¿Cómo puede el vidrio ayudarnos a mitigar el cambio climático?

Este artículo es parte de una serie de actualizaciones sobre el hielo del Ártico aportadas por Ice911.org.

El Ártico está en problemas. El informe de calificaciones del Ártico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), publicado en diciembre de 2018, muestraHemos perdido el 95 por ciento del hielo más antiguo y grueso del Ártico en las últimas tres décadas. Este informe también reveló que 2018 registró las segundas temperaturas del aire más cálidas, la segunda cobertura general de hielo marino más baja en el Ártico y el hielo invernal más bajo jamás registrado en el Mar de Bering en la historia. ¿Por qué es esto tan alarmante?

Históricamente, el Ártico ha actuado como escudo térmico global de la Tierra. Al igual que una camiseta blanca en un caluroso día de verano, el hielo ha ayudado a mantener fresco el Ártico bajo el caluroso sol del verano. Al reflejar la energía solar entrante las 24 horas del día fuera del Ártico, el hielo del Ártico ha ayudado a mantener la Tierra más fría y su clima más estable de lo que vemos hoy, y de lo que veremos más en el futuro.

Esta pérdida de hielo y nieve en el Ártico representa ahora más deuna cuarta parte del aumento de la temperatura global . También desempeña un papel importante en la sequía estadounidense y en los incendios forestales de California y en el empeoramiento de las tormentas invernales del Noreste. En todo el mundo, la pérdida de hielo del Ártico contribuye a tormentas tropicales cada vez más severas, inviernos más duros en el norte de Europa y aumento del nivel del mar. Restaurar el hielo en el Ártico frenaría el calentamiento global y reduciría la extinción de especies. Esto le daría tiempo a la sociedad para emprender, en paralelo, el trabajo también urgente de cambiar las economías hacia fuentes de energía sostenibles y reducir los niveles de CO2.

El Ártico refleja la energía solar con mayor eficacia en áreas que están cubiertas por hielo y/o nieve brillante durante varios años. Estas áreas alcanzan niveles de reflectividad de hasta el 80 por ciento o más. Es difícil mejorar la reflectividad de la nieve, pero no nieva mucho en el Ártico. Y la nieve que cae en mar abierto tiende a derretirse.

El hielo es importante en sí mismo y proporciona a la nieve un lugar para acumularse, lo que ayuda a la reflectividad. Pero el hielo más joven es menos reflectante (el 30 por ciento es típico) que el hielo de varios años. Tiende a ser más fino y transparente y se derrite más rápidamente en verano. Y el océano abierto absorbe la mayor parte de la energía solar que llega a su superficie (el 95 por ciento es típico). Absorbe mucho más de lo que refleja, lo que provoca un calentamiento de la temperatura del océano.

¿Podemos ayudar al mundo y a nuestro futuro deteniendo y revirtiendo este escenario acelerado? Creemos que podemos.

Un material seguro y relativamente económico, las microesferas de vidrio huecas, reflectantes y granulares de Ice911 actúan como hielo brillante para reflejar la mayor cantidad de calor con la menor cantidad de material posible. Cuando se aplican en capas muy finas en áreas estratégicas del Ártico, las microesferas similares a la arena pueden hacer que el hielo joven, o incluso el agua derretida que se acumula en estanques sobre el hielo, actúen más como hielo y nieve brillantes y reflectantes.

Puede pensar en una microesfera de vidrio como una capa delgada y hueca de principalmente sílice (arena) que rodea un núcleo de gas, al igual que un globo es una capa delgada de goma que rodea el aire que se coloca en su interior.

La sílice es el ingrediente principal del vidrio y se encuentra prácticamente en todas partes de la Tierra. También se le conoce como dióxido de silicio. (Químicamente, eso es SiO2.) Es un compuesto natural hecho de dos de los materiales más abundantes de la Tierra: silicio (Si) y oxígeno (O2). La sílice es el ingrediente principal de más del 95 por ciento de las rocas de la Tierra. Y hay más de 6 tera toneladas (6 mil billones de toneladas) de sílice en el océano.

En el océano, gran parte del sílice se encuentra en forma de ácido silícico. (Químicamente, eso es 1 SiO2 combinado con 2 H2O). La corteza terrestre está compuesta por un 59 por ciento de sílice; una forma familiar de este material es la arena de playa. También se encuentra naturalmente en el agua, las plantas y los animales.

Nuestro material eventualmente se convertirá en una parte minúscula de la sílice que ya se encuentra en el océano, uniéndose de manera segura al ciclo natural de la sílice del que depende gran parte de la vida vegetal y animal de la Tierra.

Echa un vistazo al material en este vídeo de un especial de HBO VICE. La fundadora de Ice911, Leslie Field, Ph.D., analiza cómo las microesferas reflectantes pueden ayudar a restaurar el hielo en el Ártico.

Nuestra solución revisada por pares y probada en el campo para frenar el derretimiento y restaurar el hielo del Ártico: extender una capa muy delgada de microesferas de vidrio reflectante sobre hielo joven y delgado para que dure más. Las microesferas se utilizan en muchas aplicaciones cotidianas. Probablemente los tenga en sus medicamentos, artículos de cuidado personal y como parte de su hogar.

Los modelos climáticos realizados por nuestros colegas de Climformatics muestran que al ralentizar el derretimiento, podemos restaurar el hielo con el tiempo y reconstruir el escudo térmico natural de la Tierra.

Si no hacemos nada para salvar el hielo, el pequeño porcentaje restante del viejo hielo de varios años se derretirá por completo muy pronto. Podríamos experimentar un verano ártico sin hielo en 10 años o antes. Un Ártico sin hielo aumentaría enormemente los riesgos climáticos que ya estamos experimentando: incendios forestales sin precedentes, tormentas extremas, sequías y aumento del nivel del mar, además de un aumento (a menudo mortal) de las temperaturas en las regiones más cálidas del mundo.

Este es uno de los muchos enfoques que, en conjunto, pueden abordar los enormes desafíos del calentamiento de nuestro planeta y las condiciones climáticas cambiantes.

Charlie Heck es editor de noticias multimedia y productor de radio, y fue copresentador del Science 360 ​​Super Science Show de la National Science Foundation. Escribe sobre otros temas STEM y noticias relacionadas con Ice911.

Imagen destacada cortesía de Ice911.

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