“Mesmo quando as simulações de IAE em modelos climáticos são sofisticadas, elas necessariamente serão idealizadas. Os pesquisadores modelam as partículas perfeitas, do tamanho ideal. E, na simulação, colocam exatamente a quantidade que desejam, onde desejam. Mas, ao considerar a realidade em que realmente estamos, em comparação com essa situação idealizada, revelam-se muitas incertezas nas previsões”, afirma V. Faye McNeill, química atmosférica e cientista de aerossóis da Escola de Clima e Engenharia de Columbia.

“Há uma variedade de coisas que podem acontecer se você tentar fazer isso — e estamos argumentando que a gama de resultados possíveis é muito mais ampla do que qualquer pessoa havia reconhecido até agora.”

Explorando os Limites da Geoengenharia Solar

Em um estudo publicado na Scientific Reports, McNeill e sua equipe analisaram as barreiras físicas, políticas e econômicas que fazem da IAE uma questão muito mais complexa na prática do que na teoria. Eles revisaram estudos existentes para entender como os resultados da IAE dependeriam dos detalhes sobre como e onde ela é implementada. Fatores importantes incluem a altitude e a latitude da liberação das partículas, a época do ano e a quantidade total de material injetado na atmosfera.

Entre essas variáveis, a latitude parece ter a maior influência. Por exemplo, iniciativas de IAE concentradas próximas aos polos poderiam perturbar os monções tropicais, enquanto liberações próximas ao equador poderiam alterar as correntes de jato e interferir na circulação atmosférica global.

“Não se trata apenas de injetar cinco teragramas de enxofre na atmosfera. Importa onde e quando você faz isso”, diz McNeill. Essas variáveis sugerem que, caso a IAE seja realizada, deve ser feita de maneira centralizada e coordenada. No entanto, dadas as realidades geopolíticas, os pesquisadores afirmam que isso é improvável.

Lições dos Vulcões

A maioria dos modelos climáticos que estudam a IAE assume o uso de aerossóis de sulfato, semelhantes aos compostos produzidos por erupções vulcânicas. Quando o Monte Pinatubo entrou em erupção em 1991, por exemplo, a temperatura global caiu quase um grau Celsius por vários anos. Esse evento é frequentemente citado como evidência de que a IAE poderia resfriar temporariamente o planeta.

No entanto, a atividade vulcânica também destaca os riscos. A erupção do Pinatubo perturbou o sistema de monções da Índia, reduziu a precipitação no sul da Ásia e contribuiu para a degradação da camada de ozônio. Efeitos colaterais semelhantes poderiam resultar de liberações artificiais de sulfato, incluindo chuva ácida e contaminação do solo. Essas preocupações levaram os cientistas a investigar materiais alternativos que podem ser mais seguros.

Buscando Materiais Melhores

Entre as alternativas propostas estão minerais como carbonato de cálcio, alumina alfa, rútilo e anatásio de titânia, zircônia cúbica e até diamante. Embora tenha havido muita atenção sobre o quanto esses materiais poderiam dispersar a luz solar, outras questões essenciais — como sua disponibilidade e praticidade — foram menos exploradas.

“Os cientistas discutiram o uso de candidatos a aerossóis com pouca consideração sobre como limitações práticas poderiam restringir sua capacidade de injetar grandes quantidades anualmente”, afirma Miranda Hack, cientista de aerossóis da Universidade de Columbia e autora principal do novo artigo. “Muitos dos materiais propostos não são particularmente abundantes.”

O diamante, por exemplo, teria um bom desempenho óptico, mas é escasso e caro demais para ser utilizado. A zircônia cúbica e o rútilo de titânia poderiam atender à demanda em teoria, mas modelagens econômicas realizadas pela equipe de Columbia sugerem que os custos de produção disparariam com o aumento da demanda. Apenas o carbonato de cálcio e a alumina alfa são suficientemente abundantes para serem viáveis em grande escala, mas ambos enfrentam problemas técnicos significativos durante a dispersão.

Pequenas Partículas, Grandes Problemas

Para que a IAE funcione, as partículas devem permanecer extremamente pequenas — menores de um micrômetro de tamanho. No entanto, as alternativas minerais tendem a aglomerar-se em agregados maiores. Esses agrupamentos maiores dispersam a luz solar de maneira menos eficaz e se comportam de forma imprevisível na atmosfera.

“Em vez de apresentar essas propriedades ópticas perfeitas, você obtém algo muito inferior. Em comparação com o sulfato, não creio que veríamos necessariamente os tipos de benefícios climáticos que foram discutidos”, diz Hack.

Uma Estratégia repleta de Incertezas

De acordo com os pesquisadores, os inúmeros desconhecimentos relacionados à IAE — desde a logística de implementação até o desempenho dos materiais — tornam a técnica ainda mais incerta do que se acreditava anteriormente. Esses desafios devem ser claramente reconhecidos quando formuladores de políticas e cientistas discutirem o futuro da geoengenharia solar.

“Tudo se resume a trocas de risco quando se olha para a geoengenharia solar”, afirma Gernot Wagner, economista climático da Escola de Negócios de Columbia e colaborador próximo da Escola de Clima. Diante das realidades complicadas da IAE, ele diz que “não vai acontecer da maneira como 99% desses artigos modelam.”

O estudo também lista Daniel Steingart, co-diretor do Centro de Energia Eletroquímica de Columbia, como coautor. Juntas, a equipe enfatiza que, embora a IAE possa parecer uma solução rápida atraente para o aquecimento global, o caminho para realmente resfriar o planeta pode ser muito mais arriscado e imprevisível do que parece.