¿Cuán vulnerable es el clima de la Tierra a las crecientes
concentraciones de dióxido de carbono?
La
furiosa majestuosidad de una tormenta eléctrica desafía la
simulación computarizada. En un mundo dividido en cuadrículas de 10.000
kilómetros cuadrados para que una computadora pueda digerir mejor los 510
millones de kilómetros cuadrados de la Tierra, una nube que emana lluvia sobre
un área de tan solo dos kilómetros cuadrados se muestra demasiado pequeña como
para ser calculada apropiadamente en una simulación climática — al igual
a como ocurre con un huracán similar a Sandy, el cual se extendió sobre
más de 280 kilómetros de océano y tierra en 2012—.
Las
nubes controlan el clima. Incluso si pudieran ser estudiadas adecuadamente en
simulaciones computarizadas, todavía hay que tomar en cuenta todas las
complejidades presentes en los tipos de nubes, su altura en la atmósfera,
incluso la composición y la forma de las gotitas dentro de la nube. Los modelos
climáticos tienen dificultades para simular huracanes, unos de los mayores
sistemas de nubes, y aún más para simular a los solitarios cirrus o las
densas y ondulantes cumulonimbus. El cómo se forman las nubes bajas de
enfriamiento o si estas nubes podrían desaparecer por completo a medida que se
va elevando la temperatura, son cosas que tienen un gran impacto en el
calentamiento global en general.
Entre
todos los números que se discuten con frecuencia acerca del calentamiento
global, el más importante para el cambio climático no es 400 (partes por millón
de CO2 en la atmósfera), dos grados Celsius (aumento promedio de las
temperaturas globales), un billón de toneladas (de presupuesto de emisiones de
carbono), o incluso $100.000 millones (en fondos anuales para adaptación al
clima). Ni siquiera es un número único, sino un rango: de 1,5 grados Celsius a
4,5 grados Celsius, de acuerdo con el más reciente esfuerzo del Panel
Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), ganador del Premio Nobel
de la Paz.
Ese
es el calentamiento global esperado para los próximos siglos como resultado de
una duplicación del CO2 atmosférico. El dato está basado en los resultados de
cerca de 40 simulaciones de escala planetaria del océano y la atmósfera,
conocidos como modelos climáticos globales. Cada modelo, como por ejemplo el
Modelo del Sistema Terrestre Comunitario del Centro Nacional para la
Investigación Atmosférica en Boulder, Colorado, es ejecutado en enormes
supercomputadoras. El nombre formal del número más importante es
"equilibrio de sensibilidad climática", y está destinado a
representar el nuevo equilibrio en la temperatura de la superficie después de
un cambio en la cantidad de energía solar atrapada en la Tierra y no irradiada
de vuelta al espacio. La cifra es la estimación de un rango de calentamiento,
porque ni los científicos ni los modelos informáticos han logrado ponerse de
acuerdo en cuán sensibles son los ciclos biogeoquímicos de la Tierra ante el
engrosamiento de la manta de invisibles gases de efecto invernadero que atrapan
más calor.
De
hecho, a pesar de décadas de mejores observaciones y simulaciones, este rango
de sensibilidad climática no ha cambiado mucho desde 1979, cuando un informe
sobre el cambio climático del Consejo Nacional de Investigación, y dirigido por
el meteorólogo Jule Gregory Charney, evaluó la sensibilidad del clima en un
rango de dos a cuatro grados Celsius de calentamiento, ocasionado por una
duplicación del CO2 atmosférico. "Puede que sigamos tan dubitativos como
antes", dice Gavin Schmidt, modelador climático y director del Instituto
Goddard de la NASA para Estudios Espaciales. "Pero basamos nuestra duda
sobre una base mucho más sólida".
La
Tierra es un sistema complejo, una complejidad irreducible que desafía su
simplificación en modelos informáticos. Como resultado, los efectos en el mundo
real del aumento de las concentraciones de CO2 en la atmósfera, tales como el
colapso de terreno y hielo marino en el Ártico, parecen estar ocurriendo más
rápido de lo que las simulaciones hechas por supercomputadoras han predicho. Pero
el rango de sensibilidad no es un simple producto de computadoras ejecutando
simulaciones de cómo la atmósfera y el océano —dos grandes y turbulentos
fluidos en conjunción— reaccionan a más calor atrapado por más CO2. El rango
también se basa en aire enterrado antiguamente en el hielo antártico, el
deterioro constante de elementos radiactivos contenidos en rocas y otras
observaciones del pasado remoto del planeta. En términos de clima, el pasado no
es solamente el pasado, es un adelanto de lo que el mundo podría experimentar
de nuevo en el futuro.
Tomemos
por ejemplo el Eoceno hace unos 30 millones de años, el período más cálido de
la historia reciente de la Tierra, cuando las concentraciones atmosféricas de
CO2 se elevaron por encima de 700 ppm (partes por millón) y palmeras y animales
similares a los cocodrilos proliferaron en las latitudes cercanas al Ártico.
Los modelos climáticos tienen dificultades para explicar cómo, durante el
Eoceno, los polos podrían ser tan cálidos, incluso con concentraciones de CO2
mucho más altas que las de hoy. "Estamos revisando las respuestas que
entran en juego en las regiones polares a altas temperaturas, posiblemente
asociadas con la vegetación y los aerosoles o las neblinas", dice Schmidt.
La otra opción es que "podría ser física exótica en acción”.
Por
otro lado está el último período glacial máximo, hace aproximadamente 26.000
años, en el que hubo temperaturas medias globales por debajo de cuatro grados
Celsius. Eso probó ser suficiente para cubrir grandes áreas del hemisferio
norte con capas de hielo de un kilómetro de espesor, las cuales se extendían
hacia el sur hasta la ciudad de Nueva York. Un seguimiento a las temperaturas
de los últimos 420 millones de años sugiere que el cambio climático superará
los dos grados Celsius si las concentraciones de CO2 se duplican –pero qué
tanto más arriba de dos grados subirán las temperaturas es algo que se
desconoce–.
No
solo las nubes hacen que se compliquen las predicciones, claro está. Entender
el balance energético de nuestro planeta es complejo. Las erupciones volcánicas
parecen tener una influencia mayor a la pensada en el clima mundial (algo que
da aún más esperanza a futuros geoingenieros), al igual que la cantidad de
calor absorbida por los océanos. Ambos ayudan a enfriar el clima, por lo menos
en el corto plazo. Tan solo entender la circulación del océano Antártico, que
se arremolina alrededor de la Antártida y mantiene al continente confinado al
congelamiento, podría mejorar los modelos climáticos. Este es un aporte observacional
clave más fácil de solicitar que de obtener, teniendo en cuenta a los Rugientes
Cuarentas y Bramadores Cincuentas, poderosos vientos acompañados de fuertes
olas que hacen que la observación en barco o incluso robots planeadores sea
difícil. Y no es solo el océano Antártico: cómo los océanos Pacífico y
Atlántico circulan, absorben y devuelven el calor continúa siendo una realidad
que los modelos no logran captar. “El calentamiento en desarrollo depende
también de la rapidez con la que se calienta el océano", señala Gabriele
Hegerl, climatóloga de la Universidad de Edimburgo, en el Reino Unido.
Ciudad de México
El
cambio climático tampoco es solo generado por el CO2 y otros gases de efecto
invernadero procedentes de la quema de combustibles fósiles y otras actividades
humanas. También se ve afectado por la tala de bosques para tierras de cultivo
o la reforestación, los caprichos de la cambiante fuerza del Sol y los asfixiantes vapores
procedentes de China y la polución incontrolada por
aerosoles vertiéndose a la atmósfera. "Es un
poco como ver, durante una hora, el tráfico en una
intersección ocupada", dice Reto Knutti, científico
del clima en ETH Zurich. "Es posible aprender mucho sobre las reglas de
tráfico al hacer eso, pero sería muy difícil predecir cómo el tráfico va a
cambiar en la próxima década o siglo".
Como
dice el refrán: todos los modelos están equivocados, pero algunos son útiles.
El impacto de todas estas incertidumbres del mundo real pueda tal vez ser
sintetizado y convertido en una restricción para gobernarlos a todos, una
especie de anillo maestro para los modelos de cambio climático basados en
técnicas estadísticas bayesianas, que estiman una incertidumbre general sobre
la base de la probabilidad asociada a cada factor contribuyente. "Todavía
no hemos diseñado el experimento", dice Schmidt. Sin embargo, "el
camino hacia esa síntesis es bastante claro".
La
física de las nubes y su aparentemente caprichoso comportamiento —el tipo de
actividad que dio origen a la inclinación de la humanidad por dioses
celestiales temperamentales— atormenta a climatólogos y meteorólogos modernos,
aunque los satélites que nos proporcionan ojos en el cielo, y el
desarrollo de computadoras más potentes en las que se puedan ejecutar modelos
que lleguen cuadrículas de apenas un kilómetro cuadrado, para finalmente
capturar esos nubarrones, podrían ayudar. Luego están las fallas, demasiado
humanas, de una empresa como Volkswagen, cuyos empleados mintieron sobre las
emisiones de los autos que fabrican, las cuales son suficientemente
significativas como para alterar la polución calculada en un modelo climático,
y por tanto a las predicciones del futuro generadas por ese modelo. En otras
palabras, las repercusiones tienen incógnitas desconocidas.
Aún
así, los modelos computarizados —incluyendo los cálculos hechos a mano por Guy
Callendar en 1938 o las conjeturas del Informe Charney en 1979— han hecho un
buen trabajo en predecir el cambio climático tal y como ha ocurrido, lo que
sugiere que la sensibilidad del clima a largo plazo podría no importar tanto
como la forma en la que el clima responderá en las próximas décadas. "El
punto es predecir lo que va a pasar antes de que suceda", dice Schmidt.
"Para saber lo que sucederá en 2050, el problema no es la sensibilidad
climática, sino el camino de emisiones sobre el que estamos".
Aún
así, la mayoría de los climatólogos están de acuerdo con todos sus
predecesores: la duplicación del CO2 atmosférico significará un aumento de las
temperaturas medias globales de cerca de tres grados Celsius, puede que con un
grado más o menos de diferencia. Una manera de ver si el consenso es acertado
es continuar el ritmo actual de quema de recursos fósiles, talando más bosques
y seguir ejecutando otras actividades que emiten gases de efecto invernadero.
"Podríamos
superar los dos grados Celsius de calentamiento en 2065 incluso sin
aceleración, y estar por encima de 2,5 grados para finales de siglo", dice
Kevin Trenberth, climatólogo del Centro Nacional para la Investigación
Atmosférica de Estados Unidos. "Podría haber una aceleración debido al
derretimiento de glaciares y el oscurecimiento de superficies. Pero tal vez
algo bueno sale de París [en las actuales conversaciones sobre cambio
climático] y las tasas empiecen a bajar un poco. Esperemos que así sea."
Por David Biello 10 de diciembre de 2015
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