Reporte sobre el cambio climático elaborado para Vox Populi de la Ciencia

¿Cómo surgió la preocupación por el cambio climático?
(Emitido en Vox Populi de la Ciencia el 3 de diciembre de 2009)


• El papel de la atmósfera como trampa que atrapa la radiación en forma de calor fue planteada por primera vez hace más de 180 años por el físico francés Jean Baptiste Joseph Fourier.
• El físico irlandés John Tyndall realizó experimentos en su laboratorio y en 1859 llegó a la conclusión de que, efectivamente, gases como el vapor de agua y el dióxido de carbono, son capaces de atrapar la radiación electromagnética en forma de calor.
• En 1894, un científico sueco de apellido Högbom calculó las cantidades de dióxido de carbono que estaban emitiendo las industrias en aquellos años y llegó a la conclusión de que eran similares a las emitidas por las fuentes geotérmicas naturales.
• En 1896, en Estocolmo, el químico y físico Svante Arrhenius desarrolló laboriosos cálculos numéricos que le permitieron demostrar que si se reducía a la mitad la cantidad de dióxido de carbono de la atmósfera, el clima en Europa descendería de 4 a 5 grados centígrados, produciéndose una nueva era glacial. Así mismo, si la cantidad de dióxido de carbono se incrementaba al doble, encontró que el clima en Europa aumentaría entre 5 y 6 grados centígrados.
• En 1971, buscando ciclos largos en la evolución del clima, un grupo danés dirigido por Willi Dansgaard perforó una región helada de Groenlandia para estudiar diversas capas de hielo. Encontró que había periodos de oscilación de 12 mil años, pero entre ellos, había pequeños cambios muy abruptos que parecían durar uno o dos siglos.

• En 1972, Mikhail Budyko, en Leningrado, realizó cálculos que le permitieron concluir que si se seguía agregando dióxido de carbono a la atmósfera al mismo ritmo de esas fechas, el Océano Ártico se derretiría por completo hacia el año 2,050.






• Poco después, en 1974, George Kukla y su esposa Helena, estudiaron fotografías del Océano Ártico tomadas desde satélite, encontrando que las variaciones entre un año y otro eran tan grandes que si las modificaciones en la extensión de la superficie cubierta con hielo en el año de 1971 se repetía durante otros siete años, la cantidad de nieve y de hielo reflejarían tanta luz hacia el exterior (por ser de color blanco) que se generaría otra era glacial. Ellos llegaron a la conclusión de que los cambios rápidos en el clima eran factibles.





• En 1975, Cesare Emiliani publicó, en la revista científica Science, estudios realizados en lodo blando en el Golfo de México, en el cual encontraron evidencias que le permitieron estudiar los cambios climáticos ocurridos hace 11,600 años. Encontró que el nivel del mar había aumentado a tasas de 20 centímetros por década. También logró detectar que en el periodo que va de hace 12 mil a hace 11 mil años, los cambios de temperatura en la región del Golfo de México habían sido de hasta 7 a 10 grados centígrados. Lo más preocupante fue que en un periodo de apenas 50 años, la temperatura había saltado 5 grados centígrados hacia arriba.

Cesar Emiliane ha estudiado el fondo marino, aquí uno de los mapas que resultan de sus trabajos:


• En 1988 se iniciaron trabajos de dos grupos de investigación distintos, uno estadounidense y el otro europeo, que perforaron el hielo en dos sitios distintos, separados 30 kilómetros entre sí. Ambos grupos habían planeado trabajar juntos, pero debido a que aparecieron diferencias, decidieron trabajar cada uno por su lado. El resultado fue que los hallazgos de ambos fueron coincidentes, lo cual demostró que no se trataba de algún accidente local que pudiera resultar de la forma particular del subsuelo rocoso sobre el cual descansa la capa de hielo estudiada, sino de una tendencia regional más amplia. Entre 2002 y 2004, ambos grupos publicaron evidencia de que en Groenlandia habían ocurrido cambios de temperatura de hasta 7 grados centígrados durante la era de la última glaciación, que se ubica entre hace 110,000 y hace 11,000 años. A ésta también suele ser llamada como: la última era del hielo.
• En resumen, las oscilaciones de temperatura que en los años 1950 se creía que tomaban decenas de miles de años, en los años 1970 se pensó que podría llevarse unos cuantos miles de años. En 1980 se llegó a la conclusión de que tales oscilaciones podrían ocurrir en tan solo unos cientos de años, para llegar a la conclusión, en los años 1990, de que los cambios podrían ocurrir en tan solo 50 años.
• Regresando a los dos grupos de estadounidenses y europeos, un día de verano de 1992 los estadounidenses encontraron que en un cilindro de hielo recién extraído se encontraban grandes cambios en tan solo tres capas, que equivalían a tres años únicamente. Lo más sorprendente fue que los europeos, alejados 30 kilómetros de ellos, encontraban exactamente lo mismo.
• Al menos en Groenlandia, el clima parecía haber cambiado extremadamente rápido.


Fuente: http://www.aip.org/history/climate/rapid.htm#N_42_




El Cambio Climático 2 (emitido el 9 de diciembre de 2009 en Vox Populi de la Ciencia


Los primeros resultados de los estudios realizados en el mar de Noruega en 1992 confirmaron la existencia de cambios abruptos en la temperatura y la humedad. La evidencia encontrada en los hielos de Groenlandia era muy clara, pero surgieron dudas acerca de la posibilidad de que esos datos locales tuvieran alguna clase de significado para el resto del mundo.

Trabajos posteriores basados en cambios químicos de muestras tomadas en estalagmitas de cuevas en California, en el Mar de Arabia, en Suiza y en China, confirmaron que las modificaciones climáticas habían ocurrido en todo el hemisferio norte. Si escogemos el buscador google en la opción de imágenes, y escribimos la palabra estalagmita, la computadora nos proporcionará fotografías de cuevas que presentan un techo con protuberancias con forma de conos que apuntan hacia abajo, y en el suelo otras similares apuntando hacia arriba. Las del techo se llaman estalactitas y las del suelo estalagmitas.









La tecnología dedicada al estudio de radiaciones aportó el mejoramiento de las técnicas basadas en el carbono 14, un isótopo del carbono cuya concentración disminuye con el tiempo, lo cual es una propiedad que permite saber la antigüedad de los fósiles. Los nuevos métodos proporcionaron las bases para localizar los tiempos en que se formaron ciertas partículas de polen con características que permitieron reconocer con mucha precisión los cambios en la temperatura. Así fue posible comprobar que había habido cambios tanto en Japón como en la Tierra del Fuego en América del Sur. Por lo tanto, los cambios bruscos no habían ocurrido solamente en el hemisferio norte, sino en todo el mundo. Se empezó a sospechar que los procesos de cambio encontrados por los grupos de Dansgaard y de Oeschger podrían haber sido acompañados por un vaivén en todo el patrón de circulación de las corrientes de agua del Océano Atlántico Norte.





Los resultados anteriores eran difíciles de aceptar, y junto con las dudas surgió la pregunta referente al posible gatillo disparador de los cambios. Desde fines de la década de los años 1990 se venía sospechando que la posible respuesta no estaba precisamente en el Océano Atlántico Norte, que había sido intensamente estudiado por los científicos, sino en la influencia mutua del Océano Pacífico con fenómenos como El Niño. Se pudo comprender que hay un sistema organizado de vientos con patrones adecuadamente balanceados en el cual participan las masas de aire tropical del Océano Pacífico con los vientos del norte del Atlántico. Así, esta sincronización global tendría que ser el gatillo disparador que se buscaba, en el sentido de que, una vez alterado, la reorganización del mismo produciría cambios bruscos en donde, por ejemplo, un fenómeno permanente de El Niño, no intermitente como en la actualidad, podría venir acompañado de una desaparición masiva del hielo en el Ártico.

En el año 2001 un grupo de expertos concluyó que una desaparición de la circulación de corrientes del Océano Atlántico Norte era improbable, pero reconocieron que no podía descartarse. En los siguientes cuatro años se pudo comprobar que las aguas de esa región venían presentando concentraciones menores de sal, al parecer debido a que el hielo del Ártico se derretía cada vez más, y también, a que los ríos que desembocan en el Océano Atlántico Norte son cada vez más caudalosos.




En el año 2005 se publicaron datos más difíciles de enmarcar en el contexto de descubrimientos que se venían realizando: se anunció que la cantidad de calor que portaban las aguas que avanzan hacia el sur en el Océano Atlántico Norte había disminuido para ser 30% menos que el medido en los años 1950.

Los especialistas en la modelación climática encontraron que había problemas serios con los modelos que se venían utilizando, pues estos estaban diseñados para proporcionar casi exclusivamente soluciones estables, de modo que con ellos nunca iban a encontrar procesos climáticos con cambios abruptos.

Ahora se considera que los cambios abruptos han ocurrido tanto en periodos de glaciaciones, como en periodos de climas cálidos. De modo que están bien documentados descensos de temperatura de hasta 14 grados en periodos que van desde una década hasta 70 años. Como podemos recordar, en un programa previo informamos que una de las hipótesis más aceptadas en la actualidad, acerca de la desaparición de la especie de Neanderthal pudo deberse a uno de estos cambios bruscos en el periodo de vida de una generación, tal que sus métodos de cacería se vieron obsoletos súbitamente a causa de los cambios en la flora de los sitios en que vivían. Algunos especialistas se atreven a relacionar la presencia de grandes sequías con la devastación de varias culturas de América del Norte, y también, con el decaimiento y desaparición de culturas como la de los Mayas en México y América Central, o la de los Mesopotámicos en lo que ahora es Irak.

Mediciones realizadas en los últimos siete años, en los que se ha usado sondeos desde satélites y desde aviones, muestran que las capas de hielo se han estado adelgazando y que la pérdida de zonas blancas en el Ártico y en la Antártida aumenta la absorción de calor en la tierra. Este es un cambio cualitativo importante, de modo que los cambios bruscos del clima podrían tener varias fuentes.

El riesgo de cambios bruscos sigue en duda, pero los paneles intergubernamentales han concluido que son posibles las sorpresas climáticas. Se sabe que éstas incluirían zonas muy frías y otras muy calientes, así como lugares extremadamente húmedos y otros sumamente secos.

Es un hecho que la temperatura está creciendo, aquí una de las gráficas que muestran la magnitud del peligro




VI

Un punto que es de especial importancia es el ascenso del nivel del mar. En el número del 19 de enero de 2007 de la revista científica Science, se publicó un artículo de Stefan Rahmstorf, se intitula “Un enfoque semiempírico para proyectar el incremento futuro en el nivel del mar” (A Semi-Empirical Approach to Projecting Future Sea-Level Rise). En ese reporte se presenta una relación de proporcionalidad entre el crecimiento de la temperatura y el ascenso en el nivel del mar.

Rahmstorf encuentra que existe un incremento de 3.4 milímetros anuales en el nivel del mar por cada grado Celsuis de temperatura. Así, comparado con el nivel del mar en los años 1990, para el año 2100 el mar estaría entre 50 centímetros y un metro cuarenta centímetro más alto.

Sin embargo, Stefan Rahmstorf advierte que el impacto podría ser muy superior y cita trabajos científicos con datos llamados paleoclimáticos que sugieren que durante la etapa más extrema de la última glaciación, hace 20 mil años, el nivel del mar estuvo 120 metros más abajo del actual. Y todo lo anterior con cambios de apenas 4 o 5 grados centígrados menos en la temperatura.

Además, Rahmstorf cita trabajos que demuestran que en el periodo del Plioceno, hace tres millones de años, en los que hubo calentamientos de tan solo 2 o 3 grados centígrados, el nivel del mar subió entre 25 y 35 metros por encima de los niveles actuales.



La gráfica de Stefan Rahmstorf nos muestra el crecimiento del nivel del mar:







Algunas mediciones mías a través de Google Earth arrojan los siguientes resultados:
1. El edificio del Pentágono (en los EE.UU.) que está a 10 metros sobre el nivel del mar quedaría 15 metros debajo del agua.
2. La Casa Blanca y el Capitolio (también en los EE.UU.) quedarían debajo del nivel del mar.
3. Una gran parte de Londres (Inglaterra) también quedaría bajo las aguas
Y respecto a lugares más cercanos:
1. Todo Empalme quedaría bajo el agua, pues la costa se trasladaría hasta el cerrito colorado.
2. En Guaymas el agua llegaría casi hasta la carretera desde la costa del balneario de Miramar a la conexión que lo une con la vía de cuatro carriles. Por el poniente el mar avanzaría desde los muelles hasta casi 800 metros más al poniente de la separación que hay para entrar a la calle Serdán o para avanzar hacia Empalme. De hecho, estudiando por el norte la altura sobre el nivel del mar, Guaymas quedaría convertida en una isla, pues la carretera de cuatro carriles, donde conecta con la separación hacia San Carlos, está por debajo de los 21 metros sobre el nivel del mar. El agua inundaría zonas cercanas a la separación de la carretera de cuatro carriles con la carretera de cuotas y la dirección hacia Guaymas.
3. Todo Puerto Peñasco quedaría cubierto por el agua, y sobreviviría una pequeña parte como islote en la zona situada hacia el sur de la marina. El agua penetraría más de once kilómetros y hasta allí se recorrería la costa.

En general revisar http://www.giss.nasa.gov/research/news/20060925/
Para quienes entienden Inglés, conviene ver el video de Stefan Rahmstorf en: http://www.youtube.com/watch?v=yEw4PdaW37A

Ahora bien, el incremento en el nivel del mar no es la única manifestación del cambio en el clima. Así como es posible que la extinción del hombre de Neanderthal pudo deberse a las modificaciones en su entorno, habrá muchas poblaciones que en la actualidad saben sobrevivir en determinadas condiciones climáticas y que se verán afectadas por los cambios en los patrones de vientos, de humedad y de temperatura. Toda la cadena trófica, o conjunto de cadenas alimentarias, se verán afectadas con la consecuente desaparición masiva de especies.

En realidad, el nombre correcto no es: cambio climático, sino crisis climática.