La amenaza de nuestra generación. Primera parte.

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La Administración Nacional del Espacio y la Aeronáutica estadounidense NASA lanzó el 2 de Julio su primer satélite, cuya misión específica es monitorear los niveles de Dióxido de Carbono ( CO_2 ) de la atmósfera terrestre. El Observatorio Orbitante de Carbono-2, o OCO-2 por sus siglas en Inglés, recolectará datos con la precisión, resolución y cobertura necesarias para caracterizar dónde se produce y consume el dióxido de carbono a escalas regionales. También será capaz de medir la variabilidad de la concentración de CO_2, con el paso de las estaciones, durante sus dos años programados de funcionamiento.“El Cambio climático es el desafío de nuestra generación” dijo el administrador de la NASA, Charles Bolden, al servicio de prensa de esa institución, Latest News. El cambio climático está ocurriendo, de eso no hay duda, pero ¿está la mano del hombre implicada de manera significativa?  Es una pregunta que requiere un esfuerzo en investigación enorme pues está en la mesa de debate público tanto a nivel político, económico y ético. Entre las metas más importantes de este laboratorio flotante de última generación es determinar hasta qué punto las altas concentraciones de los gases, que producen el efecto invernadero, provienen de actividades humanas.

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Mar de Amundsen. Crédito de la foto: Wikipedia

Noticias recientes sobre el derretimiento de grandes capas de hielo en la costa oeste de la Antártida y la perspectiva real de un alza significativa en el nivel de los océanos1, han puesto nuevamente el tema del cambio climático en el tapete de la prensa internacional. Grandes porciones de hielo del Mar de Amundsen parecen haber entrado en un proceso de retroceso y liquefacción que es “indetenible”. “Ha pasado el punto de no retorno” aseveró el investigador principal a cargo de estos estudios por la Universidad de California, Irving y NASA, Eric Rignot a Scientific American. En cifras estamos hablando de pérdidas de aproximadamente 100 km al año de hielo desde el 2002 (Cifras de la NASA). Aparte del desastre ecológico, la preocupación es que en estos deshielos hay suficiente agua para subir el nivel del mar globalmente en aproximadamente 1 metro en total, con grandes riesgos de que estos retrocesos sigan a otros en el mismo sector al oeste de la Antártida. Sin embargo, algunos investigadores proponen que los deshielos de la Antártida no se deben al cambio climático sino a corrientes, llamadas geotermales, producidas por volcanes que yacen debajo2.

En todo caso, la cantidad de datos recolectados como evidencia del cambio climático es abrumadora. Científicos y especialistas de diferentes áreas de ciencias naturales, fundamentales y aplicadas integran sus conocimientos y técnicas para tener visiones complementarias que nos lleven a dilucidar el panorama del futuro del clima en nuestro planeta, en el que hay involucrados procesos biológicos, geológicos, químicos, físicos y hasta astronómicos. Además de la NASA, instituciones similares como la Agencia Espacial Europea, ESA, la Administración Nacional Atmosférica y Oceánica Estadounidense NOAA, asociaciones como la Unión Americana de Geofísica AGU, el Panel Intergubernamental para el Cambio Climático IPCC y un sin número de departamentos en universidades, abordan el tema realizando estudios de carácter multidisciplinario. Aun cuando hay mucho escepticismo por parte del público, de algunos miembros de la propia comunidad científica, como el climatólogo Roy Spencer, ex investigador de la NASA e incluso cuando escritores famosos han publicado “Best Sellers” calificando a los científicos que trabajan en cambio climático de “pertenecer a un plan de conspirativo”3, la NASA asegura que existen hechos que ya no están en disputa.

1.El Dioxido de Carbono es un gas que produce efecto invernadero, es decir, que es capaz de atrapar energía del sol reflejada por la tierra incrementando la temperatura en la atmósfera.  La evidencia se viene analizando desde el siglo XIX4

2.El clima en la tierra responde a cambios en el comportamiento solar, al movimiento de la tierra como planeta y a los niveles de los gases de invernadero en la atmósfera.

Los indicadores.

Lo que los científicos llaman “clima” (de la definición de climate en inglés) es el conjunto de condiciones ambientales de una región particular y su observación a través el tiempo. Los Indicadores conforman el conjunto de parámetros que tienen impacto en el clima y que presentan patrones observables en el tiempo. Los más relevantes son

1.El aumento en la concentración de CO_2 disuelto en la atmósfera.

2.El aumento en las temperaturas globales en las ultimas décadas desde el siglo XIX.

3.La cantidad de hielo que se ha ido perdiendo en el casquete Ártico, en la Antártida y en Groenlandia y su dinámica.

4.El aumento en nivel del mar. Cifras de la NASA muestran un aumento de 3.17 mm al año entre 1993 y el presente.

5.Otras observaciones de carácter biológico como comportamientos de animales y sus hábitos migratorios, o el comportamiento de los arrecifes de coral5

Pero, ¿en qué escala de tiempo se estudian estos cambios?  Esa es una pregunta importante pues la tierra ha tenido una evolución geológica y climática desde su nacimiento hace aproximadamente 4600 millones de años y ha mostrado cambios en indicadores del clima que son apreciables en la escala de los millones de años, otros en el orden de los cientos de miles de años y otros en los cientos de años. Por ejemplo, desde el Cenozóico, hace unos 65 millones de años, se tiene registro de un enfriamiento paulatino de la tierra. Luego, en una reconstrucción de las temperaturas globales remontándonos unos 500mil años atrás hasta el presente, se observan unas oscilaciones muy marcadas más o menos cada 100mil años, de unos 10 ºC, entre lo que conocemos como los periodos interglaciales.

El astrofísico serbio Milutin Milancović, en los años 30 y 40, fue pionero en el estudio de éstos ciclos (que actualmente llevan su nombre). Él calculó las deformaciones periódicas de la órbita de la tierra, y las variaciones en la inclinación y precesión del eje de rotación de la tierra, con una precisión tal que le permitió predecir las estaciones. Estos movimientos del planeta causan variaciones en las cantidades de energía solar que llegan a la tierra. De sus observaciones propuso la existencia de una relación entre el movimiento terrestre y los patrones climáticos a escalas de los cientos de miles de años6. Efectivamente, algunos científicos aun sostienen que los ciclos de Milanković son determinantes en el clima y son el origen en los grandes cambios climáticos de los periodos interglaciales7.

No obstante, muchos  expertos piensan que el movimiento planetario no explica del todo los patrones climáticos del pasado, ni los cambios del presente. En esta línea es imperativo mencionar científicos con impacto en los medios de comunicación como Neil De Grasse Tyson, quien mantiene una campaña de concienciación sobre la huella del hombre en el cambio climático del presente. La serie Cosmos: Una Odisea del Epacio-Tiempo, escrita por Ann Druyan, Carl Sagan y Steven Sorter, dedicó un episodio, de excepcional estética y pedagogía, completamente al cambio climático. En esa entrega que inusualmente incluyó una buena cantidad de bibliografía científica, Neil de Grasse Tyson afirma:

A lo largo de toda la historia de la tierra, el clima ha cambiado, siempre en respuesta a grandes fuerzas. En este momento, la fuerza que más influye en el cambio climático es el aumento del dióxido de carbono proveniente de la quema de combustible fósil, que está atrapando buena parte del calor producido por el sol”.

Lo cierto es que la última glaciación fue entre hace 100 mil a 12 mil años y desde entonces hemos experimentado aumentos de temperatura en la escala de los cientos de años8. Es en éste periodo que es relevante el estudio del impacto del ser humano, cuyo registro más antiguo data de los 195 mil años. Tan importante como determinar nuestra responsabilidad en el cambio climático, pudiera ser el preparar a la humanidad para sobrevivirlo. Así lo plantea el físico teórico Carlo Rubbia: ¿de qué forma el cambio en el clima puede afectar la civilización tal como la conocemos?  ¿debemos arriesgarnos a perder, parcial o completamente, el conocimiento que hemos adquirido y las formas de tecnologías alcanzadas?  Rubbia, en su controversial seminario que ha dictado en varias instituciones de clase mundial, sostiene que la civilización ha sido posible gracias a las condiciones climáticas de los últimos 10mil años y que una catástrofe ambiental, si bien no produce nuestra extinción, de seguro sería desastrosa para la civilización. Así que el interés es estudiar los indicadores y su comportamiento durante las últimas glaciaciones para comparar con el presente, prestando especial atención al desarrollo del clima en los últimos 10 mil años y su tendencia en los últimos siglos.

En la segunda parte hablaré de la huella del hombre en el cambio climático.

  1. literatura cientifica en: Rignot et. al.,  Spence et. al.,  y Joughin et. al. []
  2. Schoeder, Dustin M; Blankenship, Donald D.; Young, Duncan A.; Quartini, Enrica. “Evidence for elevated and spatially variable geothermal flux beneath the West Antarctic Ice Sheet”. Proccedings of the National Academy of Science of the United States of America. 8 May 2014, vol. 111, núm. 25, p. 9070-9072.  []
  3. Crichton, 2005 []
  4. -ARRHENIUS, Svante. “On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground”. Philosophical Magazine Journal of science. April 1896. Series 5, vol. 41, p. 237-276. 
    -CALLENDAR, G. S. “The artificial production of carbon dioxide and its influence on temperature”. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 10 September 2007, vol. 64, Issue 275, p. 223-240.
    -HULBURT, E. O. “Tables of the Ionization in the Upper Atmosphere”. Physical Review. 15 March 1932, vol. 39, p. 977. []

  5. Felis et. al. []
  6. GRUBIĆ, Aleksandar. “The astronomic theory of climatic changes of Mulutin Milanković”. Episodes, Clasic Papers. Septiembre 2006, vol. 29, núm. 3, p. 197-203 []
  7. -HEYS,J. D.; IMBRIE, J., and SHACKLETON, N. J. “Variations in the Earth’s Orbit: Pacemaker of the Ice Ages”. Science. 10 December 1976, vol. 194, núm. 4270, pp. 1121-1132.

    -LASKAR, J.; FIENGA, A.; GASTINEAU, M. and MANCHE, H. “La2010: a new orbital solution for the long term motion of the Earth”. Astronomy and Physics. 2011, vol. A89, p. 1-15. []

  8. ZACHOS, J.; PAGANI, M.; SLOAN, M.; THOMAS, E.; BILLUPS, K. “Trends, rhythms, and aberrations in global climate 65 Ma to present”. Science. 2001, vol. 292, p. 686-693. []
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