La Nueva Razón

Revista política y cultural panhispánica

El clima: un sistema complejo

Levísimos errores en los datos de partida originan equivocaciones apreciables en las previsiones, de tal manera que la imprecisión en las predicciones va creciendo desmesuradamente a medida que pasa el tiempo.

«Hay sistemas complejos que, como el del clima, son impredecibles»

 (Mitchell Feigenbaum, El País, 24/04/1995)

“Los modelos que explican el cambio climático tienen grandes deficiencias”

(Bjorn Stevens, ABC, 03/12/2019)

El clima es un sistema complejo. Un sistema complejo está formado por elementos que interaccionan entre sí. A pesar de que su comportamiento es bastante caótico y, por tanto, aparentemente impredecible, los sistemas complejos presentan ciertas regularidades que permiten pronosticar “grosso modo” su evolución en el futuro mediante modelos matemáticos. En el caso del clima, tales regularidades se refieren tanto a las oscilaciones debidas a las inestabilidades propias del sistema (por ejemplo, las observadas en el fenómeno de El Niño en el Pacífico sur) como a las encontradas en los agentes externos (verbigracia, la influencia de los ciclos de Milankovitch en la insolación que recibe la Tierra).

Con todo, hay que tener en cuenta que, en estos sistemas, levísimos errores en los datos de partida originan equivocaciones apreciables en las previsiones, de tal manera que la imprecisión en las predicciones va creciendo desmesuradamente a medida que pasa el tiempo.

Las previsiones que se pueden hacer, por tanto, son orientativas a corto plazo y poco fiables a largo plazo. 

De otro lado, se pueden producir cambios bruscos, irreversibles y, a menudo, catastróficos dentro del sistema tales como la desertización de las sabanas o la desaparición de la Corriente del Golfo. A pesar de que estos puntos de inflexión críticos se producirían de forma abrupta, se supone que vendrían precedidos por la aparición de señales de alerta previas. 

PREDICCIÓN DE CAMBIOS MODERADOS A CORTO PLAZO

El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) emite un informe cada pocos años. En este artículo se tratarán algunos aspectos del quinto informe, el de 2014, en concreto, las previsiones que se hicieron respecto a la subida de temperaturas del aire en superficie y las predicciones sobre la elevación del nivel del mar. Se ha escogido el quinto informe porque es el más avanzado de todos los conocidos para el que sus proyecciones pueden ser contrastadas con datos reales.

En la actualidad, para calcular la temperatura global de la Tierra se hace un balance energético entre la radiación solar entrante, principalmente radiación visible-ultravioleta, y la radiación infrarroja emitida por la Tierra. La radiación entrante varía con la estación y la latitud y se puede estimar teniendo en cuenta, entre otros factores, los ya citados ciclos de Malenkovitch. Se sabe que para que el balance energético se ajuste a la realidad hay que tener en cuenta la actividad volcánica (impredecible hoy en día), la variabilidad interna (fenómenos como el Niño) y los gases de efecto invernadero y aerosoles (en parte de origen antropogénico) (https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2020/05/WGI_AR5_FAQ_EN.pdf).

En este último apartado persisten algunos puntos oscuros. Así, se discute el papel de las nubes que, por un lado, impiden la insolación terrestre y, por otro, tienen un indudable efecto invernadero. Baste pensar que, en el desierto, donde no hay nubes, hace mucho calor durante el día (mucha insolación) y mucho frío de noche (falta de efecto invernadero). De otro lado, aunque el vapor de agua es el gas de mayor efecto invernadero pues es muy abundante en la baja atmósfera, suele considerarse un mero agente de retroalimentación ya que su concentración en la atmósfera crece con la temperatura y además se ha estimado que su concentración apenas depende de la actividad humana. 

Por lo que se refiere a los cálculos llevados a cabo para elaborar las previsiones sobre el aumento de temperatura del IPCC de 2013, se han tomado algunas precauciones. En primer lugar, se han examinado algunos modelos para explicar los datos climáticos “históricos” de los años anteriores. (Parte izquierda inferior de la Fig. 1) Dada las dificultades propias para abordar el comportamiento de la atmósfera, se ha intentado simplificar el cálculo diseñado cuatro escenarios diferentes (4 RCP en la terminología al uso) en función de la evolución de los gases de efecto invernadero (el más optimista es el RCP 2.6; el más pesimista el RCP 8.5). Dado que, aun así, los cálculos son muy complejos se imponen algunas simplificaciones adicionales. Cada modelo incluye sus propias simplificaciones.  Por ello para las predicciones para cada escenario se incluyen muchos modelos. (Parte izquierda superior de la Fig. 1) El resultado de las previsiones se muestra en la parte derecha de la Figura 1. 

Gráfico

Descripción generada automáticamente

Figura1 1. Variaciones previstas de la temperatura promedio del aire sobre la superficie de la Tierra (IPCC 2014) 

(https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter11_FINAL.pdf)

La comparación entre las previsiones y los datos reales están recogidos en la Figura 2. 

Gráfico, Gráfico de líneas

Descripción generada automáticamente

Figura 2. Comparación entre la temperatura promedio del aire en superficie calculada en el ICPP 2014 (línea negra) con los datos obtenidos en distintos centros (en distintos colores). Las líneas grises son los máximos y mínimos de los cálculos para el conjunto de los escenarios: https://www.carbonbrief.org/analysis-how-well-have-climate-models-projected-global-warming

Es evidente que hay una coincidencia notable entre la tendencia del cambio previsto (la temperatura promediada en negro) y los datos reales (en color). 

Por lo que se refiere a la elevación del nivel del mar, las previsiones deben tomarse aun con mayor cautela. En primer lugar, porque existe una gran cantidad de factores que hay que tener en cuenta: las modificaciones en la forma de las cuencas de los océanos (provocadas por los movimientos de las placas tectónicas que originan volcanes y terremotos), los cambios en la masa de agua de los océanos (principalmente debido al aumento o disminución de glaciares), cambios de densidad del agua (provocados por cambios en su salinidad y temperatura), e, incluso, por la propia elevación o descenso de la litosfera (debida no solo a movimientos tectónicos, sino incluso a la desaparición cercana o remota de capas de hielo sobre la superficie terrestre). En segundo lugar, porque, aunque se dispusiera de un modelo perfecto del comportamiento del océano, hay que tener en cuenta que muchos de los factores mencionados dependen de procesos no oceánicos sobre los que también hay incertidumbres, por ejemplo, la temperatura del aire. En tercer y último lugar, porque se ha dispuesto de relativamente pocos modelos para cada escenario (16 para el RCP2.6 y 21 para el RCP4.5 y el RCP8.5) y porque en estos cálculos se han excluido algunos procesos que pueden influir levemente en el nivel del agua de mar. 

Pues bien, un estudio reciente (Nat. Commun. 2021, 12, 990) indica que el nivel del mar ha subido a un ritmo intermedio al previsto en los escenarios RCP4.5 y RCP8.5, aunque desde un punto puramente estadístico los resultados son compatibles con todos los escenarios.

Teniendo en cuanta las dificultades que se acaban de señalar, resulta más comprensible el caso paradigmático de las islas Maldivas cuya desaparición se ha venido postulando desde hace muchos años en los medios de comunicación “serios” y que, sin embargo, parecen resistir bien el paso del tiempo: (https://www.reuters.com/article/us-climate-change-oceans-islands-trfn-idUSKBN23H309).

Con posterioridad a la difusión de las predicciones del quinto informe del IPCC, se han ido publicando artículos científicos que deberían ayudar a comprender cada vez mejor el funcionamiento de un sistema tan complejo como es el clima.

Algunos de ellos ponen de manifiesto la existencia de factores que influyen en el clima y que no se habían tenido en cuenta con anterioridad. Entre otros, se pueden mencionar los siguientes. Los crustáceos Krill, base de la alimentación de las ballenas, juegan un papel importante en la reducción del CO2 de la atmósfera (Nat. Commun. 2020,11, 6051). La reforestación en las latitudes medias contribuye eficazmente a bajar la temperatura. (PNAS 2021 118 e2026241118). El permafrost emite N2O, que posee un gran efecto invernadero, además de dióxido de carbono y metano al calentarse (Environ. Sci. Technol. 2018 52 9162). El conjunto de plantas existentes es incapaz de absorber más CO2 a través de la fotosíntesis (Science 2020, 370, 1295). 

Otras publicaciones recientes avalan la importancia de ciertos factores a los que siempre se les prestó atención. Así del estudio de la actividad volcánica en los últimos 2500 años (Nature 2015, 523, 543–549) se desprende que cuando hay una erupción volcánica se forman aerosoles de ácido sulfúrico en la estratosfera, que impiden el calentamiento de la superficie terrestre, con consecuencias que pueden llegar a ser catastróficas, como las ocurridas en torno al año 536 A.D. en la cuenca del Mediterráneo. Desafortunadamente, las erupciones volcánicas no son predecibles ni en número ni en intensidad.

Finalmente, un artículo de Nature (2019, 571, 550–554) señala que no ha habido un calentamiento o enfriamiento global de la atmósfera desde el comienzo de la era cristiana hasta el inicio de la industrialización, pues abona la idea de que la subida de temperatura actual está ligada a la actividad humana. Además, dado que está ampliamente documentado que en Europa se han sucedido prolongados periodos de calentamiento (óptimo medieval del 900 al 1300) y enfriamiento (pequeña edad del hielo, de 1350 a 1900), el citado estudio indica que pequeñas fluctuaciones globales son compatibles con considerables subidas o bajadas de temperatura locales. La importancia de este hecho estriba en que son más fáciles de calcular las tendencias globales que las locales, que son las que realmente afectan a las personas.

Por tanto, se podría afirmar que las tendencias (no los detalles) de los informes del IPCC son correctas y que se avanza hacia una mejor comprensión del Clima, que, de todas formas, se conoce y se conocerá de un modo limitado (dado que es un sistema complejo). 

PREVISIÓN DE CAMBIOS BRUSCOS

Por lo que respecta a la aparición brusca de cataclismos climáticos, como la desaparición de la Corriente del golfo, es evidente que no se puede hacer ninguna comprobación porque no se ha producido ninguno en los últimos tiempos. Debe destacarse, en cambio, que un artículo reciente (Science 374, eabj0359 (2021)), indica que la aparición de las llamadas “señales de alerta” (en este caso, la ralentización de la velocidad de la Corriente del golfo), que debían preceder a la propia catástrofe, en realidad podrían ser recursos del sistema para eludir tales cataclismos y no una advertencia de la naturaleza. Por tanto, a falta de “señales de alarma”, seguimos sin poder predecir con cierta seguridad cuándo se pueden producir las mencionadas catástrofes climáticas.

En resumen, aunque la evolución del clima es preocupante no parece constituir un peligro inminente.

Esto es particularmente relevante porque ello nos permite evitar la adopción de medidas traumáticas que ocasionen graves daños colaterales en el momento presente, por ejemplo, una fuerte escalada en el precio de la electricidad, con graves repercusiones en particulares y en empresas. Por otro lado, algunas de tales medidas serán escasamente útiles si, como sucede hasta ahora, son unilaterales.  Así, resulta inaceptable que mientras la Unión Europa, que emite un 9,8 % de todo el CO2, se esfuerza obsesivamente en políticas extremas en su territorio, China, que emite el 27%, ha anunciado la creación de más de 40 centrales de carbón sin mayor problema, (además de seguir compitiendo por la adquisición de gas natural en el mercado internacional).