Geoingegneria del clima per combattere il Riscaldamento Globale

Quando la gente sente parlare di geoingegneria del clima pensa subito a oscuri disegni in atto per stravolgere l’attuale equilibrio umano. In realtà ogni volta nella storia del genere umano che si è alterato il corso di un fiume, scavato un pozzo artesiano per irrigare o una diga per produrre energia, si è fatta della geoingegneria, e questa sempre ha avuto conseguenze sul clima della regione interessata  1. La deforestazione selvaggia in Amazzonia, le deviazioni artificiali dei fiumi e la creazione di nuovi canali, anche l’edificazione delle città sono tutte opere dell’uomo che durano nel tempo, ossia sono strutturali e come tali hanno tutte conseguenze sul clima. Se non riusciamo a comprendere questo, diventa inutile proseguire la lettura di questa seconda parte.

Contrasto al Riscaldamento Globale

Da quando è apparsa la specie umana, questa ha imparato molto presto a modificare l’ambiente che lo circonda: costruire strutture abitabili al posto di caverne e anfratti ne è un banale esempio. E poi strade, ponti, campi coltivati; tutto ciò che gli è potuto servire per conquistare il pianeta, l’uomo l’ha fatto. E tutto questo ha sempre avuto un impatto sull’ambiente e anche sul clima. Anche l’attuale Riscaldamento Globale è dovuto quasi esclusivamente all’opera dell’uomo.
Prendemmo piena coscienza che le azioni umane agiscono sull’atmosfera ben più di quanto avremmo voluto credere intorno al 1985, quando scoprimmo che i clorofluorocarburi interagiscono negativamente sullo strato di ozono che normalmente ci protegge dalle radiazioni ultraviolette del Sole. Quella classe di molecole era presente un po’ ovunque nella tecnologia umana: dai frigoriferi alle lacche per capelli,  giusto per rimanere negli esempi più banali. In soli due anni, 1987, la produzione e l’uso di massa dei CFC venne proibito a livello internazionale e solo oggi, a distanza di 30 anni, possiamo vedere  che quello sforzo ha probabilmente avuto successo. L’abbandono di quella classe di molecole comportò costi e sforzi mostruosi nella riconversione a tecnologie più rispettose dell’ambiente, eppure in fondo si trattava di ben misera cosa in confronto all’attuale impegno tecnologico sui combustibili fossili responsabili del Riscaldamento Globale.
È impensabile pensare a una riconversione totale verso forme di energia più pulite dall’oggi al domani. Inoltre il ciclo naturale di sottrazione dell’anidride carbonica dall’aria per tornare, non dico ai livelli preindustriali ma almeno ai livelli degli anni 50 del XX secolo, richiederà almeno un secolo o due anche se domani mattina cessassero tutte le emissioni di CO2 di origine antropica. 
Studi sui sistemi di cattura dell’anidride carbonica (carbon capture and storage o carbon capture and sequestrationcarbon control and sequestration, CCS) [1] che potrebbero aiutarci nel contrastare il Riscaldamento Globale sono in corso da anni: si va dal rendere fertili, e quindi forestabili, alcune aree oggi desertiche, alla concimazione di alghe negli oceani con concimi chimici e particelle di ferro a tecnologie di sequestro della CO2 dalle attuali centrali elettriche a combustibile 2.

Il Riscaldamento Globale sta distruggendo la biodiversità del pianeta: un delicatissimo equilibrio su cui in cima è l’uomo. Per questo penso che se grazie agli studi dei climatologi sperimentali trovassimo un  modo pulito per attenuare il perverso innalzamento della temperatura media del pianeta avremmo l’obbligo di usarlo insieme al progressivo e inevitabile distacco dall’uso delle fonti fossili di energia.
È un processo che richiede tempi superiori alla vita media di un singolo individuo. Anche se idealmente incominciassimo domani, i frutti del nostro sforzo li vedranno nel migliore dei casi i nostri nipoti o i loro figli; non noi o i nostri figli, ma i nostri discendenti. Ma ogni sforzo che potremmo compiere per salvaguardare il pianeta è nostro dovere farlo, compresa l’ingegneria climatica se questa dovesse servire.

Lo stato attuale

Un tecnico del Dipartimento dei Lavori Pubblici della Contea di Los Angeles esamina un generatore di semina delle nuvole telecomandato presso l’impianto di Kinneloa a Pasadena. Se tutto procede come previsto, i serbatoi dietro il Big Tujunga, Morris e molte altre dighe, oltre a impianti di ricarica delle acque sotterranee, potrebbero catturare una media di ulteriori 60 milioni di ettolitri di acqua piovana all’anno, sufficienti per gli standard americani per 36000 persone. Ci sono 10 sedi nelle montagne di San Gabriel tra Arcadia e Pacoima, sei a comando manuale e 4 a distanza. Credit: Howard Lipin

Alla luce di quanto affermato nel precedente articolo di questa serie, si potrebbe supporre che ci sia del vero dietro all’idea che già sia in atto un piano occulto per rielaborare scientemente il clima del pianeta. Allora in questo caso verrebbe da chiedersi se davvero le teorie del complotto delle scie chimiche siano vere. No, non esiste e non è in atto alcun piano segreto o palese che attualmente preveda il controllo del clima a livello globale.
È vero che esperimenti e tecniche di manipolazione del tempo meteorologico — che non significa manipolare il clima — esistono ormai da decenni: si chiamano inseminazione delle nuvole. In pratica si usano particelle di varia natura per nucleare l’umidità naturale di una certa area e far piovere [1.Le tecniche di inseminazione delle nuvole si basano sul fatto che la pressione di equilibrio del vapore del ghiaccio è inferiore rispetto a quello dell’acqua. La formazione di particelle di ghiaccio all’interno di nubi super raffreddate permette a queste di crescere a spese delle altre goccioline liquide. Se si verifica una crescita sufficiente, le particelle diventano abbastanza pesanti da cadere come precipitazione da nubi che altrimenti non potrebbero produrre precipitazioni. Questo processo è noto come semina “statica”. Le sostanze più comuni utilizzate per la semina delle nuvole includono ioduro d’argento, ioduro di potassio e ghiaccio secco (anidride carbonica congelata). Dopo alcuni convincenti test, sta diventando piuttosto popolare anche il più economico sale da cucina, per le sue notevoli doti igroscopiche. Lo ioduro d’argento ha invece una struttura cristallina molto simile a quella del ghiaccio, inducendo quindi una nucleazione per congelamento.]. Non tutti gli scienziati  del clima sono concordi sulla sua efficacia [2] [3] ma tale tecnologia è comunque di uso abbastanza comune in molti paesi del mondo. Ad esempio in Germania la usano per prevenire le tempeste di grandine [4], nel Sud-Est Asiatico per combattere l’inquinamento atmosferico, in Cina fu usata per la cerimonia di inaugurazione dei Giochi Olimpici di Pechino del 2008 [5]. Probabilmente i sovietici usarono le tecniche della pioggia artificiale per impedire che la nube radioattiva di Chernobyl (1986) arrivasse su Mosca [6]. In California viene usata per combatttere la siccità cronica della regione [7]
Un impiego bellico di tale tecnologia si ebbe tra il 1967 e il 1972 [8] durante la Guerra del Vietnam, come riportano anche alcuni documenti del Pentagono [9] (Operazione POP EYE).

Verso la fine della I Guerra del Golfo gli irakeni incendiarono pzzi, campi e laghi petroliferi giusto per rallentare la Coalizione guidatra dagli Stati Uniti.
Si stima che dal gennaio 1991 e novembre di quell’anno fossero stati bruciati circa un miliardo di barili di petroli. Esso però equivale ad appena a una decina di giorni del consumo mondiale odierno (circa 100 milioni di barili al giorno).

Però il 18 maggio del 1977 all’Assemblea Generale delle Nazioni Unite fu stipulata una convenzione che proibisce l’uso militare di qualsiasi tecnologia per il controllo e la modifica del clima [10]. Questa fece seguito alla decisione unilaterale USA del luglio 1972 di rinunciare all’uso di tecniche di modifica del clima a fini ostili e che premette per la stipula di un accordo internazionale che coinvolgesse anche l’Unione Sovietica.
Perfino sistemi a bassa tecnologia come il fuoco e gli erbicidi, ampiamente usati da Saddam Hussein nella Prima guerra del Golfo contro il Kuwait — incendiò i pozzi petroliferi per impedirne l’uso alla Coalizione e distrusse le coltivazioni agricole kuwaitiane — potrebbero costituire violazioni della convenzione sul controllo e modifica del clima [11],  secondo la lettura che fecero Olanda e Finlandia del trattato.

Quindi supporre una qualsiasi ipotesi di complotto globale come vuole la vulgata complottista, è fuori di discussione. Non starò qui a perdere tempo per descrivere simili corbellerie, altri siti e giornali l’hanno fatto prima di me. Io ho solo cercato di esporre lo stato dell’arte su alcune ricerche serie sull’ingegneria climatica e illustrato la loro possibile utilità nel combattere un altro flagello creato dall’uomo come effetto collaterale della sua tecnologia Ed è quello che mi interessava fare.

Geoingegneria del clima fra superstizione e studi di fattibilità

Mi spiace essere assente su queste pagine così a lungo come in questo periodo. In verità è che sono concentratissimo nel portare avanti il mio antico progetto di costruire un astroinseguitore alla mia maniera, che vorrei terminare prima della eclissi di Luna di luglio. Ma torniamo a noi. Spesso purtroppo esiste un limite sottile oltre il quale molti non osano andare a guardare, un po’ come quelle vecchie signore scandalizzate che in spiaggia si turavano gli occhi alla vista di un bikini ben indossato, lasciando però aperta una sottile fessura per sbirciare meglio. Con questa metafora voglio dire che invece la scienza ha l’obbligo di vedere e di indagare anche e soprattutto è sconveniente.
La scienza è uno strumento. Intellettuale ma pur sempre e solo uno strumento. Non è di per sé buona o cattiva come taluni vogliono che si creda, e piegarla al proprio volere è negare la sua natura.

 

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Nei giorni scorsi mi è capitato di dover affrontare una spinosissima discussione che è in bilico tra le bischerate (le cosiddette fake-news per i detrattori della lingua italiana) e la scienza. Tutto parte da un vecchio servizio del TG2 RAI scritto, come loro solito sui temi di natura scientifica, coi piedi.
Il servizio fa riferimento a uno studio dell’Università di Harvard [12] che parla di test per determinare quale tipo di aerosol può essere efficace ad essere distribuito nell’atmosfera per innescare un calo della sua temperatura e sui suoi effetti sull’ambiente.

“A metà mattina di Pentecoste, l’8 giugno 1783, in un tempo sereno e calmo, una nera foschia di sabbia apparve a nord delle montagne. La nube era talmente estesa che in breve tempo si era diffusa su tutta la superficie e così densa da causare oscurità all’interno. Quella notte vi furono forti terremoti e tremori “
Jón Steingrímsson, sacerdote luterano islandese (1728, 1791)

Di per sé non è un’idea nuova. Già altri in passato avevano proposto di cospargere la troposfera con biossido di zolfo (anidride solforosa) dopo aver notato gli effetti dell’aerosol vulcanico sul clima nell’eruzione del vulcano Pinatubo del 1991 [13]. Anche se  quindi si tratta di imitare in qualche modo quello che già avviene in natura, le eruzioni vulcaniche, l’idea non è poi così innocua.
Negli anni immediatamente successivi al 1793-1794 l’intero continente europeo venne sconvolto da una terribile carestia provocata dall’eruzione del vulcano islandese Laki: le cronache inglesi e irlandesi parlarono di mesi tristi e senza sole; gli effetti furono percepiti fino in Giappone e in Egitto [14]. Furono le piogge acide e il repentino calo delle temperature a scatenare la terribile carestia che poi condusse il popolo francese ormai stremato alle rivolte che culminarono con la Rivoluzione Francese.
Inoltre,  altro effetto altrettanto importante, è la deplezione dello strato di ozono [15]. Già tutto questo dovrebbe bastare a rendere l’ipotesi di riprodurre il comportamento dei vulcani una pessima idea.
Ma questo chi studia il clima lo sa già ed è per questo che il gruppo di Harvard vuole esplorare altre vie che non prevedano la SO2, e quindi parlano di testare vapore acqueo, calcite (carbonato di calcio), ossido di alluminio (allumina) e perfino polvere di diamante su piccole aree usando banali palloni sonda con carichi di un chilogrammo. Altri studi analoghi prendono in considerazione anche altri tipi di particolato, come anche ad esempio polveri con qualità fotoforesiche 1 L’effetto prodotto da queste ricerche è quasi nullo anche per l’area interessata dagli esperimenti ma misurabile. 

Niente di cui preoccuparsi?

Nel 1783 l’eruzione del vulcano islandese Laki influenzò per quasi un decennio il clima del pianeta.

Di certo non dei test in sé, al di là di qualsiasi risultato essi diano; ho più timore dello scarso acume di chi vede in tutto questo un sinistro disegno di controllo e/o di sterminio della razza umana nascosto dietro questi test. Non è certo un chilo di polvere, per quanto strana essa sia, a doverci preoccupare. La Terra nella sua perenne corsa nello spazio raccoglie ogni giorno tonnellate di schifezze spaziali di ogni tipo  [16]. Non mi credete? State qualche giorno senza spazzare sotto il vostro letto e con la finestra aperta. Poi raccogliete la lanuggine e passatela con una calamita; vedrete alcune particelle più o meno piccole, alcune di queste saranno  addirittura microscopiche: quello è pulviscolo cosmico, resti di meteore che ogni giorno intersecano la Terra e vengono distrutte nella fase del loro ingresso nell’atmosfera e rimangono sospese nell’aria prima che si posino sotto il vostro letto.
Oppure, se vogliamo rimanere sugli effetti antropogenici, cioè quelli causati dall’uomo, basti pensare all’inquinamento atmosferico delle nostre città: i dati dell’Agenzia Europea dell’Ambiente affermano che i decessi prematuri legati all’inquinamento atmosferico (esposizione a lungo termine al particolato, al biossido di azoto e all’ozono) che si verificano in Europa sono 487600, con il dato italiano molto al di sopra di questa media, con ben oltre 90 mila morti premature ogni anno. Tanto per notare l’entità del disastro ambientale basta salire di quota qualche centinaio di metri e osservare il panorama più in basso verso l’orizzonte. Vedrete una cappa d’aria grigiastra, una caligine mefitica ben più pericolosa per la salute pubblica di qualche test e qualche chilo di polvere sparato intenzionalmente nella stratosfera.
In realtà temo le conseguenze politiche di quei test, che nondimeno appoggio come uomo di scienza. Se quelle teorie si dimostrassero efficaci per ridurre la temperatura del pianeta e innocue per l’ambiente, qualcuno potrebbe pensare che tutto sommato potrebbe non essere una cattiva idea usarle piuttosto che spendere migliaia di miliardi di dollari per abbandonare le energie fossili non rinnovabili. Governi troppo pavidi potrebbero essere spinti a non considerare troppo l’uso delle energie rinnovabili pur di preservare precedenti investimenti nel carbone, petrolio, gas e biomasse in cambio di una spruzzatina qua e là. Senza contare il fatto, come insegna la storia delle eruzioni vulcaniche, una tale operazione per la modifica del clima su scala globale cesserebbe la sua efficacia non appena cessassero le operazioni di dispersione artificiale. Pertanto un rilassamento nelle politiche energetiche a favore delle fonti fossili riproporrebbe, accentuati, gli attuali problemi legati al Global Warming.

Studi di fattibilità

Un Aiurbus Beluga può trasportare carichi di 40 tonnellate per un raggio di 2700 km oppure di 25 per 4600 km.

Una seria analisi dei costi fu svolta nel 2012 coinvolgendo l’Aurora Flight Science Corporation, la School of Engineering and Applied Sciences and Kennedy School dell’Università di Harward e la Tepper School of Business and Department of Engineering and Public Policy dell’Università Carneige Mellon [17]
La cosa sconvolgente è che questo studio pare dimostrare che l’iniezione di SO2 nella troposfera allo scopo di innalzare artificialmente l’albedo del pianeta possa essere una strada teoricamente fattibile e dal costo non poi così elevato: infatti questo afferma che basterebbero da 1 a 5 milioni di tonnellate di materiale particellare all’anno tra i 18 e i 30 chilometri di quota per un costo annuale di soli appena 8-10 miliardi di dollari americani di quell’anno. Altri studi simili furono elaborati durante l’ amministrazione di George Bush senior 2 e nel 2009 e nel 2010. Questi essenzialmente si basano sul particolato di zolfo, che sappiamo essere comunque un agente inquinante, e prendono spunto dai normali voli di linea intercontinentali — quelli cioè che toccano quote di 10000 metri — che potrebbero usare carburante con un più alto tenore di zolfo durante la crociera, mentre nelle fasi di decollo e di atterraggio potrebbero usare il carburante più pulito, grazie al fatto che negli aerei il carburante è comunque già stoccato in diversi compartimenti fra loro indipendenti. Poi sarebbero i venti a disperdere il particolato più in alto nell’atmosfera.
Usare altri tipi di particolato, potrebbe essere ben più complicato e costoso. Mentre nel caso del biossido di zolfo questo è già presente in tracce nel comune carburante di bassa qualità disponibile per gli aerei di linea e quindi meno costoso,  per tutti gli altri casi si tratterebbe di voli studiati solo per questo scopo: occorrerebbero tra i 100 e i 200 mila voli di aerei come l’Airbus Beluga per trasportare 5 milioni di tonnellate all’anno di particolato che non sia zolfo a soli 10000 metri di quota.

Per ora termino qui la prima parte, ben immaginando che qualcuno penserà che stia diventando uno scia-chimista anch’io e nel caso potrò farmi delle grasse risate alle sue spalle. Niente paura: presto arriverà anche la seconda parte e allora capirete che non mi sto rincoglionendo! 😛
Cieli sereni!