¿Podemos evitar los huracanes?
Ante los daños materiales y las pérdidas de vida humana por Harvey e Irma, la pregunta se plantea una vez más: ¿Contamos con la tecnología para prevenir y evitar los huracanes?
Estados Unidos fue golpeado por el huracán Harvey, el “desastre natural” más costoso en la historia del país del norte, con daños que ya superan la suma de los provocados por los huracanes Sandy y Katrina. Estos días Irma se convirtió en el huracán más poderoso jamás visto. Los daños provocados por los dos huracanes ascenderán a 290.000 millones de dólares, equivalentes a 1,5 puntos del Producto Interno Bruto (PIB) de Estados Unidos, según un informe del servicio meteorológico privado Accuweather,
Entrevistamos a Charly Karamanian, referente local en innovación sustentable, creador de La Casa G: La Casa Sustentable en Argentina y uno de los ganadores del desafío de innovación abierta “Space Poop Challenge” de la NASA para que nos comente sobre las tecnologías que se están desarrollando en el mundo para mitigar las consecuencias del cambio climático y particularmente la de los huracanes.
Antes de preguntarnos si podemos evitar los huracanes, debemos preguntarnos si debemos hacerlo y si realmente hemos agotado todas las alternativas posibles para minimizar los efectos negativos de los mismos. Los huracanes proporcionan humedad a lugares del planeta que de otro modo serían zonas desérticas y también transportan el calor del ecuador hacia los polos. Evitarlos por completo tendría consecuencias inimaginables. Por otro lado se estima que la actividad humana es responsable de más del 30% en el aumento de la intensidad de los huracanes y aún así seguimos promoviendo la economía del petróleo y construyendo nuestras ciudades en zonas costeras, ganando tierra a ríos y mares, muchas veces destruyendo deltas y manglares que forman una barrera natural contra inundaciones y huracanes.
Como humanidad tenemos un Plan A. Necesitamos revertir el cambio climático inmediatamente, reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero. Desafortunadamente, muchos científicos argumentan que ya hemos superado el punto de no retorno y algunos ya han comenzado a trabajar en el Plan B: Tecnologías avanzadas para capturar el dióxido de carbono (CDR). También se está trabajando en un Plan C, que involucra tecnologías de geo ingeniería aún más radicales como la gestión de radiación solar (SRM). Veamos los avances en la detección de huracanes y algunas soluciones desde lo más simple a lo más complejo.
Pronóstico de huracanes y alerta temprana
Predecir qué disturbios tropicales se convertirá en huracanes y pronosticar con precisión la ruta e intensidad de los mismos es uno de los mayores desafíos de la ciencia moderna. Cuanto más temprana la alerta, menores serán las pérdidas humanas y materiales. En este caso la complejidad deriva del famoso efecto mariposa, formulado por el matemático y meteorólogo estadounidense Edward Norton Lorenz en 1963.
Cuando en un sistema complejo e inestable como el clima se produce una pequeña perturbación inicial, mediante un proceso de amplificación, podrá generar un efecto considerablemente grande a corto o medio plazo. El 85% de los huracanes que llegan al caribe y golfo de México son generados por olas tropicales que viajan desde el África hacia el oeste y pueden ser originados por eventos tan cotidianos como una nube de polvo provocada por el juego de un grupo de niño en el desierto del Sahara.
La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) de los Estados Unidos dispone de un ejército de expertos que se apoyan en satélites, radares, barcos, boyas y aviones caza tormentas. Estas fuentes de información se combinan para medir parámetros como el viento, la temperatura y hasta las partículas de polvo y hielo presentes en la atmósfera. Una vez que se formó el huracán, todas estas variables alimentan los modelos de simulación y pronóstico.
Desde lo alto hay dos clases de satélites espaciales cuya tarea es explicar el tamaño, nubosidad o densidad relacionada a los huracanes: los de órbita polar (que ofrecen esa información cada vez que giran alrededor de la Tierra a altitudes de entre 700 y 1.000 kilómetros) y los satélites geoestacionarios que hacen las mediciones desde una posición fija por encima del Ecuador, aproximadamente a 36,000 kilómetros de altura. Ambos ofrecen información sobre la intensidad del fenómeno y permiten retratar su recorrido. En noviembre de 2016 se lanzó el GOES-R (16), el primero de una nueva generación de satélites geoestacionarios construidos por NASA y operados por NOAA, que permite obtener información de cualquier sitio del mundo en solo 15 minutos o menos, mejorando 60 veces los anteriores pronósticos climáticos. Este mismo satélite beneficiará a nuestro Servicio Meteorológico Nacional a partir de noviembre y es responsable del éxito en evacuar Miami a tiempo para la llegada de Irma. Aquí las imágenes: https://www.nesdis.noaa.gov
Por otro lado, la baja en los costos de lanzamientos de carga al espacio mediante el uso de cohetes reutilizables y las constelaciones de nano satélites de bajo costo y órbita baja, como los CubeSat, permitirán mejorar la variedad y cantidad de los datos. También se está trabajando en el uso de drones capaces de monitorear los cambios en la atmósfera a dos a tres kilómetros de altura, uno de los puntos débiles de los instrumentos terrestres y los satélites. Finalmente, en el futuro próximo toda esta información será procesada en tiempo real en una nueva generación de computadoras quánticas y podremos predecir los fenómenos meteorológicos con una precisión sin precedentes utilizando “deep learning” (un tipo particular de inteligencia artificial).
Tecnologías para evitar los huracanes.
Siembra artificial (seeding): en los años 60, el gobierno estadounidense llevó a cabo el proyecto Stormfury, que consistía en sembrar cristales de yoduro de plata sobre las nubes con el objetivo de ampliar el radio del ojo de los huracanes y de esa manera reducir la velocidad de los vientos. Las nubes contienen gotitas pequeñas de agua súper fría, que permanece liquida por debajo de los cero grados centígrados y son demasiado ligeras como para caer como lluvia o nieve. Al sembrar las nueves, el agua se congela sobre los cristales, haciéndose lo suficientemente grandes hasta caer en forma de lluvia.
El yoduro de plata generalmente se esparce desde aviones o mediante cohetes como los usados en la apertura de los juegos olímpicos Pekín 2008. En la noche de la ceremonia llovieron 100 mm sobre la ciudad vecina de Baoding, pero nada en Pekín donde se habían lanzado 1.100 cohetes en un esfuerzo por interceptar y desencadenar chaparrones antes que alcanzaran la capital. Inicialmente los resultados de Stromfury fueron esperanzadores, pero en los 80 se canceló el proyecto al probar que no había suficiente agua fría en el interior de los huracanes como para que tuviera un efecto significativo.
Láser para tormentas: esta tecnología fue propuesta por Jerome Kasparian de la Universidad de Ginebra en Suiza en 2010. El concepto es similar al anterior. El laser desplaza a los electrones de los átomos del aire, formando partículas cargadas positivamente que ayudan a generar diminutas “semillas” alrededor de las cuales pueden crecer gotas de hielo o de lluvia.
Sumideros de Salter (Salter Sinks): esta idea fue patentada en 2009 por Stephen Salter con el apoyo del Bill Gates y Nathan Myhrvold de la empresa Intellectual Ventures. Consiste en una serie de piletones de 100 metros de diámetro que aprovechan el poder de las olas para empujar un cilindro que eleva el agua más fría de la profundidad del océano, reduciendo la temperatura superficial que alimenta a los huracanes más devastadores. Para que el concepto funcione, habría que colocar miles de estos piletones en “el callejón de los huracanes” (región del Atlántico alrededor del ecuador donde se forman las peores tormentas), algunos meses antes del comienzo de la temporada de huracanes (a finales de primavera), y recuperarlos justo antes de la llegada de las grandes tormentas. Además de ser una solución relativamente ecológica, el costo sería mucho menor que el daño causado por solo una de estas tormentas y podría ser soportado por las compañías de seguros cuyo riesgo se reduciría utilizando el nuevo sistema. Alan Blumberg del Stevens Institute of technology presentó una idea similar denominada asesino de huracanes (hurricane slayer), pero en este caso utiliza una bomba de agua convencional.
Tecnologías para aprovechar la energía de los huracanes
Un huracán funciona como un motor térmico con una energía equivalente a 10.000 bombas nucleares. Su combustible es el calor atrapado en el océano. Según el Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico Atlántico, un huracán promedio puede producir un nivel de energía cinética equivalente a la mitad de la capacidad de generación eléctrica del mundo. Marc Jacobson de la Universidad de Stanford publicó un estudio que utiliza un modelo informático meteorológico avanzado y demuestra que la instalación de una serie de generadores eólicos en la costa de las ciudades (offshore) podría proporcionar electricidad limpia durante todo el año y también reducir sustancialmente la velocidad de los vientos y el oleaje.
Se calcula que el costo neto de los generadores eólicos (capital más costo de operación menos la reducción de costos de generación de electricidad y de salud, clima y prevención de daños de huracanes) es menor que el costo neto de generación de electricidad utilizando combustibles fósiles en estas regiones y menor que el costo neto de construir muros sobre el mar utilizados únicamente para evitar daños causados por las tormentas.
En esta misma línea, el ingeniero Japonés Atsushi Shimizu con su startup Challenergy, creó la primera turbina eólica a prueba de tifones. Japón recibe entre tres y siete tifones cada año e importa el 80 por ciento de su energía. Un solo tifón tiene el potencial de proveer a Japón de energías limpias por hasta 50 años. La invención de Shimizu todavía tiene que enfrentar a un tifón real, pero las pruebas han sido muy prometedoras.
El Plan C: Gestión de la radiación solar (SRM)
Según una investigación publicada en 2015 en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, si liberamos gases de sulfato (aerosoles) a la atmósfera superior del planeta, podríamos enfriar nuestros océanos lo suficiente como para reducir a la mitad el número de grandes huracanes durante los próximos 50 años. El método requeriría un total de 10.000 millones de toneladas de sulfatos para funcionar, un número similar al que provocaría varias decenas o centenas de erupciones volcánicas.
Los sulfatos son conocidos por bloquear algunas longitudes de onda de la luz, por lo que haciendo esto reduciríamos el calor del área pero la diferencia de luminosidad sería prácticamente imperceptible para los ojos humanos e inclusive podría ser beneficioso para las plantas. Sin embargo existe un problema no menor; enviar esa cantidad de sulfatos a la atmósfera podría crear nuevos agujeros en la capa de ozono, y eso nos expondría a mayores radiaciones solares. Por eso se está investigando el uso de otras mezclas de gases con las ventajas de los sulfatos pero sin sus contraindicaciones. Nuevamente Intellectual Ventures es una de las empresas que está trabajando en una solución SRM viable a la que denominan Stratoshield.
Desde mi rol de ambientalista, creo que debemos hacer el mayor de los esfuerzos por cumplir con el plan A, esto es terminar inmediatamente con las emisiones de gases de efecto invernadero. Como tecnólogo y desde una mirada más realista, creo que debemos comenzar a utilizar masivamente tecnologías del tipo CDR que nos permitan capturar el exceso de dióxido de carbono y hacer foco en desarrollar tecnologías para aprovechar el poder de los huracanes, logrando de ese modo ciudades costeras más resilientes.
Transcripción de entrevista a Charly Karamanian, publicada por la periodista Jesica Rizzo el 11 de Septiembre de 2017, Diario La Nación.
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