¿Pueden las emisiones negativas ayudar a frenar el cambio climático?

• Las tecnologías basadas en la naturaleza y de captura de carbono pueden ser clave para conseguir los objetivos climáticos.

Muchos escenarios climáticos futuros sugieren que se necesitarán emisiones negativas para limitar el calentamiento global. Los investigadores están investigando cómo de factible es esto.

En Islandia, una máquina succiona dióxido de carbono de la atmósfera día y noche. Su misión es mezclar el gas con agua y luego bombearlo bajo tierra donde se convertirá en piedra después de unos años. Estas máquinas son de gran interés, ya que las emisiones globales de gases de efecto invernadero todavía son demasiado altas para poder confiar en su reducción por sí sola. Para evitar impactos ambientales graves, lo más probable es que también necesitemos emisiones negativas para eliminar algunos de estos gases de la atmósfera y almacenarlos en algún lugar de forma permanente.

Se necesitarán nuevas soluciones y prácticas, tanto tecnológicas como no tecnológicas, para impulsar la producción de emisiones negativas. Las soluciones basadas en la naturaleza, como plantar más árboles o restaurar turberas, que capturan y almacenan CO2 y se conocen y utilizan durante mucho tiempo, se están investigando para un despliegue más amplio en la mitigación, incluida una monitorización y una cuantificación más detalladas de su rendimiento.

También existen varias tecnologías potenciales, pero la mayoría aún está en pañales. La captura directa de aire, por ejemplo, que es la tecnología que se utiliza en Islandia, utiliza procesos químicos para extraer dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera antes de que se almacene bajo tierra.

Sin embargo, los beneficios aún son confusos. «El desafío es comprender el potencial realista de estas tecnologías (y prácticas)», advierte la Dr.Koponen. «No queremos crear emisiones negativas creando otros impactos no deseados en otro lugar».

Preparando el terreno para las tecnologías de emisiones negativas

El equipo de la Dra.Kati Koponen, científica senior de la Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia en Espoo, está evaluando el potencial real de diferentes soluciones de emisiones negativas en Europa y en otros lugares, a través del proyecto NEGEM. Considerarán los aspectos económicos, ambientales y sociales asociados, para comprender mejor qué marcos regulatorios serán necesarios para implementar estas soluciones.

Es posible que algunas soluciones simplemente no sean rentables, mientras que otras podrían afectar el medio ambiente al consumir demasiada agua, energía o tierra. También hay cuestiones sociales a considerar: por ejemplo, ¿aceptarán los residentes tener CO2 almacenado en el suelo cerca de sus hogares?

Hasta ahora, el equipo de NEGEM ha estado utilizando modelos para investigar cómo las diferentes soluciones de emisiones negativas afectan el medio ambiente y su costo durante todo su ciclo de vida. Han analizado una amplia gama de indicadores ambientales, como el agotamiento de los recursos naturales como el agua o las materias primas y el cambio de uso de la tierra, junto con los impactos del cambio climático que se evitarían.

En un trabajo reciente, investigaron estrategias basadas en tierra, a diferencia de las utilizadas en el océano o en contextos industriales. El equipo descubrió que en los casos estudiados, plantar árboles era la forma más eficiente de eliminar el CO2 de la atmósfera. Sin embargo, la disponibilidad de tierra es un problema, ya que la tierra se necesita para diversos fines como cultivar alimentos o producir madera. Además, los bosques son vulnerables a perturbaciones como incendios y plagas, que afectarían el tiempo que el CO2 puede almacenarse allí. Se necesitarán nuevos tipos de políticas para abordar estos problemas, que es otro aspecto que el proyecto está investigando actualmente.

Soluciones basadas en la naturaleza

Las emisiones de gases de efecto invernadero y las estrategias terrestres para eliminarlas se han incluido en los inventarios nacionales durante 30 años. La mejora de dichos sumideros también puede incluirse como medida de mitigación en las Contribuciones Determinadas a Nivel Nacional (NDC) en virtud del Acuerdo de París.

En este contexto, los investigadores del proyecto LANDMARC están tratando de captar el potencial real de las actividades que aumentarán la eliminación de gases de efecto invernadero o reducirán las emisiones de la tierra. Eise Spijker, investigador del centro de conocimiento de Clima y Sostenibilidad de JIN en Groningen, Países Bajos, y sus compañeros están explorando cómo estas soluciones, muchas de las cuales se basan en la naturaleza, podrían aplicarse en entornos agrícolas o forestales.

«Lo complicado, especialmente con las opciones basadas en la naturaleza, es el desafío del almacenamiento permanente de carbono», dice Spijker. «Una vez que se envía carbono a los ecosistemas, estos permanecen en el ciclo natural del carbono hasta cierto punto, pero no se sabe realmente cuánto se almacena y durante cuánto tiempo».

Observación desde arriba y desde abajo

Las técnicas de seguimiento pueden ayudar a evaluar la cantidad de CO2 que podría capturarse de la atmósfera y almacenarse en el suelo y las plantas. Por lo tanto, uno de los objetivos del proyecto es incorporar diferentes tipos de observaciones en modelos, para representar de manera más realista el potencial de las soluciones de eliminación de emisiones.

«Utilizamos datos de una combinación de técnicas de observación de la Tierra, incluida la teledetección (como satélites) y también mediciones subterráneas (como el muestreo del suelo) para medir la cantidad de carbono almacenado», afirma la coordinadora del proyecto, la Dra. Jenny Lieu, profesora asistente de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos.

LANDMARC está ejecutando 16 estudios de caso en todo el mundo, donde se monitorizarán diferentes actividades como la agrosilvicultura en España y una producción de arroz más sostenible en Nepal, para ver qué su capacidad de captura de carbono. El equipo planea experimentar con diferentes combinaciones de técnicas de monitorización.

Una herramienta para medir el impacto climático neto sobre el terreno

Uno de los resultados del proyecto será una herramienta de mapa de carbono, potencialmente también disponible como una aplicación de teléfono, que puede cuantificar y mostrar el impacto de diferentes actividades de eliminación de carbono en tierra en las emisiones de gases de efecto invernadero. Utilizará observaciones tanto desde arriba, usando satélites y drones, como en tierra, como muestreo de suelo.

«Nuestro objetivo es combinar varias herramientas especializadas de observación de la Tierra en una herramienta de monitorización de bajo coste y fácil de usar que considere una amplia gama de usuarios finales», expone la Dra. Lieu. Esto significa que, por ejemplo, los gobiernos o los administradores del uso de la tierra podrán ingresar datos específicos del sitio sobre el suelo y la vegetación en su tierra y obtener una estimación confiable de su impacto climático neto.

Eliminación de CO2 a gran escala

El potencial de las actividades de emisiones negativas para ralentizar el calentamiento global también depende de si estarán listas para su uso a escala industrial en las próximas décadas. Muchos escenarios climáticos se basan en esta premisa, pero existe preocupación sobre cómo de factible será. Las soluciones tecnológicas aún se encuentran en sus primeras etapas en este momento, según el Dr. Bas van Ruijven, investigador y líder de grupo en el Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA) en Laxenburg, Austria.

Los investigadores están evaluando la viabilidad para diferentes escenarios climáticos, como parte del proyecto ENGAGE. Por ejemplo, evaluarán cómo se espera que contribuyan las actividades de eliminación de gases de efecto invernadero. El equipo también desarrollará nuevos escenarios de mitigación climática. «Las tecnologías de emisión negativa desempeñan un papel importante en esa parte del proyecto», destaca el Dr. van Ruijven.

Hasta ahora, el equipo ha estado comparando dos escenarios de descarbonización diferentes. El primero apunta a limitar el calentamiento por debajo de 2ºC para 2100. En este caso, el objetivo de temperatura puede sobrepasarse en la primera mitad del siglo, pero las emisiones negativas serían esenciales más adelante para hacer bajar las temperaturas globales.

En el segundo escenario, el objetivo es simplemente no superar el calentamiento de 2ºC, que está más en línea con el Acuerdo de París. Las actividades de eliminación de carbono contribuirían a reducir las emisiones más rápidamente a corto plazo. A largo plazo, serían principalmente necesarios para contrarrestar las emisiones restantes de ciertos sectores como la aviación o la industria, donde es difícil eliminar completamente las emisiones.

Cuanto antes, mejor: posponer la acción tendrá repercusiones

En un trabajo reciente , el equipo utilizó modelos para investigar cómo cada uno de estos escenarios afectaría el uso de la tierra en el futuro para comprender mejor las consecuencias sociales y ambientales. Tomaron en cuenta varios factores diferentes: proyecciones económicas y crecimiento de la población, junto con su impacto posterior en el uso de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero.

El Dr. van Ruijven y sus colegas descubrieron que los escenarios de mitigación que se centraban en los escenarios de finales de siglo, en los que se permitía que las temperaturas sobrepasaran temporalmente el calentamiento de 2°C, tenían importantes consecuencias para el uso de la tierra después de 2050. Es probable que haya escasez de alimentos y agua de riego, al igual que el aumento de los precios de los alimentos.

También se necesitarán políticas adicionales durante la transición a cero emisiones netas para compensar su impacto social. Los subsidios alimentarios pueden ser necesarios para ayudar a las personas con ingresos más bajos, por ejemplo, si aumentan los precios de los alimentos.

«Nuestro trabajo muestra que el despliegue de nuevas tecnologías para la eliminación de CO2 será, sin embargo, indispensable para lograr los objetivos del Acuerdo de París en enfoques tanto a corto como a largo plazo», señala el Dr. van Ruijven. «Con suerte, nuestra investigación inspirará a los gobiernos a estimular su desarrollo».

La investigación en este artículo fue financiada por la UE. Si le gustó este artículo, considere compartirlo en las redes sociales.
Fuente: Este artículo fue originalmente publicado en Horizon, the EU Research and Innovation magazine