Cos’è la geoingegneria?

Una delle tecniche di geoingegneria applicabile alla superficie della Terra è quella di aumentarne l'albedo, che è la capacità di un corpo di riflettere la luce, più luce e quindi radiazione viene riflessa, meno un corpo si scalda

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Possiamo suddividere le tecniche di geoingegneria in due categorie: le tecniche che agiscono sulla causa del riscaldamento globale intervenendo direttamente sulla radiazione solare e le tecniche che intervengono rimuovendo l’eccesso di anidride carbonica (CO2) dall’atmosfera.

Intervenire sulla radiazione solare significa schermare l’emissione della luce a tutti i livelli di frequenza  che giungono sulla superficie terrestre: ultravioletto, visibile e vicino infrarosso. 

Una delle tecniche di geoingegneria applicabile alla superficie della Terra è quella di aumentarne l’albedo, che è la capacità di un corpo di riflettere la luce, più luce viene riflessa, meno un corpo si scalda.

Questo spiega perché ad esempio le città siano cosi calde, l’asfalto delle strade riflette poca radiazione, mentre un corpo dipinto di bianco arriva a riflettere nello spazio fino al 90% della luce.

A dimostrare questa tecnica di geoingegneria, l’esperimento delle strade dipinte di bianco a Los Angeles. 

Ma non è necessario dipingere tutto di bianco. Sono stati realizzati speciali pigmenti colorati in grado di riflettere la maggior parte della radiazione solare e abbassare notevolmente la temperatura. Nei laboratori dell‘Università della California a Berkeley hanno sviluppato una gamma di pigmenti che riflettono la luce in modo efficace. 

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L’idea però non è particolarmente nuova. Gli egiziani, millenni fa, dipingevano le loro anfore di blu. Avevano intuito che quel colore rifletteva la luce come radiazione infrarossa.

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Geoingegneria, tecniche di raffreddamento

Una tecnica di geoingegneria che può aumentare l’albedo dell’intero pianeta, è quella di utilizzare gli oceani, coprendoli con sostanze galleggianti altamente riflettenti che devono essere stabili e innocue per la flora e la fauna marina.  

Sarebbe possibile costruire strutture – fisse o galleggianti – che aspirano l’acqua, la mescolano con l’aria e reimmettono così microbolle in mare. 

Queste microbolle riflettono la luce del Sole in modo più efficiente, riducendo il riscaldamento globale. Tuttavia, per rendere sufficientemente stabili le microbolle, si dovrebbero utilizzare tensioattivi che comprometterebbero il delicato equilibrio dell’ecosistema marino

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Questa tecnica potrebbe avere serie controindicazioni, potrebbe privare il fitoplancton di gran parte della luce di cui ha bisogno per sopravvivere e continuare a fornire la base per la catena alimentare oceanica. 

La concentrazione di ossigeno disciolto aumenterebbe, a scapito di altri organismi minando l’equilibrio tra le specie. 

Un’altra tecnica di geoingegneria prevede l’utilizzo dei campi agricoli. L’idea è di modificare geneticamente o trovare varietà adatte, o semplicemente cambiare la nostra dieta iniziando a introdurre e coltivare colture che hanno un colore più chiaro. 

Questa tecnica relativamente semplice permetterebbe di ridurre la temperatura superficiale fino a 1 ° C. 

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Geoingegneria atmosferica

Altre tecniche di geoingegneria prevedono di realizzare nuvole artificiali nella troposfera che rifletterebbero la luce prima che colpisca gli oceani. Ma esiste anche un’altra possibilità, quella di operare nella stratosfera.

Il Centro nazionale statunitense per la ricerca atmosferica ha studiato l’influenza del vulcano Monte Pinatubo ha sul clima del nostro pianeta per almeno un paio d’anni. Il vulcano ha emesso  20 milioni di tonnellate di anidride solforosa nell’atmosfera. 

Si potrebbero immettere polvere di solfuro nell’atmosfera utilizzando razzi o aerei, per creare nuvole che, secondo le stime, elimineranno l’effetto del riscaldamento di migliaia di tonnellate di CO2 per ogni chilogrammo di solfuri che contengono. Questa tecnica di geoingegneria comporta molti inconvenienti. 

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Le correnti convettive dominanti tendono a spostare gli aerosol verso i tropici e a raffreddarli, a scapito dei poli, dove potrebbe continuare lo scioglimento dei ghiacciai e delle calotte polari. Inoltre, schermare gli strati sottostanti potrebbe portare a un cambio di direzione delle correnti . 

Se le correnti superiori devono trasportare gli aerosol ai poli, danneggerebbero lo strato di ozono che ci protegge dai raggi ultravioletti. Il solfuro cadrebbe gradualmente in mare e sulla terra con pesanti ripercussioni su foreste, colture e animali.

Geoingegneria nello spazio

Un’altra tecnica di geoingegneria è quella di  bloccare in parte i raggi del sole installando un ombrello spaziale che riflette o assorbe le radiazioni incidenti, impedendo loro di riscaldare la nostra atmosfera. Ridurre di appena l’ 1,7% la radiazione solare che colpisce la Terra, basterebbe a impedire gli aumenti di temperatura di 2 ° C.

Questa struttura potrebbe essere realizzata nel punto lagrangiano L1 a 1,5 milioni di chilometri dalla terra e 148 milioni di chilometri dal Sole. La forza gravitazionale imposta su questo punto dalla Terra e dal Sole è perfettamente bilanciata.

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Per evitare di interrompere il ciclo giorno-notte dovremmo ricorrere a piccoli ombrelli, che sarebbero più facili da trasportare

La NASA ha già realizzato un prototipo. Si tratta di un disco di circa 60 centimetri di diametro e 5 micrometri di spessore e pesa circa un grammo. 

Quanti di questi ombrelli servirebbero per schermare la radiazione solare? 16 milioni di miliardi, per un peso totale di circa 20 milioni di tonnellate. Per creare una nuvola di 3,8 milioni di chilometri quadrati di dischi che blocchi circa il 2% della radiazione solare, dovremmo lanciare un razzo con 100 tonnellate a bordo ogni giorno per 20 anni. 

Un’altra tecnica prevede di posizionare nello spazio una lente di Fresnel gigante in L1, di 1.000 chilometri di diametro e di pochi millimetri di spessore. Questa struttura potrebbe riflettere l’1% dei raggi solari nello spazio, una volta trovato un modo per inviare in orbita i materiali per costruirlo. I costi sarebbero di 20.000 miliardi di dollari.

All’Università di Strathclyde hanno avuto invece l’idea di deviare un asteroide dalla sua orbita e posizionarlo in L1. I calcoli mostrano che l’asteroide attirerebbe abbastanza polvere cosmica da schermare una quantità significativa di luce solare.

La seconda grande classe di strategie di geoingegneria implica la rimozione dell’anidride carbonica in eccesso direttamente dall’atmosfera. Il problema principale della cattura diretta della CO2 dall’aria è che è estremamente diluita. Anche se potessimo sviluppare filtri per estrarla in modo efficiente, dovremmo trattare 2.500 litri di aria per raccogliere solo un litro di anidride carbonica. L’energia per farlo dovrebbe essere prodotta con fonti rinnovabili a basso impatto di carbonio,

Una tecnica promettente è la bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio ( BECCS ). Si basa sulla natura, lasciando che alberi e colture intrappolino la CO2 dall’atmosfera attraverso la fotosintesi e la utilizzino per crescere. Queste piante vengono poi raccolte e bruciate in un ambiente controllato e l’anidride carbonica che fuoriesce viene recuperata e iniettata nei giacimenti petroliferi esauriti.

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Un’alternativa ai metodi finora menzionati utilizza il mare per catturare la CO2. La fertilizzazione degli oceani comporta la diffusione sulla superficie dell’acqua di sostanze che stimolano il fitoplancton, la cui crescita è inibita dalla mancanza di ferro. Dato che il ferro si diffonde finemente sull’oceano e il fitoplancton si moltiplica, consuma più CO2 dall’atmosfera. 

Le tecniche di geoingegneria possono funzionare solo se applicate a livello mondiale. Attualmente sono in corso esperimenti localizzati, con risultati abbastanza contrastanti. La terra è un ecosistema unico che tende a compensare gli squilibri, quindi un tentativo di alterare la fitta rete di controlli ed equilibri del pianeta può essere piuttosto rischioso.

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