domingo, 9 de junio de 2019

El hombre no es capaz de influir en el clima


En el año 2016 un estudio presentado en la revista Nature (Critical insolation–CO2 relation for diagnosing past and future glacial inception) indicaba que la acción humana sobre la atmósfera, a través del aumento de los gases con efecto invernadero (GEI), retrasará la próxima glaciación unos 50.000 años. El hombre, por primera vez, parece tener un poder geológico que nunca antes tuvo.

Pero, ¿depende únicamente del CO2 atmosférico la existencia de una glaciación? En el siguiente artículo veremos si el hombre es capaz de modificar el clima hasta el punto de retrasar las glaciaciones.


¿Por qué ocurren los cambios en el clima terrestre?

El clima en la Tierra cambia por diversos motivos entrelazados.

La fuente de energía de la dinámica atmosférica terrestre es el Sol. Y el clima, en constante cambio, podemos definirlo como la búsqueda de un equilibrio entre la energía solar que recibe el sistema (la Tierra) y la que se devuelve al espacio.

En primer lugar vamos a hablar sobre los GEI (CO2, vapor de agua y metano). Esos gases con tan mala prensa pero que hacen que podamos vivir con una temperatura terrestre media de 15ºC en vez de -18ºC. El efecto invernadero es lo que nos mantiene sobre la Tierra.

El sistema funciona de la siguiente manera. A nuestro planeta llega la energía solar en forma de luz de longitud de onda corta que traspasa la atmósfera sin ningún problema. Luego, una parte de esa luz vuelve rebotada hacia el espacio, aunque en esta ocasión con una longitud de onda larga. Y precisamente esta radiación infrarroja es la que atrapan los GEI, impidiendo que se escape.

El albedo es otro factor importante en el funcionamiento de este sistema. Este valor nos indica la proporción de radiación solar que resulta directamente reflejada hacia el espacio y su proporción es diferente según la superficie en la que incida la luz solar. Por ejemplo, la luz se ve reflejada mucho más sobre las superficies de nieve, hielo o arena del desierto que sobre bosques u océanos. Es decir, debido al albedo los océanos se calientan más que las superficies nevadas, pues la luz no se refleja en tan alta cuantía e ingresa en mayor proporción en la superficie terrestre.

Pero además de los dos anteriores, un factor crucial en las variaciones del sistema es la diferencia que puede existir en la fuente de energía, es decir, en la cantidad de luz solar que llega a la Tierra. Todos los años comprobamos como la diferencia de la energía solar en cada punto de la Tierra genera un clima instable y unas estaciones definidas. La diferencia de energía entre el ecuador y los polos genera la búsqueda de un mecanismo de equilibrio térmico por parte de la Tierra en forma de sucesión de borrascas y anticiclones; el movimiento de translación alrededor del Sol y la diferente inclinación del eje terrestre es lo que configuran las estaciones.

Pero además de esos cambios anuales existen otros que ocurren con una periodicidad cíclica de miles de años. Conocidos como los ciclos de Milankovic, estos son: cada 100.000 años la Tierra dibuja una órbita un poco más excéntrica respecto al Sol; cada 41.000 años la inclinación del eje terrestre de rotación (oblicuidad) va variando; cada 25.790 años se produce cierto cabeceo que caracteriza a ese eje, y que supone cambios en la relación de los equinoccios y los solsticios con respecto a la mayor o menor cercanía de la Tierra al Sol y se conoce como precesión.

La distinta combinación de los tres factores incide notablemente en la energía recibida por la Tierra y, por ende, en el clima que tiene en cada momento. Por ejemplo, no tendremos el mismo clima en el hemisferio norte si la mayor radiación solar la tenemos en verano o en invierno.

Y a todo ello deberíamos añadir la diferente intensidad de radiación solar emitida por nuestro astro rey en diversos momentos y que, en otras etapas históricas causó diversas consecuencias sobre el clima terrestre. Por ejemplo, el llamado Periodo cálido medieval, fue un largo ciclo que abarcó varios siglos de temperaturas por encima de la media y que coincidió parcialmente con el máximo registrado por la actividad solar, mientras que La Pequeña Edad de Hielo, un periodo de casi tres siglos (1550-1850) en la que las temperaturas bajaron considerablemente, se suele asociar al descenso de la actividad solar, junto a otros factores.

Y por último, los océanos también influyen notablemente en el clima terrestre debido a sus corrientes oceánicas que recorren el planeta transportando calor de unas zonas a otras en esa búsqueda infinita del imposible equilibrio. Los intercambios entre las distintas masas de agua se producen por variaciones en su temperatura o en su densidad, lo que depende fundamentalmente de la salinidad de las mismas, y por eso este mecanismo climático se conoce como circulación termohalina. Finalmente, los trasvases de energía entre el océano y la atmósfera acaban determinando el clima de las distintas regiones de la Tierra, así que cualquier modificación en esta relación podrá derivar a su vez en cambios climáticos de diversa magnitud.

Como vemos, una conjunción de diversas circunstancias es lo que determina el clima en la Tierra. Y los GEI son sólo una de las variables existentes.

¿Duran lo mismo las glaciaciones?

Las glaciaciones son el evento climático reciente más sorprendente para el público profano. La posibilidad de que la Tierra sea capaz de enfriarse hasta tal grado que casi toda Europa sea una tundra pone los pelos de punta a muchos. Ahora bien, si analizamos las glaciaciones anteriores nos llevaremos grandes sorpresas. Ni duran lo mismo las glaciaciones ni los periodos interglaciares. A continuación os dejo un cuadro muy revelador:

Glaciación/Interglaciación                          Inicio, en años
Periodo posglacial/Holoceno                       10.000 a.C.
Glaciación Würm                                       110.000
Interglaciar Riss-Würm                             140.000
Glaciación Riss                                           200.000
Interglaciar Mindel-Riss                             390.000
Glaciación Mindel                                      580.000
Interglaciar Günz-Mindel                            600.000
Glaciación Günz                                         850.000

Si nos fijamos en las glaciaciones conocidas durante la época Pleistocena (comienzo hace 2,59 millones de años), la primera duró 250.000 años, la segunda 190.000 años, la tercera 60.000 años mientras que la cuarta 100.000 años.

Y con los periodos interglaciares ocurre parecido. El primero duró 20.000 años, el segundo 190.000 años y el tercero 30.000 años.

Unas cifras lo suficientemente dispares como para pensar que la próxima glaciación puede aparecer en cualquier momento. O no.

¿Existió un momento con una atmósfera que tuviera una concentración tan alta de CO2?

Por supuesto. Hubo una época en la que la temperatura media global rondaba los 22ºC (ahora ronda los 15ºC) y la atmósfera tenía una concentración de CO2 hasta ocho veces superior a la actual (400partes por millón). La Tierra era un lugar pantanoso, con numerosos humedales y las plantas tenían tamaños gigantescos. Esa época fue la Jurásica, el momento de mayor expansión de los dinosaurios.

La razón del clima tan cálido que tenían los dinosaurios hay que buscarlo en varios factores: alta presencia de CO2 en la atmósfera, al igual que vapor de agua y metano. Si el primero fue expulsado a la atmósfera por los volcanes y rupturas tectónicas que configuraron el aspecto actual de los continentes respecto a Pangea, la alta presencia del vapor de agua se debía a la mayor evaporación por el clima tropical que dominaba la Tierra. Además, el metano, un GEI mucho más eficaz que el CO2, también estaba presente en grandes cantidades debido a que el calor provocaba su la liberación desde las aguas profundas marinas en las que quedó atrapado durante milenios. Por si fuera poco, el sistema de regulación marino de la temperatura (la circulación termohalina) tampoco funcionaba correctamente e introducía mayor calor a las aguas profundas y no enviaba frío hacia los polos.

Pero el clima de la Tierra, en su continuo cambio y reajuste, modificó esa situación tan extrema. Hace unos 100 millones de años aparecen las plantas con flor, las cuales irán invadiendo el planeta implacablemente. Ello originó que las plantas de los dinosaurios herbívoros decrecieran a un importante ritmo: mientras que las coníferas se redujeron un 50%, del ginkgo biloba, árbol favorito de muchos saurios, quedó tan solo un 1%.

Al final del periodo Cretácico, los dinosaurios lo tenían bastante difícil para sobrevivir. Las zonas abiertas, como sabanas y pantanos, donde podían agruparse grandes poblaciones, estaban siendo sustituidas por otras de bosques cerrados. Además, grandes cantidades de materia orgánica empezaron a depositarse sin descomponer en el fondo de mares, lagos y marismas, lo que redujo el aporte de CO2 a la atmósfera (hoy, en forma de petróleo lo estamos expulsando a la atmósfera de nuevo muy rápidamente). Las aguas, llenas de microorganismos que producían sulfuro de hidrógeno, las volvían tóxicas y sin el alimento de algas y placton. En definitiva, de no ser por el meteorito que aceleró el proceso, los dinosaurios seguramente se hubieran extinguidos por el enfriamiento terrestre y el cambio en las condiciones climáticas.

¿Qué influencia exacta ha tenido el hombre en el clima terrestre?

A partir de 1880 tenemos registros fiables de temperatura. En el gráfico de NOAA vemos las anomalías de la temperatura media anual en comparación con la media del siglo XX.



La conclusión es clara. En el siglo XX la temperatura aumentó 0,6ºC, en un aumento constante aunque con normales altibajos. Entre 1910 y 1944 hubo un inicial aumento que, tras el paréntesis de 1945-1978, volvió a retomarse con una fuerza que ya no se ha detenido.

Ahora bien, si nos fijamos un poco en el gráfico vemos notables diferencias entre unos años y los siguientes. Esas diferencias son explicables por diversos fenómenos naturales. Por ejemplo, en 1991, la erupción del volcán filipino de Pinatubo provocó un descenso de temperatura global de 0,5ºC (por la expulsión de ácido sulfúrico en la atmósfera), mientras que en 1998, debido al efecto cíclico del Niño la alta temperatura del pacífico provocó que ese año fuera el más cálido del siglo XX.

Pero estos fenómenos naturales no son comparables con la acción humana, pues la mitad del calentamiento global de la segunda mitad del siglo XX se considera provocado por el hombre.

Concretamente se debe al aumento de CO2 en la atmósfera por su actividad industrial (quema de combustibles fósiles como principal causa) y de metano por causa de la ganadería y la agricultura principalmente (arroceros, vertederos, cabaña de ganado vacuno). Recordemos que el metano se produce por la acción de diversos microorganismos que viven en condiciones anaeróbicas degradando materia orgánica. Además, la agricultura también produce grandes cantidades de óxido nitroso por la quema de la biomasa y el efecto de los fertilizantes. A lo anterior habría que sumar la acción de gases tipo CFC y HFC, compuestos químicos creados por el hombre y utilizados ampliamente en neveras, sprays… y cuyo poder de calentamiento de la atmósfera es mucho mayor que los anteriores.

Además de lo anterior, el hombre contribuye al calentamiento global mediante otros métodos. Uno es con la deforestación o la quema de bosque para aumentar la superficie agrícola y/o ganadera (algo habitual en el Amazonas o el sureste asiático). Otro emitiendo a la atmósfera partículas como el hollín (procedente de la quema de estufas o de los motores diésel), el cual termina depositado en los polos y aumentando la fusión de los hielos.

Otras acciones humanas tienden al enfriamiento atmosférico, como el mayor albedo de las tierras cultivadas respecto a los bosques o el dióxido de azufre que emiten los grandes barcos mercantes y crean una pantalla atmosférica que refleja la energía solar. Ahora bien, estas acciones tienen menor cuantía que las primeras. En total, teniendo en cuenta todos los factores humanos los científicos han cuantificado que hemos aportado 2,3 w/m2 al calentamiento global. Es decir, desde la Revolución industrial el ser humano aumentó la temperatura media del planeta en 0,8ºC y, de seguir así, a finales de este siglo el aumento será de 2ºC.
Por tanto, los defensores del cambio climático indican que es la acción del hombre, más que el resto de factores (principalmente la variación de la radiación solar por los ciclos solares y los ciclos de Milankovic) los que han provocado este calentamiento progresivo y están modificando el clima, hasta tal punto, que estamos retrasando ( o incluso evitando) la siguiente glaciación.

¿Qué efectos ha provocado este cambio climático ejercido por el hombre?

Los científicos, debido al uso del método científico, son poco proclives a las afirmaciones contundentes. Lo usual es proponer previsiones que contienen cierta incertidumbre. Es decir, juegan con la probabilidad de las hipótesis que emiten. Cuando un científico dice que algo pasará muy probablemente quiere decir que existe una probabilidad de entre un 90-100% de que ocurra; probable abarca entre el 66-100%; prácticamente seguro estaría entre 99-100%.

Pues bien, que cada vez tengamos mayor número de días y noches calurosas desde 1950 es muy probable que tenga una causa humana y es prácticamente seguro que seguirá ocurriendo hasta el final del siglo XXI. Las olas de calor cada vez más largas, algo que está afectando a nuestro país severamente en época estival, tiene una relación directa con el cambio climático y es probable que el hombre sea el principal causante. Al igual que el aumento de las lluvias torrenciales.

Pero los efectos del calentamiento, más que en fenómenos aislados, se observa en impactos más generales, como el deshielo de los polos, el incremento del nivel del mar (3 mm anuales) o la modificación de las precipitaciones a escala planetaria. Oriente Medio, el sur de Australia o gran parte de nuestro Mediterráneo son zonas donde se han reducido significativamente las precipitaciones, por ejemplo. Y estos cambios en las precipitaciones crean otros cambios en cadena al alterar los sistemas hidrológicos de determinadas partes del mundo (muerte corales principalmente).

¿Qué clima nos espera en el futuro?

Vistos los efectos más inmediatos veamos lo que nos espera.

Los científicos han elaborado diversas predicciones del clima futuro en base al diferente calentamiento que está aumentando en la Tierra. Y según sus cálculos, entre los años del 2081 al 2100 llegaremos a tener una temperatura media de +3,7ºC respecto a las del periodo de 1985 a 2005, con un rango posible de entre +2,6ºC y +4,8ºC.

Este incremento medio del planeta supone que en unas zonas aumentará más que en otras. Aquí, en España, el aumento podría ser de unos +4ºC, algo por encima de la media.

Las consecuencias de esa subida de temperatura para finales del siglo XXI son variadas y conocidas ahora mismo. En realidad, lo que ocurrirá será que se agudizarán fenómenos que ya estamos empezando a sufrir: cambiarán los patrones estacionales de lluvias, variará el ciclo del agua y se intensificarán los episodios de precipitaciones extremas (sobre todo en las latitudes medias y las regiones tropicales húmedas) y sequías prolongadas. Los días extremadamente cálidos serán cada vez más frecuentes, al igual que las olas de calor, que aumentarán en duración, por mucho que se produzcan algunas olas de frío extremo en invierno de manera ocasional. El manto de nieve al final del invierno ya no ocupará tanta extensión como hasta ahora, mientras que la nieve primaveral se reducirá hasta un 25% respecto a hoy día.

La temperatura de los océanos seguirá aumentando (en regiones tropicales y subtropicales del hemisferio norte y de las aguas profundas en el océano Austral), lo que conllevará un cambio en la circulación oceánica del calor (lo que influirá a su vez en los patrones de lluvias) y en un aumento del nivel del mar debido a la fusión de los glaciares de montaña y del manto de hielo de Groenlandia (lo que provocará inundación de los litorales).

Pero además de lo conocido también veremos cosas que nunca habíamos observado en la Tierra. Por ejemplo, un océano Ártico sin hielo al final del verano (septiembre). Las consecuencias de esta posibilidad, la cual las predicciones más pesimistas auguran para el año 2050, serían las de aumentar el calentamiento global aún más (el agua tiene menor albedo que el hielo y las capas de hielo profundas liberarían numeroso CO2 a la atmósfera si se derritieran). Y ello provocará la agudización de los fenómenos climáticos ya comentados.

¿Ya no volveremos a pasar frío?

Muchas personas suelen confundir el tiempo con el clima, siendo dos cosas totalmente distintas. En un clima seco pueden existir días de lluvia y en un clima cálido días fríos. Por ejemplo, en enero de 2017 España sufrió una ola de frío duradera y ese mes hizo una temperatura media 0,5ºC menor que la media de referencia (1981-2010). Ahora bien, la temperatura media global del planeta aumentó 0,5ºC respecto a la media y fue el segundo más de enero más cálido desde que existen registros. Por tanto, mientras el planeta se calienta inexorablemente, nosotros podemos seguir sufriendo periodos puntuales de frío. Olas de frío seguirán existiendo pues son fenómenos que no desaparecerán, sino que simplemente disminuirán su frecuencia.

Es más, si son correctas las predicciones de la científica Valentina Zharkova, de la Universidad de Northumbria (Reino Unido), entre los años 2030-2040 el planeta sufrirá un proceso de enfriamiento general debido a que el sol dejará de calentar en ese periodo con la misma intensidad que lo ha venido haciendo últimamente. Una mini edad de hielo que no servirá para detener el proceso general de calentamiento pero de la que empezaremos a oír hablar dentro de unos años. Los años dirán si se confirmará esta hipótesis.

¿Realmente debemos alarmarnos porque cambie la temperatura global 2ºC?

Muchas personas que no creen en el calentamiento global utilizan excusas diversas para desprestigiar los datos científicos que poseemos (este post solo incide tangencialmente sobre ellos). Ahora bien, los científicos involucrados en el tema no sólo consideran secuencias próximas en el tiempo (recordemos que los datos históricos fiables sólo provienen de 1880. También eventos pasados de los que tenemos constancia gracias a la investigación histórica. Os dejo las palabras de Roberto Brasero, quién en su libro La influencia silenciosa lo explica perfectamente:

La historia del clima nos ha enseñado que dentro de las tendencias cálidas existen también fluctuaciones hacia largos periodos más frescos. Es lo que ocurrió en el llamado evento 8,2 ka hace 8200 años (como su propio nombre indica, pues ka es la abreviación de kiloaño, esto es, mil años), al comienzo del Holoceno, periodo de la historia de la Tierra por el que estuvimos transitando en la segunda parte de este libro, como recordará el atento lector. Unos 3000 años antes había terminado la última glaciación y el clima estaba iniciando ese proceso generalizado de calentamiento en el que nos encontramos y que denominamos periodo interglaciar. Pues bien, de repente, en cuestión de unos dos siglos, las temperaturas bajaron unos 2ºC y cambió el régimen de precipitaciones durante los siguientes 150 años. Los paleoclimatólogos tienen estudiado muy bien este evento, probablemente por ser la última fluctuación climática súbita acontecida en la Tierra. La causa que se apunta como responsable parece encontrarse en una invasión de agua dulce en el Atlántico norte, procedente de la fusión masiva del manto de hielo que entonces aún cubría la mayor parte de Norteamérica. Desde dos grandes lagos en lo que hoy sería la bahía de Hudson, el agua dulce se fue drenando hacia el océano, trastocando la circulación oceánica en el hemisferio norte e influyendo en la del resto de planeta. La corriente del Golfo se debilitó y las temperaturas bajaron sobre todo en Groenlandia, donde llegaron a ser de hasta 7ºC menos que cien años antes. Cuando el aporte de agua dulce se agotó, las temperaturas volvieron a recuperar su ritmo ascendente”.

Este evento es un magnífico ejemplo de lo que un cambio de un par de grados globales puede provocar. Las consecuencias que este cambio tuvo en la Península ibérica podemos consultarlas en el trabajo de José Antonio López Sáez, Lourdes López Merino y Sebastián Pérez Díaz: Crisis climáticas en la prehistoria de la península ibérica: el evento 8200 cal. bp como modelo.

Según este estudio, durante este enfriamiento súbito, desde Cataluña a Andalucía oriental , se observa un evento hiperárido,  que  fue  el  causante  de  los  cambios  acontecidos  en  la  vegetación,  especialmente  en  lo  concerniente a procesos de deforestación, pudiéndose descartar completamente un origen antrópico de tales fenómenos. Además, este evento climático se pone en relación, en diversas partes de Europa, con el avance de la neolitización.

Y no es el único fenómeno climático relacionado en la Prehistoria con cambios fundamentales. La transición  Calcolítico-Edad  de  Bronce  coincide  con  el  denominado  evento  climático  del  4100  BP mientras que el tránsito entre las edades del Bronce-Hierro lo hace con otro cambio abrupto hacia el 2800 BP.

Hasta ahora, el hombre había estado condicionado por el clima, tanto en la Prehistoria como en la historia más reciente. ¿Seremos capaces de superar esa servidumbre a partir de ahora?

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