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Can Some Very Tiny Particles Cool the Planet? One Tech Company Says Yes. (New York Times)

Stardust Solutions says its tiny spheres can reflect the sun’s rays without harming people or the environment. Critics say private companies have no business altering Earth’s atmosphere.

Original article

By Eric Niiler

May 14, 2026

A company at the forefront of solar geoengineering — the notion that blocking radiation from the sun could cool a warming planet — has disclosed details of the materials it wants to sprinkle in the atmosphere.

Stardust Solutions, led by former members of Israel’s nuclear energy program, is publishing research on Thursday that reveals the chemical properties of its particles, how they would affect the atmosphere and how high-flying aircraft would disperse the material.

The privately held company, founded in 2023, is farthest ahead in the contest to take an idea that was once the stuff of science fiction and move it into the mainstream. It has attracted $75 million from investors, has applied for a patent and is submitting its research to scientific journals for peer review.

Its chief executive, Yanai Yedvab, said Stardust Solutions had only tested its materials in its laboratory and had no plans to conduct outdoor tests. Outdoor trials would only be done in collaboration with a government that would set ground rules and guardrails, he said in an interview.

As humans continue to burn fossil fuels and greenhouse gas emissions reach record levels, Dr. Yedvab and others say that managing solar radiation deserves serious consideration.

“This is a very powerful tool that will be ready for testing very soon, and we want policymakers to start thinking seriously, ‘What will it take in practice?’” he said.

But the idea of manipulating the atmosphere to turn down the temperature of the Earth remains contentious, and more than 600 scientists and academics have called for an international ban.

Prakash Kashwan, a professor of environmental studies at Brandeis University, is among them. He said solar geoengineering could tamper with weather patterns, damaging food production and local economies.

It’s especially worrisome for residents of South Asia and parts of East Africa and Latin America who rely on yearly monsoon rainfall to irrigate crops, Dr. Kashwan said.

“There’s this social risk for at least two billion people that is directly connected to the lack of scientific understanding about how interfering with the global temperature thermostat is going to interfere with the monsoon formation,” he said. “We don’t have a solution for those kinds of risks.”

Yanai Yedvab sitting at a table and looking toward a window as bright sunshine streams in.
Yanai Yedvab, the Stardust chief executive, at the company’s offices in Ness Ziona, Israel.Credit…Avishag Shaar-Yashuv for The New York Times
A person, seen through a window, feeds a scoop of powder into a silver-colored cylinder.
A Stardust engineer in a testing chamber.Credit…Avishag Shaar-Yashuv for The New York Times

Tennessee and Florida have banned geoengineering and, in February, Representative Greg Steube, a Florida Republican, introduced a bill in Congress that would do the same. In 2023, at the direction of Congress, the Biden administration issued a report on the need to study solar geoengineering. That research that has not been pursued by the Trump administration.

Dr. Yedvab said that Stardust officials were having preliminary conversations with policymakers in the United States and Europe about the company’s proposal but declined to identify them. Stardust Solutions spent $370,000 last year on federal lobbyists, according to OpenSecrets, which tracks lobbying spending.

The materials produced by Stardust are made from amorphous silica, which is used as a food additive and in some consumer products, and calcium carbonate, a compound found in eggshells and limestone. The company said its particles were biodegradable, were not harmful to people or animals, and would not accumulate in the oceans or soil. Released in the upper atmosphere, the particles could reflect a small amount of sunlight away from Earth, the company said.

Until Thursday, the company kept the ingredients under wraps, requiring anyone who wanted to see its data to sign a nondisclosure agreement.

Michael S. Diamond, a professor of meteorology at Florida State University, said he was surprised by the simplicity of the Stardust particle.

“It’s quite an elegant idea, and I like that it is using relatively well known particles,” said Dr. Diamond, who studies how aerosol particles affect the climate. “I’m a little bit surprised that they’ve kept this so secretive. I thought they were going to do something really out there, but amorphous silica itself is a very widely used product.”

David Keith, professor of geophysical sciences at the University of Chicago who has researched the idea of slowing climate change with reflective particles for more than two decades, said he needed more information.

“This is really good idea, it’s cool and it might be useful,” Dr. Keith said. “But the big question is, what is this environmental impact? The answer has to be, from anybody, is that we don’t know.”

A computer monitor and a microscope on a table. On the monitor, an image that resembles dozens of white marbles on a tray.
An enlarged image of Stardust particles in a lab in Ness Ziona. Credit…Avishag Shaar-Yashuv for The New York Times
Two people assembling clear tubes and a cube in a lab.
Technicians prepared to test Stardust particles to understand how they might behave in the atmosphere.Credit…Avishag Shaar-Yashuv for The New York Times

Dr. Yedvab likened his company to a drug development lab that conducted its initial work behind closed doors before applying for approval from the Food and Drug Administration.

“Solar reflection technology is heavy lift,” Dr. Yedvab said during an interview. “You want to make sure that you’re doing it when you can say credibly. You don’t want to say, ‘Yeah, I overlooked something or something was missing and I need to go back and correct it.’ This was the responsible thing to do.”

In addition to concerns about unintended consequences, environmental groups have worried that geoengineering could reduce pressure on countries and industries to reduce the emissions that are driving climate change. But in the past several years, record global temperatures, increasing risk of drought and wildfire, and the increasing intensity of severe storms and floods, have pushed many researchers and some environmentalists to accept the notion that solar geoengineering must at least be studied.

Dozens of academic labs in the United States, Europe, and Asia are now modeling how spraying various amounts of reflective particles in different locations might cool the planet. A team from the University of Cambridge and Harvard University, with backing from the British government, plans to launch a high-altitude drone sometime next year to test reflective particles in a metal tray without releasing them into the atmosphere.

Four photos of particles. In each case, they resemble white peas.
From left, magnesium calcite cores, calcium carbonate cores, calcium carbonate cores enclosed within amorphous silica shell, and intentionally fractured amorphous silica shells.Credit…Stardust Solutions

Most of these efforts have contemplated using sulfur dioxide, a compound released during volcanic eruptions that changes from a gas to sulfate, an aerosol particle that reflects sunlight. Because sulfate particles in some concentrations can damage the protective ozone layer, and because they might warm the stratosphere, Stardust officials said they chose something different.

Stardust Solutions is registered in Delaware as a U.S. company with an Israeli subsidiary called Stardust Labs. Its laboratory is in Ness Ziona, Israel, about 12 miles south of Tel Aviv, near the renowned Weizmann Institute of Science.

Dr. Yedvab, co-founder Amyad Spector and a team of 25 researchers have developed two kinds of particles. The first is made of amorphous silica and coated in a material to prevent it from interacting with atmospheric gases. The second particle is a shell of amorphous silica around an inner core of calcium carbonate.

The company said the amorphous silica would be used as in initial effort to reflect up to 1 percent of the coming sunlight, while the silica-carbonate particle could be used at higher concentrations to block more than 1 percent.

Using a chamber that mimics the subzero conditions of the stratosphere, Stardust researchers tested the silica particle with atmospheric trace gases to see how they would react.

A right hand points at a diagram on a whiteboard.
A floor plan of the enclosed test chamber.Credit…Avishag Shaar-Yashuv for The New York Times
A person stands by a steel cylinder connected to a flexible pipe. Another person observes through a window.
Inside the enclosed chamber.Credit…Avishag Shaar-Yashuv for The New York Times

The second silica-carbonate particle has similar surface chemistry to the first one but is still being tested, Dr. Yedvab said.

Stardust also tested a dispersion system to make sure the particles would spread out after being sprayed from an aircraft and would not react with water vapor to form ice crystals and drop toward the ground.

Stardust executives said that initial effort to begin atmospheric cooling would cost about $10 billion. That would cover the material, the aircraft that could disperse it at high altitudes and a monitoring system using a chemical tag to track the particles in the air and, later, on the ground.

By adding 10 million tons of the reflective particles to the atmosphere over the course of several years, the atmosphere could be cooled by 1.5 degrees Celsius, the company said. There are no known health effects from exposure to amorphous silica at the levels found in the environment or in commercial products, according to the Agency for Toxic Substances and Disease Registry, a branch of the Centers for Disease Control and Prevention. But some scientists said they wanted more information about how the particles might affect human respiratory health.

Dr. Yedvab noted that the Department of Homeland Security sprayed amorphous silica into the New York City subway system in 2016 as part of an experiment to test emergency preparedness against a potential bioterrorism attack. The silica was used as a nontoxic tracer to check how a potential pathogen might spread in the subway.

Shuchi Talati standing in a blue and brown checked shirt.
Shuchi Talati said the idea of geoengineering technology as corporate intellectual property was “massively problematic.” Credit…Haiyun Jiang for The New York Times

Still, the conflict between Stardust and some critics is not over the safety of its particles but whether a private company should be involved in geoengineering research at all and Stardust’s lack of transparency until now.

Daniele Visioni, professor of earth and atmospheric sciences at Cornell University, said Stardust should follow the traditional path of announcing scientific discoveries by presenting data at a conference and answering questions from scientists working in the same field.

“I keep seeing that all the moves they make are the wrong ones process-wise,” Dr. Visioni said.

The American Geophysical Union, the Natural Resources Defense Council and two other nonprofit groups have formed a coalition to write a code of ethics for research into cooling the planet.

Shuchi Talati, who founded the coalition, said she was troubled by the idea that a private for-profit company could own the rights to a something that could profoundly affect the planet.

“There’s no trust whatsoever,” Dr. Talati said. “Where has the scientific merit review and the transparent public review process been for the last two years for this alleged particle? This idea of intellectual property with solar radiation management is massively problematic.”

Dr. Yedvab said that research into geoengineering had been stalled and that Stardust was shaking things up. “We feel that our role is to disrupt this field to make sure that governments have options,” he said.

Controversial geoengineering projects to test Earth-cooling tech funded by UK agency (Nature)

Original article

NEWS

07 May 2025

The Advanced Research and Invention Agency is investing £57 million to study climate-manipulating technologies, but says it is taking a cautious approach.

By Jonathan O’Callaghan

andscape view as the setting sun casts shafts of light along a valley in Mid-Wales.
Solar geoengineering research involves investigating ways to ‘dim’ the Sun’s rays in an effort to cool Earth’s temperatures. Credit: Mike Kemp/In Pictures via Getty

The United Kingdom’s high-risk research agency will fund £56.8 million (US$75 million) worth of projects in the controversial area of geoengineering — manipulating Earth’s environment to avert negative effects of climate change. The 21 projects include small-scale outdoor experiments that will attempt to thicken Arctic sea ice and to brighten clouds so that they reflect more sunlight. The hope is that successful technologies could one day contribute to efforts to prevent the planet from passing dangerous climate tipping points.The UK’s $1-billion bet to create technologies that change the world

Supported by the Advanced Research and Invention Agency (ARIA) as part of its five-year Exploring Climate Cooling programme, the projects are among the most significant geoengineering experiments funded by a government.

The research has the potential to be beneficial, but must be undertaken cautiously, says Peter Frumhoff, a science-policy adviser at the Woodwell Climate Research Center in Falmouth, Massachusetts. “I am strongly supportive of responsible research on solar geoengineering and other climate interventions,” he says.

The funding package is the latest from ARIA, which was established in 2023 by the UK government and is modelled on the US Defense Advanced Research Projects Agency. With an £800-million budget, it funds high-risk, high-reward research into technologies that could have major consequences for humanity, including artificial intelligence and neurotechnology.

Divisive research

Another such area identified by ARIA was geoengineering, says Mark Symes, an electrochemist at the University of Glasgow, UK, who leads the Exploring Climate Cooling programme.

An aerial view of melting icebergs near Ilulissat, Greenland.
ARIA-funded experiments will investigate whether Earth’s diminishing ice sheets can be artificially thickened.Credit: Sean Gallup/Getty

Symes says the programme’s goal is not to find ways to replace more accepted approaches to tackling climate change, such as reducing carbon emissions. Instead, he says, geoengineering could be useful to prevent the world reaching certain tipping points that might occur before emissions reductions can have an effect. That could include “the collapse of circulations in the North Atlantic driven by the runaway melting of the Greenland ice sheet”, he says.

But even as climate change continues unabated, the concept is controversial: last year, researchers at Harvard University in Cambridge, Massachusetts, cancelled a project that would have introduced particles into the atmosphere in an effort to ‘dim’ the Sun after an outcry in Sweden, where the experiment was to take place.

Wary of such concerns, ARIA is taking a cautious approach. “We want to keep this research in the public domain,” says Piers Forster, a climate-change scientist at the University of Leeds, UK, who chairs a committee that will monitor ARIA’s climate-cooling projects. “We want it to be transparent for everyone.”

The 21 projects were selected through a competitive application process, which received about 120 proposals.

These fall into five research categories: studying ways to thicken ice sheets; assessing whether marine clouds could be brightened to offset damage to coral reefs; understanding how cirrus clouds warm the climate; looking at whether materials could be released into the stratosphere to reflect sunlight; and theoretical work on whether a sunshade deployed in space could cool portions of Earth’s surface.

Solar experiment

Five projects involve the most controversial area of geoengineering — outdoor experiments that interact with the environment. Frumhoff says that “building trust will be essential” in conducting such research. “I would be opposed to outdoor experiments being funded by any nation that isn’t aggressively and seriously reducing its own emissions,” he says.

A view of a marine cloud brightening trial on the Great Barrier Reef taken from a camera located under the wing of a research aircraft.
A cloud-brightening trial will spray seawater particles over the Great Barrier Reef to make the clouds above it whiter and more reflective.Credit: Associate Professor Daniel Harrison/Southern Cross University

The stratospheric experiment — which is among the first outdoor solar-geoengineering experiment to receive government funding — will involve using balloons to carry materials such as limestone and dolomite dust into the stratosphere, to a height of about 15–50 kilometres, to see how they respond to the conditions. No particles will be released into the stratosphere, says ARIA.

Shaun Fitzgerald at the Centre for Climate Repair in Cambridge, UK, leads one of the ice projects. His team will conduct small-scale experiments in the Norwegian Arctic archipelago of Svalbard and in Canada to pump water from beneath ice sheets and spread it on top, covering up to one square kilometre in area, to see whether such a method could thicken Earth’s diminishing ice sheets.

“We’re going to see whether we’ve actually been able to grow more sea ice in the Arctic winter,” says Fitzgerald. Early results from work that Fitzgerald’s team did last year, before receiving ARIA funding, showed ice growth of “about half a metre”, he says.

Julienne Stroeve, a sea-ice researcher at University College London, isn’t sure how effective this method would be in preventing widespread sea-ice loss. “I do not think this is feasible at any real scale needed,” she says, noting that the impact on local ecosystems is also unclear. ARIA says that Fitzgerald’s experiment will be scaled up only if it is deemed to be “ecologically sound”.

“Any small-scale outdoor experiments will be designed with safety and reversibility at their core, and will undergo environmental-impact assessment with public engagement,” says Ilan Gur, ARIA’s chief executive.

Brighter clouds

One of the cloud-brightening projects will take place off the coast of Australia, led by the Southern Cross University in New South Wales. It will use a large fan to spray seawater particles over the Great Barrier Reef, to make the clouds above it whiter and more reflective. The hope is that this could prevent global warming from damaging coral reefs. “Those particles drift upwards to the cloud base, where the tiny salt particles cause water droplets in the cloud to split into smaller droplets,” says Symes. “The smaller the droplets, the more white [the cloud] is.” The experiment will take place over 10 square kilometres.

Posed portrait of Mark Symes.
Electrochemist Mark Symes is leading ARIA’s Exploring Climate Cooling programme, which is funding £57 million worth of geoengineering projects.Credit: Matilda Hill Jenkins

The sole space-sunshade project, led by the Planetary Sunshade Foundation in Golden, Colorado, will model whether a physical reflector or a cloud of dust could be placed in space, between Earth and the Sun, to limit the amount of sunlight reaching Earth. “If you did wish to cool parts of Earth, space shades could be the most effective way,” says Symes. Nothing will be launched into space, however — the work is purely theoretical.

Responsible regulation

ARIA’s leaders hope that, by 2030, the outcomes of the programme could inform international regulations for geoengineering. One of the 21 projects will investigate how these approaches could be responsibly governed.

“The issue we are most concerned with is how to make sure activities, should they be pursued in the future, don’t lead to conflict between countries,” says project leader Matthias Honegger, a researcher at the Centre for Future Generations (CFG) in Brussels. For example, one worry is that interventions could cause side effects in neighbouring nations.

“Right now, there is no natural home for this issue within the United Nations,” says Cynthia Scharf, a senior fellow at the CFG in New York who is part of Honegger’s project. “We need to look at the substance of governance and the process of decision-making.”

Nature 641, 567-568 (2025)

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-01389-1

More:

Three ways to cool Earth by pulling carbon from the sky

Divisive Sun-dimming study at Harvard cancelled: what’s next?

Injetar partículas na atmosfera poderia reduzir temporariamente o aquecimento global (Pesquisa Fapesp)

Polêmica, a liberação de aerossóis diminuiria a quantidade de luz solar que chega à Terra, mas seus efeitos colaterais negativos poderiam ser maiores que os positivos

Aumentar a quantidade de aerossóis na atmosfera poderia barrar a chegada à Terra de uma pequena fração da luz solar e resfriar provisoriamente o planeta. Cadan Cummings / Jacobs / JETS / NASA-JSC

Marcos Pivetta

Atualizado em 6 set 2024

Edição 343, set 2024

Depois de ter permanecido em silêncio por 600 anos, o monte Pinatubo, nas Filipinas, acordou em 1991. Uma série de pequenas explosões ao longo de dois meses culminou em uma grande erupção em meados de junho daquele ano, considerada a segunda maior do século passado. Cerca de 200 mil pessoas tiveram de deixar suas casas e mais de 700 morreram no arquipélago filipino como consequência da eclosão. A explosão produziu uma coluna de fumaça e cinzas vulcânicas que se elevou até 40 quilômetros (km) acima da superfície e invadiu a estratosfera, a segunda das cinco camadas da atmosfera que envolve a Terra. Esse manto de partículas em suspensão, geralmente com tamanhos micrométricos, atrapalhou o tráfego aéreo, queimou plantas e cultivos e produziu outros danos locais.

Apesar de ter causado grandes prejuízos materiais e a perda de vidas humanas nas Filipinas, a erupção do Pinatubo é lembrada hoje no meio científico por ter tido uma consequência surpreendente no clima global: a temperatura média da Terra reduziu-se cerca de 0,5 grau Celsius (°C) nos dois anos seguintes à sua atividade vulcânica. A enorme quantidade de partículas em suspensão, os chamados aerossóis, lançada pelo vulcão entrou no sistema de circulação de ar da estratosfera, espalhou-se pelo planeta e atuou por meses como uma espécie de filtro solar: parte dos raios do Sol que chegariam normalmente à superfície terrestre foi refletida ao incidir sobre essa quantidade extra de partículas de aerossóis injetados no sistema. Essa ação produziu um resfriamento temporário do planeta.

Os aerossóis também resfriam a Terra quando estão na troposfera, a camada mais baixa da atmosfera, mas sua ação é mais intensa na estratosfera. O efeito Pinatubo serve de inspiração para uma linha de pesquisa polêmica, cercada de incertezas científicas e riscos ambientais e geopolíticos: a geoengenharia solar ou modificação da radiação solar (SRM, na sigla derivada do inglês). Ela começou a tomar corpo lentamente nos últimos 20 anos em algumas universidades dos Estados Unidos e da Europa à medida que o aquecimento global se tornou mais pronunciado. A ideia central dessa abordagem é aumentar deliberadamente o albedo da Terra, sobretudo na estratosfera, para que ela passe a refletir mais radiação de volta ao espaço e, assim, torne-se um pouco menos quente.

Glauco Lara

O albedo é a fração da luz refletida em relação à absorvida por um corpo ou superfície. Quanto maior o albedo, como em superfícies claras ou brancas, menor a quantidade de calor absorvida. Injetar aerossóis na atmosfera é uma das formas de tentar aumentar o albedo terrestre. Alguns cálculos indicam que uma redução de 1% a 2% da quantidade de radiação solar que normalmente chega à Terra seria suficiente para diminuir sua temperatura média em um 1 °C.

A possibilidade de reduzir a quantidade de radiação solar sobre a Terra começou a ser aventada ainda na década de 1960. Mas sempre foi vista como uma excentricidade perigosa, quase um devaneio. A ideia só ganhou alguma relevância científica depois da erupção do Pinatubo e, mais recentemente, com a emergência da crise climática, causada pelo aumento significativo da temperatua global decorrente da emissão de gases de efeito estufa. Ainda assim, a pesquisa experimental – que envolveria a soltura de alguns quilos de aerossóis na estratosfera para observar seus eventuais efeitos em âmbito local (não global, como ocorreu na gigantesca erupção do vulcão nas Filipinas) – pouco progrediu até hoje em razão da oposição de parte da comunidade científica e de grupos ambientalistas.

“Até agora, existem poucos trabalhos de modelagem climática envolvendo as técnicas de geoengenharia solar”, comenta o físico Paulo Artaxo, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IF-USP), especialista no estudo de aerossóis atmosféricos. “Nenhum experimento mais significativo foi feito em campo.” Duas abordagens que visam à modificação da radiação solar dominam as discussões. A principal delas é a injeção de aerossóis na estratosfera, a 15 ou 20 km de altitude, conhecida pela sigla SAI, que tenta reproduzir de forma artificial o que as grandes erupções fazem de maneira natural.

Glauco Lara

A outra, vista como de impacto mais localizado, é o clareamento de nuvens marítimas (marine cloud brightening ou MCB). Ela também envolve a liberação de aerossóis (nesse caso, partículas de sal marinho), que funcionam como núcleos de condensação das nuvens. Mas a soltura dessas partículas ocorre em altitudes bem mais baixas, de no máximo 2 km, ainda na troposfera. Com mais aerossóis, as gotas de nuvens ficam menores, refletem mais radiação solar de volta ao espaço e resfriam a superfície. Há outras técnicas cogitadas, como aumentar o albedo em grandes superfícies brancas do planeta, como o Ártico, mas as duas primeiras propostas dominam o debate.

Artaxo colabora com um grupo da Universidade Harvard, dos Estados Unidos, em estudos de modelagem computacional para tentar entender se o comportamento dos aerossóis na estratosfera é realmente similar à sua ação na troposfera. “Precisamos de mais pesquisas sobre esse tema antes de sequer pensarmos em implementar alguma intervenção desse tipo”, comenta o físico da USP, um dos coordenadores do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais. “Não temos condições de garantir que a injeção de mais aerossóis não vá, por exemplo, diminuir as chuvas de monções no Sudeste Asiático e colocar em risco uma população de bilhões de pessoas. Se isso ocorrer, quem decide se essa injeção de aerossóis para ou continua? Esse tipo de decisão não pode ficar na mão de um pequeno grupo de países ou de um bilionário que financie um experimento desse tipo.”

Também há indícios de que uma dose extra de aerossóis na estratosfera poderia afetar a camada de ozônio, que protege a vida terrestre da ação nociva da radiação ultravioleta vinda do Sol. Isso sem falar que essas partículas em suspensão são uma forma de poluição do ar. Elas naturalmente se depositam, descem da estratosfera para a troposfera, onde podem causar ou agravar problemas de saúde, sobretudo os respiratórios. Por ora, essas e outras questões não têm respostas satisfatórias.

A posição do físico da USP é partilhada por muitos colegas. “A modificação da radiação solar é um tema sensível e o IPCC [Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, da ONU]reconhece que ainda há muitas incertezas sobre seus potenciais efeitos”, comenta a matemática Thelma Krug, que foi vice-presidente do painel entre 2015 e 2023 e representou o Brasil em negociações internacionais sobre o clima por uma década. “Pessoalmente, sou a favor da pesquisa na área. Mas é preciso ir passo a passo com os experimentos, ter transparência e estabelecer uma governança para esse processo.”

Erupção do vulcão Pinatubo, em 1991, é considerada a segunda maior do século passadoArlan Naeg / AFP via Getty Images

O tema é tão controverso que alguns pesquisadores são contra até que se faça pesquisa sobre as técnicas de geoengenharia solar. Isso porque elas não têm impacto na redução das emissões de gases de efeito estufa, que causam o aumento da temperatura da Terra. Ainda que se mostrem relativamente seguras e eficientes em esfriar temporariamente a Terra, objetivo que hoje é apenas uma hipótese, técnicas como a SAI seriam, no máximo, paliativas. No fundo, dizem os críticos dessa abordagem, os trabalhos nessa área desviariam recursos e tomariam um tempo que poderia ser mais bem empregado na busca por ações que reduzissem a emissão de gases como dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). “Os estudos sobre geoengenharia solar também poderiam ser usados como a desculpa perfeita para que os grandes produtores de gases de efeito estufa não reduzissem suas emissões”, pondera o climatologista Carlos Nobre, do Instituto de Estudos Avançados (IEA) da USP.

Além de ser encarada como um diversionismo em relação à meta central de zerar as emissões de gases de efeito estufa nas próximas décadas, a adoção das técnicas de SRM poderia tornar o planeta refém desse tipo de intervenção climática por um prazo muito longo e indefinido, de décadas ou séculos. Isso criaria um problema extra: o risco de promover o chamado termination shock. Quando o planeta abandonasse o emprego das técnicas de SRM, a temperatura subiria novamente – só que dessa vez de forma muito mais rápida do que no cenário atual de aquecimento global. Isso tornaria quase impossível a adaptação a essa brusca elevação de temperatura. Qualquer oscilação significativa da temperatura, para cima ou para baixo, em um curto período, representa um desafio adaptativo.

Alguns estudos de modelagem climática têm sugerido cenários preocupantes em simulações de possíveis impactos do emprego de técnicas de geoengenharia solar. Esses trabalhos costumam averiguar que outros efeitos (colaterais) essas técnicas de intervenção no clima poderiam induzir, além da redução temporária da temperatura terrestre. Um dos problemas é que a maioria desses estudos se concentra em possíveis consequências no hemisfério Norte, onde ficam os países mais ricos e vive e trabalha a maior parte dos pesquisadores do clima.

Começam, no entanto, a surgir pesquisas com foco em outras partes do planeta. Trabalho publicado em junho deste ano na revista Environmental Research Climate sugere que a adoção da SAI ao longo deste século alteraria os prováveis impactos do aquecimento global sobre a formação de ciclones extratropicais no hemisfério Sul, como aqueles que se formam com certa regularidade na região Sul do Brasil. A previsão é de que, até o fim deste século, o aumento da temperatura global reduza o número de ciclones gerados nessa parte do globo terrestre, mas aumente a intensidade dos fenômenos produzidos. Ou seja, menos ciclones, mas mais fortes.

Glauco Lara

Quando diferentes regimes de injeção de aerossóis na estratosfera são simulados em três modelos climáticos internacionais até 2100, os resultados sinalizam um aumento na frequência de ciclones, mas uma redução em sua força em relação aos prognósticos obtidos em cenários de aquecimento global sem a adoção de qualquer protocolo da SAI. “Não somos contra nem a favor da geoengenharia solar”, diz a pesquisadora Michelle Reboita, da Universidade Federal de Itajubá (Unifei), de Minas Gerais, coordenadora do estudo. “Precisamos é estudá-la. Ela pode produzir resultados positivos em uma parte do mundo e negativos em outra.”

Há também estudos de simulação que tentam prever os possíveis impactos da SAI sobre a biodiversidade. “Nosso objetivo é entender como a SAI pode afetar as espécies de vertebrados terrestres no cenário das mudanças climáticas”, conta o biólogo brasileiro Andreas Schwarz Meyer, que faz estágio de pós-doutorado na Universidade da Cidade do Cabo, na África do Sul, e coordena um projeto de pesquisa sobre o tema. “Em outras palavras, queremos saber quais seriam as espécies ‘vencedoras’ e ‘perdedoras’ no globo caso o emprego dessas técnicas para diminuir a temperatura do planeta venha a se tornar uma realidade.”

No projeto, que ainda está em andamento, Meyer adota uma abordagem chamada perfis horizontais de biodiversidade, que usa dados climáticos históricos para estimar o intervalo térmico (a temperatura máxima e a mínima) e o grau de umidade em que as espécies ocorrem. A técnica é normalmente usada para estimar o impacto sobre as espécies de diferentes cenários de aquecimento global previstos pelo IPCC ao longo deste século.

“Assim, temos uma ideia de quantas espécies serão expostas a essas mudanças, quando e o quão rapidamente isso poderá ocorrer”, comenta o biólogo. Em 2022, o brasileiro publicou um artigo no periódico científico Philosophical Transactions of the Royal Society B em que simulou os efeitos sobre mais de 30 mil espécies de vertebrados marinhos e terrestres de um cenário particular ao longo deste século: primeiro haveria um aquecimento global superior a 2 °C e, em seguida, ocorreria uma redução de temperatura da Terra de forma artificial, por meio da remoção direta de dióxido de carbono da atmosfera. A retirada do principal gás de efeito estufa é hoje ensaiada por um conjunto de técnicas que, por ora, são muito caras e ineficientes em perseguir esse objetivo.

Trilhas de nuvens criadas no mar pela emissão de partículas de poeira por navios

A conclusão geral do estudo é que a subida e a posterior queda artificial da temperatura terrestre poderiam inviabilizar a sobrevivência de muitas espécies e produziriam danos a essas comunidades décadas após se ter atingido uma hipotética estabilização da temperatura do planeta. Meyer está fazendo um estudo semelhante agora, mas com o emprego da SAI no lugar da remoção direta de carbono.

Os trabalhos de Reboita e Meyer se dão no âmbito de uma iniciativa internacional, a Developing country governance research and evaluation for SRM, ou simplesmente Degrees. Seu objetivo é estimular estudos e formar recursos humanos especializados nas técnicas de modificação da radiação solar em países da África, América Latina e sul da Ásia. A Degrees nasceu na década passada dentro da Academia Mundial de Ciências (TWAS) e posteriormente foi assumida por uma organização não governamental britânica, a homônima Degrees. Ela financia quase 40 projetos. No Brasil, além das pesquisas da meteorologista da Unifei, duas linhas de estudo de professores da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) passaram a ser apoiadas em julho passado.

Com parceiros no exterior, a equipe do engenheiro Mauricio Uriona, do Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas da UFSC, pretende estudar como é a percepção do setor produtivo, do governo e da comunidade científica de três países (Brasil, Índia e África do Sul) sobre os potenciais riscos das técnicas de SRM. “Trabalhamos no passado com o tema da transição energética com uma abordagem de cunho socioeconômico e vimos agora uma boa oportunidade de fazer um estudo semelhante sobre geoengenharia solar”, afirma Uriona.

A socióloga ambiental Julia S. Guivant, do Instituto de Pesquisa em Riscos e Sustentabilidade (Iris), da UFSC, vai estudar como diversos atores-chave do país, como a comunidade científica, reguladores políticos, agricultores e representantes de organizações não governamentais, posicionam-se diante dos desafios de governança da geoengenharia solar. “Não temos uma posição sobre se a SRM deve ser usada ou como seu eventual emprego deve ser governado. Somos a favor das pesquisas e do debate democrático sobre o tema, diante dos problemas para atingir as metas de mitigação e adaptação às mudanças climáticas”, diz a socióloga. Colegas da USP e da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) vão colaborar na pesquisa coordenada por Guivant.

Há preocupação de que a geoengenharia solar possa afetar o regime das chuvas de monções na ÍndiaAmarjeet Kumar Singh / Anadolu Agency via Getty Images

As técnicas de SRM são tão polêmicas e sem qualquer tipo de regulação em acordos internacionais que mesmo grupos de pesquisas de instituições renomadas enfrentam dificuldades extremas de realizar pequenos experimentos de campo. Esses trabalhos não têm o potencial de influenciar o clima global, no máximo produzir ciência para se entender os processos envolvidos, com alguma alteração localmente. Ainda assim, os obstáculos práticos à sua realização são quase intransponíveis.

Em março deste ano, foi abandonado o Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx), experimento concebido na década passada pelo grupo do físico-químico Frank Keutsch, da Universidade Harvard. A ideia da iniciativa era usar um balão de alta altitude para injetar 2 quilos de aerossóis (no caso, carbonato de cálcio) cerca de 20 km acima da superfície. “Essa quantidade de partículas é ínfima. Equivale à poluição expelida por um jato comercial durante apenas 1 minuto de voo”, disse Keutsch em entrevista dada em 2021 (ver Pesquisa FAPESP nº 303). O balão do SCoPEx era para ter ganho inicialmente os ares dos Estados Unidos em 2018. Mas isso não ocorreu. Em seguida, sua soltura foi prevista para a Suécia, também sem sucesso. Devido a protestos de ambientalistas e de grupos indígenas, o projeto nunca decolou de fato.

Alguns testes de campo com a técnica de clareamento de nuvens marinhas, uma abordagem menos ambiciosa do que a SAI, têm sido feitos, quase sempre a duras penas e diante de críticas de vários setores da sociedade. Em abril deste ano, um grupo da Universidade de Washington, dos Estados Unidos, usou um tipo de ventilador para espalhar partículas de sal marinho na pista de um navio porta-aviões aposentado que estava estacionado no litoral da cidade de Alameda, na Califórnia. A ideia da iniciativa era apenas ver se as partículas poderiam causar algum mal à saúde. Dois meses mais tarde, o município californiano proibiu esse tipo de experimento em seu território.

Na Austrália, pesquisadores da Southern Cross University e organizações locais tocam desde 2020 um projeto-piloto em que tentam aferir se a técnica de MCB pode ser útil para diminuir o branqueamento de corais na região de Townsville. O objetivo do experimento é averiguar se o método diminuiria localmente a temperatura do oceano no centro da Grande Barreira de Corais. O aquecimento das águas marinhas é a principal causa do branqueamento.

Alterar a capacidade de o Ártico refletir a luz do Sol poderia, em tese, minorar o aquecimento globalsodar99 via Getty Images

A desconfiança dos experimentos de campo deriva, em parte, do surgimento periódico de iniciativas pouco transparentes, geridas às vezes por empresas privadas obscuras. Em 2022, a Make Sunsets, uma startup norte-americana, soltou sem autorização no norte do México dois balões com aerossóis destinados à estratosfera. Pouco depois, o governo mexicano proibiu esse tipo de iniciativa em seu território. Agora, a empresa anunciou que está fazendo esse tipo de experimento nos Estados Unidos, mas os resultados dessas iniciativas são desconhecidos.

Para o físico norte-americano David Keith, da Universidade de Chicago, nos Estados Unidos, o interesse em estimular as pesquisas sobre geoengenharia solar tem aumentado, a despeito das incertezas científicas que cercam o emprego dessas técnicas. “Isso é visível nos principais relatórios internacionais, como os do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, do Programa Mundial de Pesquisa do Clima, também da ONU, e de grandes grupos ambientalistas, como Environmental Defense”, comenta Keith, em entrevista por e-mail a Pesquisa FAPESP. “Não há dúvida de que a oposição à investigação enfraqueceu, mas é difícil dizer por quê. Talvez seja por causa do aumento das temperaturas ou porque [acredito que] o mundo esteja fazendo agora esforços substanciais para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.”

Keith foi membro do programa de geoengenharia solar de Harvard por 12 anos. Hoje ele é a favor da adoção de uma moratória internacional em experimentos de campo até que a ciência sobre o tema esteja mais bem estabelecida e haja alguma forma de governança internacional. Se esse cenário se materializar algum dia, ele diz que a humanidade deveria considerar a realização de um teste no qual se injetaria por uma década na estratosfera cerca de 10% da quantidade necessária de aerossóis para baixar em 1 °C a temperatura global. Dessa forma, seria possível conferir claramente os efeitos dessa abordagem sem correr muitos riscos.

A operação envolveria transportar cerca de 100 mil toneladas de enxofre por ano para a estratosfera – equivalente a 0,3% da quantidade de poluição por enxofre que chega anualmente à atmosfera – por uma frota de 15 jatinhos capazes de voar em altas altitudes. A operação custaria aproximadamente US$ 500 milhões ao ano. É mais uma ideia polêmica. Para alguns, é possível que a única parte boa da sugestão seja a adoção de uma moratória para esse tipo de experimento.

A reportagem acima foi publicada com o título “Controlando o sol” na edição impressa nº 343, de setembro de 2024.

Artigos científicos
REBOITA, M. S. et alResponse of the Southern Hemisphere extratropical cyclone climatology to climate intervention with stratospheric aerosol injectionEnvironmental Research: Climate. 20 jun. 2024.
MEYER. A.  L. S. et alRisks to biodiversity from temperature overshoot pathways. Philosophical Transactions of the Royal Society B. 27 jun. 2022.

Alameda City Council Votes to Stop Cloud Brightening Test (New York Times)

nytimes.com

Soumya Karlamangla

City officials decided to block testing of an experimental technology to fight global warming, even though experts hired by the city found that it posed no health risk to residents.

June 5, 2024 Updated 8:21 a.m. ET

A cloud rises from the floor of a battleship.
A cloud brightening system test from the University of Washington and SRI on the decommissioned U.S.S. Hornet in Alameda in April. Credit: Ian C. Bates for The New York Times

The international debate over how much to interfere with nature to slow the planet’s warming was fought on a surprising stage this week: a City Council meeting in Alameda, on the eastern edge of San Francisco Bay.

Researchers had chosen Alameda, a city of about 75,000 residents built on a group of islands south of Oakland, as the first place to field test a device intended to brighten clouds, so that they would reflect more light back into space.

But concerns about the experiment led Alameda officials last month to ask the scientists to suspend the testing. And early Wednesday, at the end of a contentious meeting that dragged on past 1 a.m., the Alameda City Council voted unanimously to call it off entirely.

“I don’t have a huge desire to be on the cutting edge,” Mayor Marilyn Ezzy Ashcraft said.

Strong emotions are stirred by cloud brightening, and more broadly, by what is called solar geoengineering or climate intervention: attempts to temporarily cool the Earth at a time when global warming is accelerating. Scientists see these interventions as possible ways to buy time for the world to move away from the main driver of global warming, the use of fossil fuels. But the concepts tend to be divisive, because some people are uncomfortable with trying to intervene in the climate.

In Alameda, a team of researchers led by the University of Washington began conducting cloud brightening experiments in April, spraying tiny sea-salt particles into the air across the flight deck of a decommissioned aircraft carrier, the U.S.S. Hornet, that is moored in the city. The scientists wanted to see whether they could consistently spray the right size of particle.

If the device works, the idea is to eventually use it to change the composition of clouds above the ocean, boosting their reflectivity and bouncing more of the sun’s rays back into space before they can warm the Earth’s surface. The experiment in Alameda was the first outdoor test of such a device in the United States.

Alameda residents began expressing alarm about the technology being used in their backyard. Soon after the experiment began, the city asked the researchers to stop testing while they evaluated the risks.

“If there are issues, we want to understand it, and we want to put limits on what they’re doing,” Griff Neal, a chemical engineer who has lived in Alameda for 25 years, said this week. He said he was worried about the effects of inhaling the particles on older residents who work as volunteers on the Hornet, which is now a floating museum, and students at a nearby high school.

He questioned why scientists from Washington State were conducting the experiments in his community and not their own. “There are certainly neighbors of mine who have said, ‘Why aren’t they doing it in Puget Sound?’” he said.

The researchers said that the often foggy conditions in San Francisco Bay made it an ideal spot for the experiment, which they hoped to run for at least 20 weeks in various kinds of weather.

The deck of the Hornet offered conditions similar to the open ocean, and the ship’s role as a museum would allow the public to engage with the research, one of the primary goals of the program, according to Sarah Doherty, an atmospheric scientist and the program director of the Marine Cloud Brightening Program at the University of Washington.

Analysts hired by the City of Alameda to assess the experiment found that it posed no health risk. They said the salt water being sprayed by scientists was similar to natural sea spray from the ocean. The city manager recommended Tuesday evening that the Council approve the project. But the councilors ultimately decided that they still weren’t sure the experiments were harmless.

“I don’t think it’s appropriate for our community to be asked to bear that risk,” Trish Herrera Spencer, one of the five councilors, said at the meeting. “I don’t think this is the right place.”

It is unclear what will happen next. Alameda officials say that the project cannot continue on the Hornet without their approval. The University of Washington research team could not immediately be reached for comment.

During the meeting, the debate moved beyond the impact of the salt particles and got into whether climate interventions like cloud brightening should be attempted at all. Some environmentalists worry that the technology could distract people from addressing the causes of climate change, and could slow the momentum of efforts like switching to renewable energy and electric vehicles.

“While this is a local decision, it has far-reaching consequences,” Gary Hughes of the environmental group Hands Off Mother Earth Alliance said at the meeting. “There are global climate justice dynamics at stake.”

Another public commenter who was a youth climate leader in Honduras urged the Council to approve the project, saying that the University of Washington had expertise that could help countries like his that are most affected by climate change. He also called on the lawmakers to consider “the bigger implications that this has for countries like mine.”

Tony Daysog, the vice mayor of Alameda, said he and other elected officials had been inundated with emails from residents with strong opinions about the project. He said Alameda, a rare California city on an archipelago, was particularly susceptible to problems like sea-level rise.

“We do have to take climate change seriously, more so than many others,” Daysog said. “At the end of the day, you can’t make everybody happy. You just have to do what you think is right.”

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