¿ES CIERTO QUE SOLO TENEMOS INFORMACIÓN CLIMÁTICA DE 150 AÑOS?

 

¿Cómo es posible que sea suficiente para tener conocimientos sobre los cambios en varios siglos?
 
El clima de la Tierra es intrínsecamente variable. Algunos años es caliente y otros, frío, unas décadas tienen más huracanes que otras, algunas antiguas sequías duraron gran parte de siglos. Los ciclos glaciales funcionan a lo largo de muchos milenios. Así que, ¿cómo pueden los científicos analizar datos recabados durante un periodo relativamente corto y concluir que los seres humanos estamos calentando el planeta? La respuesta es que nos dicen mucho los datos instrumentales que tenemos de la temperatura, pero no es todo lo que tenemos para seguir adelante.
 
Los registros históricos se remontan a la década de 1880 (y a menudo antes), cuando la gente comenzó a medir la temperatura de manera periódica en las estaciones meteorológicas y los barcos mientras atravesaban los océanos del mundo. Estos datos muestran una clara tendencia al calentamiento durante el siglo XX.
 
Algunas personas han cuestionado si estos registros podrían estar sesgados, por ejemplo, por el hecho de que un número desproporcionado de estaciones meteorológicas estén cerca de las ciudades, las cuales tienden a ser más calientes que las zonas circundantes como resultado del llamado efecto insular de calentamiento urbano. No obstante, los investigadores corrigen con regularidad estos posibles sesgos cuando reconstruyen las temperaturas globales. Además, el calentamiento se confirma con datos independientes como las observaciones por satélite, las cuales abarcan todo el planeta, y otras maneras de medir los cambios de temperatura.
 
También se han aprovechado mucho las pequeñas reducciones e interrupciones que marcan la tendencia ascendente de la temperatura de los últimos 150 años. Pero estas solo son resultado de la variabilidad natural del clima o de otras actividades humanas que de modo temporal contrarrestan el calentamiento de invernadero. Por ejemplo, a mediados de los años noventa del siglo pasado, la dinámica climática natural y la contaminación que bloquea el paso de la luz de las centrales eléctricas alimentadas con carbón detuvieron el calentamiento global durante algunas décadas. (Finalmente, los gases de efecto invernadero en aumento y las leyes para el control de la contaminación hicieron que el planeta comenzara a calentarse de nuevo). Asimismo, la llamada interrupción del calentamiento del año 2000 fue en parte el resultado de la variabilidad natural del clima que permitió que entrara más calor al océano en vez de calentar la atmósfera. Los años posteriores han sido los más calientes de la historia.
 
Sin embargo, ¿es posible que todo el siglo XX solo sea un gran engaño climático natural? Para responder esa pregunta, podemos ver otros tipos de datos que nos ofrecen una perspectiva de más tiempo. Para ampliar el registro climático, los investigadores han usado registros geológicos, como los anillos de los árboles, muestras de hielo, corales y sedimentos que conservan información acerca de los climas prehistóricos. El panorama resultante del cambio global de la temperatura prácticamente se mantiene fijo durante siglos y luego sube de manera drástica durante los últimos 150 años. Esto ha sido un blanco de los negacionistas del clima durante décadas. No obstante, un estudio tras otro ha confirmado los resultados, los cuales muestran que el planeta no ha estado tan caliente en al menos mil años, y probablemente en más tiempo.
 

¿CÓMO SABEMOS QUE LOS HUMANOS CAUSAN EL CAMBIO CLIMÁTICO?

 

Los científicos han estudiado los cambios climáticos pasados para comprender los factores que pueden provocar que el planeta se caliente o enfríe. Los grandes son cambios en la energía solar, la circulación oceánica, la actividad volcánica y la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Y cada uno ha influido en algún momento.
 
Por ejemplo, hace 300 años, cuando se combinaron una producción reducida de energía solar y un aumento en la actividad volcánica, hubo partes del planeta que se enfriaron tanto como para que fuera habitual que los londinenses patinaran sobre el hielo del Támesis. Hace unos 12.000 años, cambios de gran magnitud en la circulación del Atlántico sumergieron el hemisferio norte en un estado glacial. Y hace 56 millones de años, una gigantesca explosión de gases de efecto invernadero, producto de la actividad volcánica o vastos depósitos de metano (o ambos), calentó el planeta de manera abrupta al menos 4 grados Celsius, lo cual provocó que se enturbiara el clima, se asfixiaran los océanos y se produjeran extinciones masivas.
 
Para determinar la causa de los actuales cambios climáticos, los científicos han observado todos estos factores. Los primeros tres han variado poco durante los últimos siglos y es probable que hayan tenido efectos modestos en el clima, en particular antes de 1950. Sin embargo, no pueden representar el rápido incremento de la temperatura en el planeta, en especial en la segunda mitad del siglo XX, cuando la producción solar de hecho disminuyó y las erupciones volcánicas ejercieron un efecto refrigerante.
 
Ese calentamiento se explica mejor gracias a las crecientes concentraciones de gases de efecto invernadero, los cuales tienen un poderoso efecto sobre el clima (ve la siguiente pregunta para saber por qué). Y desde la Revolución industrial, los humanos han añadido más de ellos a la atmósfera, principalmente por medio de la extracción y la quema de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas, procesos que liberan dióxido de carbono.
 
Las burbujas de aire antiguo atrapadas en el hielo muestran que, antes de 1750 aproximadamente, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera era de unas 280 partes por millón (ppm). Comenzó a aumentar lentamente y superó el umbral de las 300 ppm hacia 1900. Los niveles de CO2 se aceleraron a medida que los automóviles y la electricidad se convirtieron en elementos importantes de la vida moderna, y recientemente superaron las 420 ppm La concentración de metano, el segundo gas de efecto invernadero más importante, se ha duplicado con creces. Ahora estamos emitiendo carbono mucho más rápido que hace 56 millones de años.
 
Nota: Las emisiones totales de dióxido de carbono proceden de los combustibles fósiles y la producción de cemento y no incluyen las emisiones relacionadas con el uso del suelo y la silvicultura.
 
Estos rápidos aumentos de los gases de efecto invernadero han provocado un calentamiento brusco del clima. De hecho, los modelos climáticos sugieren que el calentamiento por efecto invernadero puede explicar prácticamente todo el cambio de temperatura desde 1950. Según el último informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, que evalúa la literatura científica publicada, los factores naturales y la variabilidad climática interna solo pueden explicar una pequeña parte del calentamiento de finales del siglo XX.
 
Otro estudio lo expresa así: las probabilidades de que el calentamiento actual se produzca sin las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero son inferiores a 1 entre 100.000.
 
Sin embargo, los gases de efecto invernadero no son los únicos compuestos que alteran el clima y que la gente ha lanzado al aire. Al quemar combustibles fósiles, también se produce una contaminación por partículas que refleja la luz solar y enfría el planeta. Los científicos estiman que esta contaminación ha ocultado hasta la mitad del calentamiento producto de los gases de efecto invernadero que habríamos experimentado de otra manera.

¿CÓMO SABEMOS QUE LOS GASES DE EFECTO INVERNADERO ESTÁN PROVOCANDO UN AUMENTO EN LA TEMPERATURA DE LA TIERRA?

 

Los gases de efecto invernadero como el vapor de agua y el dióxido de carbono tienen un papel importante en el clima. Sin ellos, la Tierra sería demasiado fría como para mantener el agua en estado líquido ¡y los humanos no existirían!
 
Así funciona: la temperatura del planeta en esencia está en función de la energía que la Tierra absorbe del Sol (que la calienta) y la energía que la Tierra emite al espacio como radiación infrarroja (que la enfría). Debido a su estructura molecular, los gases de efecto invernadero absorben de manera temporal parte de esa radiación infrarroja saliente, luego la reemite en todas direcciones y envía parte de esa energía de regreso a la superficie para calentar el planeta. Los científicos han comprendido este proceso desde la década de 1850.
 
Las concentraciones de gases de efecto invernadero han variado de forma natural en el pasado. Durante millones de años, los niveles del CO2 atmosférico han cambiado según la cantidad de gas que los volcanes hayan escupido al aire y cuánto de este se haya eliminado por medio de procesos geológicos. En escalas de tiempo de cientos a miles de años, las concentraciones han cambiado conforme el carbono ha realizado ciclos entre el océano, la tierra y el aire.
 
Sin embargo, en la actualidad, somos los causantes de que los niveles de CO2 aumenten a un ritmo sin precedentes pues tomamos el carbono antiguo que hay en los depósitos geológicos de los combustibles fósiles y lo ponemos en la atmósfera cuando los quemamos. Desde 1750, las concentraciones de dióxido de carbono han aumentado casi un 50 por ciento. El metano y el óxido nitroso, otros importantes gases de efecto invernadero que son liberados principalmente por medio de las actividades agrícolas, también se han disparado durante los últimos 250 años.
 
Con base en la física descrita anteriormente, sabemos que esto debería calentar el clima. También observamos ciertas “huellas” reveladoras del calentamiento a causa de los gases de efecto invernadero. Por ejemplo, las noches se están calentando incluso más rápido que los días porque los gases de efecto invernadero no se van cuando se pone el sol. Y las capas superiores de la atmósfera en realidad se han enfriado, porque los gases de efecto invernadero atrapan más energía en la parte inferior de la atmósfera.
 
También sabemos que somos la causa del aumento en las concentraciones de los gases de efecto invernadero… y no solo porque podemos medir el CO2 que sale de los escapes y las chimeneas. Podemos verlo en la firma química del carbono en el CO2.
 
El carbono viene en tres masas diferentes: 12, 13 y 14. Las cosas hechas de materia orgánica (incluyendo los combustibles fósiles) tienden a tener relativamente menos carbono-13. Los volcanes tienden a producir CO2 con relativamente más carbono-13. Y durante el último siglo, el carbono del CO2 atmosférico se ha vuelto más ligero, lo que apunta a una fuente orgánica.
 
Podemos saber que se trata de materia orgánica antigua buscando el carbono-14, que es radiactivo y decae con el tiempo. Los combustibles fósiles son demasiado antiguos como para que queden restos de carbono-14 en ellos, por lo que si estuvieran detrás del aumento de los niveles de CO2, cabría esperar que la cantidad de carbono-14 en la atmósfera disminuyera, que es exactamente lo que muestran los datos.
 
Es importante notar que el vapor de agua es el gas de efecto invernadero más abundante en la atmósfera. Sin embargo, no provoca un calentamiento; más bien responde a este. Por eso el aire más caliente tiene más humedad, la cual crea un efecto de bola de nieve en el cual el calentamiento causado por el hombre permite que la atmósfera contenga más vapor de agua y amplifique más el cambio climático. Este llamado ciclo de retroalimentación ha duplicado el calentamiento a causa de las emisiones de gases de efecto invernadero antropogénicas.

¿EL CAMBIO CLIMÁTICO ES PARTE DEL CALENTAMIENTO NATURAL Y LOS CICLOS DE ENFRIAMIENTO DEL PLANETA?

 

El clima de la Tierra siempre ha cambiado. Hace cientos de millones de años, todo el planeta se congeló. Hace 50 millones de años, los caimanes vivían en lo que ahora conocemos como el Ártico. Y durante los últimos 2,6 millones de años, el planeta ha estado en un ciclo entre eras de hielo cuando el planeta era hasta 6 grados más frío y los casquetes glaciares cubrían buena parte de Norteamérica y Europa, y periodos interglaciares más leves como en el que estamos ahora.
 
Los negacionistas del clima a menudo usan estos cambios climáticos naturales para sembrar dudas sobre la idea de que los humanos están causando el cambio climático actual. No obstante, este argumento se basa en una falacia lógica. Es como “ver un cuerpo asesinado y concluir que la gente ha muerto de causas naturales en el pasado, así que la víctima de homicidio también debió morir de causas naturales”, escribió un equipo de científicos sociales en The Debunking Handbook, publicación que explica las estrategias de desinformación detrás de muchos mitos del clima.
 
En efecto, sabemos que mecanismos distintos provocaron que el clima cambiara en el pasado. Por ejemplo, los ciclos glaciares se desencadenaron debido a variaciones periódicas en la órbita de la Tierra, las cuales ocurrieron durante decenas de miles de años y cambiaron la manera en que la energía solar se distribuye alrededor del mundo y a lo largo de las estaciones.
 
Estas variaciones orbitales no afectan mucho la temperatura del planeta por sí solas. Sin embargo, activan una cascada de otros cambios en el sistema climático: por ejemplo, el crecimiento o el derretimiento de inmensos casquetes glaciares en el hemisferio norte y la alteración de la circulación del océano. A su vez, estos cambios afectan el clima pues alteran la cantidad de nieve y hielo, los cuales reflejan la luz del sol, y cambian las concentraciones de gases de efecto invernadero. De hecho, en parte por esto sabemos que los gases de efecto invernadero tienen la capacidad de afectar la temperatura de la Tierra significativamente.
 
Durante al menos los últimos 800.000 años, las concentraciones de CO2 atmosférico oscilaron entre unas 180 partes por millón (ppm) durante las eras de hielo y unas 280 ppm durante los periodos más cálidos, conforme el carbono se movió entre los océanos, los bosques, los suelos y la atmósfera. Estos cambios ocurrieron de la mano con las temperaturas globales y son una de las principales razones de que el planeta se calentara y enfriara durante los ciclos glaciares, no solo los polos congelados.
 
No obstante, en la actualidad, los niveles de CO2 se han disparado a 420 ppm: el nivel más alto en los últimos tres millones de años. La concentración de CO2 también está aumentando unas 100 veces más rápido que a finales de la última era de hielo. Esto sugiere que está pasando algo más y sabemos qué es: desde la Revolución Industrial, los humanos han quemado combustibles fósiles y liberado gases de efecto invernadero que están calentando el planeta ahora
 
Durante el próximo siglo o los siguientes dos, las sociedades y los ecosistemas experimentarán las consecuencias de este cambio climático. No obstante, nuestras emisiones tendrán impactos geológicos todavía más duraderos: según algunos estudios, los niveles de los gases de efecto invernadero tal vez ya hayan calentado suficiente el planeta para demorar el inicio del siguiente ciclo glaciar durante al menos otros 50.000 años.

¿CÓMO SABEMOS QUE EL CALENTAMIENTO GLOBAL NO SE DEBE AL SOL O A LOS VOLCANES?

 

El sol es la fuente de energía por excelencia del sistema climático de la Tierra, por lo que es un candidato natural para causar el cambio climático. Y la actividad solar ha cambiado ciertamente a lo largo del tiempo. Sabemos, por las mediciones de los satélites y otras observaciones astronómicas, que la producción del sol cambia en ciclos de 11 años. Los registros geológicos y el número de manchas solares, que los astrónomos han seguido durante siglos, también muestran variaciones a largo plazo en la actividad del sol, incluyendo algunos periodos excepcionalmente tranquilos a finales de 1600 y principios de 1800.
 
Sabemos que, desde 1900 hasta la década de 1950, la irradiación solar aumentó. Y los estudios sugieren que esto tuvo un efecto modesto en el clima de principios del siglo XX, explicando hasta un 10 por ciento del calentamiento que se ha producido desde finales del siglo XIX. Sin embargo, en la segunda mitad del siglo, cuando se produjo el mayor calentamiento, la actividad solar disminuyó. Esta disparidad es una de las principales razones por las que sabemos que el sol no es la fuerza motriz del cambio climático.
 
Otra razón por la que sabemos que la actividad solar no ha causado el calentamiento reciente es que, si lo hubiera hecho, todas las capas de la atmósfera deberían estar calentándose. En cambio, los datos muestran que la atmósfera superior se ha enfriado en las últimas décadas, lo que es un sello distintivo del calentamiento por efecto invernadero.
 
¿Y qué hay de los volcanes? Las erupciones enfrían el planeta al inyectar en la atmósfera partículas de ceniza y aerosol que reflejan la luz solar. Hemos observado este efecto en los años posteriores a las grandes erupciones. También hay algunos ejemplos históricos notables, como cuando el volcán Laki de Islandia entró en erupción en 1783, provocando pérdidas de cosechas generalizadas en Europa y más allá, y el “año sin verano”, que siguió a la erupción del monte Tambora en Indonesia en 1815.
 
Dado que los volcanes actúan principalmente como enfriadores del clima, no pueden explicar realmente el reciente calentamiento. Sin embargo, los científicos afirman que también pueden haber contribuido ligeramente al aumento de las temperaturas a principios del siglo XX. Esto se debe a que a finales del siglo XIX se produjeron varias grandes erupciones que enfriaron el planeta, seguidas de unas décadas sin grandes eventos volcánicos en las que el calentamiento se recuperó. Sin embargo, durante la segunda mitad del siglo XX se produjeron varias grandes erupciones mientras el planeta se calentaba rápidamente. En todo caso, enmascararon temporalmente una parte del calentamiento provocado por el hombre.
 
La segunda forma en que los volcanes pueden influir en el clima es mediante la emisión de dióxido de carbono. Esto es importante en escalas de tiempo de millones de años: es lo que mantiene el planeta habitable (revisa la pregunta 5 para más información sobre el efecto invernadero). Pero en comparación con las emisiones antropogénicas modernas, incluso las grandes erupciones como el Krakatoa y el Monte Santa Helena son solo una gota de agua. Al fin y al cabo, solo duran unas horas o días, mientras que nosotros quemamos combustibles fósiles las 24 horas del día. Los estudios sugieren que, hoy en día, los volcanes representan entre el uno y el dos por ciento de las emisiones totales de CO2.

¿CÓMO ES POSIBLE QUE LOS INVIERNOS Y CIERTOS LUGARES SE HAGAN CADA VEZ MÁS FRÍOS SI EL PLANETA SE ESTÁ CALENTANDO?

 

Cuando una gran tormenta de nieve azota a Estados Unidos, los negacionistas climáticos suelen intentar utilizarla como prueba de que el cambio climático no está ocurriendo. El senador James Inhofe, republicano por Oklahoma, es recordado por haber lanzado una bola de nieve en el Senado en 2015, mientras denunciaba la ciencia climática. Sin embargo, estos eventos en realidad no refutan el cambio climático.
 
Si bien ha habido algunas tormentas memorables en los últimos años, los inviernos en realidad se están calentando en todo el mundo. En Estados Unidos, las temperaturas promedio en diciembre, enero y febrero se han incrementado alrededor de 1,39 grados Celsius este siglo.
 
Por otro lado, los días récord de frío se están volviendo menos comunes que los días récord de calor. En Estados Unidos, los máximos históricos de temperatura superan en la actualidad a los mínimos históricos en una relación de dos a uno. Y las áreas del país que experimentan temperaturas invernales extremadamente frías son cada vez más pequeñas (las mismas tendencias están sucediendo a nivel mundial).
 
Entonces, ¿por qué suceden las tormentas de nieve? El tiempo siempre varía, por lo que no es de extrañar que todavía tengamos fuertes tormentas invernales incluso cuando las temperaturas promedio vayan en aumento. Sin embargo, algunos estudios sugieren que el mismo cambio climático podría ser el culpable. Una posibilidad es que el rápido calentamiento del Ártico haya afectado la circulación atmosférica, incluyendo el aire de gran altitud y flujo rápido que por lo general se arremolina sobre el Polo Norte (también conocido como el vórtice polar). Algunos estudios sugieren que estos cambios están generando temperaturas más frías en latitudes más bajas y provocando que el sistema climático se paralice, lo que permite que las tormentas produzcan más nevadas. Esto podría explicar lo que hemos experimentado en Estados Unidos durante las últimas décadas, así como una tendencia de enfriamiento invernal en Siberia. Sin embargo, la manera exacta en que el Ártico afecta el tiempo a nivel global sigue siendo un tema de debate científico continuo.
 
El cambio climático también puede explicar la aparente paradoja de la existencia de otros lugares en el planeta que no se han calentado mucho. Por ejemplo, una mancha de agua en el Atlántico Norte se ha enfriado en los últimos años, y los científicos sospechan que podría deberse a que la circulación del océano está bajando su velocidad como resultado del agua dulce que fluye por el derretimiento de Groenlandia. Si esta circulación llegara a casi detenerse, como lo ha hecho en el pasado geológico, alteraría los patrones del clima en todo el mundo.
 
No todo el clima frío se debe a alguna consecuencia contradictoria del cambio climático. Pero es un buen recordatorio de que el sistema climático de la Tierra es complejo y caótico, por lo que los efectos de los cambios causados por los humanos se desarrollarán de manera diferente en diferentes lugares. Es por eso que el término “calentamiento global” quizás sea una simplificación excesiva. Algunos científicos han sugerido que un nombre más acertado para el fenómeno del cambio climático causado por el ser humano sería “rareza global”.
 

¿CÓMO SABEMOS QUE EXISTE UNA CONEXIÓN ENTRE LOS INCENDIOS FORESTALES Y EL MAL TIEMPO CON EL CAMBIO CLIMÁTICO?

 

El tiempo extremo y los desastres naturales son parte de la vida en la Tierra (que lo digan los dinosaurios). Sin embargo, existen pruebas convincentes de que el cambio climático ha incrementado la frecuencia y severidad de ciertos fenómenos como las olas de calor, las sequías y las inundaciones. Algunas investigaciones recientes también les han permitido a los científicos identificar la influencia del cambio climático en eventos específicos.
 
Empecemos por las olas de calor. Los estudios muestran que los periodos de temperaturas anormalmente elevadas ahora suceden con una frecuencia aproximada cinco veces mayor a la que sería sin el cambio climático y, además, duran más tiempo. Los modelos climáticos proyectan que, para la década de 2040, las olas de calor serán casi 12 veces más frecuentes. Y eso es preocupante, ya que el calor extremo a menudo causa un incremento de hospitalizaciones y muertes, en particular entre las personas mayores y con problemas de salud subyacentes. Por ejemplo, en el verano de 2003, una ola de calor provocó un estimado de 70.000 muertes adicionales por toda Europa (el calentamiento causado por los humanos amplificó el número de muertos).
 
El cambio climático también ha exacerbado las sequías, principalmente al aumentar la evaporación. Las sequías ocurren de manera natural debido a la variabilidad climática aleatoria y a factores como la prevalencia de condiciones como El Niño o La Niña en el Pacífico tropical. No obstante, algunos investigadores han encontrado evidencia de que el calentamiento provocado por los gases de efecto invernadero ha estado afectando las sequías desde incluso antes del fenómeno conocido como el Dust Bowl. Y continúa haciéndolo hoy. Según un análisis, la sequía que afectó al suroeste estadounidense entre 2000 y 2018 fue casi un 50 por ciento más grave debido al cambio climático. Fue la peor sequía que había experimentado la región en más de mil años.
 
El aumento de las temperaturas también ha incrementado la intensidad de las fuertes precipitaciones y las inundaciones que a menudo las siguen. Por ejemplo, los estudios han descubierto que, debido a que el aire más cálido retiene más humedad, el huracán Harvey, que azotó Houston en 2017, dejó caer entre un 15 y un 40 por ciento más de lluvia de lo que habría sido sin el cambio climático.
 
Todavía no está claro si el cambio climático está cambiando la frecuencia general de los huracanes, pero sí los está haciendo más fuertes. Y el calentamiento parece favorecer ciertos tipos de patrones climáticos, como los eventos de la “Midwest Water Hose” que causaron inundaciones devastadoras en todo el medio oeste en 2019.
 
Es importante recordar que en la mayoría de los desastres naturales hay múltiples factores en juego. Por ejemplo, las inundaciones del medio oeste de Estados Unidos en 2019 ocurrieron después de que una reciente ola de frío congelara todo el terreno, lo que impidió que el suelo absorbiera el agua de lluvia e incrementó la escorrentía hacia los ríos Misuri y Misisipi. Estas vías fluviales también habían sido remodeladas con diques y otras formas de ingeniería fluvial, algunas de las cuales fallaron durante las inundaciones.
 
Los incendios forestales son otro fenómeno con múltiples causas. En muchos lugares, el riesgo de incendio ha aumentado porque los seres humanos han combatido de forma agresiva los incendios naturales y han impedido que los pueblos indígenas lleven a cabo prácticas tradicionales de quema. Esto ha permitido una acumulación de combustible que empeora los incendios actuales.
 
Sin embargo, el cambio climático también juega un papel importante al calentar y secar los bosques, convirtiéndolos en polvorines. Los estudios muestran que el calentamiento es el factor determinante del reciente aumento de incendios forestales; un análisis encontró que el cambio climático fue responsable de haber duplicado el área incendiada en el oeste de Estados Unidos entre 1984 y 2015. Los investigadores afirman que el calentamiento solo generará incendios más grandes y peligrosos en el futuro.