Los investigadores del cambio climático están buscando formas más rápidas y efectivas de reducir los gases de efecto invernadero a medida que las temperaturas globales continúan aumentando. Si bien la energía renovable, el transporte eléctrico y la reforestación siguen siendo estrategias importantes, los científicos ahora están investigando algo mucho más inesperado: volcanes en erupción. Los recientes descubrimientos relacionados con la actividad volcánica han despertado un nuevo interés en una posible solución al cambio climático de los volcanes que podría ayudar a eliminar gases nocivos de la atmósfera y almacenar permanentemente carbono bajo tierra.
Por qué los científicos están estudiando los volcanes nuevamente
Los volcanes siempre han desempeñado un papel en el sistema climático de la Tierra. Las grandes erupciones pueden liberar dióxido de azufre, cenizas, dióxido de carbono y vapor de agua a la atmósfera. Algunas erupciones enfrían temporalmente el planeta porque las partículas de azufre reflejan la luz solar lejos de la Tierra.
Pero los científicos notaron recientemente otro posible efecto relacionado con las erupciones volcánicas. Según una investigación comentada por Gizmodo, la erupción de Hunga Tonga puede haber desencadenado reacciones químicas que ayudaron a destruir el metano en partes de la atmósfera. El metano es uno de los gases de efecto invernadero más peligrosos porque atrapa mucho más calor que el dióxido de carbono a corto plazo. Este descubrimiento sorprendió a muchos investigadores del clima porque los volcanes generalmente están asociados con la liberación de gases a la atmósfera, no con su eliminación.
Los científicos creen que las columnas volcánicas pueden aumentar la producción de radicales hidroxilo, que son sustancias químicas que descomponen naturalmente los contaminantes y el metano en la atmósfera. Estos radicales a menudo se describen como el sistema de limpieza de la atmósfera. Si los investigadores pueden comprender mejor cómo las erupciones volcánicas desencadenan estas reacciones, eventualmente podrán desarrollar sistemas artificiales inspirados en la química volcánica.
Por qué el metano es tan importante en el cambio climático
El dióxido de carbono recibe la mayor atención en los debates sobre el clima, pero el metano es un importante impulsor del calentamiento a corto plazo. Los científicos estiman que el metano atrapa más de 80 veces más calor que el dióxido de carbono durante un período de 20 años. Las principales fuentes de metano incluyen:
Producción de petróleo y gas Ganadería Minería de carbón Vertederos Humedales
A diferencia del dióxido de carbono, el metano no permanece en la atmósfera durante siglos. Se descompone más rápido, lo que significa que la reducción de las emisiones de metano puede generar beneficios climáticos más rápidos.
Ésa es una de las razones por las que la investigación sobre la erupción de un volcán para eliminar el metano ha ganado tanta atención. Si los científicos pueden replicar de forma segura las reacciones atmosféricas que destruyen el metano, podría convertirse en una importante herramienta climática en el futuro.
¿Qué es la captura de carbono volcánico?
Si bien la investigación sobre la eliminación de metano aún está en desarrollo, la captura de carbono volcánico ya se está probando en proyectos del mundo real.
La captura de carbono volcánico implica el uso de roca basáltica formada a partir de lava enfriada. El basalto contiene minerales como el calcio y el magnesio que reaccionan naturalmente con el dióxido de carbono.
Cuando se inyecta dióxido de carbono bajo tierra en formaciones de basalto, las reacciones químicas convierten lentamente el gas en minerales de carbonato sólidos. En lugar de almacenar dióxido de carbono como gas comprimido, el carbono se convierte en parte de la propia roca. Este proceso se llama carbonatación mineral.
Los investigadores consideran que este método es especialmente prometedor porque ofrece un almacenamiento permanente de carbono con un menor riesgo de fuga en comparación con los sistemas tradicionales de almacenamiento subterráneo.
El proyecto Carbfix de Islandia está marcando el camino
Uno de los proyectos de captura de carbono volcánico más famosos es Carbfix en Islandia. El proyecto funciona capturando dióxido de carbono de fuentes industriales o sistemas directos de captura de aire antes de disolver el gas en agua e inyectarlo profundamente bajo tierra en roca de basalto volcánico. Inicialmente, los científicos creían que el proceso de mineralización tardaría cientos de años. En cambio, los investigadores de Carbfix descubrieron que el carbono se transformaba en piedra en tan sólo unos pocos años.
Según información de Carbfix y varias publicaciones de investigación climática, más del 95% del dióxido de carbono inyectado se mineralizó mucho más rápido de lo esperado. El proyecto se ha convertido en uno de los ejemplos más claros de cómo la captura de carbono volcánico podría funcionar a mayor escala.
Islandia se ha convertido en un lugar ideal debido a su geología volcánica y sus recursos de energía geotérmica renovable. Empresas como Climeworks también se han asociado con proyectos islandeses para capturar carbono directamente de la atmósfera antes de almacenarlo bajo tierra.
Beneficios de una solución para el cambio climático de un volcán
Los científicos ven varias ventajas posibles en las tecnologías climáticas inspiradas en los volcanes.
1. Almacenamiento permanente de carbono
A diferencia de algunos métodos de almacenamiento que mantienen el dióxido de carbono en forma gaseosa bajo tierra, la captura de carbono volcánico transforma el gas en piedra.
2. Menor riesgo de fugas
Una vez que el carbono se mineraliza dentro de la roca basáltica, el riesgo de fugas futuras se vuelve extremadamente bajo.
3. Impacto climático más rápido gracias a la reducción del metano
Las tecnologías de eliminación de metano podrían potencialmente reducir el calentamiento más rápidamente que las reducciones de dióxido de carbono por sí solas.
4. Procesos geológicos naturales
El sistema se basa en reacciones que ya ocurren naturalmente dentro de la geología de la Tierra.
5. Apoyo a industrias difíciles de descarbonizar
Industrias como las del cemento, el acero y la aviación podrían eventualmente utilizar sistemas de captura de carbono para compensar emisiones que son difíciles de eliminar por completo.
Desafíos que los científicos aún deben resolver
A pesar del entusiasmo, los investigadores advierten que las tecnologías de solución del cambio climático de los volcanes aún enfrentan grandes obstáculos.
Altos costos
Los sistemas de captura directa de aire e inyección subterránea siguen siendo costosos de construir y operar.
Demandas de energía
Los sistemas de captura de carbono requieren grandes cantidades de electricidad e infraestructura.
Limitaciones geográficas
La captura de carbono volcánico funciona mejor en regiones con formaciones rocosas de basalto. No todos los países tienen una geología adecuada.
Uso de agua
Algunos sistemas de mineralización de carbono requieren cantidades importantes de agua durante el proceso de inyección.
Incertidumbre científica
La química de la erupción del volcán para eliminar el metano todavía se está estudiando. Los investigadores aún no saben si las reacciones atmosféricas volcánicas pueden reproducirse de forma segura a escala global.
Otras tecnologías climáticas basadas en la naturaleza
La investigación inspirada en los volcanes es sólo una parte de un esfuerzo más amplio para desarrollar soluciones climáticas naturales. Otras tecnologías emergentes incluyen:
Mejora de la meteorización utilizando roca trituradaSistemas de eliminación de carbono del océanoReforestación y restauración forestalAlmacenamiento de carbono con biocarbónSecuestro de carbono en el suelo
Muchos expertos en clima creen que ninguna tecnología resolverá el cambio climático por sí sola. En cambio, las estrategias climáticas futuras probablemente combinen reducciones de emisiones con múltiples sistemas de eliminación de carbono.
Por qué la investigación de volcanes podría dar forma a la política climática futura
El interés en la captura de carbono volcánico está creciendo porque los gobiernos y los científicos reconocen cada vez más que reducir las emisiones por sí solo puede no ser suficiente. Muchos modelos climáticos sugieren ahora que será necesaria alguna forma de eliminación de carbono para cumplir los objetivos climáticos internacionales.
Organizaciones como el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático han discutido repetidamente las tecnologías de eliminación de carbono en la planificación climática a largo plazo.
Mientras tanto, una investigación cubierta por Gizmodo y varias revistas científicas ha demostrado que las erupciones volcánicas pueden revelar procesos atmosféricos que los científicos no entendían completamente antes.
Estos descubrimientos están ayudando a los investigadores a repensar cómo interactúan los sistemas naturales de la Tierra con los gases de efecto invernadero.
Los volcanes pueden contener respuestas climáticas inesperadas
Los volcanes a menudo se asocian con destrucción, nubes de ceniza y desastres ambientales. Pero investigaciones recientes sugieren que también pueden ofrecer pistas valiosas para frenar el calentamiento global.
Los proyectos de captura de carbono volcánico ya están demostrando cómo el dióxido de carbono puede quedar encerrado permanentemente bajo tierra dentro de formaciones rocosas volcánicas. Al mismo tiempo, los estudios sobre erupciones volcánicas que eliminan metano están revelando cómo la química volcánica podría influir en los gases de efecto invernadero atmosféricos en formas que los científicos apenas comienzan a comprender.
Si bien estas tecnologías aún están en desarrollo, representan un cambio creciente hacia el uso de procesos geológicos naturales como parte de futuras estrategias climáticas. Los científicos continúan estudiando si los sistemas inspirados en volcanes pueden volverse lo suficientemente escalables como para respaldar los objetivos climáticos globales en las próximas décadas.
Preguntas frecuentes
1. ¿Cómo ayudan los volcanes a combatir el cambio climático?
Los científicos están estudiando cómo la química volcánica puede eliminar el metano de la atmósfera y cómo la roca volcánica puede almacenar permanentemente dióxido de carbono bajo tierra.
2. ¿Qué es la captura de carbono volcánico?
La captura de carbono volcánico es un proceso en el que se inyecta dióxido de carbono en roca de basalto volcánico y se convierte en minerales sólidos mediante reacciones químicas naturales.
3. ¿Por qué el metano es peligroso para el clima?
El metano atrapa mucho más calor que el dióxido de carbono durante períodos cortos, lo que lo convierte en uno de los principales contribuyentes al rápido calentamiento global.
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