In un complesso sorvegliato ai piedi delle Montagne Rocciose, gli scienziati governativi stanno lavorando a un nuovo tipo di sistema di allarme globale: uno in grado di rilevare se un altro paese, o forse solo un avventuroso miliardario, tenta di oscurare il sole.
Ogni poche settimane, i ricercatori di Boulder, in Colorado, rilasciano un pallone che si alza nel cielo per 17 miglia. Mongolfiere simili vengono lanciati con meno frequenza da siti in Alaska, Hawaii e Nuova Zelanda; Isola della Riunione, vicino alla costa africana; e persino l’Antartide. Costituiscono gli elementi costitutivi di un sistema che allerterebbe gli scienziati americani sulla geoingegneria.
Mentre il pianeta continua a riscaldarsi, l’idea di tentare intenzionalmente di bloccare la radiazione solare – a volte chiamata modifica della radiazione solare, geoingegneria solare o intervento sul clima – sta guadagnando attenzione. governi, universitàinvestitori e anche gli ambientalisti stanno investendo milioni di dollari nella ricerca e nella modellazione di sistemi di geoingegneria.
Potrebbe essere un modo relativamente rapido per raffreddare il pianeta. Ma potrebbe anche scatenare pericoli indicibili.
Molti temono che la geoingegneria solare possa avere conseguenze indesiderate, sconvolgendo i modelli meteorologici regionali e danneggiando tutto, dall’agricoltura alle economie locali. E i primi passi potrebbero essere fatti in sordina, da un attore canaglia o da un’altra nazione che opera senza alcuna regolamentazione o controllo.
Quindi gli Stati Uniti stanno costruendo un sistema che consentirebbe loro di determinare se e quando altri potrebbero tentare di manomettere il termostato terrestre.
“Si tratta di una delle più importanti scoperte scientifiche sulla stratosfera che si svolgono oggi nel mondo”, ha detto David W. Fahey, direttore del Laboratorio di Scienze Chimiche dell’Amministrazione Nazionale Oceanica e Atmosferica, che sta costruendo la rete di sentinelle sui palloni, in un pomeriggio recente nel suo ufficio a Boulder.
Sia la NOAA che la NASA dispongono di satelliti in grado di rilevare grandi quantità di aerosol nell’atmosfera ma non possono captarne quantità minori. È qui che entrano in gioco i palloncini. Ognuno trasporta un aggeggio da sei libbre, delle dimensioni di un cestino per il pranzo, pieno di fili e tubi. Il dispositivo misura minuscole particelle sospese nell’aria o aerosol. Un salto potrebbe indicare la presenza di una quantità insolita di aerosol nella stratosfera, forse per deviare parte del calore del sole nello spazio.
Il team del dottor Fahey sta sviluppando la capacità di rilevare, tracciare e comprendere gli effetti di qualsiasi rilascio insolito di aerosol.
Il sistema di allarme rapido per la geoingegneria è uno sforzo suddiviso tra agenzie e laboratori federali. La NOAA dispone del dispositivo per misurare la concentrazione di aerosol e alzare una bandiera rossa in caso di eventuali anomalie. La National Aeronautics and Space Administration dispone di aerei ad alta quota in grado di trasportare sofisticate apparecchiature di test nella posizione di un pennacchio di aerosol. Gli scienziati dei Sandia National Laboratories nel New Mexico, che lavorano per il Dipartimento dell’Energia, hanno uno strumento in grado di stimare quando e dove è stata emessa un’esplosione di aerosol.
I ricercatori sottolineano che questi sforzi di rilevamento sono ancora agli inizi. Per ora, credono che la geoingegneria solare sia stata solo tentata su scala molto piccolanonostante il affermazioni dei teorici della cospirazione.
Ma il lavoro svolto presso la NOAA e Sandia dimostra come la geoingegneria si sia trasformata rispetto al passato cose Di scienza finzione motivo di crescente preoccupazione per il governo.
“Se un paese – un grande alleato o un grande avversario – sta sviluppando capacità, i nostri scienziati possono dirci cosa stanno cercando di fare e quale sarebbe l’impatto di ciò?” ha chiesto Kelly Wanser, fondatrice e direttrice esecutiva di SilverLining, un gruppo no-profit che sostiene la ricerca sulla geoingegneria e ha contribuito a convincere il Congresso a finanziare il programma della NOAA. “Quanto è pericoloso? Quanto velocemente e con quanta forza dobbiamo rispondere?
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Il laboratorio di scienze chimiche che la NOAA opera a Boulder ha l’atmosfera di un campus universitario. Alcuni dei migliori scienziati atmosferici del mondo vagano per le sale con scarponcini da trekking e magliette, come se fossero pronti a scalare le Montagne Rocciose visibili attraverso le finestre. L’unico indizio della natura del loro lavoro sono le guardie armate ai cancelli, che spazzano i veicoli in visita alla ricerca di esplosivi.
In una stanza senza finestre, Alexandre Baron, un giovane scienziato francese che si concentra sulle proprietà microfisiche degli aerosol, ha mostrato l’interno delle scatole che la sua squadra ha inviato in volo. Il dispositivo aspira l’aria in un tubo di aspirazione e la scansiona con un laser. Gli aerosol diffondono la luce, rendendo possibile registrarne la concentrazione e le dimensioni.
Una volta che i palloncini che trasportano i dispositivi salgono a 90.000 piedi, quasi tre volte l’altitudine di crociera di un aereo passeggeri, una valvola si apre per rilasciare lentamente l’elio e far tornare i palloncini sulla Terra. Il viaggio di andata e ritorno dura tre ore e mezza, durante le quali gli strumenti inviano via radio a terra le letture degli aerosol.
La NOAA recupera la maggior parte delle scatole, che costano circa 15.000 dollari al pezzo, sostituendo i componenti in modo che possano essere riutilizzate. (L’agenzia ha perso alcuni palloncini sull’oceano e nelle terre selvagge dell’Alaska.)
A volte un pallone e il suo prezioso carico rimangono impigliati negli alberi. Appoggiato al muro nella stanza del dottor Baron, tra le attrezzature di laboratorio, c’era un grande potatore. “L’ho sicuramente usato in un’occasione in cui il carico utile era appeso”, ha detto Troy Thornberry, il ricercatore della NOAA responsabile del programma.
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Il compito immediato degli scienziati di Boulder è quello di raccogliere dati sufficienti sui livelli di aerosol in diversi punti sopra la Terra per creare una linea di base di concentrazioni normali, in assenza di eventi esterni come un’eruzione vulcanica. Ciò consentirebbe alla NOAA di determinare quando i livelli di aerosol in un punto particolare sono insolitamente alti.
Il programma, che il Congresso ha iniziato a finanziare nel 2020, si inserisce nella più ampia missione della NOAA di studiare l’atmosfera, ha affermato il dottor Thornberry. Il budget è inferiore a 1 milione di dollari all’anno, ha aggiunto.
Per costruire una linea di base globale, la NOAA ha collaborato con ricercatori e scienziati governativi di altri paesi. Sta coordinando i lanci con i ricercatori della Riunione, un territorio francese vicino a Mauritius. Questo mese, lo staff della NOAA ha lanciato per la prima volta un pallone dal Suriname, un piccolo paese al confine settentrionale del Brasile, con piani per lanci futuri gestiti dall’agenzia meteorologica di quel paese. La NOAA prevede di visitare Palau, una piccola isola tra le Filippine e Guam, all’inizio del prossimo anno, alla ricerca di un accordo simile.
Quando i palloni vengono lanciati in altri paesi, i partner della NOAA trasmettono i dati da analizzare a Boulder. Hanno anche accesso ai dati, che sono condivisi pubblicamente.
Non è previsto alcun pagamento, solo un’etica di collaborazione e assistenza reciproca tra gli scienziati atmosferici, ha affermato il dottor Thornberry. Inoltre, lo sforzo richiesto per lanciare i palloncini è minimo, ha aggiunto. “Tutti i piccoli pezzi sono visti come un contributo al progresso del tutto”, ha detto.
Richard Querel, scienziato atmosferico e direttore del gruppo presso l’Istituto nazionale di ricerca sull’acqua e sull’atmosfera della Nuova Zelanda, che gestisce i lanci di palloncini in quel paese, ha affermato che lavorare con la NOAA “ci consente di espandere la nostra gamma di osservazioni oltre ciò che sarebbe possibile fare su il nostro.”
Gli Stati Uniti vogliono stabilire lanci regolari di palloncini da sette siti in tutto il mondo e mantenere tali lanci per un periodo compreso tra tre e cinque anni, ha affermato il dottor Thornberry. A quel punto, l’agenzia dovrebbe avere informazioni sufficienti per identificare con sicurezza aumenti insoliti, ha affermato.
Il dottor Thornberry ha detto di non essere a conoscenza di altri paesi che perseguono uno sforzo di sorveglianza simile. “Forse perché semplicemente non ne parlano”, ha aggiunto.
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Se il sistema a palloncino dovesse rilevare un livello sospetto di aerosol, il dottor Thornberry si rivolgerebbe a un altro strumento nel laboratorio della NOAA. È il dispositivo più sensibile al mondo per rilevare l’anidride solforosa, il materiale più spesso citato come probabilmente utilizzato per riflettere le radiazioni lontano dalla Terra. Un fascio di valvole e tubi che ricorda il motore di un’auto da corsa, lo strumento può misurare concentrazioni fino a una parte per trilione.
La NOAA caricherebbe il dispositivo sul retro di un camion, lo porterebbe a Houston e lo fisserebbe sul fondo di un aereo. Ma non un aereo qualsiasi.
Sono pochi gli aerei che riescono a raggiungere la stratosfera. Un modello è il WB-57, tre dei quali sono ospitati presso il Johnson Space Center della NASA. L’aereo, caratterizzato da un naso a bulbo e da un’apertura alare extra lunga, può volare sopra i 60.000 piedi.
Il dottor Thornberry stimò che la sua squadra avrebbe potuto far volare il dispositivo entro tre settimane dal rilevamento di un pennacchio di aerosol e prima che potesse dissiparsi. Tutto ciò che servirebbe è finanziare il tempo di volo, tra 1 milione e 1,5 milioni di dollari, ha detto.
Un portavoce della NASA ha rifiutato di rendere disponibile qualcuno del personale dell’agenzia per un’intervista.
Circa 400 miglia a sud di Boulder, i ricercatori di uno dei più importanti laboratori di armi nucleari del paese hanno risolto un’altra parte del puzzle: come identificare la posizione di un rilascio di aerosol.
I Sandia National Laboratories, all’estremità orientale di Albuquerque, furono avviati come parte del Progetto Manhattan, lo sforzo clandestino dell’America per costruire una bomba nucleare. Oggi il laboratorio, gestito da una filiale della Honeywell International sotto contratto con il Dipartimento dell’Energia, dispone di sofisticati modelli computerizzati in grado di determinare se altri paesi stanno testando armi nucleari.
I moderni trattati sul divieto dei test nucleari funzionano solo “perché saremmo in grado di sapere se la Russia ha condotto i test”, ha affermato Erin Sikorsky, che in passato ha guidato l’analisi della sicurezza climatica della comunità dell’intelligence americana, e ora dirige il Center for Climate & Security, un centro di ricerca di Washington. gruppo. “E sono stati gli scienziati di Sandia a sviluppare i sistemi per riuscire a capirlo.”
Questa capacità di costruire sofisticati modelli di rilevamento torna utile nell’era della geoingegneria solare.
Laura Swiler, scienziata senior del Sandia, ha sviluppato un algoritmo in grado di prendere un pennacchio di aerosol osservato da qualsiasi fonte – ad esempio un’eruzione vulcanica o un grande incendio – e guardare indietro nel tempo per stimarne le dimensioni e il punto di origine.
È un problema difficile, ha detto il dottor Swiler, perché “il pennacchio di aerosol si sta muovendo”.
Lo strumento che la dottoressa Swiler ha creato con le colleghe Diana Bull e Kara Peterson fa parte di un programma chiamato CLDERA, pronunciato “caldera” – la parola per un cratere formato da un’eruzione vulcanica. Il team ha utilizzato i dati dell’eruzione del 1991 del Monte Pinatubo nelle Filippine per costruire l’algoritmo e quindi testarne l’accuratezza.
Quel metodo è stato progettato per esaminare qualsiasi tipo di pennacchio di aerosol. Se la NOAA o la NASA rilevassero un picco nei livelli di aerosol, l’algoritmo di Sandia potrebbe stimare la quantità rilasciata e forse dove è stata rilasciata e quando.
“Abbiamo la capacità e si lega fortemente a qualcosa come un sistema di rilevamento precoce”, ha affermato il dott. Swiler.
Lo strumento può anche stimare le conseguenze di un’iniezione di aerosol, ad esempio cambiamenti nella temperatura superficiale, nei livelli di precipitazione o nell’umidità del suolo.
“L’effetto durerà probabilmente mesi, e forse anche un paio d’anni, a seconda della quantità di aerosol che stanno iniettando”, ha detto il dottor Swiler. “Capire cosa potrebbe accadere da qui a due anni: è qui che dovremo fare affidamento sulle nostre capacità di modellazione”.
Gli Stati Uniti sono ancora lontani anni dall’essere pronti a individuare uno sforzo di geoingegneria solare, ma sono all’avanguardia.
“Sappiamo più di qualsiasi altro gruppo al mondo sugli aspetti importanti dell’aerosol stratosferico così come esiste oggi”, ha affermato il dottor Fahey. “Stiamo giocando a lungo termine.”
La posta Gli Stati Uniti stanno costruendo un sistema di allarme rapido per rilevare la geoingegneria è apparso per primo New York Times.
