Usted no se lo cree

Sistema climático (Imagen Physics World)

Argumento ‘escéptico’

Los modelos efectúan un trabajo muy pobre al describir las nubes, el polvo, la química y la biología de los campos, las granjas y los bosques. Están repletos de chapuzas de forma que acaben dando más o menos los datos observados. Pero no hay razón para suponer que esos amaños o0frezcan resultados correctos en un mundo con una química distinta, por ejemplo, un mundo con más CO2 (1)

Respuesta científica

A pesar de las incertidumbres de los modelos climáticos, consiguen reproducir con éxito el pasado y han realizado predicciones que han sido posteriormente confirmadas por la observación

Comentario

En el modelado del sistema climático existen dos cuestiones fundamentales: 1) si pueden reproducir el pasado (retrospectiva) y 2) si son capaces de predecir adecuadamente el futuro (prospectiva).

Reproducción del pasado

Para responder a la primera cuestión puede acudirse al resumen de los resultados de los modelos del IPCC a partir del año 1800, con y sin el forzamiento humano. Ningún modelo es capaz de predecir el calentamiento reciente sin tener en cuenta el crecimiento reciente de la concentración de CO2 en la atmósfera (2). Nadie ha podido crear un modelo ‘de circulación general’ capaz de explicar el comportamiento del clima del siglo pasado sin tener en cuenta el calentamiento debido al CO2.

Figura 1: Comparación del resultado del sistema climático con la observación directa. (a) representa la simulación teniendo en cuenta sólo la variación de la intensidad solar y las erupciones volcánicas; (b) representa la simulación tomando en consideración exclusivamente el forzamiento antropogénico del CO2 y los aerosoles de sulfatos; (c) ídem con todos los forzamientos (IPCC).

Predecir/proyectar el futuro

Un argumento negacionista frecuente es: ‘Los científicos apenas pueden predecir el tiempo de la semana próxima. ¿Cómo puede ser capaces de predecirlo para dentro de algunos años?^[1]. Esta expresión revela la confusión entre tiempo meteorológico, que es caótico e impredecible, y clima, que es el tiempo meteorológico promediado en el tiempo. De la misma forma que no es posible predecir si al lanzar al aire una moneda saldrá cara o cruz, si que podemos predecir el resultado estadístico de un gran número de lanzamientos de moneda. En términos del tiempo meteorológico, no es posible predecir la ruta exacta de una tormenta. En cambio, los promedios de temperatura y precipitación serán, para una determinada región geogràfica, prácticamente los mismos dentro de un período de tiempo correctamente elegido.

La predicción del clima del futuro presenta diversas dificultades. El comportamiento del sol es difícil de predecir. Perturbaciones a corto plazo tales como la corriente El Niño del Pacífico Sur o las erupciones volcánicas son difíciles de modelar. En cambio, los forzamientos principales que influyen en el clima sí se conocen bien. En 1988, James Hansen proyectó la tendencia de la temperatura del futuro (3). Estas proyecciones iniciales han mostrado su corrección una vez se han podido medir los resultados reales (4).

Figura 2: Temperatura global de la superficie computada para escenarios A, B y C comparada con dos anàlisis de datos observados (Hansen, 2006)

El escenario B de Hansen, que ya fue descrito com el más probable y cuya estimación de la evolución de las emisiones resultó muy próxima a la realidad) muestra una fuerte correlación con la temperatura observada. Hansen sobreestimó los niveles de CO2 en un 5-10% de modo que, si a ese modelo se le hubiera entrado los niveles reales de forzamiento, la precisión hubiera sido todavía mayor. Hay desviaciones de año en año, pero eso era ya de esperar. La naturaleza caótica del tiempo meteorológico añade ruido a la señal, pero la tendencia general es predecible.

Cuando el Monte Pinatubo entró en erupción en 1991 se produjo una excelente oportunidad para examinar en qué medida los modelos podrían predecir la respuesta del sistema climático a los aerosoles de sultafos inyectados a la atmósfera^[2]. Los modelos predijeron con mucha precisión el enfriamiento global cercano a los 0,5 ºC poco después de la erupción. Más todavía: las retroalimentaciones radiativas, y del vapor de agua fueron cuantitativamente validadas (5). (Más sobre la predicción del futuro).

Figura 3

Figura 3: Cambios observados y simulados de la temperatura global durante la erupción del Pinatubo. En verde, la temperatura medida en estaciones meteorológicas. En azul, la temperatura de la Tierra y del océano, y en rojo la media de la respuesta ofrecida por el modelo (Hansen, 2007).

Incertidumbre en las proyecciones del futuro

Un error común consiste en creer que los modelos del sistema climático están sesgados hacia una exageración de los efectos del CO2. Conviene, en todo caso, saber que la incertidumbre puede darse en los dos sentidos. En realidad, en un sistema climático con retroalimentación positiva, la incertidumbre está orientada hacia una mayor respuesta del sistema (Roe, 2007) (6). Éste es el motivo por el cual para muchas de las predicciones del IPCC se ha podido demostrar a posteriori que subestimaban la respuesta del sistema.

Tanto las mediciones mediante boyas como por satélite muestran que el incremento del nivel del mar se está acelerando más deprisa de lo que predijo el IPCC. El crecimiento medio 1993-2008, medido por satélite, es de 3,4 mm al año, mientras que el tercer informe de evaluación del IPCC de 2001 había situado su mejor estimación en 1,9 mm al año para el mismo período. De hecho, la realidad está siguiendo el peor escenario considerado (7).

Fig 4: Cambios en el nivel del mar. En rojo se indican las mediciones por boyas, y en azul las de satélite. La banda gris constituye el margen de proyecciónes del 3r informe del IPCC de 2001.

De forma similar, la fusión veraniega del hielo ártico se ha acelerado mucho más que las expectativas que ofrecían los modelos. El área de hielo fundido durante 2007-2009 fue superior en un 40% a la predicción media del 4º informe del IPCC (IE4). El grosor del hielo del Ártico ha estado también disminuyendo de forma constante en las últimas décadas.

Figura 5: Extensión de superficie helada del Ártico en septiembre observada (línea roja) y modelada. La línea gruesa continua es la media de los trece modelos considerados (mejor estimación) por el IPCC, y las líneas discontínuas señalan el rango de incertidumbre. El mínimo de 2009 fue de 5,1 millones de km2, siendo el tercer año récord de mínima superficie de hielo (el primero fue 2007, el segundo 2008), y ya muy por debajo del caso peor considerado por el IPCC (Copenhaguen Diagnosis, 2009)

¿Sabemos lo suficiente como para actuar ya?

Los negacionistas arguyen que debemos esperar hasta que los modelos del sistema climático sean totalmente exactos antes de reducir las emisiones de CO2. Si esperamos a una certidumbre del 100% no actuaríamos nunca. Los modelos están en constante desarrollo, y se incluyen nuevos procesos, se mejoran algunas aproximaciones y se aumenta su resolución a medida que aumenta la capacidad de computación. La naturaleza compleja y no lineal del sistema climático implica que siempre habrá un proceso de refinamiento y de mejora. Lo que importa es si sabemos ya lo suficiente como para actuar. Los modelos han evolucionado de forma que predicen las tendencias a largo plazo, y están ahora intentando predecir cambios más caóticos, de plazo más corto.

Hay múltiples líneas de evidencia, tanto teórica como experimental, que apuntan a que la temperatura global aumentará en 3 ºC si se dobla la concentración atmosférica de CO2 (8).

No es preciso que los modelos sean exactos en todos sus aspectos para que nos ofrezcan una visión general de las tendencias y de sus consecuencias. Esto ya lo tenemos. Si usted supiera que tiene el 90% de probabilidades de tener un accidente de coche, no subiría en él (o, en caso extremo, se pondría el cinturón de seguridad). EL IPCC concluyó que la probabilidad de que seamos los humanos los que estemos causando el calentamiento global es del 90%. Esperar a una seguridad del 100% es una imprudencia irresponsable.

Lecturas adicionales

• Discover of Global Warming, de Spencer Weart tiene dos capítulossobre la historia del modelado del clima: Simple Models of Climate Change y General Circulation Models of Climate.
• Gavin Schmidt de la NASA dispone de una explicación descriptiva en The Physics of Climate Modeling.
• Only In It For The Gold explora How do we know climate models are useful?
• Tamino compara los resultados de los modelos del IPCC IE4 (líneas grises, siendo el promedio la línea negra) con las observaciones (línea roja) (el modelo canadiense CCMA ha sido omitido):

Examinar referencias

John Cook – Skeptical Science
Traducido y publicado en Usted no se lo Cree con autorización del editor.

Entradas relacionadas

Componentes del sistema climático de la Tierra
Qué es un comportamiento exponencial de un sistema

Notas

[1] Argumento conocido en este blog por ‘Efecto Primo de Rajoy’

[2] Estos aerosoles son producidos también por la combustión de carbón para la generación de electricidad, produciendo el mismo efecto.