Calentamiento global: el audaz plan para salvar el Ártico con vidrio

Una de las características más importantes del hielo marino del Ártico es que esta superficie cegadoramente blanca refleja la luz solar. Durante toda la historia de la humanidad, estos mares congelados han actuado como una gigantesca sombrilla que estabiliza el clima y ayuda a mantener el planeta en una temperatura habitable.

Pero gran parte de ese hielo se está desvaneciendo rápidamente. El aumento en la temperatura atrapó al Ártico en un mecanismo autodestructivo: cuanto más caliente es el clima, más hielo se derrite y se transforma en agua, que al ser más oscura absorbe aún más radiación solar en lugar de reflejarla hacia el espacio.

Al absorber más calor, las aguas causan mayor derretimiento, con lo que se genera más agua, que a su vez absorbe más calor, en un proceso que continuamente acelera la desaparición del hielo. Ese círculo vicioso explica en parte por qué el ritmo de calentamiento en el Ártico es el doble que en el resto del planeta.

En julio de este año, la cobertura de hielo en el Ártico fue la menor jamás registrada en ese mes. La emisión de gases invernadero que calientan el planeta sigue en aumento, y por ello algunos científicos están explorando algunas medidas desesperadas.

¿Una solución?

Una empresa sin fines de lucro basada en California, Arctic Ice Project o Proyecto de Hielo del Ártico, propone algo tan osado como extraño: esparcir una capa fina de vidrio molido sobre el hielo para protegerlo de los rayos del Sol y permitir que se regenere.

"Estamos tratando de quebrar el círculo vicioso y comenzar un proceso de recuperación", señaló la ingeniera Leslie Field, directora técnica del proyecto y profesora de la Universidad de Stanford.

El derretimiento del hielo marino tiene consecuencias mucho más allá del Ártico y sus habitantes. La desaparición del hielo contribuirá a un aumento del nivel del mar, y algunos científicos afirman que ya está alterando los patrones climáticos a nivel global.

Si perdemos nuestro escudo protector de hielo ártico por completo, lo que según algunos podría suceder en algunas décadas, el efecto sería equivalente a 25 años de quema de combustibles fósiles a los niveles actuales. Y esto se traduciría en una mayor intensidad de sequías, inundaciones y olas de calor.

Restaurar el hielo marino permitirá que recupere su antigua función de acondicionador de aire del planeta, ayudando a combatir los efectos del calentamiento global, según Field.

Muchos científicos no ven con buenos ojos estas intervenciones tecnológicas en el sistema planetario, conocidas como "geoingeniería", y aseguran que manipular la naturaleza podría causar daños aun mayores.

"La absoluta falta de progreso en mitigación del cambio climático está abriendo espacio a la consideración de opciones de geoingeniería", subrayó Emily Cox, investigadora de política climática y opinión pública sobre geoingeniería de la Universidad de Cardiff en Gales.

Cox advierte sin embargo que la urgencia de actuar no resuelve el problema de la incertidumbre. "¿Qué haremos si algo no resulta bien, especialmente en una ecosistema actualmente tan frágil como el Ártico?", destaca.

Field lanzó el Proyecto de Hielo del Ártico, antes conocido como ICE911, en 2008, poco después de ver el documental An Inconvenient Truth, "Una verdad incómoda", que la convenció de la urgencia de actuar ante el derretimiento del hielo.

Lo que más le preocupa es qué sucederá con el hielo más antiguo y de mayor grosor, que puede durar muchos años. Este hielo "maduro", cegador por su blancura, tiene un índice de albedo muy alto.

Esto significa que refleja la luz solar con extrema eficiencia, mucho más que el hielo fino, reciente y más oscuro, que se derrite en verano y vuelve a formarse cada invierno polar.

Este hielo fino ha disminuido un 95% en los últimos 33 años.

Field se preguntó entonces qué sucedería si fuera posible cubrir el hielo reciente con un material reflector para protegerlo durante los meses de verano. Si contara con esa defensa, ¿podría ese hielo acumularse y generar hielo duradero, mediante un proceso de regeneración?

La ingeniera eligió como material reflector en sus experimentos sílice u dióxido de silicio, un compuesto que se encuentra naturalmente en la mayoría de las arenas y es usado frecuentemente para fabricar vidrio.

Field encontró a un fabricante dispuesto a producir esferas o cuentas de sílice de un tamaño de 65 micrómetros, más finas que un cabello humano, pero demasiado grandes para ser inhaladas y causar problemas pulmonares, según la experta.

Las diminutas esferas son huecas por dentro, por lo que flotan en el agua y siguen reflejando la luz solar incluso cuando el hielo comienza a derretirse.

Experiencias previas con este método

Desde hace una década Field y sus colegas vienen esparciendo esferas de sílice sobre lagos en Canadá y Estados Unidos con resultados alentadores. En un lago en Minnesota, por ejemplo, unas pocas capas del polvo de vidrio aumentaron en un 20% la capacidad reflectora del hielo reciente, un efecto suficiente para retrasar el derretimiento.

En la primavera, cuando el hielo en una zona del lago no cubierta por vidrio se había derretido por completo, en la sección con sílice el hielo tenía aún un grosor superior a 30 cm.

Field no quiere cubrir todo el Ártico con vidrio. La ingeniera planea esparcirlo de forma estratégica en áreas muy vulnerables donde el hielo se derrite particularmente rápido. Un ejemplo de esas áreas es el estrecho de Fram, un pasaje angosto entre Groenlandia y el archipiélago noruego de las islas Svalbard.

Esparcir sílice en el Estrecho de Fram podría llevar a una regeneración del hielo en zonas del Ártico, según un estudio con modelos computacionales que Field presentó en diciembre en la reunión anual de la Unión Estadounidense de Geofísica.

Otros científicos concuerdan en que el uso de esferas de sílice es bien intencionado, pero expresan preocupación sobre sus posibles efectos en el ecosistema del Ártico. Si las cuentas de vidrio flotan en forma permanente "van a crear obstrucciones en el océano y perturbar el ecosistema", afirmó Cecilia Bitz, investigadora en ciencias atmosféricas de la Universidad de Washington y especialista en el hielo del Ártico.

Field argumenta que las esferas son seguras porque el sílice es muy abundante en la naturaleza, incluso se desprende de rocas y llega al mar a través de los ríos.

Por otra parte, de acuerdo a un estudio realizado por la ingeniera en 2018, las esferas no causaron daños al ser ingeridas por dos especies, el pececillo cabeza de oveja (Cyprinodon variegatus) y la codorniz de Virginia (Colinus virginianus).

Sin embargo, algunos biólogos expresaron preocupación por el posible impacto del sílice en las criaturas que forman la base de la cadena alimenticia en el Ártico. Dependiendo de la cantidad de luz que reflejen, las esferas de vidrio podrían impedir que la luz solar llegue al plancton fotosintético, como la diatomeas, algas que viven debajo y alrededor del hielo marino.

Cualquier cambio en la abundancia de plancton podría tener un impacto en cascada hacia arriba y afectar de forma impredecible a desde peces a focas y osos polares, advirtió Karina Giesbrecht, investigadora en química oceánica de la Universidad de Victoria en Canadá, quien estudió el rol del sílice en los ecosistemas del Ártico.

Por otra parte, las esferas de vidrio tienen un tamaño similar al de las diatomeas, que son ingeridas por un tipo de zooplancton llamado copépodo, agregó Giesbrecht.

Si las esferas de sílice se hunden, los copépodos pueden consumirlas al confundirlas con diatomeas, pero no obtendrán ninguna nutrición. En el peor de los casos, los copépodos podrían morir de inanición, lo que afectaría a otros miembros del ecosistema.

Field ha usado fundamentalmente esferas que se mantienen a flote, aunque algunas inevitablemente se hunden. La ingeniera planea estudiar el efecto de las cuentas de vidrio en el plancton y sus ecosistemas. Y asegura que si constata algún efecto dañino, alterará el diseño de las esferas para hacerlas más seguras ecológicamente.Una posibilidad, por ejemplo, sería cambiar la composición de las cuentas de vidrio para que se disuelvan después de un tiempo.

La ingeniera y su equipo esperan realizar pronto más pruebas en lagos alimentados por agua marina en Alaska, pero hay muchas preguntas que aún deberán responder antes de convencer al mundo de que su propuesta es segura y efectiva.

El científico del clima Mark Serreze duda incluso si las esferas de sílice tendrán el efecto deseado."Si dispersas las cuentas de sílice en áreas de fuertes corrientes oceánicas como el estrecho de Fram se dispersarán rápidamente", afirmó Serreze, quien dirige el Centro Nacional de Datos sobre Nieve y Hielo de Estados Unidos (National Snow and Ice Data Center o NSIDC, por sus siglas en inglés), en la Universidad de Colorado en Boulder.

El plan de Field también genera dudas financieras: ¿quién pagará el costo estimado anual de entre US$1000-5000 millones de la fabricación, transporte, distribución y tests de esferas para el estrecho de Fram?

Puede parecer una cifra enorme, pero se ve pequeña en comparación con los US$460.000 millones que se estima que le costó a Estados Unidos los desastres y eventos climáticos extremos de 2017 a 2019, apuntó Field.

Alternativas al vidrio

Otros investigadores están explorando opciones diferentes de geoingenería para salvar el hielo del Ártico, pero cada una tiene sus propios problemas.

Una posibilidad, por ejemplo, sería construir millones de aparatos que funcionarían con energía eólica y bombearían agua desde las profundidades del mar a la superficie para generar capas más gruesas de hielo. Pero es una opción que requiere grandes cantidades de energía y podría no ser muy efectiva, señaló Bitz.

Tanto Bitz como Serraze ven estos planteos de geoingeniería como soluciones temporales, ya que solo tratarían los síntomas y no la causa del problema.

Si el plan de Field tiene los resultados esperados, "sería maravilloso", afirmó Bitz. "Pero sé con certeza que no emitir CO2 es una estrategia efectiva". Field coincide que la geoingeniería no debe reemplazar a la reducción de emisiones de dióxido de carbono.

Para la profesora de Stanford, la geoingeniería es una forma de ganar tiempo para que los países industrializados descarbonicen sus economías y eviten los peores impactos del cambio climático.

Las esferas de sílice, aseguró, son "el plan de emergencia que esperaba que nunca necesitáramos".