A engenharia climática ou a intervenção climática, comumente chamada de geoengenharia, é a intervenção deliberada e em grande escala no sistema climático da Terra, geralmente com o objetivo de mitigar os efeitos adversos do aquecimento global, com consequências ainda não explicadas. A engenharia climática é um termo genérico para medidas que se enquadram principalmente em duas categorias: remoção de gases de efeito estufa e gerenciamento de radiação solare e outros com contornos ainda não enumerados. Abordagens para remoção de gás de efeito estufa, das quais a remoção de dióxido de carbono representa a subcategoria mais proeminente, aborda a causa do aquecimento global removendo gases de efeito estufa da atmosfera. O gerenciamento da radiação solar tenta compensar os efeitos dos gases do efeito estufa, fazendo com que a Terra absorva menos radiação solar.

As abordagens de engenharia climática são às vezes vistas como opções adicionais potenciais para limitar as mudanças climáticas ou seus impactos, juntamente com a mitigação e a adaptação e pode ter consequências não previsíveis pela ciência. Existe um consenso substancial entre os cientistas de que a engenharia climática não pode substituir a mitigação das mudanças climáticas. Algumas abordagens podem ser usadas como medidas de acompanhamento para cortes acentuados nas emissões de gases de efeito estufa. Dado que todos os tipos de medidas para lidar com as mudanças climáticas têm limitações econômicas, políticas ou físicas, algumas abordagens de engenharia climática podem eventualmente ser usadas como parte de um conjunto de medidas, que podem ser referidas como restauração climática no ponto de vista teórico. Pesquisas sobre custos, benefícios e vários tipos de riscos da maioria das abordagens de engenharia climática estão em um estágio inicial e sua compreensão precisa melhorar para avaliar sua adequação e viabilidade.

Quase todas as pesquisas sobre o manejo da radiação solar têm consistido, até o momento, em modelagem computacional ou testes de laboratório, e uma tentativa de mudar para a experimentação ao ar livre provou ser controversa. Algumas práticas de remoção de dióxido de carbono, como reflorestamento, restauração de ecossistemas e bioenergia com projetos de captura e armazenamento de carbono, estão em andamento de forma limitada. Sua escalabilidade para efetivamente afetar o clima global é, no entanto, debatida, nomeadamente a utilização da aviação civil e comercial para usos de atividades de geoengenharia. A fertilização do ferro nos oceanos foi investigada em estudos de pesquisa de pequena escala. Esses experimentos provaram ser controversos. O World Wildlife Fund criticou essas atividades.

A maioria dos especialistas e dos principais relatórios desaconselha a utilização de técnicas de engenharia climática como principal solução para o aquecimento global, em parte devido às grandes incertezas sobre a efetividade e os efeitos colaterais. No entanto, a maioria dos especialistas também argumenta que os riscos de tais intervenções devem ser vistos no contexto dos riscos de um aquecimento global perigoso. Intervenções em larga escala podem representar um risco maior de interrupção dos sistemas naturais, resultando em um dilema de que essas abordagens, que podem ser altamente eficazes em lidar com riscos climáticos extremos, podem causar riscos substanciais. Alguns sugeriram que o conceito de engenharia do clima apresenta o chamado "risco moral", pois poderia reduzir a pressão política e pública para a redução de emissões, o que poderia exacerbar os riscos climáticos gerais; outros afirmam que a ameaça da engenharia climática poderia estimular o corte de emissões. Alguns são a favor de uma moratória em testes externos e implantação de gerenciamento de radiação solar (GRS).

Geral No que diz respeito ao clima, a geoengenharia é definida pela Royal Society como "... a intervenção deliberada em grande escala no sistema climático da Terra, a fim de moderar o aquecimento global" .

Várias organizações têm investigado a engenharia climática com vistas a avaliar seu potencial, incluindo o Congresso dos EUA, a Academia Nacional de Ciências, a Royal Society, e o Parlamento do Reino Unido. A Conferência Internacional de Asilomar sobre Tecnologias de Intervenção Climática foi convocada para identificar e desenvolver diretrizes de redução de risco para a experimentação de intervenção climática.

Algumas organizações ambientais (como a Friends of the Earth e a Greenpeace) relutam em endossar a gestão da radiação solar, mas muitas vezes são mais favoráveis ​​a alguns projetos de remoção de dióxido de carbono, como reflorestamento e restauração de turfeiras. Alguns autores argumentam que qualquer apoio público à engenharia climática pode enfraquecer o frágil consenso político para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

Histórico O relatório de 1965, "Restaurando a Qualidade do Meio Ambiente", do Comitê Consultivo Científico do Presidente dos EUA, Lyndon B. Johnson alertou para os efeitos nocivos das emissões de combustíveis fósseis. O relatório também mencionou "deliberadamente provocar mudanças climáticas contrárias", incluindo o albedo, ou refletividade, da Terra." Teller et al. 1997 sugeriu a pesquisa e implantação de partículas reflexivas, para reduzir a radiação solar, e assim cancelar os efeitos da queima de combustível fóssil.

Estratégias Propostas Várias estratégias de engenharia climática foram propostas. Documentos do IPCC detalham várias propostas notáveis. Estes caem em duas categorias principais: gerenciamento de radiação solar e remoção de dióxido de carbono.

Gestão de radiação solar Técnicas de gerenciamento de radiação solar (GRS) buscariam reduzir a luz solar absorvida (ultravioleta, próximo de infravermelho e visível). Isso seria conseguido desviando a luz solar da Terra, ou aumentando a refletividade (albedo) da atmosfera ou da superfície da Terra. Esses métodos não reduziriam as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera e, portanto, não buscariam resolver problemas como a acidificação oceânica causada pelo CO2. Em geral, os projetos de gerenciamento de radiação solar atualmente parecem poder ter efeito rapidamente e ter custos de implementação diretos muito baixos em relação aos cortes de emissões de gases de efeito estufa e remoção de dióxido de carbono. Além disso, muitos métodos de GRS propostos seriam reversíveis em seus efeitos climáticos diretos.

Métodos de gerenciamento de radiação solar podem incluir:

Na superfície: por exemplo, proteger ou expandir o gelo marinho polar e as geleiras, usando materiais de cobertura de cor clara, tentando mudar o brilho dos oceanos ou cultivando culturas de alto albedo. Na troposfera: por exemplo, o brilho das nuvens marinhas, que borrifaria a água do mar para branquear as nuvens e, assim, aumentar a refletividade das nuvens. Na atmosfera superior : criação de aerossóis reflexivos, como aerossóis de sulfato estratosférico, aerossóis auto-levíticos especificamente projetados, ou outras substâncias. No espaço: guarda-sol espacial - obstruindo a radiação solar com espelhos espaciais, poeira, etc.

miniaturadaimagem|Um florescimento do fitoplâncton oceânico no Oceano Atlântico Sul, na costa da Argentina. O objetivo da fertilização do ferro oceânico, em teoria, é aumentar esses organismos adicionando um pouco de ferro, que então extrairia carbono da atmosfera e fixaria-o no fundo do mar

Remoção de dióxido de carbono Projetos de remoção de dióxido de carbono (às vezes conhecidos como tecnologias de emissões negativas ou remoção de gases do efeito estufa) buscam remover o dióxido de carbono da atmosfera. Os métodos propostos incluem aqueles que removem diretamente esses gases da atmosfera, bem como métodos indiretos que buscam promover processos naturais que sequestram o CO2 (por exemplo, o plantio de árvores). Muitos projetos se sobrepõem aos projetos de captura e armazenamento de carbono e podem não ser considerados como engenharia climática. Técnicas nesta categoria incluem:

Bioenergia com captura e armazenamento de carbono para sequestrar carbono e simultaneamente fornecer energia Captura de ar de carbono para remover o dióxido de carbono do ar ambiente Florestamento, reflorestamento e restauração florestal para absorver o dióxido de carbono Adubação oceânica incluindo fertilização de ferro dos oceanos

Muitas das projeções do modelo IPCC para manter a temperatura média global abaixo de 2°C baseiam-se em cenários que pressupõem a implantação de tecnologias de emissões negativas.

Justificativa miniaturadaimagem|Redução significativa no volume de gelo no Oceano Ártico no intervalo entre 1979 e 2007

Pontos de tombamento e feedback positivo Mudança climática nos últimos 65 milhões de anos. O Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno é rotulado como PETM.

Argumenta-se que a mudança climática pode cruzar os pontos de inflexão, onde elementos do sistema climático podem "pular" de um estado estável para outro estado estável, muito parecido com um vidro virado. Quando o novo estado é atingido, o aquecimento adicional pode ser causado por efeitos positivos de feedback. Um exemplo de uma cadeia causal proposta que leva a mais aquecimento é o declínio do gelo marinho do Ártico, potencialmente desencadeando a subsequente liberação de metano oceânico. Evidências sugerem uma liberação gradual e prolongada de gases do efeito estufa pelo degelo do permafrost.

A identificação precisa de tais "pontos de inflexão" não é clara, com os cientistas tendo visões diferentes sobre se sistemas específicos são capazes de "derrubar" e o ponto em que essa "inclinação" irá ocorrer. Um exemplo de um ponto de inflexão anterior é o que precedeu o rápido aquecimento que levou ao Máximo Termal do Paleoceno-Eoceno. Uma vez ultrapassado o ponto de inflexão, os cortes nas emissões de gases de efeito estufa antropogênicos não poderão reverter a mudança. A conservação de recursos e a redução das emissões de gases de efeito estufa, usadas em conjunto com a engenharia climática, são, portanto, consideradas uma opção viável por alguns comentadores.

Tempo de compra A engenharia climática oferece a esperança de reverter temporariamente alguns aspectos do aquecimento global e permitir que o clima natural seja substancialmente preservado, enquanto as emissões de gases de efeito estufa são controladas e removidas da atmosfera por processos naturais ou artificiais. miniaturadaimagem|Mudança climática nos últimos 65 milhões de anos. O Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno é rotulado como PETM

Custos As estimativas de custos diretos para a implementação de engenharia climática variam amplamente. Em geral, os métodos de remoção de dióxido de carbono são mais caros que os de gerenciamento de radiação solar. Em seu relatório de 2009 Geoengenharia do Clima, a Royal Society julgou o reflorestamento e a injeção de aerossol estratosférica como os métodos com a "maior acessibilidade" (custos mais baixos). Mais recentemente, pesquisas sobre os custos do gerenciamento da radiação solar foram publicadas. Isso sugere que "sistemas bem projetados" podem estar disponíveis para custos da ordem de algumas centenas de milhões a dezenas de bilhões de dólares por ano. Estes são muito inferiores aos custos para alcançar reduções abrangentes nas emissões de CO2. Tais custos estariam dentro do orçamento da maioria das nações e até mesmo de alguns indivíduos ricos.

Ética e responsabilidade