ALAMEDA, California — Poco antes de las 9 a. m. del martes, un ingeniero llamado Matthew Gallelli se agachó en la cubierta de un portaaviones fuera de servicio en la Bahía de San Francisco, se puso un par de protectores auditivos y presionó un interruptor.
Unos segundos más tarde, un aparato parecido a un quitanieves empezó a retumbar y luego produjo un gran y ensordecedor silbido.
Una fina niebla de diminutas partículas de aerosol salió disparada de su boca y viajó cientos de metros en el aire.
Fue la primera prueba al aire libre en Estados Unidos de tecnología diseñada para iluminar las nubes y hacer rebotar algunos de los rayos del sol hacia el espacio, una forma de enfriar temporalmente un planeta que ahora se está sobrecalentando peligrosamente.
Los científicos querían ver si la máquina que tardó años en crearse podía rociar consistentemente aerosoles de sal del tamaño correcto al aire libre, fuera de un laboratorio.
Si funciona, el siguiente paso sería apuntar a los cielos e intentar cambiar la composición de las nubes sobre los océanos de la Tierra.
Balance
A medida que los humanos continúan quemando combustibles fósiles y bombeando cantidades cada vez mayores de dióxido de carbono a la atmósfera, el objetivo de mantener el calentamiento global a un nivel relativamente seguro, 1,5 grados Celsius en comparación con la época preindustrial, se está desvaneciendo.
Esto ha acercado más a la realidad la idea de intervenir deliberadamente en los sistemas climáticos.
Universidades, fundaciones, inversores privados y el gobierno federal han comenzado a financiar una variedad de esfuerzos, desde absorber dióxido de carbono de la atmósfera hasta agregar hierro al océano en un esfuerzo por almacenar dióxido de carbono en el fondo del mar.
"Cada año que tenemos nuevos récords de cambio climático, temperaturas récord y olas de calor, esto impulsa al campo a buscar más alternativas", dijo Robert Wood, científico principal del equipo de la Universidad de Washington que dirige el estudio marino.
Proyecto de iluminación de nubes
"Incluso aquellos que alguna vez pudieron haber sido relativamente extremos".
Iluminar las nubes es una de varias ideas para devolver la energía solar al espacio, a veces denominada modificación de la radiación solar, geoingeniería solar o intervención climática.
En comparación con otras opciones, como la inyección de aerosoles en la estratosfera, el brillo de las nubes marinas sería localizado y utilizaría aerosoles de sal marina relativamente benignos, a diferencia de otros productos químicos.
Y, sin embargo, la idea de interferir con la naturaleza es tan polémica que los organizadores de la prueba del martes mantuvieron los detalles en secreto, preocupados de que los críticos intentaran detenerlos.
Aunque la administración Biden está financiando investigaciones sobre diferentes intervenciones climáticas, incluido el brillo de las nubes marinas, la Casa Blanca se distanció del estudio de California y envió un comunicado a The New York Times que decía:
"El gobierno de Estados Unidos no participa en la Modificación de la Radiación Solar". (SRM) que se lleva a cabo en Alameda, CA o en cualquier otro lugar".
David Santillo, científico de Greenpeace Internacional, se muestra profundamente escéptico ante las propuestas para modificar la radiación solar.
Si el brillo de las nubes marinas se utilizara a una escala que pudiera enfriar el planeta, las consecuencias serían difíciles de predecir, o incluso medir, dijo.
"Bien podrían estar cambiando los patrones climáticos, no sólo sobre el mar, sino también sobre la tierra", dijo.
"Esta es una visión aterradora del futuro que deberíamos intentar evitar a toda costa".
Karen Orenstein, directora del Programa de Justicia Climática y Energética de Amigos de la Tierra en Estados Unidos, un grupo ambientalista sin fines de lucro, calificó la modificación de la radiación solar como "una distracción extraordinariamente peligrosa".
Dijo que la mejor manera de abordar el cambio climático sería abandonar rápidamente la quema de combustibles fósiles.
En ese último punto coinciden los propios investigadores de la nube.
"Espero, y creo que todos mis colegas esperan, que nunca usemos estas cosas, que nunca tengamos que hacerlo", dijo Sarah Doherty, científica atmosférica de la Universidad de Washington y directora de su programa de aclaramiento de nubes marinas.
Dijo que había posibles efectos secundarios que aún debían estudiarse, incluidos los cambios en los patrones de circulación oceánica y las temperaturas, que podrían perjudicar a la pesca.
El brillo de las nubes también podría alterar los patrones de precipitación, reduciendo las precipitaciones en un lugar y aumentando en otros.
Pero es vital descubrir si tales tecnologías podrían funcionar y cómo, dijo Doherty, en caso de que la sociedad las necesite.
Y nadie puede decir cuándo llegará el mundo a ese punto.
Génesis
En 1990, un físico británico llamado John Latham publicó una carta en la revista Nature, bajo el título "¿Control del calentamiento global?", en la que presentaba la idea de que inyectar partículas diminutas en las nubes podría compensar el aumento de las temperaturas.
Más tarde, Latham atribuyó su idea a una caminata con su hijo en Gales, donde se detuvieron para mirar las nubes sobre el Mar de Irlanda.
"Preguntó por qué las nubes eran brillantes arriba pero oscuras abajo", dijo Latham a la BBC en 2007.
"Le expliqué que eran espejos de la luz solar entrante".
Latham tenía una propuesta que puede haber parecido extraña:
crear una flota de 1.000 embarcaciones no tripuladas propulsadas por velas para atravesar los océanos del mundo y rociar continuamente pequeñas gotas de agua de mar en el aire para desviar el calor solar lejos de la Tierra.
La idea se basa en un concepto científico llamado efecto Twomey: una gran cantidad de gotas pequeñas reflejan más luz solar que una pequeña cantidad de gotas grandes.
La inyección de grandes cantidades de minúsculos aerosoles, que a su vez forman muchas gotas pequeñas, podría cambiar la composición de las nubes.
"Si podemos aumentar la reflectividad en aproximadamente un 3%, el enfriamiento equilibrará el calentamiento global causado por el aumento de CO2 en la atmósfera", dijo a la BBC Latham, que murió en 2021.
"Nuestro plan ofrece la posibilidad de ganar tiempo".
Según Doherty, todos los días ya se produce una versión del brillo de las nubes marinas.
Efecto
A medida que los barcos navegan por los mares, las partículas de sus gases de escape pueden iluminar las nubes, creando "huellas de barcos" detrás de ellas.
De hecho, hasta hace poco, el brillo de las nubes asociado con las huellas de los barcos compensaba alrededor del 5% del calentamiento climático debido a los gases de efecto invernadero, dijo Doherty.
Irónicamente, a medida que una mejor tecnología y regulaciones ambientales han reducido la contaminación emitida por los barcos, ese brillo involuntario de las nubes se está desvaneciendo, así como el enfriamiento que lo acompaña.
Un programa deliberado para aclarar las nubes marinas podría realizarse con sales marinas, en lugar de contaminación, dijo Doherty.
Iluminar las nubes no es una tarea fácil.
El éxito requiere conseguir el tamaño correcto de los aerosoles: las partículas demasiado pequeñas no tendrían ningún efecto, dijo Jessica Medrado, científica investigadora que trabaja en el proyecto.
Si son demasiado grandes, podrían resultar contraproducentes, haciendo que las nubes sean menos reflectantes que antes.
El tamaño ideal son partículas submicrónicas de aproximadamente 1/700 del grosor de un cabello humano, dijo.
A continuación, es necesario poder expulsar al aire muchos de esos aerosoles del tamaño correcto: mil billones de partículas, más o menos, cada segundo.
"No se puede encontrar ninguna solución estándar", dijo Medrado.
La respuesta a ese problema provino de algunas de las figuras más destacadas de la industria tecnológica estadounidense.
Fondos
En 2006, el fundador de Microsoft, Bill Gates, recibió un informe de David Keith, uno de los principales investigadores en geoingeniería solar, sobre la idea de intentar reflejar más rayos del sol. Gates comenzó a financiar a Keith y Ken Caldeira, otro científico climático y ex desarrollador de software, para que avanzaran en su investigación.
La pareja consideró la idea de iluminar las nubes marinas, pero se preguntaron si era factible.
Entonces recurrieron a Armand Neukermans, un ingeniero de Silicon Valley con un doctorado en física aplicada de Stanford y 74 patentes.
Uno de sus primeros trabajos fue en Xerox, donde ideó un sistema para producir y rociar partículas de tinta para fotocopiadoras.
Caldeira preguntó si podía desarrollar una boquilla que no rociara tinta, sino aerosoles de sal marina.
Intrigado, Neukermans, que ahora tiene 83 años, sacó a algunos de sus antiguos colegas de su jubilación y comenzó a investigar en un laboratorio prestado en 2009, con 300.000 dólares de Gates.
Se llamaban a sí mismos los Viejos Sales.
El equipo trabajó en el problema durante años y finalmente encontró una solución: al empujar aire a una presión extremadamente alta a través de una serie de boquillas, podían crear suficiente fuerza para romper los cristales de sal en partículas extremadamente pequeñas del tamaño justo.
Su trabajo se trasladó a un laboratorio más grande en el Centro de Investigación de Palo Alto, una antigua instalación de investigación de Xerox ahora propiedad de SRI International, un instituto de investigación independiente sin fines de lucro.
Medrado se convirtió en el ingeniero líder del proyecto hace dos años.
A finales del año pasado, el pulverizador ya estaba montado y estaba esperando en un almacén cerca de San Francisco.
La máquina estaba lista.
El equipo necesitaba un lugar para probarlo.
Mientras los investigadores perfeccionaban el pulverizador, se estaba produciendo una profunda transformación fuera de su laboratorio.
Desde que Latham propuso por primera vez la idea de iluminar las nubes marinas, la concentración de gases que atrapan calor en la atmósfera ha aumentado aproximadamente un 20%.
El año pasado fue el más caluroso de la historia y la Organización Meteorológica Mundial proyecta que 2024 será otro año récord.
Las temperaturas globales de los océanos han alcanzado niveles récord durante el año pasado.
Urgencia
A medida que los efectos del cambio climático continúan creciendo, también lo hace el interés en algún tipo de plan de respaldo.
En 2020, el Congreso ordenó a la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica que estudiara la modificación de la radiación solar.
En 2021, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina publicaron un informe en el que afirmaban que Estados Unidos debería "realizar con cautela" la investigación sobre la idea.
El mes pasado, científicos de la NOAA y otras agencias federales propusieron una hoja de ruta para investigar el brillo de las nubes marinas.
El interés también está creciendo en el extranjero.
En febrero, un equipo australiano de investigadores de la Universidad Southern Cross, asesorado por Neukermans, llevó a cabo un experimento de un mes de duración frente a la costa noreste del país, rociando aerosoles desde un barco y midiendo la respuesta de las nubes.
Daniel P. Harrison, el investigador principal, calificó las pruebas como "los pequeños pasos destinados a confirmar y refinar la teoría subyacente en el mundo real".
Dijo que era demasiado pronto para discutir cualquier hallazgo.
La financiación privada también está creciendo. Kelly Wanser es una ex ejecutiva de tecnología que ayudó a establecer el proyecto de iluminación de nubes marinas en la Universidad de Washington.
En 2018 creó SilverLining, una organización sin fines de lucro para avanzar en la investigación de lo que ella llama "intervenciones climáticas a corto plazo", como el brillo de las nubes.
El grupo de Wanser está contribuyendo con parte de la financiación de la investigación en la Universidad de Washington y el SRI, que está presupuestada en unos 10 millones de dólares durante tres años, dijo.
Eso incluye el estudio a bordo del Hornet, que se espera que cueste alrededor de 1 millón de dólares al año.
Encontrar dinero para ese trabajo se ha vuelto más fácil a medida que el calor récord ha "realmente cambiado las actitudes" entre los financiadores, dijo Wanser.
Los donantes incluyen la Quadrature Climate Foundation, el Pritzker Innovation Fund y el Cohler Charitable Fund, establecido por el ex ejecutivo de Facebook Matt Cohler, según Wanser.
El año pasado, Wanser habló con un miembro de la junta directiva que dirige el Hornet, que ahora funciona como un museo afiliado al Smithsonian. ¿Organizarían un estudio único en su tipo?
El museo estuvo de acuerdo.
La prueba fue un éxito.
La cubierta de vuelo del Hornet se eleva 15 metros sobre la costa de Alameda, un pequeño pueblo en el lado este de la Bahía de San Francisco.
El martes, contenía una serie de sensores finamente calibrados, colocados encima de una fila de elevadores de tijera que se elevaban en el aire.
Debajo de una bandera de Estados Unidos, en el otro extremo de la cabina de vuelo, estaba el rociador: azul brillante, aproximadamente de la forma y el tamaño de un foco, con un anillo de diminutas boquillas de acero alrededor de su boca de un metro de ancho.
Los investigadores lo llaman CARI, por Cloud Aerosol Research Instrument.
A un lado del rociador había una caja del tamaño de un contenedor de envío que albergaba un par de compresores, que alimentaban aire altamente presurizado al rociador a través de una manguera negra gruesa.
Al otro lado había un tanque de agua.
Una serie de interruptores, activados en cuidadosa secuencia, alimentaban el agua y el aire al dispositivo, que luego disparaba una fina niebla hacia los sensores.
El objetivo era determinar si los aerosoles que salían del pulverizador, que había sido cuidadosamente manipulado para alcanzar un tamaño específico, mantenían ese tamaño mientras corrían por el aire en diferentes condiciones de viento y humedad.
Se necesitarán meses para analizar los resultados.
Pero las respuestas podrían determinar si el brillo de las nubes marinas funcionaría y cómo, según Wood.
Wanser dijo que esperaba que las pruebas, que podrían continuar durante meses o más, desmitificaran el concepto de tecnologías de intervención climática.
Con ese objetivo, el equipo permanecerá en el Hornet y estará en exhibición durante las horas en que el barco esté abierto al público.
Incluso si el equipo no se utiliza en última instancia para enfriar el planeta, los datos que genera pueden contribuir a la comprensión de cómo la contaminación y otros aerosoles interactúan con las nubes, dijeron los investigadores.
Wood estimó que los científicos podrían necesitar otra década de pruebas antes de estar en condiciones de utilizar potencialmente el brillo de las nubes marinas a la escala necesaria para enfriar la Tierra.
Wanser ya está mirando hacia la siguiente fase de esa investigación.
"El siguiente paso es salir al océano", dijo, "apuntar el rocío un poco más alto y tocar las nubes".
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