Nove degli anni più caldi della storia umana si sono verificati nell'ultimo decennio. Senza un grande cambiamento in questa traiettoria climatica, il futuro della vita sulla Terra è in discussione. Gli umani dovrebbero la cui società alimentata da combustibili fossili sta guidando il cambiamento climatico, usare la tecnologia per frenare il riscaldamento globale?

Ogni mese da settembre 2019 il Climate Intervention Biology Working Group, un team di esperti riconosciuti a livello internazionale in scienze del clima ed ecologia, si è riunito a distanza per portare la scienza a sostenere questa domanda e le conseguenze della geoingegneria di una Terra più fredda riflettendo una parte della radiazione solare lontano dal pianeta, una strategia di intervento climatico nota come modifica della radiazione solare (SRM).

Il documento seminale del gruppo, "I potenziali impatti ecologici dell'intervento sul clima riflettendo la luce solare per raffreddare la Terra, " è stato pubblicato nel più recente Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).

"Partecipare a questo gruppo di lavoro mi ha aperto gli occhi, " ha detto il co-autore Peter Groffman, un ecologista dell'ecosistema presso l'Advanced Science Research Center presso il Graduate Center, CUNY e il Cary Institute of Ecosystem Studies. "Non sapevo che la modellazione dell'intervento sul clima fosse così avanzata, e penso che i modellisti climatici non fossero consapevoli della complessità dei sistemi ecologici interessati. È un forte richiamo all'importanza della necessità di un'analisi multidisciplinare di problemi complessi nelle scienze ambientali".

Il team interdisciplinare è co-guidato da Phoebe Zarnetske, ecologista della comunità e professore associato presso il Dipartimento di Biologia Integrativa ed Ecologia della Michigan State University, Evoluzione, e programma comportamentale, e l'ecologa Jessica Gurevitch, illustre professore nel Dipartimento di Ecologia ed Evoluzione della Stony Brook University.

Conversazioni tra Gurevitch e lo scienziato del clima Alan Robock, illustre professore nel Dipartimento di Scienze Ambientali della Rutgers University, ha dato origine al gruppo pionieristico, che è più consapevole di molti che l'atmosfera terrestre di geoingegneria è più di uno scenario di fantascienza.

"C'è una carenza di conoscenze sugli effetti dell'intervento climatico sull'ecologia, " ha detto Zarnetske. "Come scienziati, dobbiamo capire e prevedere gli effetti positivi e negativi che potrebbe avere sul mondo naturale, identificare le principali lacune di conoscenza, e iniziare a prevedere quali impatti potrebbe avere sul terreno, marino, e specie ed ecosistemi di acqua dolce se fosse adottato in futuro."

I costi e la tecnologia necessari per riflettere il calore del Sole nello spazio sono attualmente più raggiungibili rispetto ad altre idee di intervento climatico come l'assorbimento di anidride carbonica (CO ₂ ) dall'aria. Il gruppo di lavoro anticipa le loro vivaci discussioni e il documento ad accesso aperto incoraggerà un'esplosione di indagini scientifiche su come una strategia di intervento climatico nota come modifica della radiazione solare (SRM), di pari passo con la riduzione delle emissioni di gas serra, influenzerebbe il mondo naturale.

La fattibilità degli sforzi SRM a livello planetario dipende da previsioni accurate della sua miriade di risultati forniti dalle consolidate simulazioni al computer del Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP). Il PNAS carta getta le basi per espandere l'ambito di GeoMIP per includere l'incredibile gamma e diversità degli ecosistemi della Terra.

"Mentre i modelli climatici sono diventati piuttosto avanzati nella previsione dei risultati climatici di vari scenari di geoingegneria, abbiamo pochissima comprensione di quali potrebbero essere i possibili rischi di questi scenari per le specie e i sistemi naturali, " ha spiegato Gurevitch. "Sono i rischi di estinzione, cambiamento della comunità di specie, e la necessità per gli organismi di migrare per sopravvivere sotto SRM maggiore di quella del cambiamento climatico, o SRM riduce i rischi causati dal cambiamento climatico?"

"La maggior parte dei modelli GeoMIP simula solo variabili abiotiche, ma che dire di tutti gli esseri viventi che sono influenzati dal clima e dipendono dall'energia del sole?" ha aggiunto Zarnetske. "Dobbiamo comprendere meglio i possibili impatti dell'SRM su tutto, dai microrganismi del suolo alle migrazioni delle farfalle monarca ai sistemi marini".

Lo Spatial and Community Ecology Lab (SpaCE Lab) di Zarnetske è specializzato nella previsione di come le comunità ecologiche rispondono ai cambiamenti climatici su scale dal microcosmo al globale, rendendolo unicamente pronto ad assistere il gruppo di lavoro nell'illuminare i dati vitali per futuri scenari SRM come l'intervento dell'aerosol stratosferico (SAI), il fulcro della carta.

SAI ridurrebbe parte della radiazione solare in arrivo riflettendo la luce solare nello spazio, simile a quanto accade dopo grandi eruzioni vulcaniche. Teoricamente, sarebbe possibile ricostituire continuamente la nuvola e controllarne lo spessore e la posizione per raggiungere una temperatura target desiderata.

Ma il documento rivela la complessità poco studiata delle relazioni a cascata tra la funzione dell'ecosistema e il clima in diversi scenari SAI. Infatti, litigano, la mitigazione del cambiamento climatico deve continuare indipendentemente dal fatto che l'SRM sia adottato, e la domanda rimane se alcuni o alcuni SRM possono essere utili in aggiunta agli sforzi di decarbonizzazione.

"Sebbene il SAI possa raffreddare la superficie terrestre fino a raggiungere un obiettivo di temperatura globale, il raffreddamento può essere distribuito in modo non uniforme, che interessano molte funzioni ecosistemiche e la biodiversità, " ha detto Zarnetske. "Le precipitazioni e le radiazioni ultraviolette di superficie cambierebbero, e SAI aumenterebbero le piogge acide e non mitigherebbero l'acidificazione degli oceani".

In altre parole, SRM non è una bacchetta magica per risolvere il cambiamento climatico. Fino a quando gli sforzi del gruppo di lavoro non ispireranno nuove ricerche sugli effetti di diversi scenari di intervento sul clima, SRM è più simile a uno sparo nel buio.

"Speriamo che questo documento susciti molta più attenzione su questo problema e una maggiore cooperazione tra scienziati nei campi della scienza del clima e dell'ecologia, " ha aggiunto Gurevic.

Il gruppo di lavoro Climate Intervention Biology è finanziato dalla National Science Foundation e ospiterà sessioni in due prossime conferenze scientifiche:"Biosphere Responses to Geoengineering" alla riunione annuale dell'American Association for the Advancement of Science (AAAS) questo mese, e alla The Ecological Society of America in agosto, 2021.