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. 

 

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

 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.

NASA Vital Signs

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.

 

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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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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El estado actual del clima

Traigo esta vez un resumen del estado actual del clima según los últimos datos obtenidos de publicaciones científicas.

Glaciar Thwaites

El glaciar Thwaites en la Antártida ha sido objeto de un intenso estudio y preocupación entre los científicos del clima en los últimos años. Estas son algunas de las últimas noticias y desarrollos relacionados con el glaciar Thwaites:

En febrero de 2021, un equipo de investigadores del Reino Unido y los EE. UU. completó una expedición de cinco semanas al glaciar Thwaites 

para recopilar datos sobre el hielo y el océano debajo de él. Los investigadores utilizaron una combinación de instrumentos, incluido un submarino autónomo, para medir el espesor del hielo y la temperatura y salinidad del agua. Los datos recopilados ayudarán a mejorar los modelos informáticos del comportamiento del glaciar y cómo se ve afectado por el cambio climático.

La línea de conexión a tierra del glaciar, que marca el punto donde el hielo pasa de descansar en tierra a flotar en el océano, ha retrocedido casi 3 kilómetros en las últimas dos décadas. Este retroceso se ha acelerado en los últimos años, con la línea de puesta a tierra moviéndose tierra adentro 0,4 kilómetros por año entre 2010 y 2018.

El agua cálida del océano está derritiendo el glaciar desde abajo y provocando su retroceso, y que el glaciar es más inestable de lo que se pensaba anteriormente. Sin embargo, los investigadores también notaron que el glaciar aún no está en un punto de retroceso irreversible y que la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero podría retrasar su derretimiento.

En general, el glaciar Thwaites sigue siendo un foco importante de investigación y preocupación entre los científicos del clima, debido a su potencial para contribuir significativamente al aumento global del nivel del mar si colapsara.

Nivel del mar

Según estudios e informes científicos, el colapso del glaciar Thwaites se considera una posibilidad en las próximas décadas o siglos, pero el momento y el alcance de tal evento aún son inciertos.

El glaciar Thwaites actualmente está perdiendo hielo a un ritmo acelerado debido a que las cálidas aguas del océano derriten su base. Este proceso de derretimiento podría hacer que el glaciar se volviera inestable y finalmente colapsara, lo que podría elevar el nivel del mar hasta 1,2 metros. Sin embargo, todavía hay muchas incertidumbres y variables en juego, como la velocidad a la que se calentará el océano y cómo responderá el glaciar a las condiciones cambiantes.

Es importante señalar que el colapso del glaciar Thwaites no es una amenaza inminente, y todavía hay tiempo para que los humanos tomen medidas para mitigar los efectos del cambio climático y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Se estima que el ritmo anual actual de aumento del nivel del mar es de alrededor de 3,7 milímetros por año (mm/año), según el último informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) publicado en 2021. 

Esto representa un aumento con respecto a la estimación anterior. de 3,2 mm/año del informe del IPCC de 2013.

La tasa de aumento del nivel del mar se ha acelerado en las últimas décadas, con un aumento de la tasa anual de alrededor de 1,4 mm/año a principios del siglo XX a alrededor de 3,7 mm/año en los últimos años. Esta aceleración se debe en gran medida al derretimiento de los glaciares y las capas de hielo en Groenlandia y la Antártida, así como a la expansión térmica del agua de mar a medida que se calienta.

El aumento del nivel del mar tiene implicaciones significativas para las comunidades costeras y los ecosistemas, ya que puede provocar inundaciones, erosión e intrusión de agua salada en las fuentes de agua dulce. Se espera que continúe acelerándose en las próximas décadas, y el informe del IPCC advierte que el nivel global del mar podría aumentar entre 0,28 y 0,61 metros para fines de este siglo, dependiendo de las futuras emisiones de gases de efecto invernadero y otros factores.

Dióxido de carbono

El aumento anual actual de dióxido de carbono (CO2) en partes por millón (ppm) es de alrededor de 2,4 ppm por año, según los últimos datos del Observatorio Mauna Loa en Hawái. Estos datos se basan en mediciones continuas de las concentraciones de CO2 en la atmósfera tomadas desde 1958, que han mostrado un aumento constante en los niveles de CO2 a lo largo del tiempo.

Los datos de Mauna Loa muestran que la concentración atmosférica actual de CO2 es de alrededor de 420 ppm, que es la más alta en al menos 800.000 años. El aumento de los niveles de CO2 se debe principalmente a actividades humanas como la quema de combustibles fósiles y la deforestación, que liberan grandes cantidades de CO2 a la atmósfera e interrumpen el ciclo natural del carbono.

Si todas las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) fueran eliminadas de forma inmediata y permanente hoy, se estima que la temperatura media global finalmente se estabilizaría en un nivel de alrededor de 1 °C por encima de los niveles preindustriales. Esta estimación se basa en modelos climáticos que simulan la respuesta del sistema climático de la Tierra a diferentes niveles de concentración de GEI en la atmósfera.

Sin embargo, es importante señalar que la respuesta del sistema climático a las concentraciones de GEI es compleja e incierta, y existen muchos factores que podrían influir en la temperatura de equilibrio final, incluida la velocidad a la que se eliminan los GEI de la atmósfera, los efectos de mecanismos de retroalimentación y la respuesta de los océanos y las capas de hielo.

Además, incluso si las emisiones de GEI se detuvieran hoy, el clima de la Tierra continuaría calentándose durante algún tiempo debido a la inercia térmica del sistema climático. Esto significa que los efectos de las emisiones pasadas se seguirán sintiendo durante muchas décadas o incluso siglos, y la magnitud y la duración de estos efectos dependerán de la trayectoria futura de las concentraciones de GEI en la atmósfera.

Duplicación del CO2

La relación entre las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) atmosférico y las temperaturas globales es compleja y hay investigaciones en curso en este área. Sin embargo, generalmente se acepta entre los científicos del clima que duplicar las concentraciones atmosféricas de CO2 desde los niveles preindustriales, que eran de alrededor de 280 partes por millón (ppm), conduciría a un calentamiento de la superficie de la Tierra de aproximadamente 1,5 °C a 4,5 °C, con una mejor estimación de alrededor de 3 °C de calentamiento.

Esta estimación, conocida como sensibilidad climática de equilibrio, se basa en una serie de pruebas que incluyen registros climáticos históricos, experimentos de laboratorio y simulaciones de modelos climáticos. Sin embargo, todavía hay cierta incertidumbre en el valor exacto de la sensibilidad climática, e investigaciones recientes han sugerido que podría estar en el extremo superior del rango, más cerca de los 4,5 °C  de calentamiento.

Es importante tener en cuenta que los efectos de calentamiento de las concentraciones elevadas de CO2 no son inmediatos y pueden tardar muchas décadas o incluso siglos en manifestarse por completo debido a la inercia térmica del sistema climático. Además, los impactos del calentamiento variarán regionalmente y dependerán de muchos factores, incluida la cantidad de calentamiento, la tasa de calentamiento y la vulnerabilidad de los ecosistemas locales y las poblaciones humanas.

El tiempo exacto que le tomaría al sistema climático alcanzar un nuevo equilibrio después de que cesaran las emisiones de GEI es incierto y depende de muchos factores, incluida la tasa de eliminación de GEI de la atmósfera, la respuesta de los océanos y la criosfera, y los mecanismos de retroalimentación que podría amplificar o amortiguar el calentamiento.

Además, el derretimiento de las capas de hielo y los glaciares continuaría contribuyendo al aumento del nivel del mar durante muchos siglos, incluso si las concentraciones de GEI se estabilizaran en sus niveles actuales.

Por lo tanto, es importante tanto reducir las emisiones de GEI lo antes posible como adaptarse a los impactos del cambio climático que ya están ocurriendo o que son inevitables debido a las emisiones pasadas.

La temperatura global final alcanzada después de que cesen las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y el sistema climático alcance un nuevo equilibrio dependería de muchos factores, incluida la cantidad de GEI ya emitidos, la tasa de eliminación de GEI de la atmósfera y los mecanismos de retroalimentación que podrían amplificar o amortiguar el calentamiento.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que esta estimación asume que las concentraciones de GEI se mantendrán estables en sus niveles actuales y no tiene en cuenta los impactos continuos de las emisiones de GEI pasadas, incluido el aumento del nivel del mar, la acidificación de los océanos y los cambios en los patrones climáticos y ecosistemas.

Además, la tasa de eliminación de GEI de la atmósfera dependería de muchos factores, incluida la eficacia de las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono, el potencial de reforestación y otros cambios en el uso de la tierra, y la medida en que los procesos naturales como la fotosíntesis y la absorción de los océanos podrían absorber el exceso de CO2.

Por lo tanto, si bien es importante esforzarse por reducir las emisiones y trabajar para estabilizar las concentraciones de GEI, también es importante continuar monitoreando y adaptándose a los impactos continuos del cambio climático.

Lo que nos dicen los climas pasados sobre el actual cambio climático

Introducción

Esto es una traducción adaptada del resumen del capítulo 5 del informe del IPCC AR5 de 2013. “ Information from Paleoclimate Archives”

Masson-Delmotte, V., M. Schulz, A. Abe-Ouchi, J. Beer, A. Ganopolski, J.F. González Rouco, E. Jansen, K. Lambeck, J. Luterbacher, T. Naish, T. Osborn, B. Otto-Bliesner, T. Quinn, R. Ramesh, M. Rojas, X. Shao and A. Timmermann, 2013: Information from Paleoclimate Archives. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 

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Variaciones de gases de efecto invernadero y respuestas climáticas pasadas

Es un hecho que las concentraciones actuales de la atmósfera de gases de efecto invernadero (GEI) dióxido de carbono (CO₂), metano (CH₄) y el óxido nitroso (N₂O) superan el rango de concentraciones registradas en núcleos de hielo durante los últimos 800.000 años. Los cambios en las concentraciones atmosféricas de GEI se pueden determinar con confianza muy alta a partir de núcleos de hielo polar.

Las concentraciones atmosféricas y el forzamiento radiativo asociado no tienen precedentes con respecto a la resolución más alta registros de testigos de hielo de los últimos 22.000 años. Es posible también que no tenga precedentes con los registros de menor resolución los últimos 800.000 años.

Existe un alto grado de confianza en que los cambios en la concentración de CO₂ atmosférico juegan un papel importante en los ciclos glaciales e interglaciares. Aunque el principal impulsor de los ciclos glaciales e interglaciares radica en la distribución estacional y latitudinal de la energía solar entrante impulsada por cambios en la geometría de la órbita de la Tierra alrededor del Sol ("forzamiento orbital”), las reconstrucciones y simulaciones  muestran que la magnitud de los cambios de volumen de hielo y temperatura glacial-interglaciar no pueden explicarse sin tener en cuenta los cambios en el contenido atmosférico de CO₂ y las retroalimentaciones climáticas asociadas. Durante la última desglaciación, la temperatura media mundial aumentó entre   3°C y 8°C. Si bien la tasa media de calentamiento global era de entre 0.3°C a 0.8°C por cada mil años, dos periodos estuvieron marcados por cambios más rápidos en tasas de calentamiento, probablemente entre 1 °C y 1,5 °C  cada mil años, aunque regionalmente y en escalas de tiempo más cortas pueden haber ocurrido tasas más altas.

Nuevas estimaciones de la sensibilidad climática de equilibrio basadas en reconstrucciones y simulaciones del Último Máximo Glacial (hace 21.000 años a 19.000 años) muestran que al duplicar la concentración de CO₂ atmosférico son muy improbables valores tanto por debajo de 1°C como por encima de 6°C. En algunos modelos, la sensibilidad climática difiere entre climas cálidos y fríos debido a las diferencias en la representación de retroalimentaciones en las nubes.

La temperatura superficial media mundial estuvo significativamente por encima de los niveles preindustriales durante varios periodos caracterizados por altas concentraciones atmosféricas de CO₂. Durante el Plioceno medio (hace 3,3 a 3,0 millones de años), la concentración atmosférica de CO₂ estuvo entre 350 ppm y 450 ppm (confianza media) las temperaturas medias globales en la superficie eran de 1,9°C.a 3,6°C  superiores al del clima preindustrial. Durante el Eoceno temprano (hace 52 a 48 millones de años), la atmósfera tenía concentraciones de CO₂  alrededor de 1000 ppm (confianza media) cuando las temperaturas superficiales medias globales eran de 9°C a 14°C  mayores que para las condiciones preindustriales.

Nuevas reconstrucciones de temperatura y simulaciones de climas pasados  muestran con alta confianza una amplificación polar en respuesta a los cambios en la concentración de CO₂ atmosférico. Para altos niveles de CO₂ como sucedió en el Eoceno o del Plioceno y niveles bajos de CO₂ como como el Último Máximo Glacial (hace 21.000 a 19.000 años), reconstrucciones y simulaciones de la temperatura global del aire, muestran una respuesta más fuerte a los cambios en las concentraciones de GEI en la atmósfera en latitudes altas en comparación con el promedio mundial.

Es decir, para concentraciones de CO₂ similares a las actuales y una vez alcanzado el equilibrio térmico del sistema océano-criosfera,  podemos esperar temperaturas entre 2 y 3,5 ºC superiores  a la época preindustrial. (Actualmente son de entre 1 y 1,2 ºC, hay que tener en cuenta la inercia térmica del sistema océano-criosfera). Por cierto la tasa de calentamiento es aproximadamente de 1ºC cada 100 años, en el mejor de los casos es 10 veces más rápida que cualquier tasa de calentamiento natural.

Resumiendo. Si hoy dejásemos de emitir gases de invernadero, el calentamiento continuaría durante un mínimo de 100 a 150 años hasta alcanzar un valor cercano a los 3ºC respecto a la época preindustrial.

Cambios globales en el nivel del mar durante períodos cálidos pasados

La tasa actual de cambio del nivel medio global del mar, a partir del finales del siglo XIX y principios del XX, es, con confianza media, inusualmente alta en el contexto de variaciones a escala centenaria de la últimos dos milenios. La magnitud de la media mundial a escala centenaria las variaciones del nivel del mar no superaron los 25 cm en los últimos milenios (confianza media).

Hay un nivel de confianza muy alto en que la media global máxima nivel del mar durante el último período interglaciar (129.000 a 116.000 hace años) fue, durante varios miles de años, al menos 5 m más alto que el presente y alta confianza de que no superó los 10 m por encima del presente. La mejor estimación es 6 m más alta que la actual. Basado en cambios de elevación derivados de una muestra de un núcleo de hielo de Groenlandia, la capa de hielo de Groenlandia muy probablemente contribuyó entre 1,4 y 4,3 m equivalentes al nivel del mar, lo que implica con confianza media una contribución de la capa de hielo antártica al nivel medio global del mar durante el último período interglaciar.

Existe un alto grado de confianza en que el nivel medio global del mar estaba por encima presente durante algunos intervalos cálidos del Plioceno medio (3.3

a 3,0 millones de años), lo que implica un volumen reducido de las capas de hielo polar. Las mejores estimaciones de varios métodos implican con alta confianza que el nivel del mar no ha superado los +20 m durante los períodos más cálido períodos del Plioceno, debido a la desglaciación de Groenlandia y el  área occidental de la Antártida y algunas áreas de la capa de hielo de la Antártida oriental.

 

Se habla mucho de si el nivel del mar aumentará un metro de aquí al año 2100. Los registros geológicos nos dicen que si hoy dejásemos de emitir gases de invernadero, el nivel del mar subirá hasta cerca de 20 metros. El único consuelo que podemos tener, es que no será en este siglo.

 

Cambio climático reciente observado en el contexto de variabilidad climática interglacial

 

Nuevas reconstrucciones de temperatura y simulaciones de los milenios más cálidos del último período interglaciar (129.000 a 116.000 hace años) muestran con confianza media que la media global las temperaturas superficiales anuales nunca fueron más de 2°C más altas que las temperaturas preindustriales. La temperatura de la superficie en latitudes altas, promediada sobre varios miles de años, fue al menos 2°C más cálida que la actual (alta confianza). Un mayor calentamiento estacional y anual debido a un forzamiento orbital en latitudes altas, confirma la importancia de las retroalimentaciones de la criosfera para la estacionalidad. Durante estos períodos, las concentraciones atmosféricas de GEI estaban cerca del nivel preindustrial.

 

Hay un nivel de confianza alto en que el calentamiento medio anual de la superficie desde el siglo XX ha revertido las tendencias de enfriamiento a largo plazo de los últimos 5000 años en latitudes medias a altas del hemisferio norte. Las reconstrucciones de la temperatura de la superficie revelan una  tendencia multimilenaria al enfriamiento a lo largo de los últimos 5000 años. La última tendencia al enfriamiento persistió hasta el siglo XIX y puede atribuirse con alta confianza al forzamiento orbital, según simulaciones de modelos climáticos.

 

Existe una confianza media a partir de las reconstrucciones de que la actual la retirada del hielo marino en el verano (1980–2012) no tiene precedentes y las temperaturas de la superficie del mar en el Ártico han sido anormalmente altas en la perspectiva de al menos los últimos 1450 años. Existe un alto grado de confianza en que la retirada de los glaciares extratropicales del hemisferio norte hace entre 8000 y 6000 años se debieron principalmente a la alta insolación de verano (forzamiento orbital). El retroceso glaciar actual ocurre dentro de un contexto de forzamiento orbital que sería favorable para el crecimiento de los glaciares en el hemisferio Norte. Si los glaciares continúan reduciéndose al nivel actual, la mayoría de los glaciares extratropicales se reducirán a la mínima extensión, que existió entre hace 8000 y 6000 años, dentro de este siglo (confianza media).

 

Para las temperaturas medias anuales del hemisferio Norte, el período 1983–2012 fue muy probablemente el período de 30 años más cálido de los últimos 800 años (nivel de confianza alto) y probablemente el período de 30 años más cálido del últimos 1400 años (confianza media). Esto está respaldado por la comparación de temperaturas instrumentales con múltiples reconstrucciones de una variedad de datos indirectos y métodos estadísticos. En respuesta a la radiación solar, forzamiento volcánico  y antropogénico, los modelos climáticos simulan los cambios de temperatura observados durante los últimos 1200 años en el hemisferio norte, que son generalmente consistentes en magnitud con las reconstrucciones, dentro de sus rangos de incertidumbre.

 

Las reconstrucciones de temperatura de la superficie a escala continental muestran, con alta confianza, períodos de varias décadas durante el óptimo climático medieval (950 a 1250) que algunas regiones fueron tan cálidas como  como a mediados del siglo XX y en otros tan cálidas como a finales del siglo XX. Con un nivel de confianza alto, estos períodos cálidos regionales no fueron tan sincrónicos entre regiones como el calentamiento desde mediados del siglo XX. Basado en la comparación entre reconstrucciones y simulaciones, hay un alto nivel de confianza en que no solo influyeron los forzamientos orbitales externos, el forzamiento solar y el volcánico, también contribuyó sustancialmente la variabilidad interna, al patrón espacial y al momento en que  la temperatura de la superficie cambió entre las condiciones de óptimo climático medieval y la pequeña edad de hielo (1450 a 1850).

 

Existe un alto nivel de confianza para las sequías durante el último milenio fueron de mayor magnitud y mayor duración que las observadas desde principios del siglo XX en muchas regiones. Hay confianza media en que ocurrieron más megasequías en el monzón de Asia y condiciones más húmedas prevalecieron en las zonas áridas de Asia Central y el Sur Región monzónica americana durante la Pequeña Edad de Hielo (1450 a 1850) en comparación con el óptimo climático medieval (950 a 1250).

 

Con confianza alta, durante los últimos cinco siglos, ocurrieron inundaciones mayores que las registradas desde 1900 en el norte y Europa central, región del Mediterráneo occidental y Asia oriental. Hay confianza media en que las grandes inundaciones modernas son comparables igualan o superan las inundaciones históricas en magnitud y/o frecuencia en el Cercano Oriente, India y América del Norte central.

 

Cambios pasados en los modos climáticos

 

Nuevos resultados de registros de coral de alta resolución con confianza alta indican que el sistema El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) se ha mantenido muy variable a lo largo de los últimos 7000 años, sin mostrar evidencia perceptible de una modulación orbital. Esto es consistente con una débil reducción de la amplitud a mediados del Holoceno de solo un 10% simulada por la mayoría de  modelos climáticos.

Con alta confianza, los cambios decadales y multidecadales en el Índice de Oscilación del Atlántico Norte (NAO) de invierno observado desde del siglo XX  tiene precedentes en el contexto de los últimos 500 años. Períodos de NAO invernal negativa o positiva con fases persistente, similares a las observadas en las décadas de 1960 y 1990 a 2000, respectivamente, no son inusuales en el contexto de las reconstrucciones NAO durante al menos los últimos 500 años.  

 

Cambio climático abrupto e irreversibilidad

 

Con confianza alta, el modo interglaciar de la circulación de vuelco meridional del océano Atlántico (AMOC) [Corriente del Golfo] puede recuperarse de una entrada de agua dulce a corto plazo en el norte subpolar Atlántico. Hace aproximadamente 8200 años, una repentina liberación de agua dulce ocurrió durante las etapas finales del derretimiento de la capa de hielo de América del Norte. Las observaciones  paleoclimáticas y los resultados del modelo indican, con un alto nivel de confianza, una marcada reducción en la fuerza de la AMOC seguida por una recuperación rápida, dentro de aproximadamente 200 años después de la perturbación.

 

A partir de nuevas reconstrucciones paleoclimáticas y estudios de modelado, hay un nivel de confianza muy alto de que la AMOC se ha reducido y el enfriamiento en la región asociada del Atlántico Norte, ha provocado desplazamientos hacia el sur de la Zona de Convergencia Intertropical Atlántica, y también ha afectado a América (Norte y Sur), y a los sistemas monzónicos africanos y asiáticos.

Es virtualmente seguro que el forzamiento orbital no podrá desencadenar una glaciación generalizada durante los próximos 1000 años. Los registros paleoclimáticos indican que, para configuraciones orbitales cercanas a la actual, los comienzos de la eras glaciares solo ocurrieron para concentraciones de CO₂ atmosférico significativamente más bajas que los niveles preindustriales.

 Los modelos climáticos no simulan un inicio glacial durante los próximos 50.000 años si Las concentraciones de CO₂ se mantienen por encima de 300 ppm.  Hay un nivel de confianza alto en que los volúmenes de hielo de Groenlandia y las capas de hielo de la Antártida occidental se redujeron durante los períodos de la últimos millones de años que fueron globalmente más cálidos que el presente. Las simulaciones de modelos de la capa de hielo y los datos geológicos sugieren que la capa de hielo de la Antártida Occidental es muy sensible al calentamiento del subsuelo del Océano Austral e implican con confianza media que la capa de hielo de la Antártida Occidental se puede  retirar si la concentración de CO₂ atmosférico se mantiene dentro o por encima del rango de 350 ppm a 450 ppm durante varios milenios.

El cambio climático actual ha trastocado múltiples procesos naturales hasta el punto de que algunos de ellos, como las glaciaciones no se producirán con los niveles actuales de CO₂  durante miles de años en el futuro.

 

 

La amenaza del Cambio climático (2ª parte)

Guerra perpetua

Si bien el cambio climático produjo una sequía que contribuyó a la guerra civil en Siria, no es exactamente justo decir que el conflicto es el resultado de aquella sequía, por ejemplo, el Líbano sufrió la misma sequía. Pero se ha logrado cuantificar algunas relaciones no obvias entre la temperatura y la violencia: por cada medio grado de calentamiento, las sociedades verán un aumento de entre 10 y 20 por ciento en la probabilidad de conflicto armado. Los  conflictos sociales  podrían más que duplicarse este siglo. 

Stormtrooper.

La amenaza del Cambio climático

Es  peor de lo que pensamos. Nuestro miedo por el calentamiento global a un aumento en el nivel del mar, ha cegado nuestra percepción de otras amenazas, mucho más cercanas. Los océanos en ascenso son una mala noticia pero no la peor.

Hasta hace poco, el permafrost no era una gran preocupación, porque, como su nombre indica, era un suelo que permanecía permanentemente congelado. Pero el permafrost ártico contiene 1,8 billones de toneladas de carbono, más del doble de lo que actualmente contiene la atmósfera de la Tierra. Si se derrite y libera, ese carbono se puede liberar como metano, que es 34 veces más poderoso que el dióxido de carbono.

Los datos de satélite muestran que el calentamiento global desde 1998 se produce a más del doble de velocidad de lo que se había pensado.

Cambio climático y la extrema temporada de huracanes de 2017

Como ya indiqué en la entrada del huracán Ophelia, aunque no se puede determinar que  un único huracán sea causado por el cambio climático, el hecho de que cada vez sean más destructivos, más potentes y afecten a zonas que antes estaban libres de ellos, es un claro indicativo de que algo está cambiando.

El verano y el otoño de 2017 han visto una inusual sucesión de huracanes, de intensidad sin precedentes, en el Atlántico Norte y el Caribe. El huracán Harvey causó graves inundaciones en Houston. Irma, fue uno de los dos huracanes más intensos jamás registrados en el Atlántico Norte y arrasó las zonas por donde pasó. María arrasó Puerto Rico y las islas Vírgenes. Tanta destrucción hace preguntarse si el cambio climático no habrá influido en acontecimientos tan extremos. Los expertos van teniendo cada vez más claro cuáles serán las consecuencias en un mundo más cálido.

Huracán Irma en Septiembre de 2017. www.theatlantic.com

Verano de 2017 y cambio climático

En 2017 el verano ha sido una vez más excepcional, en realidad el tiempo es excepcional desde octubre de 2014 cuando  comenzaron a batirse récords de calor de forma sistemática cada pocos meses, pero es en verano cuando más se nota, de hecho esta vez el verano en España ya comenzó antes del 21 de junio (desde el punto de vista meteorológico)  pues comenzó a principios de junio con:

La gran ola de calor de junio de 2017

Madrid tuvo una temperatura media de 5ºC por encima de lo normal para junio.

Entrevista con Freeman Dyson, o cómo arrimar el ascua a su sardina (2ª parte)

En una entrada anterior, ponía la primera parte de esta entrevista con Freeman Dyson en la que añadía mis comentarios en azul para distinguirlos de las palabras de Dyson. En esta entrada traigo la segunda parte de la entrevista, tan interesante o más que la primera.

La entrevista está tomada de una página de negacionistas del cambio climático pero si leemos atentamente las palabras del sr. Dyson vemos que les sale el tiro por la culata, pues no solo no niega que el cambio climático exista y que sea provocado por el CO2, sino que da unas lecciones magistrales del funcionamiento de la atmósfera y el clima, como no podía ser menos para un físico de la talla del señor Dyson. Les dejo con la segunda parte de la entrevista.

Entrevista con Freeman Dyson, o cómo arrimar el ascua a su sardina

Los dos últimos artículos trataban de cómo, la negación del cambio climático es una pseudociencia. En uno de los razonamientos hablaba del principio de autoridad. Pues bien, aquí se entrevista  a Freeman Dyson como “autoridad”. Por otra parte el señor Dyson que es físico y sabe lo que dice, dice cosas bastante razonables, el problema está en las conclusiones torticeras que se sacan de una lectura rápida y poco reflexiva y enseguida ponen al señor Dyson de parte de la negación del cambio climático, otro claro ejemplo de manipulación, aún sin modificar lo que dice, simplemente manipulando las conclusiones. Me extraña mucho que los negacionistas hayan publicado esto, porque el señor Dyson da unas explicaciones bastante clarificadoras sobre cómo funciona el cambio climático inducido por nosotros. Me da la impresión, de que, o bien no se han terminado de leer la entrevista, o no la han comprendido.

Aquí la entrevista en su contexto negacionista y a continuación una lectura más reflexiva sobre las respuestas que da el sr. Dyson.

  

Pongo la entrevista  y añado mis comentarios en azul para que se distingan bien de la entrevista original.

  

Freeman Dyson. Es un matemático y físico nacido en Inglaterra en 1923 y nacionalizado estadounidense. Su prestigio en el mundo científico es grandísimo. Pocos científicos han sido capaces de tener contribuciones importantes a tantos campos diversos de la Ciencia, porque si algo caracteriza a Dyson es que le gusta abordar problemas muy diversos.

Freeman Dyson (Rankia)

El Plioceno en el centro de la península Ibérica

Introducción

Dadas las incertidumbres en la predicción de cómo el clima responderá a las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero, sería beneficioso identificar análogos geológicos. 

Los climas del pasado pueden servir como análogo para evaluar el futuro cambio climático. Sin embargo, estos periodos no se pueden considerar verdaderos análogos perfectos, ya que representan climas en equilibrio de CO2 a largo plazo, mientras que las emisiones de gases de efecto invernadero proporcionan un progresivo forzado del clima hasta el punto de que aunque hoy dejásemos de emitir, la temperatura seguiría subiendo durante varios siglos. 

Los intervalos cálidos pasados de la historia de la tierra, ofrecen una oportunidad única, para investigar los procesos que se llevaron a cabo durante los periodos cálidos del clima (con niveles altos de CO2). 

Lausilva en Garajonay, tomado de murhotels

Las tres crisis: hablando en la radio

Agradezco a Lucía y Carlos por permitirme hablar en su programa de radio Diario del Jarama. Esta vez me metí en un barrizal aún más complejo que la ola de calor asociada al cambio climático de 2015 y traté de explicar de un plumazo y en menos de media hora las tres crisis: el agotamiento de los recursos no renovables, la saturación de los sumideros, atmósfera y océano y la crisis económica y social asociada a dichos agotamientos, con el concepto de crecimiento como aglutinante de estas tres crisis.

Foto tomada de noticias.coches.com

Al intentar explicar algo tan denso y tan complejo dejé muchos temas abiertos, de hecho, iba abriendo temas y ahí se quedaban, espero al menos que se tome como una introducción muy superficial de los problemas de nuestra sociedad.

El calentamiento global y "el niño" llevan al colapso al hielo polar

Aunque los medios de comunicación no han dicho nada aun, este año el colapso del hielo marino polar en el ártico está siendo catastrófico, En marzo comenzaron a formarse las típicas grietas al Norte de Canadá como sucede todos los años pero este año dichas grietas se han extendido en un enorme lóbulo hasta casi el polo Norte y después el lóbulo se fracturó completamente y produjo grietas hasta muy cerca del polo Norte. 

Mosaico de fotos del océano ártico el 10 de Mayo de 2016 
con grandes grietas por todo el casquete polar.