Estudiar a los volcanes para enfriar al mundo

Hace casi treinta años, el Pinatubo, un volcán en Filipinas, estalló a lo grande: arrojó a la atmósfera más de cuatro kilómetros cúbicos de roca y ceniza y 20 millones de toneladas de dióxido de azufre. Ese gas se esparció por todo el mundo y se combinó con vapor de agua para formar aerosoles: gotitas diminutas que reflejaron una parte de la luz solar hacia fuera de la Tierra. Como resultado, durante varios años, el promedio de la temperatura a nivel mundial disminuyó alrededor de 0,5 grados Celsius.

Las erupciones volcánicas poderosas como la del Pinatubo en 1991 llegan a tener una influencia natural importantísima en el clima. Por lo tanto, investigadores de la NASA y otros científicos están planeando un programa de respuesta rápida para estudiar la siguiente gran erupción.

Y es que el impacto que tiene en el clima una erupción de la magnitud de la del Pinatubo también es una analogía natural de una idea que ha existido en los límites de la ciencia durante años: la geoingeniería, o el intervenir en la atmósfera para enfriar el planeta de forma deliberada.

Una estrategia de geoingeniería utilizaría jets que, desde una gran altura, rociarían en la estratósfera químicos similares a los expulsados por el volcán. Así que, con el estudio de la siguiente gran erupción volcánica, los científicos también conocerían de mejor manera cómo podría funcionar un plan de ese tipo, al cual se conoce como gestión de la radiación solar (SRM, por su sigla en inglés).

“Esto es importante si alguna vez vamos a utilizar la geoingeniería”, afirmó Alan Robock, investigador de la Universidad Rutgers, quien modela los efectos de las erupciones y ha estado involucrado en las discusiones sobre el proyecto de respuesta rápida. “Pero, aun si no existiera algo parecido a la geoingeniería, sigue siendo importante comprender la forma en que los volcanes afectan el clima”.

La iniciativa de respuesta rápida involucraría la presencia de globos a gran altura y otros métodos que tendrían como objetivo reunir datos sobre una erupción lo más rápido posible después de que esta empezara y durante los años posteriores.

La idea se ha vuelto un poco urgente, pues el monte Agung, un volcán ubicado en Bali, comenzó a hacer erupción a finales de noviembre. La última gran erupción del Agung ocurrió en 1963 y, si estallara con una furia similar, podría bombear suficiente dióxido de azufre desde una altura suficiente como para provocar un efecto de enfriamiento medible. Del mismo modo, una inmensa erupción podría dañar de forma temporal la capa de ozono, un fenómeno que también estudiarían los científicos.

La fuerza relativa de una erupción se califica según el Índice de explosividad volcánica, o IEV, una escala de cero a ocho que depende fundamentalmente del volumen de cenizas y gas que expulsa el volcán y de la altura que alcanzan esas expulsiones: más de 30 kilómetros en algunos casos. De acuerdo con la escala, la erupción del Agung en 1963 tuvo una calificación de cinco, la misma del Pinatubo en 1991. Sin embargo, el índice no tiene una correlación exacta con el impacto en el clima: la erupción del monte Santa Helena que ocurrió en 1980 en Washington, Estados Unidos, tuvo una explosividad similar, pero el efecto de enfriamiento fue mucho menor porque la mayoría de las cenizas y el gas que expulsó viajaron de manera lateral en vez de en forma ascendente.

Los investigadores de la NASA están planeando monitorear un evento parecido al del Pinatubo, cuya “escala de erupción provocaría tanto disminución de ozono como un importante enfriamiento de la superficie”, señaló Paul A. Newman, un científico sénior de la agencia que está ayudando a desarrollar la estrategia.

Un interés particular sería medir la cantidad de dióxido de azufre que se libera en las primeras semanas, antes de que el gas se combine con el vapor de agua para producir los aerosoles reflejantes.

También sería importante monitorear los aerosoles conforme pasa el tiempo, para ver qué tan grandes se vuelven y cómo finalmente se deshacen. Los aerosoles más grandes dejarían la atmósfera en menos tiempo y eso disminuiría el impacto del enfriamiento.

Algunos satélites ambientales pueden monitorear las erupciones volcánicas, pero los globos serían un componente fundamental de cualquier programa de respuesta rápida. Los globos tienen un costo relativamente bajo y se pueden lanzar desde distintos lugares. Sería importante volarlos a la misma latitud en la que se ubica el volcán en erupción, porque la columna de gas suele moverse primero de este a oeste.

A largo plazo, un programa bien consolidado de monitoreo requeriría de aeronaves de la NASA y otras agencias, mencionó Jack Kaye, subdirector de investigación en la división de Ciencias de la Tierra de la NASA. Lo más probable es que lo anterior requiera que esas aeronaves se utilicen para esto en vez de en otros proyectos de investigación, señaló Kaye. “Puede que deban cambiar los planes de otras personas”, afirmó.

La mayoría de los aviones no alcanzan las altitudes necesarias para llegar a la parte de la atmósfera donde se forman los aerosoles, aunque se pueden equipar con sensores que tomen mediciones desde más abajo. “Sería una enorme redirección de recursos”, comentó Newman. “Es algo que solo se hace si existe algo muy importante que se deba observar”.

Los funcionarios de la NASA minimizan los beneficios de estudiar un programa de investigación de volcanes para la geoingeniería. Desde hace mucho tiempo, esta ha sido marginada por una buena parte de la comunidad científica, pues se le percibe como una medida arriesgada y como un último recurso para resolver problemas del clima que se podrían solucionar de mejor manera por medio de la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Durante muchos años, el simple hecho de discutir conceptos de geoingeniería se ha considerado un tabú entre una gran cantidad de científicos.

“Desde mi punto de vista, en realidad, los problemas más graves son los relacionados con el impacto de los volcanes, no la SRM”, afirmó Newman.

No obstante, en los últimos años, algunos científicos y legisladores han empezado a argumentar a favor de una investigación directa y limitada de los conceptos de geoingeniería para comprender mejor tanto su potencial como sus riesgos, y para estar mejor preparados en caso de que el calentamiento global alcance un punto en el que sea necesario efectuar algún tipo de medida de emergencia.

Unos cuantos científicos han propuesto experimentos a pequeña escala en exteriores para estudiar los aspectos de la gestión de la radiación solar y la Unión Americana de Geofísica, una de las sociedades científicas más grandes de Estados Unidos, respaldó en enero la idea de investigar lo que llamó la “intervención climática”.

Los científicos no pueden predecir con precisión cuándo hará erupción un volcán. A pesar de que el monte Agung ha sido monitoreado de cerca desde que volvió a estar activo, los científicos no pueden asegurar si hará erupción o cuándo lo haría.

Aun si eso sucediera pronto, no hay garantía de que tenga la explosividad necesaria para enviar a la atmósfera cantidades significativas de gas y ceniza a una altura suficiente, de manera que valiera la pena el monitoreo. De hecho, algunos vulcanólogos sugieren que, debido a que el Agung tuvo una erupción poderosa hace apenas medio siglo, cualquier otra que ocurra en este momento podría carecer de la potencia necesaria.

Tampoco se espera que la erupción reciente del monte Mayón en las Filipinas tenga algún tipo de impacto en el clima.

Sin embargo, Robock dijo que con el tiempo algún volcán hará erupción con una intensidad parecida a la del Pinatubo en 1991. “Es probable que sea alguno del cual nunca hayan oído”, comentó.