CAL of emergency

Cómo detener la acidificación de los océanos

Sofia Dottori Fontanarrosa

La génesis de la vida en la Tierra tuvo sede en los océanos, por que fue en este caldo azulado donde se cocinó nuestra hidrosfera. Desde hace más 4000 millones de años, estos potentes sumideros asimilan el dióxido de carbono atmosférico removiendo más del 99% del CO2 expulsado a la atmósfera por la actividad volcánica. El resultado son hermosas variables orgánicas e inorgánicas. Los alquimistas para una biota plena. El reciclaje ancestral de la naturaleza. Pero desde hace aproximadamente dos siglos, esta interacción ha perdido el balance justo. El incremento de los gases de efecto invernadero han vuelto los océanos ligeramente menos alcalinos (pH = 8,1), comprometiendo a la vida en todas sus expresiones. Un ecosistema líquido que no llora, pero sufre.

 

La dinámica marina

El dióxido de carbono es un gas ácido de baja solubilidad que en elevadas concentraciones desencadena la acidificación del medio. En elevadas latitudes, su solubilidad aumenta debido a las bajas temperaturas. Es allí donde es disuelto y convertido en ácido carbónico (H2CO3), un soluto que interviene indefectiblemente en el pH oceánico. 

Tras esta transformación, el CO2 se hunde a grandes profundidades, quedando atrapado y sin contacto con la atmósfera por mucho tiempo, constituyendo a su vez la materia prima de los combustibles fósiles: las rocas sedimentarias. Asimismo, procesos biológicos de la fauna marina (“bomba biológica”) también consumen el CO2 de las aguas superficiales y lo transferieren a las aguas profundas.

Por otra parte, en regiones tropicales, el calentamiento de éstas corrientes frías causa la liberación de miles de millones de toneladas de CO2. El calentamiento global cataliza notablemente las emisiones. Y la acción de la bomba biológica, que ha sido muy efectivo en la escala geológica de nuestro planeta, ahora está muy lejos de compensar el aporte antropogénico en el corto plazo.

 

Calizas para un buen equilibrio 

El desafío científico es remediar y revertir los estragos del Cambio Climático mediante el equilibrio químico oceánico y su mejora en la capacidad de absorción de CO2. Pero, ¿Cómo? Una forma de fomentar su absorción es añadiendo en el agua lo que en química se denomina "álcali" o "base". Veamos: una base que reacciona con un ácido produce la neutralización de la sustancia. Este es el principio elemental de los métodos más desarrollados para equilibrar la balanza: esparcir grandes cantidades de cal (CaO) sobre extensas áreas de océano.  

Una investigación publicada por Bjerknes Centre for Climate Research establece un conjunto de escenarios a gran escala para conocer el alcance y eficiencia del método. En ellos se evaluó la respuesta del medio acuosos tras agregar más de 5500μmol de TA (Álcalis Total) procedente de piedra caliza sobre un área aproximada de 47 millones de km2 de los océanos Pacífico y Atlántico (una séptima parte del océano mundial). El análisis se inicia con la alcalinización de los océanos en el 2020 (retomando el estado atmosférico preindustrial definido por según registros históricos) y se extiende hasta el 2100. Se ha aplicado un intervalo de tiempo de 1 mes; una resolución horizontal de 3.5°; y 22 capas verticales con espesores que varían entre 25 y 700 metros de profundidad. 

 

Mapas de superficie de TA (fila superior), Ω (fila central) y pH (fila inferior) para los años 2010 (columna central), 2100 sin mitigación (columna central) y 2100 con alcalinización artificial del océano (columna derecha) bajo relación molar 2: 1 de TA: CO2. En el panel superior izquierdo se indican sitios de escenarios de mejora de la alcalinidad a gran escala (paralelogramos de puntos) y subregionales (cuadrados sólidos). Fuente: Bjerknes Centre for Climate Research

TA es la sumatoria de carbonatos, boratos y productos de disociación de agua (nutrientes, fitoplancton, zooplancton, detritos y materia orgánica disuelta en la columna de agua). Evaluando la relación entre TA inyectado en el océano y las emisiones antropogénicas de CO2, se puede obtener la receta correcta para una neutralización satisfactoria. Ω refiere al estado de saturación de carbonato de calcio (CaCO3) en el océano.

Considerando que las emisiones acumuladas desde el año 1750 rondan los 1600 Pg C (Pg o “petagramos” = Gt o gigatoneladas de carbono), el incremento de CO2 atmosférico para el 2100 sería superior a las 900 ppm y la acidificación oceánica aumentaría el pH medio global en 0.4. Alcalinizar el océano en una proporción 2:1 (TA:CO2) permitiría mantener el CO2 atmosférico por debajo de las 520 ppm para fines de este siglo. En tanto que el pH solo disminuiría en < 0.1. Finalmente, el estado de saturación de CaCO3 (Ω) se mantendría por encima del valor preindustrial, contrarrestando la acidificación. Además, los costos son tan optimistas como los resultados. Se estiman en USD$ 72 a 159 por tonelada de CO2 capturado. No obstante, la cantidad de caliza necesaria es considerable: aproximadamente cada 2500 millones de toneladas de piedra eliminan 1000 millones de toneladas de CO2. 

 

O... vacunar nubes

Otra alternativa ha sido propuesta por dos científicas rusas: en lugar de apuntar al mar, apuntar al cielo. Sugieren inyectar partículas higroscópicas de compuestos alcalinos dentro de las nubes a través de aeronaves. Esto originaría una lluvia alcalina capaz de “barrer” el CO2. La investigación fue publicada por Global Journal of Science Frontier Research: H Environment & Earth Science. El principio químico se repite: los álcalis causan el aumento significativo de la solubilidad del CO2 y el aumento de su presencia en más gotas de lluvia. Asimismo, el procedimiento se sirve de una componente física: la acción acústica de la aeronave. La influencia de ondas sonoras impulsan la fusión de las gotas dentro de las nubes, y entonces llueve sobre mojado. Con este método y aplicando 56 millones de toneladas de KOH (Hidróxido de Potasio), se podrían compensar las emisiones mundiales de CO2 de tan solo un 0,4% de la superficie terrestre. Un área equivalente a la de Groenlandia.

La adición de álcali en las nubes o en los océanos a una escala tan grande es una acción posiblemente reprochable por el derecho internacional. Y también podría acarrear impactos ambientales que aún no se comprenden completamente.

Los océanos se vuelven cada día más cítricos, y con ello todos los ecosistemas se amargan. 

 

Sofía Dottori Fontanarrosa

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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