Richard Muller – Si pudiéramos bloquear parcialmente el sol de la órbita, ¿cuánto tendríamos que bloquear para revertir el cambio climático?

Bueno, no estoy tan bien informado como el Dr. Muller y me encantaría leer su respuesta, pero como T. Michael Lutas me pidió que respondiera, pensé que lo intentaría. Como la mayoría de las preguntas en la ciencia del clima, este es un tema muy complejo debido a los numerosos efectos de segundo y tercer orden. Hasta ahora, los estudios se han centrado en contrarrestar los efectos de futuras emisiones de gases de efecto invernadero razonablemente estimadas. Como porcentaje de la constante solar, los resultados parecen variar de aproximadamente 1.5-4% dependiendo de cuánto cambiemos la atmósfera y qué modelo de clima usamos. [1] [2] Si bien dijo que no estaba preguntando sobre economía, vale la pena señalar que esto ya requiere espejos por valor de billones de dólares a los precios actuales de lanzamiento espacial.

Sin embargo, su pregunta era sobre qué pasaría si quemáramos todos nuestros combustibles fósiles . Quemar todas las reservas actualmente probadas daría como resultado la liberación de aproximadamente 2.8 GT de dióxido de carbono. [3] Suponiendo una liberación instantánea sin absorción por los océanos, plantas, etc. (¡gran suposición!), Esto aumentaría los niveles de CO2 atmosférico en un factor de aproximadamente 4 a 5. Esto no está muy por encima de los niveles más altos considerados en la mejor corriente. papeles, por lo que podemos extrapolar linealmente y decir que necesitaríamos bloquear alrededor del 4-5% de la luz solar para mantener las temperaturas en los niveles actuales.

Por supuesto, esta es una estimación muy ingenua y me gustaría ejecutar un modelo climático real antes de tomar decisiones importantes basadas en estos números. Además, tenga en cuenta que el “clima óptimo” no es un criterio completamente objetivo, especialmente porque los proyectos de geoingeniería no devolverían el clima global exactamente a lo que era antes de la humanidad. Probablemente habría menos lluvia y polos más cálidos, [4] lo que uno podría imaginar daría lugar a niveles del mar ligeramente más altos. Sin embargo, el orden de magnitud debe ser correcto. En cualquier caso, debería quedar claro que ahora sería mucho mejor reducir nuestras emisiones de gases de efecto invernadero en lugar de esperar hasta que haya una crisis e intentar solucionar el problema en ese momento.

Notas al pie

[1] Viabilidad de enfriar la Tierra con una nube de naves espaciales pequeñas cerca del punto interior de Lagrange (L1)

[2] Reducción de la irradiancia solar para contrarrestar el forzamiento radiativo de un cuadruplicado de CO2: respuestas climáticas simuladas por cuatro modelos de sistemas terrestres

[3] ¿Cuánto combustible fósil del mundo podemos quemar?

[4] Reducción de la irradiancia solar para contrarrestar el forzamiento radiativo de un cuadruplicado de CO2: respuestas climáticas simuladas por cuatro modelos de sistemas terrestres

Esta idea se ha planteado con bastante frecuencia. Ni siquiera es ciencia ficción, sino fantasía, que requiere múltiples violaciones de las leyes de la física.

Hay una respuesta física simple para la cantidad de energía que tendríamos que bloquear para bajar la temperatura de la Tierra (algo así como una milésima parte de la radiación solar entrante hasta ahora), pero no sobre cómo hacerlo desde la órbita.

  • No podemos poner tanto material en órbita. Ni siquiera podemos crear tanto material adecuado, varios millones de millas cuadradas.
  • Simplemente, no hay forma de orbitar un parasol en una posición fija en relación con la Tierra y el Sol. Las dos ideas de órbita y posición fija son mutuamente excluyentes.
  • No existe una posición fija en la que tal cosa pueda colocarse entre el Sol y la Tierra, en cualquier lugar cerca de la Tierra, donde tengamos la tecnología para mantenerlo estacionario. La gravedad lo sacaría de su posición, y el viento solar y la ligera presión lo sacarían de su posición como una vela solar.
  • Hay un punto de Lagrange entre ellos donde la gravedad neta sería cero, pero está a aproximadamente un millón de millas de la Tierra. Entonces, el escudo tendría que ser mucho más grande que a la distancia de la órbita de la Tierra directamente, y aún estaría sujeto al viento solar y a la ligera presión.
  • Los cuadrados de sombra del Mundo Anillo de Larry Niven en una órbita eclíptica tampoco funcionarían, ya que tendrían que ser varias veces más grandes que una sola sombrilla, y no podrían mantenerse alineados adecuadamente.

Además, el bloqueo de la luz solar no haría nada con respecto a la acidificación de los océanos del dióxido de carbono absorbido, que luego seguiría empeorando.

Me encantaría leer la respuesta del profesor Muller. Me gustó la idea “Bloquear parcialmente los rayos del sol” y aprecio tu forma de pensar. Se dice que el cambio climático es una década del fenómeno a escala de siglo que es bastante significativo. Como la causa raíz es la emisión de gases de efecto invernadero (GEI), probablemente el bloqueo parcial tiene que aumentar con la emisión de GEI para mantener baja la temperatura a lo largo de los años. Digamos que bloqueó la mitad de la radiación solar, pero el aumento futuro en la emisión de GEI (seguramente aumentará) podría anular el efecto del bloqueo. Como el sol es nuestra única fuente práctica de energía, el bloqueo parcial significa que muchos procesos biológicos se ralentizarán y la fotosíntesis es uno de esos procesos que es un sumidero de CO2. El bloqueo de la radiación solo puede reducir la temperatura y ralentizar muchos intercambios y procesos atmosféricos y oceánicos en la tierra. Por lo tanto, creo que sin reducir el exceso de gases de GEI, no podemos revertir el cambio climático, sino que solo podemos jugar con la temperatura de la Tierra.

No estoy muy seguro de que bloquear parcialmente el sol sea el camino correcto, pero si quieres lograr tal hazaña, y si la economía no es un problema, entonces tengo una solución fácil y gracias por el A2A …

Todo lo que necesitamos hacer es estacionar la Luna en el punto L1 Tierra-Sol Lagrange y la misión cumplida. Seguro que habrá quienes se opondrán a las mareas reducidas y la pérdida de una fase romántica de luna llena, pero un eclipse parcial es mejor que ninguno, ¿no es así?

¿Qué se necesitará para hacer esto? Bueno, podríamos tener que quemar algunos de nuestros combustibles fósiles, pero los estaríamos quemando en la superficie de la Luna, donde los gases residuales no afectarían nuestro clima. La órbita de la Luna está a unos 384,000 km de la Tierra ahora, y el punto de Lagrange está a aproximadamente un millón de kilómetros de altura, por lo que necesitamos quemar un montón de combustible para mover la Luna tan lejos. Además, ese punto de Lagrange no es totalmente estable, por lo que tendríamos que seguir quemando combustible para mantener esa ubicación orbital, pero la economía no es un problema, ¿verdad?

Busque el forzamiento radiativo. El efecto del CO2 acumulado es reducir la radiación re-radiada al espacio en aproximadamente una parte en mil. Entonces esa es la cantidad que tendrías que bloquear.