¿Es la ‘ciencia lenta’ la respuesta a la huella de carbono de la astronomía? cielo y telescopio

Imagen nocturna tomada desde la Estación Espacial Internacional
Agencia Espacial Europea / NASA

Un equipo internacional de astrónomos ha determinado hasta qué punto las instalaciones astronómicas, es decir, los telescopios en la Tierra y en el espacio que los astrónomos utilizan para estudiar el cielo, contribuyen al cambio climático. Reportando en astronomía naturalel equipo estima que esta huella supera a todas las demás actividades relacionadas con la investigación, un hallazgo que tiene implicaciones significativas para el futuro del campo.

Los investigadores se sintieron motivados para realizar el estudio por los acontecimientos actuales: «La humanidad se enfrenta a una emergencia climática», dice Annie Hughes, miembro del equipo (Instituto Max Planck de Astronomía, Alemania). «La evidencia científica es inequívoca de que la actividad humana es responsable de modificar el clima. La evidencia científica es igualmente clara de que debemos cambiar nuestras actividades en la próxima década».

Los astrónomos, como todo el mundo, tienen rastros de carbono. Este término usado puede tener definiciones sutilmente diferentes; En este caso, Jürgen Knodelsder (Universidad de Toulouse, Francia) y sus colegas lo definen como las emisiones totales de gases de efecto invernadero de una instalación durante su ciclo de vida. Las emisiones consisten principalmente en dióxido de carbono y metano, pero también incluyen otros gases que atrapan el calor.

La falta general de datos dificulta determinar cuánto contribuyen los astrónomos a las emisiones de gases de efecto invernadero. Los estudios anteriores se han centrado en actividades relacionadas con la investigación, como viajar a conferencias y usar supercomputadoras. Pero el nuevo estudio encuentra que la mayor fuente de la huella de carbono de la astronomía es la construcción y operación de telescopios cada vez más grandes.

Debido a la falta de datos precisos, a menudo debido a problemas de confidencialidad, el equipo llegó a esta conclusión utilizando una técnica llamada Entrada y salida económica Analítica. Las emisiones de carbono se determinan principalmente por el costo y/o el peso. Knödlseder compara el proceso con cargar combustible a un automóvil: llenar el tanque completamente en lugar de la mitad duplicará su peso. Duplicar el combustible costaría el doble y produciría el doble de emisiones.

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Usando este análisis de entrada-salida, el equipo calculó que durante sus ciclos de vida las instalaciones astronómicas actuales producen el equivalente a 20 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente, con una emisión anual de más de un millón de toneladas de dióxido de carbono equivalente.

“Para darte una perspectiva”, señala Knudelsder, “esta es la huella de carbono anual de países como Estonia, Croacia o Bulgaria”. Otra perspectiva: en 2019, EE. UU. contribuyó con más de 6.5 mil millones toneladas de dióxido de carbono.

Es un comienzo

Knodelsder dice que los datos de costo/peso tienen la ventaja de estar disponibles públicamente, aunque a veces pueden ser difíciles de encontrar. Esto hace absolutamente posible cualquier tipo de cálculo. Pero Andrew Ross Wilson (Universidad de Strathclyde, Reino Unido), quien escribió el artículo de perspectiva adjunto para astronomía naturaldice que el método no se usa comúnmente en la contabilidad del carbono, especialmente para las actividades espaciales.

«Descubrió que el uso de métodos económicos de insumo-producto… sobrestimó en gran medida los impactos ambientales generales”. Las razones son numerosas: en primer lugar, la industria aeroespacial, que a menudo es financiada por el estado, no es un mercado verdaderamente libre. Además, los materiales a menudo cuestan El hecho a medida que se utiliza en misiones espaciales se debe más a la investigación y el desarrollo que a la fabricación.

“Como tal, la Agencia Espacial Europea (y otros) han creado una nueva base de datos de procesos para llenar con mayor precisión estos vacíos y no recomiendan la aplicación de bases de datos de entrada y salida económica a las evaluaciones del ciclo de vida espacial”, dice Wilson.

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El equipo de Nodelsider reconoce estas advertencias, pero argumenta que proporcionar estas estimaciones iniciales es un primer paso crítico. El siguiente paso es que las empresas de servicios públicos realicen sus propios análisis más detallados y luego tomen medidas.

Wilson está de acuerdo y dice: «Creo que la evaluación de Knodelsider es una aproximación bastante adecuada de primer orden debido a la falta de datos disponibles para él y su equipo». «Definitivamente es un buen primer paso para evaluaciones más detalladas».

Pero advierte: «No estoy convencido de que ningún profesional de la evaluación del ciclo de vida espacial use específicamente este hallazgo para informar sus propios análisis. La ESA ciertamente no miraría dos veces esta estimación».

bandera lenta

Sin embargo, el equipo de Knodelsider argumenta que incluso los números aproximados son la base del trabajo: «Las soluciones están en nuestras manos, solo necesitamos poder aceptarlas», dice el miembro del equipo Luigi Tibaldo (Instituto de Investigación en Astrofísica y Ciencias Planetarias, Francia).

El primer paso es convertir las instalaciones existentes de combustibles fósiles a fuentes de energía renovable, un esfuerzo que ya está en marcha en muchos lugares. Todavía existen dificultades para los telescopios en lugares remotos, ya que generalmente no están conectados a la red eléctrica local. La gama Atacama Large Millimeter/submillimeter en Chile, por ejemplo, funciona con generadores diésel. Puede ser más fácil incorporar otras instalaciones en los cambios metodológicos en curso.

El equipo dice que estas medidas no serán suficientes. Los astrónomos también deben reducir el ritmo de construcción de nuevas instalaciones. Los beneficios se extienden más allá de la reducción de emisiones, porque la «ciencia lenta» nos daría más tiempo para hacer un uso completo de los datos que ya tenemos. Ciertamente, las tesis doctorales completas se buscaron utilizando solo las notas archivadas.

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Telescopio Europeo Extra Grande (concepto artístico)
El Observatorio Europeo Austral está construyendo un Very Large Telescope en Cerro Armazón en Chile, uno de varios grandes proyectos de astronomía en curso. El telescopio tendrá 39 metros de ancho.
ESO / L.Calsada

Jennifer Wiseman, científica en jefe del proyecto del telescopio espacial Hubble, está de acuerdo con el valor de los datos de archivo. «Hemos hecho que el archivo de datos del Hubble sea tan poderoso que actualmente se publican al menos tantos artículos científicos basados ​​en datos de archivo como en nuevas observaciones», dice. «Esto significa buenos usos múltiples de datos que estarán disponibles durante muchos años».

Pero muchos astrónomos se oponen a la desaceleración. De hecho, algunos miembros se encontraron con la resistencia de sus colegas incluso antes de que se publicara el artículo.

«No hay nada que diga que la astronomía no puede o no hará la transición a las energías renovables junto con el resto de la economía», dice John Mather (Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA), científico del proyecto del Telescopio Espacial James Webb. «Las huellas de carbono que se calculan no son constantes de la naturaleza, son solo estimaciones de una parte de un sistema gobernado por circuitos de retroalimentación».

Mather también presenta un contraargumento para desacelerar el ritmo de la ciencia: «Algunos tipos de astronomía ya se han vuelto difíciles o imposibles debido a la contaminación lumínica, la interferencia de radio y las constelaciones de satélites», dice. «Se podría argumentar que debemos aumentar nuestros esfuerzos para aprender todo lo que podamos, tan pronto como sea posible, antes de que podamos».

Sin embargo, el equipo se mantiene firme en su posición: «La lucha contra el cambio climático es un desafío colectivo, y todos, todos los sectores de actividad y todos los países deben contribuir a enfrentar este desafío», dice Knudelsider. «En la lucha contra el cambio climático no hay soluciones prioritarias, tenemos que activar todas las palancas posibles para reducir nuestras emisiones. Por supuesto, algunas acciones serán más eficientes que otras, pero las necesitamos todas para tener éxito».


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