¿Cuánto tiempo tomaría restaurar el agua en Marte bombeando gases de efecto invernadero a la atmósfera?

Answer 1

Obviamente, depende de qué tipo de gases de efecto invernadero esté bombeando y de qué tan rápido pueda administrarlo.

La atmósfera marciana ya es casi todo CO2, exactamente el “gas de efecto invernadero” que estamos luchando para disminuir aquí en la Tierra. Por lo tanto, se requiere un gas con un efecto invernadero aún más fuerte.

Afortunadamente, los CFC (halocarburos) son un par de órdenes de magnitud más potentes que los gases de efecto invernadero que el CO2, por eso están prohibidos en la mayoría de los países hoy en día, y pueden producirse a partir de ingredientes locales en Marte. Por supuesto, para proteger la capa de ozono de Marte, deberemos evitar cualquier CFC que contenga cloro. CF4 (perfluorometano) funcionaría bien.

Desafortunadamente, los CFC requieren un poco de extracción y refinamiento de las materias primas, además de la cocción real del CF4 (con algunos otros gases también producidos, dependiendo de las reacciones químicas utilizadas). Esto requerirá mucho trabajo, como MUCHO trabajo, a escala industrial, para producir suficientes halocarburos para hacer una diferencia. Tales fábricas también requerirán mucho poder.

Un modelo que he visto (p. 264-268) estima que las fábricas de CFC que consumen aproximadamente 1.3 GWe por año en el transcurso de 20 años, bombeando 260 toneladas de CFC por hora (principalmente CF4), podrían elevar la temperatura promedio de la superficie de Marte a 5 grados K. Esto es suficiente para desencadenar la desorción de gases del regolito marciano y la evaporación de CO2 congelado bloqueado en el casquete polar sur.

Al aceptar los parámetros de este modelo, que me parecen conservadores (pero no soy un químico o climatólogo), la presión atmosférica aumentaría de manera constante sin ninguna ayuda adicional por parte de nosotros (excepto para mantener la producción de CFC al 20% de la tasa inicial, para reemplazar aquellos que se han roto con el tiempo) a una velocidad de varios mbar por año, hasta 200 mbar en 100 años: suficiente presión atmosférica para mantener una vida vegetal resistente. En este escenario, se necesitarían unos 300 años para alcanzar los 340 mbar (tolerables por humanos sin traje de presión) y los 2,500 años para alcanzar los 1,000 mbar, la presión atmosférica promedio del nivel del mar en la Tierra.

En cuanto a restaurar el agua en la superficie de Marte, ese es un tema aún más complejo. Técnicamente, es posible que el agua líquida fluya ocasionalmente en la superficie de Marte, en flujos temporales de tipo artesiano que pronto se detienen, el agua de la superficie se congela y luego se sublima, dejando solo los rastros de erosión detrás de ella.

Así que digamos que estos flujos artesianos realmente (aunque raramente) están ocurriendo en Marte. Haga de este estado un “1” en la escala de “actividad de la hidrosfera”.

A continuación, digamos que el ciclo de agua de la Tierra (con océanos de agua estancada, casquetes polares de hielo y agua, glaciares, todo el espectro de precipitaciones, ríos y arroyos estacionales y de todo el año, agua geotérmica (aguas termales, géiseres, etc.), Un ciclo de agua robusto y variado. Haga de este estado un 10 en la escala de actividad de la hidrosfera.

Simplemente no sabemos con certeza si alguna vez será posible que el cambio climático (terraformación) fomentado por humanos o por ingeniería humana lleve a Marte a un 8 o 9 en esta escala. Posiblemente no.

¿Qué tan lejos en esta escala quieres ir?

Con cada grado de aumento en la temperatura media de Marte y cada milibar de aumento en la presión atmosférica media de Marte, la actividad hidrológica aumentará ligeramente. Sin embargo, si todo lo que hacemos es bombear CFC como locos, todavía llevará miles de años liberar el hielo de agua atrapado en las profundidades del permafrost marciano y encerrado en sus casquetes polares.

Sin embargo, el permafrost superficial liberará su agua dentro de los primeros treinta a cien años, y eso hará una notable diferencia. Sin embargo, no hay nubes cumulonimbos ni tormentas eléctricas poderosas: nieblas crecientes en la mañana y escarcha en la noche, ese tipo de cosas. Si eso cuenta como “restaurar el agua”, ¡ahí tienes!

Pero si quiere ir a hacer rafting en un río marciano, o navegar en un lago marciano, a menos que agregue espejos gigantescos de estatura dirigidos a los polos marcianos, y las bacterias y los líquenes de bioingeniería y demás, y el calor residual de una civilización humana próspera también. Esperarás varios miles de años, me temo. Los halocarburos son una parte clave de la terraformación, y una temprana, pero no pueden hacer todo el trabajo.