Exploradores en el Ártico en el siglo XIX. ¿El Ártico se funde?

Este es un resumen del artículo de los investigadores James E.Overland y Kevin Wood  en el  que muestran el uso de instrumentos y registros históricos descriptivos para probar la certeza de la hipótesis de que las condiciones ambientales observadas por los exploradores del siglo XIX  en el archipiélago canadiense fueron consistentes con una Pequeña Edad de Hielo tal y como es sugerido en conclusiones de otras reconstrucciones climáticas (metodología de estratigrafía de núcleos de hielo) y aceptado  por los defensores de la Teoría del Cambio Climático.

Concluyen que de los testimonios y registros de los exploradores se deduce poca evidencia de frío extremo y proporcionan una reconstrucción climática disconforme con la obtenida por medio de la estratigrafía de núcleos de hielo (la aceptada por el IPCC de la ONU). 

En la actualidad, y dentro del contexto alarmista de las noticias relacionadas con el Cambio Climático, la disminución de la masa de hielo en el Ártico se presenta con frecuencia como un acontecimiento excepcional y catastrófico, consecuencia de las elevadas emisiones de CO2 de los últimos 80 años.
Pero  de la lectura de los registros históricos de los exploradores árticos del siglo XIX se deduce que la disminución de la masa de hielo ártico no es algo excepcional sino que ya se ha producido en otras épocas (con menos CO2 en la atmósfera que en la actualidad) y que han venido seguidas de  otras fases de recuperación .   

Las expediciones organizadas en el siglo XIX para encontrar un tránsito por el denominado Paso Ártico del Noreste, se percibieron en general como grandes fracasos, como un vana y trágica exploración fallida ; la causa se ha venido atribuyendo a las extraordinarias condiciones de frío asociado a la denominada "Pequeña Edad de Hielo". 

Esa perspectiva había sido reforzada desde 1970, cuando las reconstrucciones del paleoclima basadas en el hielo del Ártico (estratigrafía de núcleos de hielo) parecieron confirmar la existencia de condiciones excepcionalmente frías conforme con  lo que los glaciólogos habían denominado como la "Pequeña Edad de Hielo", con temperaturas más frías que la media de los primeros años del siglo 20 [Koerner, 1977; Koerner y Fisher, 1990; Overpeck et al., 1998].

Sin embargo, el examen de 44 registros de exploradores del Ártico occidental desde 1818-1910 revela que los indicadores del clima tales como:
a) navegabilidad,
b) distribución y espesor de hielo anual del mar
c) temperatura media mesual del aire en superficie, y
d) el inicio de la fusión y congelación 
estaban dentro de la actual gama de variabilidad, entendiendo por "actual" la referencia al periodo 1970-2000.

Si bien existe una amplia literatura sobre el historia de la exploración del Ártico del siglo XIX se ha hecho muy poco uso de observaciones científicas y meteorológicas detalladas compiladas durante muchas expediciones.

Hubo más de setenta expediciones o empresas científicas de diversos tipos enviados al Ártico canadiense en el período comprendido entre 1818 y 1910.
De este número total, se analizaron 44 informes científicos originales y relatos relacionados. 
La mayoría de los datos provienen de grandes expediciones navales, con gran capacidad, que abarcan varios años, con invernadas en el Ártico.

Hemos centrado nuestro análisis en los cuatro indicadores de cambio climático antes citados; a saber: extensión del hielo marino de verano, espesor anual del hielo marino, la temperatura media mensual, y el inicio de la fusión y de congelación como estima de media diaria de temperatura. 

Tanto la extensión del hielo marino y la aparición del inicio de la fusión y congelación se compararon con los del período de referencia de 30 años entre 1971-2000.
Los valores de espesor de hielo (media mensual), se compararon con los del período de 50 años entre 1951-2000.

Es quizás sorprendente que la mayor parte del Paso del Noroeste fuera ya navegado durante el siglo XIX con buques de las diferentes expediciones que quedaron tan solo a 150 km de completar el paso en un buen número de ocasiones.

Figura 1.

La imagen muestra la presencia de hielo en el mar el 10 de septiembre, que es la fecha habitual del mínimo anual de hielo durante el período de referencia 1971-2000 ( según el Servicio Canadiense del hielo, 2002). 

En varias ocasiones, las expediciones llegaron a menos de 150 km de completar el Paso del noroeste, pero incluso en años con condiciones desfavorables de hielo, la mayoría de los barcos eran todavía capaces de llegar a posiciones relativamente avanzados dentro del archipiélago canadiense.

En 1859, ya se habían descubierto todas las posibles rutas que comprenden el Paso del Noroeste.

La mas sorprendente es que, incluso en los años reconocidos como desfavorables (por más fríos), los buques todavía eran capaces de llegar a lugares cuya accesibilidad es semejante a la de las peores condiciones de hielo de la referencia moderna (1971-2000).

De 33 expediciones o suministros de barcos con destino a la parte occidental de Lancaster entre 1819 y 1859, sólo dos fallaron debido a las condiciones del hielo desfavorables.
Dieciocho mediciones de máxima anual del espesor del hielo marino se registraron entre 1819 y 1876; cuatro de ellos son incompletos, porque fueron interrumpidos antes del final de la estación.

De las restantes 14 observaciones, se obtuvo una media (anual) de 215 cm y un máximo de 250 cm.

En la actualidad (datos de la referencia moderna) , las condiciones de hielo para Resolute Bay, Sachs Harbor, y Mould Bay dan una media anual de 199 cm y una máximo en tres estaciones de 248 cm.

Por lo tanto, las observaciones históricas son consistentes con los valores del siglo XX.

Treinta y dos años aproximadamente de series mensuales de temperatura media del aire superficial  se recogieron durante los años comprendidos entre 1819 y 1854, y se comparó con la referencia de 50 años del periodo 1951-2000.
El  63% de los 343 valores de anomalías mensuales de la temperatura caen dentro de una normal desviación de la media de la referencia moderna. 

Los exploradores relatan que encuentran tanto años cálidos como años fríos.

Si bien los datos históricos de los viajes de exploración son intermitentes, tomados en su conjunto, proporcionan una perspectiva valiosa sobre el clima del pasado del Ártico canadiense.

Los exploradores encuentran a la vez temporadas cálidas y temporadas frías, y en general, las condiciones  de hielo que nos recuerdan a las del siglo XX.
La aparición temprana de la congelación en algunos casos representa la mayor aparente diferencia respecto de las condiciones actuales, mientras que el momento de la transición al estado fundido en la primavera mostró poco cambio respecto el presente.

Si hubiera habido un cambio en la media de la temperatura del aire de verano de la magnitud del sugerido por el método de estratigrafía en núcleos de hielo (isla de Devon), las indicaciones de  más frío  habrían sido detectados en nuestra análisis. 
Los relatos y registros de los exploradores no avalan los resultados de reconstrucción de temperaturas por estratigrafía de núcleo de hielo.

Por último, debemos señalar que es engañoso afirmar que no se encontró el Paso del Noroeste y que el el fracaso se debió a un clima adverso extraordinariamente frío.

De hecho, todas las rutas posibles que componen el Paso del Noroeste fueron descubiertos, y casi toda la costa laberíntica fue asignada durante este periodo.

Un resultado de navegación similar podría obtenerse hoy dentro de los límites de navegación en las condiciones presentes.

Figura. 2. 

Los exploradores encontraron ambas condiciones representadas en los dibujos, en la isla de Beechey:  poco hielo (1850) y mucho hielo (1853).

El estado de hielo favorable y desfavorable en las proximidades de la isla de Beechey ilustran la gama de condiciones de hielo en diferentes años.

La Figura A ilustra la situación de la H.M.S. Resolute y el vapor Pioneer el 5 de septiembre 1850 [tomado de Facsímil del Ártico, Illustrated News, cortesía de Elmer E.Rasmuson Biblioteca, Univ. de Alaska- Fairbanks].

La Figura B muestra el H.M.S. Breadalbane y el vapor Phoenix atrapados en el banco de hielo el 21 de agosto 1853.

El Phoenix escapó, pero el Breadalbane fue aplastado por la presión del hielo y se hundió (Archivos Nacionales de Canadá, el número de acceso 1989-399-4).

Referencias:

Bradley,R. S. and P.D. Jones,“Little Ice Age”summer temperature variations:Their nature and relevance to recent global warming trends,The Holocene,3, 367–376, 1993.

Jones,P.D. and K. R. Briffa,The “Little Ice Age”: Local and global perspectives, Climatic Change,48, 5–8, 2001.

Koerner,R. M.,Devon Island ice cap: Core stratigraphy and paleoclimate, Science,196, 15–18, 1977.

Koerner,R.M. and D.A. Fisher,A record of Holocene summer climate from a Canadian high-Arctic ice core, Nature,343, 630–631, 1990.

Neatby, L. H., In quest of the North West Passage,pp. 135–136, Longmans,Toronto, 1958.

Oglvie,A.E. J., and T. Jónsson,“Little Ice Age” research:A perspective from Iceland, Climatic

Change, 48, 9–52, 2001.

Overpeck, J. et al.,Arctic environmental change of the last four centuries,Science,278,1251–1256,1998.

Información del autor de la fuente original:

James E.Overland, Pacific Marine Environmental Laboratory/NOAA, Seattle,Wash., and Kevin Wood , Arctic Research Office/NOAA, Silver Spring,Md.

Cambio Climático: el polémico asunto de la medición de la temperatura global de la superficie de la Tierra.

Iosu Marruedo. Biólogo

¿Como se determina la Temperatura superficial  media anual en el planeta? 
La obtención de un único número que caracterice la temperatura media superficial (anual) es una operación compleja y de significado desconcertante para el ciudadano, pues puede ocurrir que no corresponda con su "experiencia vital local".
Pensemos que la variabilidad de temperatura para un mismo día, en un mismo lugar, puede oscilar fácilmente entre 2º C y 16º C (por ej. un día normal de otoño en Pamplona, Navarra). También durante un mismo día en diferentes lugares de la Tierra; así, por ej.,  el 10 de agosto de 2010 en la Antártida se registró una temperatura de - 93.2ºC cuando en Trinidad (Bolivia) era de  + 28ºC.

La temperatura superficial terrestre es una magnitud extremadamente variable: varía en un mismo día, varía de un lugar a otro y de un año a otro.
Su valor medio, es útil solo cuando se contempla por "el retrovisor", cuando pasados un buen número de años podemos mirar hacia atrás y observar la tendencia o comportamiento medio global durante esos años (nunca menos de 25-30 años).

Obtener un único valor de temperatura representativo de toda la superficie del planeta requiere el manejo de cientos de miles de datos, procedentes de todos los puntos de la Tierra, correspondientes a los 365 días de cada año, durante una larga serie de años.

Para conseguirlo, son dos los elementos necesarios:
1) Un instrumento de medición de la temperatura. En la actualidad, se utilizan principalmente dos tipos de instrumentos de medida: los instalados en estaciones meteorológicas terrestres continentales (termómetros)  y a bordo de barcos (para datos de la superficie oceánica), y los instalados en satélites que orbitan alrededor de la Tierra. Estos últimos llevan a bordo termómetros de precisión (resistencia redundante de platino) calibrados en el laboratorio antes de su lanzamiento.
2) Una metodología para el tratamiento estadístico de los cientos de miles de datos recogidos. Esta es quizás la parte más polémica o más frágil del complicado proceso de obtención de la Temperatura superficial global anual.
Dicho de otra manera: es posible que de un mismo conjunto de datos, dependiendo del tratamiento estadístico aplicado (decisión que adopta en cada caso el equipo de trabajo correspondiente) se obtengan resultados diferentes. Es por esto que suele ser frecuente el fuego cruzado de críticas y acusaciones de manipulación de datos entre los diferentes equipos (diferentes metodologías) que ofrecen información de la Temperatura Global..

Existen cinco registros o bases de datos oficiales para la medición de la Temperatura global de la superficial terrestre.
Tres de estas bases de datos se nutren de mediciones por instrumentos situados en la superficie de la Tierra (estaciones meteorológicas y barcos). Hay registros directos (termométricos) fiables desde 1850. Esta tres Bases de Datos son:

a) Base de datos del Instituto Goddard de Estudios Espaciales , NASA,  con datos procedentes de 6300 estaciones meteorológicas (GISTEMP  NASA).
b) Base de Datos de la Unidad de Investigación del Clima de la Universidad de East Anglia, corazón del IPCC  de la ONU (las últimas versiones de estas bases de datos son HadCRUT3 y HadCRUT4).
c) Base de Datos de la Administración Oceánica y Atmosférica de EEUU, ( GHCN  NOAA).

Suele haber diferencias entre el resultado presentado por estas tres bases de datos, debido fundamentalmente a que emplean diferente número de estaciones meteorológicas, con diferente localización y también emplean diferente metodología para la interpolación de los datos.

La imagen siguientes muestran un ejemplo de estas diferencias; vemos el resultado del GISS-NASA en rojo comparado con el del equipo del Hadley Centre (HadCRUT) en azul y con la versión del NOAA en verde. Se compara además con la versión de la Agencia Meteorológica del Japón, línea en morado.
La línea horizontal de referencia 0.0 corresponde al valor medio de temperatura durante el periodo 1951-1980.

Figura 1.

Las otras dos bases de datos registran mediciones realizadas por instrumentos situados en satélites; existe registro satelital continuo desde 1978:
d) Base de datos Sistemas de Teledetección RSS MSU , en California.
e) Base de Datos del Clima en la Universidad de Alabama en Huntsville, (UAH).

También existen diferencias entre los resultados presentados por RSS MSU y UAH, procedentes fundamentalmente de los diferentes algoritmos y procesos de conversión de la lectura del sensor instalado en el satélite en temperatura del aire (en realidad, lo que el satélite mide es la emisión de microondas de las moléculas de oxígeno de la atmósfera, que es función de la temperatura del aire; este valor de emisión del oxígeno debe convertirse en temperatura del aire).

En las imágenes siguientes (Figura 2. y 3.) podemos ver la versión del equipo UAH (Roy Spencer y John Christy) y la de RSS MSU (Mears) de California:

Figura2. 

Figura 3.

Pero cuando constatamos que las diferencias son mayores es cuando comparamos el resultado de las mediciones instrumentales (termométricas) con el de las satelitales (RSS MSU y UAH)..

¿Cuales son estas diferencias y qué importancia tienen?
1.- Las mediciones satelitales registran casi siempre temperaturas menores que las mediciones basadas en interpolación de los datos de estaciones meteorológicas en superficie.
2.- Entre las dos mediciones satelitales, la base UAH presenta menor tendencia global que la base RSS MSU.
3.- También muestran un área de enfriamiento para altas latitudes en el Hemisferio sur; muestran que el calentamiento no es homogéneo.
4.- Hay discrepancias entre UAH y RSS para ciertas áreas sobre el ecuador y Australia, en las que UAH registra enfriamiento y RSS calentamiento.
5.-  Las mediciones satelitales muestran una etapa de fuerte calentamiento entre los años 1993-1998 y una etapa de estabilización hasta 2014. Según UAH  y RSS, el calentamiento no es global y no es continuo.
Para los instrumentos situados en satélites, el año más caliente fue 1998; desde entonces la temperatura se ha estabilizado, desapareciendo el calentamiento hasta la primavera de 2015, cuando el intenso episodio de "El Niño" que todavía está activo provoca una nueva subida de temperatura.
6.- Para la UAH, 2015 es solo el tercer año más caliente, después de 1998 y 2010. Sin embargo para la NASA y para Hadley Centre, 2015 ha sido el año más caliente.
7.- Para el registro por satélite, durante el período comprendido entre octubre 1996 y octubre 2014 la tendencia de variabilidad ha sido cero. Es lo que se ha denominado "la pausa" (18 años de pausa en el calentamiento), que podemos ver en la imagen siguiente.

Figura 4.

El IPCC (panel de expertos de la ONU) no acepta los resultados basado en mediciones satelitales; pese a que estos ofrecen mayor cobertura global (desde 1979) cubriendo una mayor superficie de la Tierra (continentes y océanos) y registran series continuas de datos también en vertical (baja troposfera, media y alta troposfera).

Críticas hacia las mediciones satelitales:
Proceden fundamentalmente de los promotores y defensores de la Teoría del Cambio Climático.
Aducen que los algoritmos empleados en la conversión de datos y su interpolación son erróneos y que, sobre todo, el efecto de las masas de nubes distorsiona el valor real de temperatura en superficie, haciendo que estas aparezcan con valores menores que los registrados en estaciones meteorológicas.
Algunas de las personas que trabajan en esos equipos son tachadas de "negacionistas" con intereses espúreos.

Críticas hacia las mediciones con instrumentos de superficie (termométricas):
Proceden de los sectores de Ciencia escéptica con la Teoría del Cambio Climático.
Argumentan, por ejemplo, que en esas Bases de Datos existen amplias regiones de la superficie del planeta poco o nada representadas (especialmente la superficie oceánica) cuando otras, en cambio, lo están en exceso.
Se les atribuye una selección sesgada o intencionada de las estaciones meteorológicas utilizadas para el suministro de los datos, abundando las cercanas a grandes núcleos de población, donde por efecto de la "isla urbana de calor" (calor emitido por la propia ciudad) los registros siempre tienden a indicar calentamiento.

Así mismo, expresan desconfianza hacia los métodos de interpolación de datos empleados, con acusaciones de "cocinado" de datos (ver imagen de la izquierda), es decir, manipulación del tratamiento estadístico hasta lograr el resultado previamente esperado (hasta demostrar que existe una etapa de calentamiento global sostenido).

Esta última acusación se ha revitalizado como consecuencia de la modificación de la Base de Datos HardCRUT3 de la Universidad de East Anglia (el IPCC de la ONU) para dar lugar a la versión HardCRUT4.
Me explicaré:
Los 18 años de no calentamiento (octubre1996-0ctubre2014) conocidos como "la pausa" (Figura 4.) desconcertaron enormemente a los miembros del IPCC y comunidad de partidarios de la Teoría del Calentamiento Global. Nadie lo esperaba.
En la revista Investigación y Ciencia de junio de 2014, se publica una entrevista anterior con uno de los representantes más destacados del IPCC, Michael E. Mann, quien reconocía la existencia de un parón en el calentamiento; atribuía ese fenómeno (que no fueron capaces de predecir en el informe del IPCC de 2001) a un comportamiento inesperado del Sol y sobre todo, a la erupción del volcán islandés Eyjafjallajökull en 2010.
A continuación afirmaba: .. "pero el calentamiento regresará"...

La dichosa "pausa" era una molesta espina clavada en el corazón del IPCC. Sus modelos de proyección del futuro climático del planeta contenidos en el informe del año 2001 habían fallado estrepitosamente; ya que no habían sabido ver lo que sucedería en los próximos 13 años, todas las proyecciones a más largo plazo quedaban invalidadas. La valía de su modelo informático de proyección  quedaba muy dañada.

Pero todo se arregló en marzo de 2012; el director del Cru, Phil Jones, explicó que ... " HadCRUT se basa en observaciones y nos hemos dado cuenta que en años anteriores (anteriores a 2010) los datos del Ártico no se han capturado de manera integral debido a los pocos datos que se tienen de esa zona. Hemos realizado una nueva versión de la base de datos , HardCRUT4, en la que se han incluido más de 400 estaciones a lo largo del Ártico, Rusia y Canadá"...

Es decir, si se aumenta la representación o peso de las estaciones de lugares fríos para recalcular la temperatura de los primeros años del s. XXI, , la línea horizontal que indica tendencia cero desciende por el extremo izquierdo y aparece nuevamente como una pendiente ascendente hacia la derecha.
Y ya está ....  todo arreglado!; la pausa no existía, era un artefacto, una interferencia provocada por un error de captura e interpolación de datos. Nosotros, los del IPCC, teníamos razón y el calentamiento sigue siendo una realidad, tal y como nuestro modelo de proyección viene asegurando. Y todos contentos en el IPCC, la Teoría del Calentamiento Global sigue viva.

Pero claro está, en otros sectores de la ciencia del Clima, en otros equipos que trabajan con las otras bases de datos el asunto no ha pasado desapercibido y ha crecido el recelo y la desconfianza hacia HadCRUT.

Mientras tanto, esta es la evolución de la concentración de CO2 en la atmósfera comparada con la variación de temperatura global según la base de datos UAH y datos reconstruidos anteriores a 1979
(el valor 0.0 en el eje vertical izquierdo expresa la temperatura media en el período 1981-2010):

Figura 5.

Se pueden distinguir tres etapas:
Una primera parte entre 1960-1979 de escasa correlación temperatura-CO2.
Una segunda, 1980-2002 con buena correlación entre temperatura y CO2, y
Una tercera parte 2003-2014 de escasa correlación.

El núcleo central de la Teoría del Cambio Climático contiene dos enunciados:
1.- Desde la década de los 70 del pasado siglo, el planeta está inmerso en una etapa de calentamiento global rápido y sostenido.
2.- La causa de este calentamiento es el incremento de las emisiones de CO2 (y otros gases de efecto invernadero) procedentes de la actividad humana.

La medición y determinación de la temperatura global, contenido de esta entrada, afecta al primero de los dos enunciados. Aceptando la evidencia del calentamiento, vemos que hay diferentes estimaciones según la base de datos y metodología de trabajo utilizados para interpolación: ¿es global o no?, ¿es continuo o no? ¿cual es el ritmo de variación por década? ¿es un problema grave o leve? o ¿ni tan siquiera es problema?.

La causa del calentamiento para el IPCC de la ONU ha estado clara desde el principio: es el incremento de CO2 atmosférico. Siempre han afirmado que no puede ser ninguna otra cosa; por lo tanto, nunca han buscado "otra cosa", se han limitado a trabajar para reforzar todo aquello que señale la culpabilidad del CO2. Y cuando aparece alguna evidencia incómoda, se silencia, se suprime o se retoca.

Cuanto del calentamiento es debido a la variabilidad natural del clima y cuanto al CO2 emitido por la actividad humana es una pregunta tabú para el IPCC. Quien la haga será inmediatamente tachado de negacionista.
Afortunadamente, son numerosos los científicos (escépticos por ser científicos) que investigan la probable interacción de otras causas: así por ej.
a) el equipo de Roy Spencer  lleva años trabajando sobre la influencia en la variabilidad climática de la oscilación ENSO-El Niño y sobre los patrones de condensación nubosa,
b) los grupos de trabajo que estudian la oscilación de la actividad solar y las variaciones de su campo magnétcio
c) los investigadores en paleoclima que intentan mejorar el conocimiento del Clima en el pasado, y que así, actuando por homología, quizás podamos mejorar la comprensión del Clima presente y futuro  .....

¿Quien tiene razón?¿Cual es la medición correcta?
Difícil es saberlo, pero si atendemos a la opinión pública, he de reconocer que la Teoría del Calentamiento Global ha tenido un éxito insuperable (es la versión del IPCC, con la base de datos HadCRUT4) y se presenta como verdad indiscutible con amplio consenso a su favor:" el calentamiento global es una evidencia incuestionable, el planeta está afectado por una etapa de rápido y sostenido aumento de la temperatura provocado por las actividades humanas".  
Las demás versiones, matices .....  no aparecen en los medios de comunicación.

Pero si tenemos en cuenta que la opinión pública suele ser igual a la opinión publicada, el famoso consenso que respalda la versión HadCRUT4 y que patrocina el IPCC de la ONU, aparece como algo mucho más frágil. Los consensos científicos se establecen sobre el debate entre argumentos diferentes; y aquí no hay debate, solo verdad única (la del IPCC).

Así no se construyen los consensos, así se construyen los dogmas.