Algunas cuestiones no siempre bien comprendidas (3)
Los cambios climáticos del pasado ¿desmienten el calentamiento global provocado por el hombre?
Argumento ‘escéptico’
El clima siempre está cambiando. Hemos tenido edades de hielo y períodos cálidos cuando se encontraron cocodrilos en Spitzbergen. Las edades de hielo se han producido en un ciclo de 100.000 años a los largo de los últimos 700.000 años, y ha habido períodos previos que parecen haber sido más cálidos que el actual a pesar de que los niveles de CO2 eran menores que ahora. Más recientemente, hemos tenido el período cálido medieval y la pequeña edad de hielo (17).
Respuesta científica
El cambio natural del clima en el pasado prueba que éste es sensible a un desequilibrio energético. Si el planeta acumula calor, la temperatura global aumentará. Actualmente, el CO2 está produciendo un desequilibrio energético, debido a la intensificación del efecto invernadero. El cambio del clima en el pasado nos ofrece evidencias de la sensibilidad del sistema climático de la Tierra al CO2.
Comentario
Si hay algo en lo que todo el mundo está de acuerdo es en que el clima ha cambiado en el pasado de forma natural. Mucho antes de la era industrial, el planeta ya había pasado por muchos periodos cálidos y fríos. Esto ha llevado a algunos a concluir que, si las temperaturas cambiaron en el pasado de manera natural, mucho antes de los 4×4 y las televisiones de plasma, la naturaleza debe ser también ahora la causa del calentamiento global actual.
Esta conclusión es contraria a la evidencia científica.
Nuestro clima está gobernado por el siguiente principio: cuando se añade más calor al sistema climático, la temperatura global aumenta Y, a la inversa, cuando el sistema climático pierde calor, la temperatura desciende.
Supongamos que el planeta está en un desequilibrio energético positivo. Está entrando más energía de la que es re-radiada al espacio exterior. Esto se conoce como forzamiento radiativo; el cambio en el flujo neto de energía en lo alto de la atmósfera. Cuando la Tierra experimenta un forzamiento radiativo positivo, el sistema acumula calor y las temperaturas globales suben (no monótonamente, por supuesto, pues la variabilidad interna añadirá ruido a la señal).
¿Cuánto cambia la temperatura para un forzamiento radiativo determinado? Esto viene dado por la sensibilidad del sistema climático del planeta. Cuanto más sensible sea el sistema, mayor será el cambio de temperatura. La manera más habitual de describir la sensibilidad climática es el cambio en la temperatura media de la Tierra si se duplicara la concentración de CO2 en la atmósfera. ¿Qué significa esto? La cantidad de energía absorbida por el CO2 puede calcularse utilizando códigos de transferencia radiativa capa por capa. Estos resultados han sido confirmados experimentalmente tanto mediante mediciones en superficie como por satélite. El forzamiento radiativo derivado de duplicar el CO2 es 3,7 Wm-2 (18).
Así que cuando hablamos de sensibilidad climática a la duplicación del CO2, estamos hablando del cambio en las temperaturas globales derivado de un forzamiento radiativo de 3,7 Wm-2. Este forzamiento no tiene que ser necesariamente una respuesta a la duplicación del CO2. Puede serdebido a cualquier factor que produzca un desequilibrio energético.
¿Cuánto se calienta el planeta si se duplica el CO2? Si el sistema climático notuviera retroalimentaciones, la temperatura global aumentaría 1,2°C (19). Sin embargo, nuestro clima tiene retroalimentaciones (feedbacks), tanto positivas como negativas. La retroalimentación positiva más fuerte es el vapor de agua. A medida que la temperatura aumenta, también lo hace la cantidad de vapor de agua en la atmósfera. El vapor de agua es también un gas de efecto invernadero que produce más calentamiento que a su vez produce más vapor de agua y así sucesivamente. También hay retroalimentaciones negativas (más vapor de agua en el aire puede producir más nubes que reflejan la luz solar entrante, resultando en un efecto de enfriamiento).
¿Cuál es el valor neto de la retroalimentación?
La sensibilidad del clima puede calcularse a partir de observaciones empíricas. Es preciso encontrar un período en el que tengamos registros de temperatura y mediciones de los diversos forzamientos que produjeron ese cambio del clima. Una vez que se dispone de los cambios de temperatura y el forzamiento radiativo que lo causó, puede calcularse la sensibilidad climática. La Figura 1 muestra un resumen de los estudios peer reviewed que han determinado la sensibilidad del sistema climático a partir de períodos pasados (20).
Figura 1: Distribuciones y rangos de sensibilidad del clima a partir de diferentes líneas de evidencia. El círculo indica el valor más probable. Las líneas gruesas en color indican valor muy probable (más del 90 % de probabilidad). Las líneas estrechas en color indican valores probables (más de 66% de probabilidad). Las líneas punteadas indican que no hay una restricción robusta sobre el límite superior. El rango probable del IPCC (2 a 4.5°C) y el valor más probable (3°C) se indican mediante la franja vertical de color gris y la línea negra vertical, respectivamente.
Ha habido muchas estimaciones de la sensibilidad climática basadas en el registro instrumental (los últimos 150 años). Varios estudios utilizaron el calentamiento observado en la superficie terrestre y en el océano durante el siglo XX y una estimación del forzamiento radiativo. Se han empleado diversos métodos – modelos de complejidad simple o intermedia, modelos estadísticos o cálculos del balance energético. Los datos de satélite para el balance radiativo también han sido analizados para inferir la sensibilidad climática.
Algunos análisis recientes utilizaron el forzamiento y la respuesta bien observados a grandes erupciones volcánicas durante el siglo XX. Unos pocos estudios examinaron reconstrucciones paleoclimáticas del último milenio o del período de hace unos 12.000 años cuando el planeta salió de una glaciación global (Último Máximo Glacial).
¿Qué podemos concluir de todo esto? Tenemos diversos estudios independientes que cubren distintos períodos de tiempo, estudian diferentes aspectos del clima y emplean distintos métodos de análisis. Todos ellos conducen a un margen de valores consistente, siendo el valor de sensibilidad climática más probable el de +3°C para la duplicación del CO2.
La combinación de evidencias indica que la retroalimentación neta al forzamiento radiativo es significativamente positiva. No hay ninguna línea de evidencia creíble que arroje una sensibilidad muy alta o muy baja como mejor estimación.
El CO2 ha causado una acumulación de calor en nuestro clima. El forzamiento radiativo del CO2 se conoce con un alto grado de comprensión científica, y ha sido confirmado mediante observaciones empíricas. La respuesta del sistema climático a esta acumulación de calor viene determinada por la denominada sensibilidad climática.
Irónicamente, cuando los escépticos citan el cambio del clima en el pasado, están de hecho invocando evidencias de la sensibilidad climática y de retroalimentación neta positiva. Una mayor sensibilidad climática significa una mayor respuesta del clima al forzamiento del CO2. El cambio del clima en el pasado proporciona, en realidad, evidencias de que los humanos estamos actualmente afectando al clima.
Examinar referencias
John Cook – Skeptical Science
Traducido por Jesús Rosino y publicado en Usted no se lo Cree con autorización del editor.
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Usted no se lo cree 
Hola Ferran:
Entiendo que en este cálculo de +3ºC no se están teniendo en cuenta realimentaciones como la del metano, ¿no?
Quiero decir, no parece que con una concentración de CO2 de 1120 (280*4) la temperatura suba solo 6ºC. ¿Es así?
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Hola Fleischman,
El concepto de sensibilidad climática, tal como se define en climatología es, a mi entender, confuso. Un sistema lineal (o linealizado dentro de unos márgenes) y que no cambia con el tiempo tiene una sensibilidad constante. Si no es así, la sensibilidad vendría dada por una función no necesariamente lineal de las variables de estado de dicho sistema. Dicho de otro modo, la sensibilidad depende en ese caso del estado del sistema.
Cuando en climatología se habla de sensibilidad climática actual, se sobreentiende que se refiere a las condiciones actuales del sistema climático, y sí abarca todos los forzamientos y realimentaciones. Pero una vez doblado el CO2eq y, en principio, aumentados los 3 ºC que se consideran como mejor estimación, el sistema ya no es el mismo (por ejemplo permafrosts, Amazonas y otros subsistemas habrán variado su estado e introducido nuevos factores de realmentación, por ejemplo a través del ciclo de carbono: la sensibilidad, en principio, habrá aumentado. De modo que entiendo que, en términos de sensibilidad, se puede hablar de 2xCO2eq, pero es muy arriesgado ir más allá.
A este respecto conviene recordar también que el forzamiento climático del CO2 no es lineal, sino logarítmico.
Saludos cordiales.
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Buenas, hablaba de 280 porque pensaba que se tomaba como referencia la época preindustrial, pero si es respecto a las condiciones actuales, eso significaría que con una concentración de 800 (más si es CO2 equivalente), la temperatura «solo» subiría 3ºC (o sea, unos +4ºC respecto a la época preindustrial), teniendo en cuenta las realimentaciones, y se quedaría estable. Porque entiendo que cuando dicen que subiría 3ºC es que se quedaría ahí (si no sigue aumentando el CO2, claro). Si no se llega a una situación estable y sigue aumentando, no le veo mucho sentido a este cálculo.
Si esto es así, obviamente estaríamos en una zona más peligrosa que ahora (más cerca de un cambio desbocado por emisión de metano), pero no habríamos llegado a dicho cambio desbocado aún. Es decir, dicho umbral de inestabilidad estaría ahora más allá de esos +3ºC (+4ºC respecto a la preindustrial). ¿Es así?
En este caso, que la sensibilidad sea tan pequeña (respecto a lo que yo suponía) sería una buena noticia (dentro de lo que cabe), porque para esas alturas ya estaríamos (nosotros, los ricos) sufriendo severamente las consecuencias del CC y, por tanto, sí que se actuaría (espero) para evitar la inestabilidad del metano. Lo digo porque los humanos tenemos tendencia a actuar solo cuando le vemos las orejas al lobo, y si se produjera el cambio desbocado antes de verle las orejas, entonces estaríamos perdidos.
Ya ves que el que no se consuela es porque no quiere, jeje.
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