lunes, 23 de marzo de 2020

Sequías, olas de frío y huracanes: la factura por alterar el clima la pagaremos todos



Por Antonio Ruiz de Elvira SerraUniversidad de Alcalá
Calle inundada tras el paso del huracán Irma por Florida. 
Shutterstock/FotoKina

A muchas personas les preocupa el problema del clima, desde investigadores a activistas. Sin embargo, el clima es un esquema intelectual humano que no existe en la naturaleza. Allí solo es real el tiempo atmosférico: sequías, inundaciones, fríos y calores, huracanes, tifones, tornados, rayos y relámpagos.  El clima es la estadística de todos estos fenómenos y no existe, de la misma forma en la que no existe el “estudiante promedio”.

Viajemos hasta cualquier zona del planeta, por ejemplo Almería. Esta fue deforestada en el siglo XIX y hoy llueve poco. Decimos entonces que su clima es “seco”, de la misma forma que podríamos establecer que la nota media de un instituto es 8.

La Tierra es esférica y su eje de giro está inclinado; además, oscila con al menos tres escalas distintas de tiempo. Por eso hay en ella regiones que están siempre frías y otras que están siempre calientes. Al menos, durante los últimos 4,000 años.

Esas regiones han cambiado sus temperaturas y lluvia en periodos de tiempo mucho más largos por, entre otras causas, el movimiento de los continentes y las concentraciones de gases como el CO₂, el metano (gas natural) y el vapor de agua, entre otros.

Los cambios anteriores a 1800 ocurrían por causas naturales: volcanes, variaciones del eje de giro de la Tierra y la actividad solar.  En estos últimos 200 años hemos añadido una causa humana: la quema de combustibles fósiles. La diferencia con las causas naturales es su enorme rapidez y persistencia: un volcán inyecta polvo y otras sustancias a la atmósfera, pero estas se mantienen dos o tres años como máximo. Los gases procedentes de los combustibles fósiles que emitimos de forma continuada y creciente desde 1800 aguantan en la atmósfera más de 120 años.

La vida se puede adaptar a los cambios en las condiciones exteriores. Hay vida en zonas sulfurosas, a grandes profundidades del mar y del suelo, a grandes y bajas temperaturas. Pero necesita mucho tiempo para hacerlo, pues las mutaciones son muy lentas. Por eso pensamos que la extinción de los dinosaurios fue debida a a alguna causa muy rápida, como un meteorito.

La civilización humana no tiene esa capacidad de adaptación. Tenemos registros de muchas civilizaciones que han desaparecido del planeta. El problema es, ¿queremos que lo haga la nuestra?



Evolución de la temperatura media global. 
  Instituto Goddard de Estudios Espaciales, CC BY

La temperatura media global aumenta

Se mide el cambio del clima mediante otra variable que no existe en la naturaleza, que es una creación humana: la temperatura media global. Como su nombre indica, es la media de las temperaturas del aire a dos metros del suelo, medidas cada pocos minutos en 40 000 estaciones meteorológicas repartidas por todo el mundo, a lo largo de los 365 días del año.  Es el equivalente de la nota media de todos los estudiantes de matemáticas de todos los colegios del mundo.

La temperatura media global sube si el planeta retiene más calor, y baja si irradia más hacia el espacio. Al mismo tiempo, dependiendo de como repartan la energía los océanos, el planeta perderá más o menos de ese calor y variará su media.

Otra causa muy importante de las variaciones de la temperatura media global es la cantidad de hielo en las latitudes altas. Mucho hielo implica mucha reflexión de la energía que llega del sol a la Tierra, que rebota de nuevo hacia el espacio. Poco, significa que una parte mayor de esa energía se absorbe por la superficie del planeta, lo que aumenta la media global.

Los fenómenos meteorológicos dependen de cómo se muevan las masas de aire de la Tierra, en unas capas verticales entre 0 y 15 000 metros de altitud.

Veamos un ejemplo:
Cuando el mar Mediterráneo estaba muy caliente a finales de agosto y principios de septiembre de 2019, entró sobre España una masa de aire frío a unos 8,000 metros de altura. Entonces el vapor de agua salido del mar caliente como de una taza de caldo hirviendo, se condensó en contacto con el aire frío. El vapor se convirtió en agua que cayó, en cientos de litros por metro cuadrado en pocas horas, sobre Almería, Murcia y la Comunidad Valenciana.

A partir del día 10 de diciembre de 2019 los vientos sobre España procedían del Atlántico norte, pero se habían desplazado durante parte de su trayectoria sobre la muy cálida corriente del Golfo. A pesar de ser invierno, esos vientos se mantenían a una temperatura de unos 6 ⁰C, inyectado nubes, alguna lluvia, vientos y oleaje en las costas.

La trayectoria e intensidad de los vientos a nivel del suelo en las latitudes “templadas” (europeas) depende de la trayectoria de los vientos en una capa entre 6,000 y 10,000 metros de altura (jet stream o chorro polar o simplemente el “chorro”). Esta trayectoria y su intensidad dependen a su vez de la diferencia de temperatura entre el ecuador y el Polo Norte.

La temperatura media global determina la del Polo Norte, pues la temperatura del aire en la zona intertropical apenas varía. Por ello, un aumento de 1 ⁰C en la temperatura media global supone un aumento de unos 10 ⁰C en las zonas polares, lo que provoca un cambio radical en las trayectorias de los vientos y las masas de aire.

Una de las regiones que más depende de esas trayectorias es, como hemos visto, la península ibérica, pues está en la zona crítica de máxima velocidad del chorro:  Si la diferencia de temperaturas entre ecuador y Polo Norte es grande, el chorro se mueve como un río con gran diferencia de altitud entre aguas arriba y aguas abajo, casi sin meandros. Si la diferencia es pequeña se establecen grandes meandros que significan grandes cambios en las masas de aire que entran en Portugal y España. Esto se traduce en grandes cambios del tiempo atmosférico, y un tiempo extremo.

Un aumento de la temperatura de las zonas polares deshiela las tundras canadiense y siberiana, y esto permite que se desprenda mucho metano, que retiene mucha más radiación que el CO₂. El resultado es que aumenta aun más la temperatura media global.  Este mismo aumento hace que los glaciares de las montañas de Groenlandia no se fundan, sino que resbalen hacia el mar. Esto provoca un aumento del nivel del mar adicional a la expansión térmica del agua. La amenaza para la vida en las costas es clara y evidente. Si se quieren poner diques a la manera holandesa, se precisa muchísimo hormigón, y esto genera aún mas emisiones de gases.

¿Más carros de diésel o más riqueza?

Debemos parar esa subida de la temperatura media global. Podemos hacerlo, pero las noticias no son buenas. Los fabricantes de coches españoles nos dicen que el año que viene se venderán más coches diésel. No podemos seguir así.

Tenemos en nuestras manos toda la tecnología necesaria para invertir la tendencia al calentamiento. Es de esperar que, al menos en España, se ponga en marcha con fuerza y rapidez. Esto no solo frenará el aumento de temperatura, sino que nos proporcionará riqueza.The Conversation


Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

sábado, 7 de marzo de 2020

Se derriten los permafrost del ártico

Adaptado de EarthWISE, Feb. 26, 2020


El Ártico se está calentando más rápido que cualquier región de la Tierra y se ha reportado mucho sobre la rápida desaparición de las capas de hielo marino del Ártico. Pero la tierra en el Ártico también está experimentando cambios importantes, especialmente para el permafrost que ha estado allí durante milenios.


Erosión de permafrost costera en Drew Port, Alaska. Fuente: USGS

El permafrost (capa de hielo en el suelo) ocurre en áreas donde la temperatura del suelo permanece por debajo del punto de congelamiento por dos años o más. Alrededor de una cuarta parte del áarea del hemisferio norte cumple este criterio. La mayor parte del permafrost del mundo se encuentra en el norte de Rusia, Canadá, Alaska, Islandia y Escandinavia.

Cráter Batagaika en Siberia oriental.
Fuente: NASA Earth Observatory.
Las regiones de permafrost previamente alfombradas en arándanos (cranberries y blueberries), arbustos, juncos y líquenes ahora se están transformando en nada más que lodo, limo y turba. Los llamados hundimientos regresivos debido al deshielo, esencialmente deslizamientos de tierra, están creando grandes cráteres en el paisaje. (El cráter Batagaika en la cuenca del río Yana de Siberia tiene un kilómetro de largo y 100 metros de profundidad).

Además de los cambios drásticos ocurriendo en el paisaje ártico, la mayor preocupación es que el permafrost tiene atrapado grandes reservas de gases de invernadero, como metano, dióxido de carbono y óxido nitroso. Se estima que el permafrost contiene el doble de carbono que el contenido actualmente en la atmósfera. A medida que se descongela el permafrost, se liberarán estos gases. Con ellos habrá patógenos de milenios atrás, ​​cuyos impacto no se pueden predecir. Los climatólogos estiman que el 40% del permafrost podría haber desaparecido a finales del siglo.

A medida que se derrite el permafrost, los ecosistemas de la región están cambiando, lo que hace cada vez más difícil para las poblaciones nativas de las zonas y los animales del Ártico encontrar alimentos. Los deslizamientos de tierra están haciendo que los flujos de las corrientes de agua cambien, los lagos se drenen repentinamente, las costas colapsen y la química del agua se altere.

El calentamiento del Ártico es mucho más que la desaparición de la capa de hielo marino.

Enlaces



Earth Wise es una producción de WAMC Northeast Public Radio

domingo, 1 de marzo de 2020

Un Mundo de Cambios: Temperaturas Globales

Basado en articulo de NASA Earth Observatory de enero 29, 2020

La temperatura global promedio ha aumentado un poco más de 1° Celsius (~2 ° Fahrenheit) desde 1880. Dos tercios del calentamiento se han producido desde 1975.

El mundo se está calentando. Las lecturas de termómetros en todo el mundo han aumentado desde la revolución industrial, y las causas son una combinación de actividad humana y cierta variabilidad natural, con la preponderancia de evidencia diciendo que los humanos son los principales responsables.




Según un estudio actual de análisis de temperatura realizado por científicos del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA (GISS), la temperatura global promedio en la Tierra ha aumentado un poco más de 1° Celsius (~2° Fahrenheit) desde 1880. Dos tercios del calentamiento ha ocurrido desde 1975, a una tasa de aproximadamente 0.15-0.20° C por década.

Pero, ¿por qué deberíamos preocuparnos por un grado de calentamiento? Después de todo, las temperaturas fluctúan muchos grados todos los días donde vivimos.

El registro de temperatura global representa un promedio sobre toda la superficie del planeta. Las temperaturas que experimentamos localmente y en períodos cortos pueden fluctuar significativamente debido a eventos cíclicos predecibles (noche y día, verano e invierno) y patrones de viento y precipitación difíciles de predecir. Pero la temperatura global depende principalmente de cuánta energía recibe el planeta del Sol y de cuánto irradia al espacio, cantidades que cambian muy poco. La cantidad de energía radiada por la Tierra depende significativamente de la composición química de la atmósfera, particularmente la cantidad de gases de efecto invernadero que atrapan el calor.

Un cambio global de un grado es significativo porque se necesita una gran cantidad de calor para calentar todos los océanos, la atmósfera y las masas de tierra. En el pasado, una caída de uno a dos grados fue todo lo que se necesitó para sumergir a la Tierra en la Pequeña Edad de Hielo. Una caída de cinco grados fue suficiente para enterrar una gran parte de América del Norte bajo una enorme masa de hielo hace 20,000 años.

Los mapas mostrados mas arriba muestran anomalías de temperatura, o cambios, no temperatura absoluta. Representan cuánto se han calentado o enfriado diversas regiones del mundo en comparación con un período base de 1951-1980. (La temperatura media global del aire en la superficie para ese período se estimó en 14° C (~57° F), con una incertidumbre de varias décimas de grado). En otras palabras, los mapas muestran cuánto más fría o más cálida se compara una región. a la norma para esa región desde 1951-1980.

Los registros de temperatura global comienzan alrededor de 1880 porque las observaciones no cubrían suficientemente el planeta antes de ese año. El período de 1951-1980 fue elegido en gran parte porque el Servicio Meteorológico Nacional de los Estados Unidos utiliza un período de tres décadas para definir la temperatura "normal" o promedio. El estudio de análisis de temperatura del Instituto Goddard (GISS) comenzó alrededor de 1980, por lo que los últimos 30 años fueron 1951-1980. También es un período en el que muchos de los adultos de hoy crecieron, por lo que es una referencia común que muchas personas pueden recordar.

El siguiente diagrama de líneas muestra anomalías de temperatura anuales desde 1880 hasta 2019 según lo han registrado la NASA, NOAA, el grupo de investigación de Berkeley Earth, el Met Office Hadley Center (Reino Unido) y el análisis de Cowtan and Way. Aunque hay pequeñas variaciones de año a año, los cinco registros muestran picos y valles sincronizados entre sí. Todos muestran un calentamiento rápido en las últimas décadas, y todos muestran la última década como la más cálida.

Un Mundo de Concordancia:  Las Temperaturas están Subiendo. 
Anomalías de Temperatura Global (relativo al período 1951-1980, ºC)

Los análisis de temperatura de la NASA incorporan mediciones de temperatura de la superficie de más de 20,000 estaciones meteorológicas, observaciones basadas en barcos y boyas de la temperatura de la superficie del mar y mediciones de temperatura de las estaciones de investigación antárticas. Estas mediciones in situ se analizan utilizando un algoritmo que considera el espaciado variado de las estaciones de temperatura en todo el mundo y los efectos de las islas de calor urbano que podrían sesgar las conclusiones. Estos cálculos producen las desviaciones de la temperatura promedio global del período de referencia de 1951 a 1980.

El objetivo, según los científicos de GISS, es proporcionar una estimación del cambio de temperatura que pueda ser comparado con predicciones del cambio climático global en respuesta al dióxido de carbono atmosférico, aerosoles y los cambios en la actividad solar.

Como muestran los mapas, calentamiento global no significa que las temperaturas aumentaron en todas partes en todo momento por un grado. Las temperaturas en un año o década pueden aumentar 5 grados en una región y caer 2 grados en otra. Inviernos excepcionalmente fríos en una región pueden ser seguidos por veranos excepcionalmente cálidos. O un invierno frío en un área puede ser balanceado por un invierno extremadamente cálido en otra parte del mundo. En general, el calentamiento es mayor sobre la tierra que sobre los océanos porque el agua es más lenta en absorber y liberar calor (inercia térmica). El calentamiento también puede diferir sustancialmente dentro de masas de tierra específicas y cuencas oceánicas.

En los mapas globales mostrados al tope de la página, los años de 1880 a 1939 tienden a parecer más fríos (más azules que rojos), volviéndose menos fríos en la década de 1950s. Las décadas dentro del período base no parecen particularmente cálidas o frías porque son el estándar contra el cual se miden todas las décadas. La nivelación entre las décadas de 1950 y 1970 puede explicarse por la variabilidad natural y posiblemente por los efectos de enfriamiento de algunos aerosoles generados por el rápido crecimiento económico después de la Segunda Guerra Mundial.

El uso de combustibles fósiles también aumentó en la era de la posguerra (5 por ciento por año), aumentando los gases invernadero. Pero el enfriamiento por aerosol es más inmediato, mientras que los gases de efecto invernadero se acumulan lentamente y tardan mucho más en salir de la atmósfera. La fuerte tendencia al calentamiento de las últimas cuatro décadas probablemente refleja un cambio de efectos de aerosoles y gases de invernadero a un predominio de los gases invernadero, ya que los aerosoles fueron controlados por los controles de contaminación, según el ex director de GISS Jim Hansen.


Referencias
  1. Hansen, J., et al. (2010). Global surface temperature change. Reviews of Geophysics, 48.
  2. NASA Earth Observatory (2015, January 21) Why So Many Global Temperature Records?
  3. NASA Earth Observatory (2010, June 3) Global Warming.
  4. NASA Goddard Institute for Space Studies (2020) GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP).
  5. NOAA National Centers for Environmental Information (2020, January 15) Assessing the Global Climate in 2019.