Monte Perdido

Monte Perdido

jueves, 1 de mayo de 2025

El gran apagón

La Península Ibérica en la oscuridad: crónica del apagón del 28 de abril de 2025

El lunes 28 de abril de 2025, la rutina de millones de personas en España y Portugal se vio abruptamente interrumpida por un apagón de proporciones históricas. A las 12:33 CEST (10:33 UTC), la electricidad dejó de fluir en la mayor parte del territorio peninsular, sumiendo a ambos países en una oscuridad que se prolongaría durante aproximadamente diez horas, e incluso más en algunas zonas. La magnitud del fallo se hizo evidente rápidamente: España experimentó una pérdida de 15 gigavatios de electricidad, lo que representaba cerca del 60% de la demanda nacional en ese momento.   

Las consecuencias del apagón fueron inmediatas y generalizadas, afectando de manera crítica a diversos sectores. El transporte se vio paralizado con la detención de trenes y sistemas de metro, dejando varados a unos 35.000 pasajeros solo en España. Los aeropuertos, incluyendo los de Madrid-Barajas y Lisboa-Humberto Delgado, sufrieron importantes retrasos y cierres parciales, generando caos para los viajeros. La repentina falta de energía dejó semáforos inoperativos, provocando congestión y dificultades en la circulación por las carreteras de las principales ciudades.   

El gran apagón
                           Cordon press. National Geographic  

La comunicación también se vio gravemente comprometida. Las redes de telefonía móvil y los servicios de internet experimentaron severas limitaciones, con una caída drástica del tráfico de red en España hasta un mero 17% de su uso habitual. Los cajeros automáticos dejaron de funcionar, imposibilitando el acceso a efectivo para muchos ciudadanos. Incluso servicios esenciales como hospitales tuvieron que recurrir a generadores de emergencia para mantener sus operaciones. En Portugal, la situación no fue menos grave, con el cese de operaciones de comercios, supermercados y farmacias debido al fallo de los sistemas de pago electrónicos. Otros eventos, como el torneo de tenis Mutua Madrid Open, tuvieron que ser suspendidos, afectando a miles de espectadores. La actividad diaria en oficinas y negocios a lo largo de la península se detuvo por completo.   

Ante la gravedad de la situación, las autoridades de ambos países iniciaron rápidamente investigaciones para determinar las causas del apagón. El presidente del Gobierno español, Pedro Sánchez, anunció la creación de una comisión especial, asegurando que no se descartaba ninguna hipótesis, incluyendo la posibilidad de una fuerte oscilación en la red europea. No obstante, descartó inicialmente la falta de capacidad de generación nuclear como factor desencadenante. 

Puerta del sol durante el apagón
                           Cordon press. National Geographic 

 Afortunadamente, la situación comenzó a normalizarse durante la mañana del martes, con la recuperación de aproximadamente el 99% de la capacidad eléctrica en España, según informó Red Eléctrica. El operador portugués REN también comunicó el restablecimiento total del suministro. Sin embargo, las investigaciones para esclarecer las causas exactas del apagón continuaron. Lamentablemente, se estaban investigando al menos siete muertes en España por su posible vinculación con el apagón, incluyendo incidentes relacionados con el uso de generadores y velas.   

La rapidez y la extensión del apagón ponen de manifiesto la profunda interconexión y la consiguiente vulnerabilidad de la red eléctrica europea. La hipótesis inicial de una "fuerte oscilación" que afectó simultáneamente a España y Portugal, e incluso brevemente a zonas de Francia, sugiere un problema sistémico con la capacidad de propagarse rápidamente a través de las redes nacionales interconectadas. Un fallo significativo en una parte del sistema puede desencadenar una cascada de desconexiones, resaltando la necesidad de mecanismos robustos de sincronización y estabilidad en toda la red europea.   

El impacto inmediato en servicios esenciales como el transporte, la comunicación y la atención médica revela la enorme dependencia de la sociedad moderna de un suministro eléctrico continuo y fiable. La paralización de trenes y el cierre de aeropuertos son ejemplos claros de la fragilidad de la infraestructura crítica ante la falta de energía. La vida contemporánea se apoya en gran medida en la electricidad, y su interrupción genera perturbaciones significativas en todos los ámbitos, subrayando la importancia de sistemas de respaldo resilientes y planes de contingencia para mitigar los efectos de eventos de esta magnitud.

Ecos de una crisis profunda: El apagón en el contexto del panorama energético

El apagón que afectó a la península ibérica no puede entenderse plenamente sin considerar el contexto más amplio de la crisis energética global y la creciente conciencia de los límites del crecimiento en un planeta con recursos finitos. La crisis energética actual se caracteriza por la preocupación en torno a la seguridad del suministro, la asequibilidad de la energía y el impacto ambiental de los sistemas energéticos predominantes.   

El modelo energético actual, fuertemente dependiente de los combustibles fósiles, es insostenible a largo plazo debido a la naturaleza finita de estos recursos y a las graves consecuencias ambientales que conlleva su uso. El crecimiento exponencial de la población, la industrialización, la contaminación, la producción de alimentos y el agotamiento de los recursos no renovables no pueden continuar indefinidamente en un planeta finito. Si estas tendencias no se modifican significativamente, podrían conducir a un colapso social y económico en el siglo XXI.   

La transición hacia fuentes de energía renovable es un imperativo crucial, pero este proceso enfrenta importantes limitaciones. Estas incluyen pérdidas de eficiencia en la conversión de energía, la necesidad de materiales escasos para la fabricación de tecnologías renovables y el hecho de que el enfoque actual se centra principalmente en la producción de electricidad, dejando de lado otras formas de energía también esenciales para el funcionamiento de la sociedad. 

En este contexto, el apagón de España y Portugal puede interpretarse como un síntoma de la creciente presión sobre la infraestructura energética existente. Esta presión se deriva de la necesidad de abandonar los combustibles fósiles, la integración de fuentes renovables intermitentes 

El apagón de la península ibérica se erige como un ejemplo palpable de las vulnerabilidades inherentes a los complejos sistemas energéticos en un período de transición significativo y crecientes presiones ambientales. Trasciende la noción de un mero fallo técnico para convertirse en un evento del mundo real que afecta a millones de personas, poniendo de manifiesto la tangibilidad de los conceptos abstractos de crisis energética y límites del crecimiento.

La transición requiere una planificación cuidadosa e inversiones significativas en infraestructura de red y tecnologías de estabilización para evitar interrupciones como el apagón. Dicho apagón podría interpretarse como una manifestación localizada de las presiones que surgen al exceder ciertos límites ambientales o de infraestructura. Nuestro planeta tiene recursos y capacidades finitas, y los sistemas energéticos forman parte de este contexto más amplio. Las interrupciones podrían ser indicadores tempranos de las consecuencias de presionar contra estos límites.

Las limitaciones de una transición energética puramente centrada en la electricidad renovable sugiere la necesidad de un enfoque más holístico. Esto implicaría considerar otras formas de energía renovable y un posible cambio en los patrones de consumo y abogar por estilos de vida más sostenibles. El apagón podría impulsar una reevaluación de las estrategias de transición energética, considerando no solo la generación de electricidad, sino también la eficiencia energética, la gestión de la demanda y el papel de las fuentes de energía renovable no eléctricas.

La energía nuclear bajo la lupa: viabilidad en una era de límites

La energía nuclear se presenta como una posible alternativa energética para España y Portugal. Sin embargo, su viabilidad debe evaluarse cuidadosamente considerando tanto sus oportunidades como sus desafíos.

La energía nuclear ofrece la oportunidad de generar electricidad con bajas emisiones de carbono, lo que contribuye a la reducción de gases de efecto invernadero y a la lucha contra el cambio climático. Además, proporciona un suministro de energía de base fiable y estable, a diferencia de fuentes renovables intermitentes como la solar y la eólica. Es significativo que el propio presidente del Gobierno español, Pedro Sánchez, descartara la falta de generación nuclear como causa del reciente apagón. Los avances en la tecnología nuclear, como los Pequeños Reactores Modulares (SMRs), ofrecen la promesa de una implementación más segura, flexible y rentable. De hecho, el papel de la energía nuclear está siendo reevaluado para satisfacer la creciente demanda de electricidad de centros de datos e inteligencia artificial, lo que subraya su potencial en un mundo cada vez más electrificado.   

A pesar de estas ventajas, la energía nuclear también enfrenta desafíos y limitaciones importantes. La disponibilidad de recursos de uranio, aunque el OIEA sugiere que son suficientes, requiere una consideración a largo plazo en el contexto de los límites de los recursos, al igual que el impacto ambiental de la minería de uranio. El costo de construir nuevas centrales nucleares implica elevadas inversiones de capital y largos plazos de ejecución, lo que puede ser un factor disuasorio. Las preocupaciones sobre la seguridad nuclear, avivadas por accidentes como los de Chernóbil y Fukushima, y la gestión segura de los residuos radiactivos persisten y afectan la aceptación pública de esta tecnología. La gestión a largo plazo del almacenamiento y la eliminación del combustible nuclear gastado sigue siendo un desafío significativo.   

El precio del uranio ha experimentado fluctuaciones significativas. Las tendencias de precios a largo plazo podrían verse influenciadas por un aumento de la demanda si la energía nuclear se convierte en una fuente de energía más prominente.   

 

Precio del uranio

Las fluctuaciones en los precios del uranio resaltan las incertidumbres económicas asociadas con la energía nuclear. Un aumento de la demanda podría elevar los precios, lo que afectaría la competitividad general de la energía nuclear. Si la energía nuclear se convierte en una solución clave, es probable que la demanda de uranio aumente, lo que podría llevar a precios más altos y afectar la viabilidad económica de los proyectos nucleares.

Los desafíos de percepción pública asociados con la energía nuclear siguen siendo un obstáculo importante para su adopción generalizada, incluso con los avances en la tecnología de reactores. Superar estas preocupaciones requiere una comunicación transparente sobre la seguridad y la gestión de residuos. La aceptación pública es crucial para el éxito de cualquier política energética. Abordar las preocupaciones históricas y destacar las características de seguridad de los reactores nucleares modernos es esencial para generar confianza pública.

El hecho de que las centrales nucleares informaran de problemas de recuperación después del apagón sugiere que incluso las fuentes de energía tradicionalmente estables no son inmunes a los fallos sistémicos de la red y requieren mecanismos robustos de integración y protección. Esto desafía la noción de que la energía nuclear es una solución completamente infalible y enfatiza la necesidad de una infraestructura de red resiliente que pueda soportar todas las fuentes de energía durante y después de grandes interrupciones.   

Los combustibles fósiles en la encrucijada: dependencia vs. agotamiento

La viabilidad a largo plazo de seguir dependiendo de los combustibles fósiles para las necesidades energéticas se vuelve cada vez más cuestionable en el contexto del agotamiento de los recursos, los impactos ambientales y los factores geopolíticos.

La producción de petróleo probablemente disminuirá en los próximos años debido a la creciente dificultad y la decreciente rentabilidad energética de la extracción. Si bien existen vastas reservas de petróleo no convencional, su extracción es más costosa y energéticamente intensiva. Además, se ha alcanzado el pico de producción de otros combustibles fósiles como el carbón (en 2019).   

 

apagón y caos en las calles
                           Cordon press. National Geographic


El uso de combustibles fósiles es la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero, principal impulsor del cambio climático. La dependencia continua de estos combustibles exacerba la degradación ambiental y contribuye a eventos climáticos extremos que pueden tensar aún más la infraestructura energética.   

La convergencia del agotamiento de los recursos (pico del petróleo/carbón), las graves consecuencias ambientales y las vulnerabilidades geopolíticas hacen que la dependencia a largo plazo de los combustibles fósiles sea cada vez más insostenible. Continuar dependiendo de recursos finitos que dañan el medio ambiente y crean riesgos geopolíticos es intrínsecamente insostenible a largo plazo. 

Si bien los combustibles fósiles actualmente proporcionan una parte significativa de la energía, su viabilidad económica a largo plazo es cuestionable debido a la volatilidad de los precios, los crecientes costos asociados con las regulaciones ambientales y el potencial de activos varados a medida que la energía renovable se vuelve más competitiva. La economía de la energía está cambiando. Los costos de la energía renovable están disminuyendo, y los costos a largo plazo del cambio climático asociados con los combustibles fósiles son cada vez más evidentes.   

Los riesgos geopolíticos asociados con la dependencia de los combustibles fósiles podrían socavar la seguridad energética, especialmente en un mundo que enfrenta una creciente inestabilidad global. La diversificación de las fuentes de energía y la reducción de la dependencia de proveedores potencialmente poco fiables es crucial. El apagón, potencialmente vinculado a un problema de red originado en España, destaca la vulnerabilidad de los sistemas interconectados. La dependencia de fuentes externas de combustibles fósiles añade otra capa de riesgo geopolítico.

Más allá del juego de culpar: estabilidad de la red, renovables y vulnerabilidades sistémicas

El análisis de los posibles factores que contribuyeron al apagón de España y Portugal requiere un enfoque en los problemas de estabilidad de la red, el papel de la integración de energías renovables y otras vulnerabilidades sistémicas. La explicación inicial de una "oscilación muy fuerte" en la red sugiere un problema de estabilidad. Los operadores de la red deben mantener un delicado equilibrio entre la generación y la demanda de electricidad. Se ha identificado la pérdida de generación en subestaciones del suroeste de España como una fuente del apagón.   

En el momento del apagón, una parte significativa de la electricidad de España era suministrada por energía solar (alrededor del 53-60%) y eólica (alrededor del 11-12%). Algunas especulaciones iniciales culparon a las energías renovables por el apagón, citando su intermitencia. Sin embargo, el operador de la red (REE) ha negado que las energías renovables fueran las culpables, afirmando que estas tecnologías son estables y tienen sistemas para operar de manera fiable. El jefe de energía de la UE también declaró que el apagón no podía atribuirse a una fuente de energía específica como las renovables. Algunos argumentan que una alta dependencia de las energías renovables puede hacer que las redes sean más propensas a las oscilaciones debido a la falta de inercia en comparación con la generación de energía tradicional. Los datos sugieren que las redes con mayores proporciones de energías renovables pueden ser más resilientes, posiblemente debido a la modernización y la planificación actualizada.   

El enfoque en las oscilaciones de la red y el debate en torno a la integración de las energías renovables sugieren que la creciente penetración de fuentes intermitentes presenta nuevos desafíos para mantener la estabilidad de la red que requieren una gestión cuidadosa e inversiones en tecnologías apropiadas. La red fue diseñada para fuentes de energía tradicionales y gestionables. La afluencia de energías renovables variables exige mejoras en la infraestructura de la red, el almacenamiento de energía y los sistemas de control avanzados para garantizar la estabilidad.

La preocupación por la integración "no planificada y aleatoria" de las energías renovables destaca la importancia de un enfoque estratégico y bien coordinado de la transición energética, garantizando que la infraestructura de la red y las medidas de estabilización sigan el ritmo del despliegue de la generación renovable. Simplemente añadir más capacidad renovable sin abordar las vulnerabilidades de la red puede generar inestabilidad. Es esencial un plan holístico que considere tanto la generación como la infraestructura de la red.

La negación por parte del operador de la red de que las energías renovables fueran las culpables , junto con datos que sugieren que las energías renovables pueden mejorar la resiliencia de la red, indica que la relación entre la energía renovable y la estabilidad de la red es compleja y que atribuir la culpa a un solo factor podría ser una simplificación excesiva. El problema probablemente radica en el cómo de la integración más que en el qué de la fuente de energía. El debate en torno a las energías renovables y los apagones suele estar cargado de política. La evidencia sugiere que con una planificación y tecnología adecuadas, la energía renovable puede ser una parte fiable de la red. El enfoque debería estar en las mejores prácticas para la integración.   

Iluminando el camino a seguir: hacia un futuro energético resiliente y sostenible

En conclusión, el apagón de España y Portugal en abril de 2025 ofrece valiosas lecciones sobre la complejidad de la transición energética y la necesidad de abordar las vulnerabilidades sistémicas en un mundo con recursos limitados. El evento subraya la importancia de un enfoque holístico e integrado de la política energética, que considere no solo las fuentes de energía, sino también la infraestructura que la entrega, la eficiencia con la que se utiliza y el contexto ambiental y de recursos más amplio.

El apagón sirve como un recordatorio de que la transición hacia un futuro energético sostenible probablemente implicará desafíos y posibles interrupciones. Aprender de estos eventos es crucial para adaptar las estrategias y construir sistemas más resilientes. Abordar la crisis energética y las limitaciones del crecimiento requiere un cambio fundamental de pensamiento, alejándose del paradigma del crecimiento infinito en un planeta finito hacia un modelo de sostenibilidad y resiliencia.   

Se pueden proponer las siguientes recomendaciones:

Invertir en la modernización y el fortalecimiento de la infraestructura de la red para mejorar la resiliencia y la estabilidad, particularmente con la creciente penetración de energías renovables. Esto debería incluir sistemas de estabilización reactiva.   

Desarrollar un plan integral y estratégico para la integración de fuentes de energía renovable, garantizando la coordinación entre el despliegue de la generación y las mejoras de la red.   

Explorar una combinación energética diversificada que considere el potencial de diversas fuentes bajas en carbono, incluida la nuclear (abordando las preocupaciones de seguridad y residuos) y otras energías renovables no eléctricas.   

Priorizar las medidas de eficiencia energética y la gestión de la demanda para reducir el consumo energético general, en consonancia con los principios de los límites del crecimiento.   

Fomentar la cooperación internacional dentro de la UE para garantizar la estabilidad de la red y la seguridad energética en todo el sistema europeo interconectado.   

Llevar a cabo investigaciones exhaustivas y transparentes sobre las causas del apagón para implementar medidas preventivas y mejorar los protocolos de respuesta a emergencias.   

Considerar las implicaciones a largo plazo del agotamiento de los recursos y los impactos ambientales al formular la política energética, alejándose de una fuerte dependencia de los combustibles fósiles.   

Monitorear y analizar continuamente los indicadores económicos relevantes, como los precios del uranio y el cobre, para informar las decisiones de inversión energética y anticipar posibles desafíos.

La implementación de estas recomendaciones requiere un enfoque multifacético que involucre la innovación tecnológica, los ajustes de políticas, la inversión en infraestructura y los cambios de comportamiento para garantizar un futuro energético seguro y sostenible. La transición energética no se trata solo de cambiar tecnologías; también requiere un cambio en nuestros valores sociales y nuestra relación con los recursos del planeta.

Post de Urgencia, Calambrazo.

28-10-2021 Programa "Horizonte" de canal Cuatro  El gran apagón 


sábado, 5 de abril de 2025

Esto no os lo esperabais

Cuando se habla de cambio climático o calentamiento global, siempre nos vamos intuitivamente hacia las temperaturas y nos olvidamos de todo lo demás. Parece que "calentamiento" solo afecta a las temperaturas. Pero últimamente (en los últimos 5 años, excepto 2018) hemos tenido ya unas cuantas advertencias gordas en forma de precipitaciones. Y el caso es que, las precipitaciones, y sobre todo en la zona mediterránea, son bastante irregulares. De hecho en los últimos 40-50 años, la subida de las temperaturas medias es bastante regular y bastante "lineal" como para permitirnos hacer predicciones bastante fiables, sin embargo las precipitaciones siempre han sido bastante caóticas y de hecho (hasta hace 5 años) no había nada que mostrase tendencias claras debidas al cambio climático. Pero la "cosa" está cambiando y de que manera... 

Casa inundada en Talamanca de Jarama
Casa inundada en la zona norte de Talamanca de Jarama,
 no debido a una riada, sino por la formación de una laguna.



Talamanca de Jarama febrero-marzo 2025
En esta imagen se puede ver una comparativa de la zona Norte de Talamanca de Jarama antes de las lluvias de marzo de 2025 y después, se ve que ha surgido una laguna anegando varias casas. No ha sido consecuencia de una riada sino más bien de la subida del nivel freático en la zona. Fotos tomadas con el Satélite Sentinel de la ESA, del proyecto Copernicus


Los modelos numéricos (que nadie discute cuando se trata de modelos meteorológicos, de ciencia de materiales por ejemplo, pero muchos los ponen en duda si son climáticos) dicen, que un contexto de calentamiento global, en la zona mediterránea, las precipitaciones se volverán más caóticas, es decir las sequias serán más largas y mas prolongadas y los periodos de precipitación serán más cortos y más torrenciales. Los modelos climáticos fallan ¿verdad?, con la DANA de Valencia de octubre de 2024 vamos ha hacer como Mazón, como que no va con nosotros. Por cierto, el 26 de Octubre de 2024, yo ya sabía que iban a caer 800 mm en el interior de Valencia, (no soy adivino) los modelos meteorológicos ya lo anunciaban. Pensé ingenuo de mi, que las "autoridades" estaban al corriente. Tuvieron tres días para tomar medidas... de su ego. 

Pues bien, en Marzo de 2018 ya tuvimos el primer aviso. Cayeron 140,7 mm en Madrid-Retiro, 2º Récord para un mes de marzo desde los 155,0 mm de marzo de 1885.
Coches atrapados Filomena
Coches atrapados en la nieve con la borrasca Filomena, enero de 2021.
 


Luego vino Filomena y su nevada récord en muchos años para la zona metropolitana de Madrid y alrededores ¿Cómo puede ser que si hay calentamiento global nieve más? A más calor, más humedad, más precipitaciones y nevadas más grandes (si hace suficiente frío) cosa que cada vez es más difícil. Dicho esto, por cada grado de temperatura que aumenta la atmósfera, las precipitaciones (o el agua precipitable) aumenta un 7%. A mayor calor, mayor evaporación, y por tanto mayor sequedad en el terreno pero más agua precipitable sobre nuestras cabezas, más efecto invernadero (debido al vapor de agua adicional)  y más riesgo de precipitaciones torrenciales sobre un suelo resecado.

entrada sahariana marzo 2022



En marzo de 2022 tuvimos una tormenta de polvo enorme, como nunca se había visto. Claro indicio de que los patrones de circulación de vientos están cambiando también. Luego en septiembre de 2023 la región de Madrid tuvo su DANA, que afortunadamente se desplazó a última hora unos kilómetros de la capital; y apenas unos días después ya en octubre de 2023 un récord de precipitación en 24 h en octubre de 2023 en Madrid retiro con 114,6 mm.  Y finalmente, sin contar la DANA de Valencia de 2024 y centrándonos más en la zona centro de la península ibérica, tuvimos un tren de borrascas inédito en marzo de 2025 que dejó 236,2 mm de precipitación en Madrid-Retiro, récord absoluto para cualquier mes del año,  superando récord de marzo de 1885 con 155,0 mm y el absoluto de noviembre de 1997 con 198,4 mm. 

Puente medieval de Talavera de la Reina


Es evidente que el patrón de precipitaciones ha comenzado a cambiar de forma bastante abrupta (en los últimos 5 años) debido a una serie de forzamientos que llevan décadas gestándose; aunque aún no hay tendencias estadísticas claras, pues ha pasado muy poco tiempo y los registros siguen siendo caóticos.

Estén atentos a los próximos años, veremos cosas nunca vistas.

sábado, 1 de marzo de 2025

Cambio climático abrupto II

 Casquetes polares y glaciares

La última vez que no hubo presencia apreciable de hielo en el planeta fue hace 35 millones de años, durante un período en el que el dióxido de carbono (CO₂) atmosférico era de 1.250 ± 250 partes por millón en volumen (ppmV) y el nivel del mar estaba 73 metros (m) más alto que en la actualidad. Durante el último período interglacial (~120.000 años atrás), con niveles de CO₂ similares a los valores preindustriales y temperaturas de verano en el Ártico más cálidas que hoy, el nivel del mar estaba entre 4 y 6 m por encima del nivel actual. Se cree que la mayor parte de esa subida del nivel del mar (SLR) se originó en la capa de hielo de Groenlandia, aunque la tasa de subida de nivel del mar es desconocida.

El aumento del nivel del mar promedió entre 10 y 20 milímetros por año  durante los dos últimos períodos de desglaciación (130.000-116.000 años y 21.000-14.000 años, respectivamente), con grandes "flujos de agua de deshielo" en los que las tasas de SLR superaron los 50 mm/a y se mantuvieron durante varios siglos. Cada uno de estos flujos de agua de deshielo añadió a los océanos de 1.5 a 3 veces el volumen de la actual capa de hielo de Groenlandia (7 m). La causa, el origen de la capa de hielo y el mecanismo de estos flujos de agua de deshielo no se comprenden bien, pero la rápida pérdida de hielo debió de haber tenido un efecto en la circulación oceánica, provocando una alteración en el clima global.

esquema de los casquetes polares

Figura 1

La capa de hielo en Groenlandia y la Antártida tienen dos componentes: hielo grueso asentado en tierra firme, que descansa sobre un lecho más o menos sólido, y plataformas de hielo y lenguas de glaciar más delgadas que flotan. Una capa de hielo es, en realidad, un glaciar gigante, y al igual que la mayoría de los glaciares, se nutre de la acumulación continua de nieve en su superficie. A medida que se acumulan capas sucesivas de nieve, las capas inferiores se comprimen gradualmente hasta convertirse en hielo sólido. La entrada de nieve se equilibra con el flujo glaciar hacia el exterior, de modo que la altura de la capa de hielo permanece aproximadamente constante a lo largo del tiempo.

La gravedad impulsa el hielo a deslizarse y fluir cuesta abajo, desde los puntos más altos del interior hasta la costa. Allí, el hielo se derrite o se desprende en forma de icebergs, que eventualmente también se derriten, devolviendo el agua al océano de donde provino. El flujo del hielo en el interior se organiza en una serie de cuencas de drenaje separadas por divisores de hielo, que concentran el flujo en glaciares de descarga estrechos y delimitados por montañas o en corrientes de hielo rápidas, rodeadas de hielo de movimiento lento en lugar de paredes de roca.

En la Antártida, gran parte de este hielo en movimiento ha alcanzado la costa y se ha extendido sobre la superficie del océano para formar plataformas de hielo que flotan en el mar, pero están unidas al hielo en tierra firme. Existen plataformas de hielo a lo largo de más de la mitad de la costa de la Antártida, pero muy pocas en Groenlandia (Mapas y Gráficos de UNEP; K. Steffen, CIRES, Universidad de Colorado en Boulder).

La interacción de aguas oceánicas cálidas con la periferia de las grandes capas de hielo representa una de las posibilidades más significativas de cambio abrupto en el sistema climático. Las aguas oceánicas proporcionan una fuente de energía que puede generar altas tasas de fusión bajo las plataformas de hielo y en los glaciares que desembocan en el mar. La fragmentación de icebergs en los extremos de los glaciares es un mecanismo de pérdida de hielo y puede desestabilizar el frente de hielo. La pérdida de masa por derretimiento oceánico y fragmentación de icebergs representa más del 95% de la ablación en la Antártida y entre el 40% y 50% de la ablación en Groenlandia.

En la última década hemos visto evidencia, principalmente recopilada por sensores satelitales y aéreos, de que los cambios más evidentes en las capas de hielo han estado ocurriendo en su periferia. Algunos de estos cambios, como en el área del glaciar Pine Island, en la Antártida, se han atribuido al efecto del calentamiento de las aguas oceánicas en el margen de la capa de hielo 

Fusión Basal de las Plataformas de Hielo

Una respuesta no lineal de la fusión de las plataformas de hielo al incremento de temperaturas oceánicas es un principio central en el escenario de cambio climático abrupto derivado de la interacción océano–plataforma de hielo. Esta respuesta no lineal es un resultado teórico y computacional; las observaciones actuales son insuficientes para verificar esta conclusión. No obstante, la base de este resultado radica en que la tasa de fusión en la base de una plataforma de hielo es el producto de la carga térmica y la velocidad de las aguas oceánicas en la base. Cuanto mayor sea la carga térmica o la velocidad, mayor será la tasa de fusión. Una idea clave derivada de la investigación teórica y de modelado es que, al aumentar la temperatura del agua oceánica, también aumenta la flotabilidad de la corriente debajo de la plataforma de hielo, ya que el mayor derretimiento es provocado por las aguas más cálidas. Una corriente más flotante sube más rápido, causa mayor fusión y se vuelve aún más flotante. Este efecto de retroalimentación positiva es un mecanismo no lineal clave en la respuesta de la base de una plataforma de hielo al calentamiento de las aguas oceánicas.

La susceptibilidad de las plataformas de hielo a tasas de fusión elevadas y al colapso depende de la presencia de aguas cálidas que ingresen en las cavidades bajo las plataformas. La evidencia observacional indica que el océano se ha calentado en las últimas décadas, y que este calentamiento ha sido moderado (aproximadamente 0.5 °C a nivel global). Aunque este es un mecanismo para permitir la entrada de aguas más cálidas en una cavidad debajo de la plataforma de hielo, un mecanismo más eficiente para la fusión no es calentar las aguas oceánicas globales, sino redirigir aguas cálidas ya existentes del océano hacia las cavidades bajo las plataformas de hielo. La circulación oceánica es impulsada por los contrastes de densidad de las masas de agua y por la fuerza de los vientos en la superficie. Cambios sutiles en la fuerza de los vientos en superficie  pueden tener consecuencias importantes en la redistribución de las corrientes de agua cálida en los océanos polares. Un cambio en los patrones de viento (es decir, un proceso relativamente rápido) podría producir cambios significativos y rápidos en las temperaturas de las aguas oceánicas que llegan a las puertas de las plataformas de hielo.

Algunas consideraciones sobre glaciares 

En términos de volumen, los casquetes de hielo superan ampliamente al resto de glaciares. Si todo el hielo se derritiera, la subida equivalente del nivel del mar sería de 57 m por la Antártida y de 7 m por Groenlandia, pero solo de 0.5 m por el resto de glaciares. Del total antártico, alrededor de 7 m provendrían de la Antártida Occidental, que podría ser especialmente vulnerable a cambios abruptos.

El hielo en la superficie terrestre es un sólido blando porque está a, o no muy lejos de, su punto de fusión. Por lo tanto, se deforma fácilmente bajo presión, extendiéndose por su propio peso hasta alcanzar un equilibrio entre la ganancia de masa, principalmente por nevadas, en el interior frío o partes superiores del glaciar, y la pérdida de masa en las partes bajas por derretimiento o, a nivel del mar, por la fragmentación de icebergs. El glaciar puede, sin embargo, seguir extendiéndose cuando llega al nivel del mar y, en este caso, desarrolla una lengua flotante o, cuando intervienen varios glaciares, una plataforma de hielo de soporte, cuyo peso es sostenido no por la Tierra sólida, sino por el océano. Un glaciar que alcanza el nivel del mar se denomina glaciar de marea.

Las plataformas de hielo, que se encuentran mayormente en la Antártida, tienen típicamente unos cientos de metros de espesor y no deben confundirse con el hielo marino, que tiene solo unos pocos metros de espesor. Son una parte crítica del sistema porque pueden perder masa no solo por fusión en sus superficies y por fragmentación, sino también por fusión en sus bases. Un aumento de la fusión basal, debido por ejemplo a la llegada de agua de mar más cálida, puede “tirar” de más hielo a través de la línea de asentamiento.

La línea de asentamiento separa el hielo que descansa sobre la tierra firme del hielo flotante de la plataforma o lengua de hielo. Es también el punto en el que el hielo contribuye al cambio en el nivel del mar. Cuando comienza a flotar, desplaza agua de mar, independientemente de si se convierte o no en un iceberg.

Las plataformas de hielo tienen otro rol crucial, ya que parecen ser térmicamente inestables: no hay plataformas de hielo donde la temperatura promedio anual sea superior a unos -5 °C. Recientemente, varias plataformas de hielo "cálidas" han colapsado de forma dramática, y su desintegración ha sido seguida por una aceleración igualmente dramática de los glaciares tributarios a través de lo que una vez fue la línea de asentamiento, donde el hielo asentado se fragmenta directamente en el océano a una tasa mucho mayor que antes de la ruptura de la plataforma de hielo.

Las corrientes de hielo son flujos rápidos de hielo rodeados de hielo de movimiento más lento, y constituyen el principal medio por el cual el hielo se evacua desde el interior de las capas de hielo y llega a las grandes plataformas de hielo. 



sábado, 1 de febrero de 2025

Cambio climático abrupto I

Definición de Cambio Climático Abrupto

¿Qué se entiende por cambio climático abrupto? Existen varias definiciones, con diferencias sutiles pero importantes. Se define el cambio climático abrupto como “una transición persistente del clima (a escala subcontinental) que ocurre en una escala temporal de décadas”. Existen otras dos definiciones. Una definición mecanicista define el cambio climático abrupto como aquel que ocurre cuando “el sistema climático se ve forzado a cruzar un umbral, lo que desencadena una transición a un nuevo estado a una velocidad determinada por el propio sistema climático y más rápida que la causa”. Esta definición implica que los cambios climáticos abruptos involucran un umbral o retroalimentación no lineal dentro del sistema climático de un estado estable a otro, pero no se restringe a una escala temporal corta (1-100 años) que tiene claras implicaciones sociales y ecológicas. Otra definición  basada en los impactos del cambio climático abrupto como “aquel que ocurre tan rápida e inesperadamente que los sistemas humanos o naturales que estos encuentran dificultades para adaptarse a él”. Finalmente, se definió el cambio climático abrupto como “una transición en el sistema climático cuya duración es rápida en relación con la duración del estado anterior o posterior”. Al igual que la definición mecanicista, esta definición trasciende muchas escalas temporales posibles e incluye diversos comportamientos del sistema climático que tendrían poco o ningún impacto negativo en los sistemas humanos (económicos, sociales) y en los ecosistemas.

Para este post, se han modificado y combinado estas definiciones en una que enfatiza tanto la escala temporal corta como el impacto en los ecosistemas. En lo que sigue, se define el cambio climático abrupto como:

Un cambio a gran escala en el sistema climático que ocurre en unas pocas décadas o menos, que persiste (o se anticipa que persista) durante al menos algunas décadas y que causa interrupciones sustanciales en los sistemas humanos y naturales.

A continuación se desglosa el sistema climático en algunos de sus componentes de cara a evaluar las posibilidades de que produzcan o contribuyan a un cambio climático brusco.

Cambio abrupto en el nivel del mar

Las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida están perdiendo masa, probablemente a una tasa acelerada. Gran parte de la pérdida en Groenlandia se debe al aumento del derretimiento en verano a medida que suben las temperaturas, pero una proporción creciente de la pérdida de masa combinada se debe al aumento en la descarga de hielo desde los márgenes de las capas de hielo, lo cual indica que las respuestas dinámicas al calentamiento podrían desempeñar un papel mucho mayor en el futuro equilibrio de masa de las capas de hielo de lo que se había considerado previamente. La interacción de aguas cálidas con la periferia de las capas de hielo es muy probablemente uno de los mecanismos más significativos para desencadenar un aumento abrupto del nivel del mar global. Las regiones potencialmente sensibles a cambios rápidos en el volumen de hielo son, por lo tanto, aquellas masas de hielo situadas por debajo del nivel del mar, como la capa de hielo de la Antártida Occidental o grandes glaciares en Groenlandia, como el Jakobshavn Isbræ, que tiene un canal profundamente hundido (canal por debajo del nivel del mar),  que se extiende lejos tierra adentro. 

Pérdida de volumen de hielo de las capas de hielo terrestre en la Antártida y Groenlandia

 

Figura 1. Los datos de los satélites GRACE de la NASA muestran que las capas de hielo terrestre en la Antártida (gráfico superior) y Groenlandia (gráfico inferior) han estado perdiendo masa desde 2002.(datos en Gigatoneladas).

Las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida almacenan aproximadamente dos tercios de toda el agua dulce de la Tierra. Están perdiendo hielo debido al calentamiento continuo de la superficie y los océanos de la Tierra. El agua de deshielo proveniente de estas capas de hielo es responsable de aproximadamente un tercio del aumento promedio global del nivel del mar desde 1993.

Imagen de NASA Vital Signs

aumento del nivel del mar

 
Figura 2. El aumento del nivel del mar se debe principalmente a dos factores relacionados con el calentamiento global: el agua adicional proveniente del derretimiento de las capas de hielo y los glaciares, y la expansión del agua de mar a medida que se calienta. El primer gráfico muestra el cambio en el nivel global del mar desde 1993, según las observaciones de satélites.

El segundo gráfico, basado en datos de mareógrafos costeros y satélites, muestra cuánto cambió el nivel del mar aproximadamente desde 1900 hasta 2018. Los elementos con signos más (+) representan factores que hacen que el nivel global del mar aumente, mientras que los signos menos (-) indican factores que causan su disminución. Estos factores se muestran en el momento en que estaban afectando el nivel del mar.

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Sequía en Norteamérica

El registro paleoclimático revela cambios dramáticos en el hidroclima de América del Norte durante el último milenio que no estuvieron asociados con cambios en los gases de efecto invernadero ni con el calentamiento global inducido por el ser humano. En consecuencia, una implicación importante de estos resultados es que, dado que estas megasequías ocurrieron en condiciones no muy distintas a las actuales, Estados Unidos aún podría entrar en un estado prolongado de sequía, incluso en ausencia de un aumento en la presión de gases de efecto invernadero.

En respuesta al aumento de la concentración de gases de efecto invernadero, se proyecta que las regiones semiáridas del suroeste de Estados Unidos se sequen en el siglo XXI, con los resultados de modelos que sugieren, si son correctos, que la transición podría ya estar en marcha. La sequedad en el suroeste es motivo de gran preocupación porque los recursos hídricos en esta región ya están al límite; el desarrollo de nuevos recursos será extremadamente difícil, y la población (y, por ende, la demanda de agua) continúa creciendo rápidamente. Se espera que otras regiones subtropicales del mundo también se sequen en un futuro cercano, convirtiendo esta característica del cambio hidroclimático global en un asunto internacional con posibles impactos en la migración y la estabilidad social. Las Grandes Llanuras del medio oeste de Estados Unidos también podrían experimentar cambios en el suministro de agua, afectando las prácticas agrícolas, las exportaciones de granos y la producción de biocombustibles.

Cambio abrupto en la AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation)  Corriente del Golfo.

Es muy probable que la intensidad de la Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico (AMOC, por sus siglas en inglés) disminuya a lo largo del siglo XXI. En los modelos donde la AMOC se debilita, aún ocurre calentamiento en Europa aguas abajo debido al forzamiento radiativo asociado al incremento de gases de efecto invernadero. Ningún modelo, bajo estimaciones plausibles de forzamiento futuro, muestra un colapso abrupto de la MOC (circulación de vuelco meridional) durante el siglo XXI, incluso al considerar estimaciones de aceleración en el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia. Es muy improbable que la AMOC se debilite o colapse abruptamente durante el transcurso del siglo XXI. Basándonos en simulaciones de modelos disponibles, análisis de sensibilidad, estimaciones de tasas máximas de derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia y nuestra comprensión de los mecanismos de cambio climático abrupto a partir del registro paleoclimático, se concluye además que es improbable que la AMOC colapse más allá de finales del siglo XXI como consecuencia del calentamiento global, aunque no se puede excluir completamente esta posibilidad. (hay estudios posteriores bastante menos tranquilizadores) enlaces

Las conclusiones anteriores dependen de la comprensión del sistema climático y de la capacidad de los modelos actuales para simular dicho sistema. Un colapso abrupto de la AMOC en el siglo XXI requeriría una sensibilidad de la AMOC al forzamiento mucho mayor de lo que sugieren los modelos actuales o un forzamiento que supere ampliamente incluso las proyecciones más agresivas (como un derretimiento extremadamente rápido de la capa de hielo de Groenlandia). Aunque consideramos ambas posibilidades como muy poco probables, no podemos descartarlas por completo. Además, aunque un colapso de la AMOC sea muy improbable, los grandes impactos climáticos de un evento de este tipo, junto con los importantes efectos climáticos que incluso las fluctuaciones de la AMOC a escala decenal pueden inducir, justifican un fuerte esfuerzo de investigación para desarrollar observaciones, comprensión y modelos necesarios para predecir con mayor confianza la evolución futura de la AMOC.

Cambio abrupto en la concentración atmosférica de Metano

La posibilidad de una liberación catastrófica de metano a la atmósfera como resultado del cambio climático antropogénico parece muy improbable. Sin embargo, el carbono almacenado como metano en los hidratos y como metano potencial en los depósitos de carbono orgánico de los suelos de humedales del norte (y tropicales) probablemente jugará un papel en el cambio climático futuro. Los cambios en el clima, que incluyen temperaturas más cálidas y mayor precipitación en algunas regiones, particularmente en el Ártico, muy probablemente aumentarán gradualmente las emisiones de metano tanto de los hidratos que se derriten como de los humedales naturales. La magnitud de este efecto aún no se puede predecir con gran precisión, pero probablemente será al menos equivalente a la magnitud actual de muchas fuentes antropogénicas.

 

Concentración mundial de metano

Figura 3. El metano (CH₄) es un potente gas de efecto invernadero y el segundo mayor contribuyente al calentamiento climático después del dióxido de carbono (CO₂). Una molécula de metano retiene más calor que una molécula de CO₂, pero el metano tiene una vida relativamente corta en la atmósfera, de 7 a 12 años, mientras que el CO₂ puede persistir cientos de años o más.

El metano proviene tanto de fuentes naturales como de actividades humanas. Se estima que el 60% de las emisiones actuales de metano son resultado de actividades humanas. Las mayores fuentes de metano son la agricultura, los combustibles fósiles y la descomposición de residuos en vertederos. Los procesos naturales representan el 40% de las emisiones de metano, siendo los humedales la mayor fuente natural. .

La concentración de metano en la atmósfera se ha más que duplicado en los últimos 200 años. Los científicos estiman que este aumento es responsable del 20 al 30% del calentamiento climático desde la Revolución Industrial (que comenzó en 1750).

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cambio en la temperatura de la superficie global en comparación con el promedio a largo plazo de 1951 a 1980

Figura 4. Este gráfico muestra el cambio en la temperatura de la superficie global en comparación con el promedio a largo plazo de 1951 a 1980. La temperatura promedio de la superficie de la Tierra en 2023 fue la más cálida registrada desde que se comenzaron a recopilar datos en 1880 (fuente: NASA/GISS). El análisis de NASA coincide en gran medida con los análisis independientes realizados por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y otros grupos de investigación. En general, la Tierra estuvo aproximadamente  1.36 grados Celsius más cálida en 2023 que en el promedio preindustrial de fines del siglo XIX (1850-1900). Los 10 años más recientes son los más cálidos registrados. Las variaciones a corto plazo se suavizan utilizando un promedio móvil de 5 años para que las tendencias sean más visibles en esta imagen.

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