¿Y si triturar rocas puede ayudarnos a frenar el calentamiento global?

En Gran Canaria se investiga una forma de geoingeniería poco estudiada que saca partido de la forma en que las rocas bloquean el carbono para después esparcirlo por el océano.

Por Peter Yeung
Publicado 22 dic 2021, 16:42 CET
Limpiando el exterior del mesocosmos

Los submarinistas limpian el exterior del mesocosmos con cepillos para evitar que las algas crezcan en el exterior y bloqueen la luz.

Fotografía de Michael Sswat, Geomar

Antes del amanecer, en un tranquilo pueblo de la isla de Gran Canaria, un equipo de científicos se dirige a lo largo del paseo marítimo de madera del puerto hacia una fila de nueve contenedores que flotan en el océano.

"Date prisa, pronto va a amanecer", le dice un investigador con los ojos cansados a otro, mientras sumergen en uno de los contenedores un pesado dispositivo con forma de cubo para medir la actividad de los organismos bioluminiscentes. "Eso afectará a nuestras lecturas".

Los "mesocosmos" de poliuretano termoplástico, llenos de 8000 litros de agua de mar canaria mezclada con cantidades variables de piedra caliza -una roca carbonatada de color grisáceo con altos niveles de alcalinidad- formaron parte del primer experimento científico de campo del mundo con el aumento de la alcalinidad del océano; la investigación finalizó en octubre. Muchos científicos esperan que este proceso, poco estudiado, tenga el potencial de cambiar el rumbo del cambio climático.

(Relacionada: ¿Qué es el calentamiento global?)

El objetivo del aumento de la alcalinidad oceánica es acelerar la erosión de las rocas, que absorben el carbono, y que se produce de forma natural cuando las lluvias arrastran la tierra hacia los cursos de agua y, finalmente, hacia el océano. Una acción similar se produce a través de la erosión gradual de las costas por la acción de las olas. "Está ocurriendo continuamente", dice Ulf Riebesell, biólogo marino del Centro Helmholtz de Investigación Oceánica GEOMAR de Kiel (Alemania), que dirige el equipo de 35 investigadores financiado por la UE. "La roca reacciona con el agua y durante esa reacción absorbe el CO2 de la atmósfera. La cuestión es si podemos acelerar considerablemente ese proceso natural. Eso es lo que estamos simulando".

"Es un viaje a lo desconocido", dice Riebesell. "Hay muchas cosas que aún no sabemos. Pero lo que es seguro es que la mejora de la alcalinidad tiene un enorme potencial. Y tenemos que probarlo ya, porque se nos acaba el tiempo para salvar el planeta".

Investigadores de Gran Canaria toman muestras de agua de los mesocosmos.

Fotografía de Peter Yeung

Potencial para abrir los ojos a nuevas posibilidades

En teoría, el proceso natural podría acelerarse depositando en el mar grandes cantidades de rocas pulverizadas de silicato o carbonato. Riebesell calcula que, mientras que la meteorización natural es capaz de llevarse una gigatonelada de CO2 al año, si la meteorización mejorada se ampliara masivamente, se podrían secuestrar unas 100 gigatoneladas de CO2 al año. Teniendo en cuenta que las emisiones de CO2 producidas por el hombre son de 36 gigatoneladas al año, el potencial es impresionante. Al estabilizar los niveles de alcalinidad, el proceso podría al mismo tiempo ayudar a proteger los arrecifes de coral contra la acidificación. Sin embargo, hay múltiples motivos de precaución y preocupación.

Aunque sobre el papel el proceso químico inicial es sencillo, casi todos los demás factores son desconocidos. ¿Cómo se verá afectada la biodiversidad? ¿Dónde se deben desplegar estos minerales? ¿Podría haber consecuencias no deseadas? ¿Cuánto costará? ¿Quién decide si debe seguir adelante? Y lo más importante, como están comprobando Riebesell y sus colegas, ¿funcionará?

Durante el experimento de 33 días, los investigadores estudiaron las muestras de los mesocosmos, que contenían agua de mar con niveles de alcalinidad que oscilaban entre los naturales y el doble. Se analizaron unos 45 parámetros -desde los niveles de pH hasta la salud del plancton- en varios laboratorios de la Plataforma Oceánica de Canarias y el Parque Tecnológico de la Universidad de Las Palmas. Un objetivo clave de la investigación en curso es comprobar si la adición de minerales alcalinos al agua de mar en esta cantidad produce carbonato cálcico, lo que a su vez liberaría algo de CO2 y disminuiría las ganancias.

"La calcificación podría aumentar en respuesta al aumento de la alcalinidad, lo que reduciría la cantidad de CO2 que se secuestra", dice Riebesell, cuyo equipo está estudiando los datos en Alemania. "Pero si el calcio permanece en el agua y la alcalinidad no vuelve a bajar, el CO2 se queda en el océano para siempre. Esa es nuestra esperanza".

Rosalind Rickaby, profesora de biogeoquímica del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford (Reino Unido), ha investigado durante los dos últimos años en el laboratorio si se produce la calcificación, cuando aumenta la alcalinidad, en cultivos de organismos unicelulares llamados cocolitóforos y foraminíferos. Y ha detectado signos positivos.

"Es a pequeña escala, así que es difícil llegar a una conclusión", dice. "Pero las células se ven afectadas negativamente por la alcalinidad, lo cual es positivo. Es una prueba de que, al añadir alcalinidad, se reducen los niveles de CO2, que las células necesitan para la fotosíntesis".

El año que viene, en busca de más pistas, el equipo de Riebesell planea llevar a cabo un estudio de seguimiento en las aguas templadas y altamente productivas de Noruega, que contrastan con las de las islas Canarias, en las que apenas crecen plantas acuáticas. La prueba de Noruega, que se realizará en mayo, incluirá mesocosmos mucho más grandes, de 50 000 litros, y permitirá saber cómo se ven afectados organismos más complejos, como los peces.

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Los mesocosmos se pusieron en marcha en la localidad portuaria grancanaria de Taliarte.

Fotografía de Peter Yeung

Una tarea hercúlea

Aunque el proceso funcione, aplicar la mejora de la alcalinidad a todos los océanos podría resultar ser una tarea hercúlea. La extracción, molienda y transporte de los minerales requeriría una industria equivalente a la de la minería del carbón, ya que para secuestrar una tonelada de CO2 se necesitarían entre una y cinco toneladas de mineral, según Riebsell. Luego está la cuestión de la distribución: los minerales podrían depositarse en barcos, mezclarse con la arena de la costa o incluso esparcirse por las tierras agrícolas. Cada método tendría diversos retos, costes y plazos.

"Es factible porque hay suficientes minerales", dice. "Pero sería una empresa enorme. ¿Y deberíamos seguir extrayendo así?".

En la prueba de Gran Canaria se utilizó piedra caliza, que, aunque es abundante, no se disuelve fácilmente en el agua y debe mezclarse con una solución concentrada de CO2, lo que añade otro nivel de logística a la operación. La cal viva, un subproducto de la industria del cemento, se disuelve fácilmente y es abundante, pero requiere la quema de la piedra caliza para su producción, lo que la hace menos eficaz para reducir las emisiones. La opción más prometedora es el olivino, un mineral verdoso a base de silicato que, kilo a kilo, secuestra el doble de CO2 que la cal viva y cuatro veces más que la caliza. El olivino se utilizará en la investigación de Noruega.

Otro programa de investigación emprendido por la empresa californiana Project Vesta también tiene previsto utilizar olivino en cuatro pruebas de campo en las aguas costeras de California, Nueva York, India y el norte del Caribe en los próximos años. "Se encuentra en todo el mundo, incluso en las playas hawaianas", dice el director general Tom Green. "Su extracción no requiere ningún producto químico, sólo hay que extraerlo, y se podría utilizar la infraestructura minera mundial del carbón".

Según el Proyecto Vesta, sólo se emitirían tres toneladas de CO2 en el proceso de mejora de la alcalinidad del océano utilizando olivino por cada 100 toneladas extraídas. Green dice que eso lo hace mucho más viable a gran escala que la captura directa del aire -usar máquinas para succionar el CO2 de la atmósfera-, ya que esta última requiere mucha energía. "Queremos aprovechar el poder de los océanos", afirma.

¿Son los océanos una posible solución?

Los océanos, que ya absorben el 90% del exceso de calor del planeta y una cuarta parte de las emisiones de CO2, se consideran cada vez más la nueva frontera de las soluciones climáticas, según Jean-Pierre Gattuso, profesor del Laboratorio de Oceanografía de Villefranche, en Niza (Francia). En cambio, los esfuerzos realizados en tierra, como la reforestación, sólo eliminan una cantidad relativamente pequeña de CO2 de la atmósfera; sólo pueden reemplazar lo que ya se ha emitido y es poco probable que produzcan beneficios permanentes, ya que los bosques pueden ser talados o quemados.

"Nuestras reducciones de emisiones no son lo suficientemente rápidas", afirma Gatusso, que en enero publicó un informe en Frontiers in Climate sobre tecnologías basadas en el océano, como el aumento de la alcalinidad, la fertilización con hierro (que estimula el crecimiento del fitoplancton) y el afloramiento artificial (que hace circular aguas profundas ricas en nutrientes hacia arriba). "Lo que se necesita son tecnologías que eliminen el CO2 del aire. En ese sentido, es evidente que el océano es donde se encuentra el mayor potencial".

Convertir ese potencial en realidad es otra cuestión, y los expertos dicen que hay criterios difíciles de cumplir: la verificabilidad, aunque el impacto puede tardar años en probarse; la escalabilidad, tendría que ser enorme; la viabilidad económica, debido a la escala requerida; la permanencia, que es casi imposible de garantizar; la responsabilidad, aunque no exista una estructura de gobierno; y, por supuesto, la solidez medioambiental.

"La mejora de la alcalinidad es la que tiene mayor potencial [de estas soluciones basadas en el océano]", dice Riebsell. "Pero hay que investigar más. Necesitamos años para llegar a un punto en el que comprendamos los riesgos hasta cierto punto. Nunca entenderemos del todo esos riesgos".

El tiempo se agota

Algunos críticos temen que la manipulación a gran escala de los sistemas naturales de la Tierra conduzca a resultados imprevisibles y perjudiciales, como la introducción de conejos europeos en Australia en el siglo XIX, que devastó las especies autóctonas cuando su población se disparó de sólo 13 a 200 millones en aproximadamente medio siglo. Otros advierten que si se promueve la idea de una solución rápida -permitir que el mundo vuelva sus prácticas h-, se desalentará la acción climática y se regalará a la industria de los combustibles fósiles.

Para Riebesell, que lleva más de una década estudiando los efectos del cambio climático en los océanos -desde el rápido calentamiento hasta la acidificación y la desoxigenación-, esas preocupaciones son válidas, pero a medida que se va agotando el tiempo para que la humanidad evite un desastre climático irreversible, ve pocas opciones.

"Dentro de 10 años tendremos que tomar una decisión sobre lo que empleamos para alcanzar nuestros objetivos climáticos", afirma. "Así que tenemos que saber cuáles de estas opciones son realmente escalables, los riesgos, los costes y los impactos. Evitar esta investigación no hará que el problema desaparezca. Debemos encontrar una solución".

Este reportaje se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com y ha contado con el apoyo de la Red de Periodismo de la Tierra de Internews

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