El costo ambiental de la astronomía es sorprendentemente alto

IEs difícil no amar a la Telescopio espacial Kepler. Lanzada en 2009, la venerable nave espacial descubrió casi 5000 exoplanetas sospechosos o confirmados, o mundos que orbitan alrededor de otras estrellas, durante sus 11 años de vida. Construido y lanzado a un precio de ganga relativo de 600 millones de dólares, generó 4306 artículos científicos escritos por 9606 autores. Así que todo bien, ¿verdad? Bueno, no del todo.

En esos mismos 11 años, el telescopio que descubrió tantos otros mundos no hizo ningún favor al nuestro, generando un total anual de 4.784 toneladas de emisiones de dióxido de carbono, o la considerable cantidad de 52.620 toneladas durante su vida útil, principalmente como resultado de la electricidad y potencia de supercomputación necesaria para mantenerlo en funcionamiento. Eso también resulta en 12 toneladas de CO2 por artículo y cinco toneladas por autor.

La astronomía, en cierto modo, parece la más limpia de las ciencias. Después de todo, no cuesta nada mirar al cielo. Pero tanto los observatorios terrestres como los espaciales cobran un enorme costo ambiental, en términos de construcción, lanzamiento, generación y consumo de energía, e incluso, al menos antes de la pandemia, en el aire millas quemadas mientras los 30,000 astrónomos del mundo volaban desde conferencia a conferencia en todo el mundo.

Ahora, un papel nuevo en Naturaleza Astronomía ha tomado la medida completa de la huella de gases de efecto invernadero de la disciplina de observación del cielo. Para el estudio, los investigadores analizaron la producción total de CO2 de 46 misiones espaciales y 39 observatorios terrestres, que se remontan a los 62 años de edad. Observatorio de Alta Provenzaen el sureste de Francia y tan recientemente como el nuevo Observatorio InSight en Nuevo México, que se puso en línea en 2017. En ese momento, los investigadores, afiliados a la Instituto de Investigaciones en Astrofísica y Planetología (IRAP)en Toulouse, Francia— concluyó que los 85 observatorios han generado la prodigiosa cifra de 20,3 millones de toneladas de CO2, o un promedio de 1,2 millones de toneladas por año.

«Los astrónomos se ven atrapados en el día a día: la próxima subvención de financiación, el próximo nuevo proyecto», dijo Annie Hughes, astrónoma del IRAP y coautora del artículo, en una conferencia de prensa el 17 de marzo en la que se anunciaron los resultados. «Nuestros colegas son conscientes del cambio climático como un problema, pero hay una enorme cantidad de inercia en el sistema».

El documento, en el que los investigadores habían estado trabajando durante tres años, utilizó 2019 como año de referencia para los datos y, por lo tanto, no incluye nuevos observatorios como el Telescopio espacial James Webbo el masivo Matriz de kilómetros cuadrados ahora en construcción en Australia y Sudáfrica. Otras naves espaciales no incluidas en el trabajo incluyen el trío de naves de China, EE. UU. y los Emiratos Árabes Unidos que llegaron a Marte en 2021. Pero incluso sin agregar esas nuevas entradas al campo, los números son lo suficientemente preocupantes.

Cuando se trata de observatorios terrestres, el negocio sencillo de la construcción domina la primera fase de las emisiones de CO2, con el vertido de hormigón, que libera 600 kg (1100 lbs.) de CO2 por cada tonelada del material utilizado. Por sí sola, la industria del cemento es responsable del 8% de las emisiones anuales de gases de efecto invernadero.

“El VLT [Very Large Telescope] y el ALMA [Atacama Large Millimeter/submillimeter Array] son una infraestructura tremendamente grande y costosa y tienen una enorme huella de carbono ”, dijo el astrónomo del IRAP y coautor del artículo, Jürgen Knödlseder, en la conferencia de prensa.

La ubicación también marca la diferencia. Una vez que se construye un telescopio terrestre, su mayor contribución de CO2 proviene de la electricidad que se necesita para realizar sus observaciones. El desierto de Atacama en Chile alberga no solo el VLT y ALMA, sino también otros 14 observatorios, gracias a su aire extremadamente seco y sus 330 noches de cielo despejado al año. Eso lo convierte en una excelente visualización, pero Chile se ubica solo en el rango medio de países en lo que respecta a la limpieza de su red eléctrica.

“Chile tiene una especie de factor de emisión promedio para la electricidad”, dijo Knödlseder. «Así que no es tan alto, por ejemplo, como Australia, que quema mucho carbón, pero no es tan bajo como Suecia y Francia, que usan mucha energía renovable».

Peor aún, es posible que los observatorios extremadamente remotos ni siquiera estén conectados a las redes eléctricas de sus países de origen y, por lo tanto, deban funcionar con su propia electricidad generada por diésel. ALMA, uno de esos observatorios, emitió cerca de 300.000 toneladas de CO2 durante su fase de construcción y continúa bombeando un promedio de 56.154 toneladas por año.

Los observatorios espaciales tienen, en general, una huella de carbono menor, ya que son extremadamente pequeños en comparación con los observatorios terrestres y su construcción generalmente se lleva a cabo en salas blancas y hangares con clima controlado. Su mayor impacto climático proviene de la electricidad utilizada en su operación anual, que se acumula con el tiempo. El telescopio espacial Hubble, que todavía está en funcionamiento y estuvo en servicio durante casi 30 años según los datos de 2019 utilizados en el documento, ha emitido 1,2 millones de toneladas de CO2 durante su vida útil, o aproximadamente 21 toneladas por cada uno de los 52.497 documentos. que se han escrito sobre sus hallazgos. El Telescopio Espacial James Webb, lanzado el día de Navidad de 2021, podría tener una huella de carbono similar de más de 1,22 millones de toneladas de CO2 en el transcurso de su vida útil prevista de 20 años, estiman los autores.

El documento enfatiza que la comunidad astronómica debe tomar medidas drásticas para abordar su huella de carbono y no considerarla simplemente como el costo de hacer negocios. Los 20,3 millones de toneladas de CO2 emitidas en total por los 85 observatorios son, después de todo, el equivalente a la producción anual de gases de efecto invernadero de países enteros como Croacia, Bulgaria o Estonia. Hay formas de reducir esos números.

«El primer paso», dijo el astrónomo y coautor del IRAP Lyigi Tibaldo, «es que las estructuras existentes se descarbonicen, cambiando a fuentes de energía renovable». El sol abunda en Atacama, lo que hace que la energía solar sea una opción viable. Y cuanto más dependa la red energética general, especialmente en Europa, de las energías renovables, más podrán operar los telescopios ubicados allí sin un impacto de efecto invernadero tan grande. La mayoría de los observatorios basados ​​en el espacio ya dependen de paneles solares para mantenerse en funcionamiento, pero una red más limpia significa que sus observaciones se pueden realizar y sus datos también se pueden analizar con una huella de carbono más pequeña.

Otra respuesta, argumentan los autores, es frenar el actual auge de la construcción de nuevos observatorios en Atacama y en otros lugares, confiando más en la infraestructura astronómica que ya existe. “La fuerte reducción de emisiones que se requiere en la próxima década no se logrará si continuamos construyendo nueva infraestructura al ritmo que se está dando ahora”, dijo Tibaldo. «Eso también nos dará más tiempo para realizar una exploración más completa de los datos que tenemos de la infraestructura existente».

Eso, reconocen los autores, no será una receta popular. «Algunos de nuestros colegas están un poco sorprendidos por la idea de reducir la velocidad», dijo Knödlseder. «Pero el [climate] La emergencia a la que nos enfrentamos es tan grande que creemos que esta opción sí debe estar sobre la mesa”.

Por ahora, los telescopios seguirán funcionando y los astrónomos seguirán observando y el artículo seguirá siendo producido por miles y, al menos académicamente, eso es algo muy bueno. Pero como señalaron los autores en el primer párrafo de su artículo, el secretario general de las Naciones Unidas, António Guterres, advirtió que el informe más reciente del Panel Internacional sobre el Cambio Climático (IPCC) es nada menos que un «código rojo para la humanidad». Está bien y es bueno ir a buscar y estudiar nuevos mundos. Pero es aún más importante que preservemos y protejamos el que tenemos.

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