domingo, 15 de octubre de 2023

 ¿Por qué hace tanto calor? 

Iosu Marruedo. Biologo

Fue llamativo, por lo excepcional, el calor que percibimos en el hemisferio norte el pasado verano de 2022. Temperaturas muy elevadas sostenidas durante un elevado número de días. También este último verano (2023) y lo que llevamos de otoño, nos están "regalando" unas temperaturas de récord, generando no poca asombro en el mundo científico y en la opinión pública.

Si observamos los datos del registro satelital de la UAH ( desde 1979, fuente Roy Spencer, PhD) :

Click sobre la imagen, para ampliar.

En la gráfica anterior podemos constatar el gran salto de la anomalía de temperatura en la troposfera inferior de junio a julio de 2023 (tan solo en un mes, de +0,38ºC a +0,64ºC), seguido de un continuo ascenso durante agosto y septiembre, alcanzando valores de anomalía no vistos ni tan siquiera durante los muy intensos episodios de "El Niño" de 1998 y 2016-17. 

Desde mayo hasta septiembre de 2023, en cuatro meses, la anomalía de temperatura se ha incrementado en +0,63ºC (de +0,27ºC a +0,90ºC); esto es un "salto" nunca visto con anterioridad.

Desde que existe registro mensual satelital de temperatura (538 meses, desde 1979) septiembre de 2023 se clasifica como el mes más cálido en Tierra Global y en Océano Global, el segundo más cálido en el Hemisferio Norte, el primero en el Hemisferio Sur, el cuarto en Océano Global Hemisferio Norte y el primero en Océano Global en el Hemisferio Sur.

¿Qué está pasando en el Sistema Clima?

¿El calor excepcional de los veranos de 2022 y 2023 (incluído el inicio de este caluroso otoño) coincide con lo que ya se predecía en los modelos climáticos del IPCC y por lo tanto prueba la validez de éstos?

¿Es la evidencia que confirma la Teoría del Cambio Climático, tal y como nos lo vienen contando desde hace años, atribuyendo al incremento de emisiones de CO2 de origen antrópico (y otros gases EI) la principal responsabilidad del calentamiento? 

Ante estas preguntas, nos vamos a encontrar con dos modelos de respuesta:

El modelo de respuesta cerrada,  que nos dice que, en efecto, todo es Cambio Climático. Este modelo de respuesta vincula todos los fenómenos meteorológicos observados (periodos de sequía, elevadas temperaturas, DANA mediterránea ...) con la anunciada galería de impactos ambientales derivados del calentamiento global. Casi todo es ya sabido pues tenemos una Teoría que lo explica, el Cambio Climático:

a) el fenómeno del Calentamiento Global y sus consecuencias son ya  suficientemente conocidos. Sabemos qué está ocurriendo. 

b) tenemos un culpable identificado (las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero de origen antrópico). Sabemos por qué está ocurriendo.

c) y además sabemos que tenemos que hacer para revertir esta situación. Se han definido unas pautas de acción organizadas en tres áreas: avanzar en el proceso de transición energética para independizarnos de los combustibles fósiles (grandes inversiones económicas en nuevas áreas de negocio), ejecutar acciones de mitigación de "daños climáticos" allí donde ya se están produciendo (nuevas inversiones económicas y nuevas oportunidades de negocio) y definir y ejecutar un sistema de sanciones aplicable a los estados que se salgan del camino acordado (se entiende, de lo acordado en las sucesivas Cumbres del Clima).   

El modelo de respuesta abierta,  en este caso, percibimos el Sistema Clima como un sistema muy complejo, de evolución caótica, resultado de la interacción de numerosos agentes (los llamados agentes climáticos, hasta superar la decena) que actúan con diferentes velocidades y sentido. En este modelo abierto admitimos límites al conocimiento de lo que está pasando, cierta ignorancia sobre el funcionamiento de ese complejo sistema de interacciones. No lo sabemos todo (por ej, cual es el desencadenante de la oscilación "El Niño", la "lógica" de los patrones de nubosidad asociados ...).  

Ante la evidencia del aumento de temperatura global, se aboga por respuestas de reducción energética (reducción o contención del consumo de energía) junto con las de transición energética (hacia fuentes de energía no dependientes de los combustibles fósiles).

En este modelo, se propone actuar de modo global contra el problema de la contaminación de los Sistemas Naturales, más allá del objetivo de reducción de la emisión de gases EI a la atmósfera. Actuando de modo sistémico contra la contaminación, el objetivo de reducción de la emisión de gases EI se alcanzaría como efecto asociado, junto con la reducción de residuos plásticos, residuos tecnológicos, bélicos .....   Y después, que el Sistema Clima evolucione como sea, sin especular sobre si revertirá al estado preindustrial, al estado del siglo XV o al siglo XI.

En este sentido, y para quienes crean que aquí hay algo más que el aumento de emisiones antrópicas de CO2, les presento a continuación un listado de otras posibles causas, que podrían explicar el extraordinario calentamiento observado en el Hemisferio Norte durante estos tres últimos meses de 2023.

Hablemos de esas probables "otras causas" según diferentes expertos:

1.- Continua el aumento de concentración de CO2 en la atmósfera. (Fuente The Keeling curve)

Clik sobre la imagen, para ampliar


Como puede observarse en la gráfica de la curva de Keeling , la concentración de CO2 continúa en aumento. En octubre de 2022 era de 415 ppm y en octubre de 2023 es de 418.04 ppm.
El continuo incremento del consumo de energía fósil en el planeta, más el impacto de los agrobiosistemas intensivos unido al efecto de los numerosos incendios que hemos padecido este verano y las emisiones procedentes de fuentes naturales (vulcanismo, desgasificación de océanos .....) la concentración atmósférica de CO2 sigue aumentando, y con ello, también el calentamiento por forzamiento radiativo.

2.- Efecto de la erupción del volcán Hunga Tonga en enero de 2022

La erupción del Hunga Tonga el 15 de enero de 2022 alcanzó un índice de explosividad volcánica (VEI) de 5,7, la erupción más intensa desde la del Monte Pinatubo en 1991, que obtuvo un VEI de 6. Este índice tiene en cuenta el volumen de materiales expulsados y la altura de la nube; adopta valores entre 0 y 8 (para los cataclismos más extremos).

En este enlace puedes leer el artículo sobre los posibles efectos de esta erupción volcánica, un año después.

En los medios de comunicación del estado español la noticia de la "posible influencia" de la erupción del Hunga Tonga en el calentamiento terrestre ha tardado 15 meses en llegar.

Las investigaciones en curso recomiendan gran prudencia en las conclusiones y piden más tiempo de observación; aun así, se atreven a afirmar (copio extracto literal de algunos de los diferentes equipos que investigan el fenómeno):

.." la erupción del HT ha proporcionado la primera evidencia observacional de una hidratación estratosférica causada por un volcán (debido a su ubicación submarina) .Se espera que la hidratación de esta capa atmosférica persista durante años, afectando a diversas variables climáticas (circulación atmosférica, ozono estratosférico, balance radiativo ..)" ... (fuente  Communications earth & environment  estudio realizado por  Sergey Khaykin y otros,ver aquí) .

.." la gran perturbación de vapor de agua causada por la erupción del HT significa que probablemente aumentará el forzamiento radiativo neto (calentamiento) algo inusual para una gran erupción volcánica (que suelen causar enfriamiento debido principalmente a los aerosoles de sulfato)." ... 

..." El volcán HT tiene un efecto tangible en la posibilidad de superar de manera inminente el límite de 1,5ºC de anomalía de la temperatura global de la superficie terrestre (objetivo fijado en la Cumbre del Clima de París, 2015), aumentando en un 7% la posibilidad de que al menos uno de los próximos 5 años supere ya los 1,5ºC "... .  (fuente, Nature climate change publica un artículo elaborado por Stuart Jenkins y otros, ver aquí)

De lo señalado anteriormente hay dos profecías que empiezan a cumplirse: El efecto de aumento notable de la temperatura en superficie (veranos de 2022 y 2023) evidenciado en la observación de la anomalía de temperatura y la aceleración de los procesos de destrucción de ozono estratosférico. 

A este respecto, cabe señalar que el tamaño del agujero de ozono sobre la Antártida fluctúa periódicamente, aumentando progresivamente de agosto a octubre, alcanzando un máximo entre mediados de septiembre y mediados de octubre. Este año ( a 16 de septiembre de 2023) el tamaño alcanzado ha sido extraordinario, llegando a los 26 milones de km2, tres veces la extensión de Brasil. 

¿Cual será el efecto de este suceso en la radiación entrante sobre la Antártida? ¿Afectará a la masa de hielo antártico acelerando su reducción? Todavía no lo sabemos, habrá que esperar a las investigaciones en curso.


3.- Reducción de las emisiones de SO2 en la ruta marítima del Atlantico Norte. Mejora la calidad del aire y disminuye el impacto por lluvia ácida pero produce calentamiento.

Los grandes cargueros, petroleros, cruceros y otros buques que recorren los mares lanzan al aire grandes cantidades de gases EI (el tráfico marítimo es el responsable del 13,5% del total de estas emisiones). Uno de esos contaminantes, los óxidos de azufre (que afectan al sistema respiratorio y causan la lluvia ácida) han sido limitados en el Mar del Norte y Mar Báltico desde 2015. Allí se creó una zona de Control de Emisiones que obliga a los barcos a emitir mucho menos SO2. 

Resultado: las concentraciones de SO2 han disminuido espectacularmente desde entonces, entre un 20% y un 60% según la zona. 

Así, lo que en principio es una mejora ambiental tiene como contrapeso su contribución al calentamiento en una zona sensible de formación de hielo. El SO2 liberado a la atmósfera reacciona con el vapor de agua y contribuye a la formación de aerosoles de sulfato, nubes de pequeñas partículas que reflejan la luz solar y enfrían la baja troposfera.

La disminución de las emisiones de SO2, paradójicamente, está provocando un efecto de calentamiento en superficie (en una zona formadora de hielo, próxima a Groenlandia y al círculo polar ártico). 


4.- Efectos del inicio de una nueva fase de "El Niño" en el Pacífico.

El NCAR (National Center for Atmospheric Research) prevé que se desarrolle un episodio de "El Niño" para final de 2023 y 2024, con categoría de intenso o muy intenso.

Los episodios de "El Niño", si bien se desarrollan en el Pacífico Sur, afectan a la mayoría de continentes y océanos. Los cambios de circulación atmosférica que generan afectan al clima de todas las partes del mundo de manera más o menos extrema según su intensidad. 

En general, suele causar calentamiento, con un aumento de la temperatura superficial global en el planeta y una disminución del albedo terrestre (la energía solar reflejada por la Tierra), junto a una diversidad de fenómenos meteorológicos locales, como lluvias en la costa oeste de sudamérica, un invierno más seco en el sur de EEUU ....


5.- Cambios en el albedo terrestre, sobre todo en las zonas polares.

Se denomina albedo a la relación porcentual entre la cantidad de energía solar incidente y la cantidad reflejada por cualquier superficie u objeto. 

En el caso de la Tierra, el albedo terrestre es de 0.3, lo que significa que aproximadamente el 30% de la radiación incidente es reflejada y no calienta la superficie del planeta. De ese 30%, el 23% se debe al reflejo de la atmósfera (nubosidad, aerosoles ..) y el 7% al reflejo de la superficie.

La disminución de cobertura nubosa (uno de los efectos globales de "El Niño") suele ocasionar una importante disminución del albedo terrestre. 

Los cambios en superficie, como la reducción de la cubierta de hielo y nieve, el cambio de usos del suelo ... también pueden ocasionar importantes variaciones de albedo, con diferente sentido. Así, por ej.  la reducción de la cubierta de hielo disminuye el albedo (ocasionaría calentamiento en superficie) y la extensión de la superficie desertizada, cubierta por arena, aumenta el albedo (enfriamiento en superficie) ...

Como ves, los continuos cambios de albedo, consecuencia de los cambios en la atmosfera y en la superficie continental y oceánica abren un inmenso campo de juego entre el balance de energía entrante y reflejada.

¿Podría estar produciéndose en la actualidad una circunstancia de simultaneidad en la acción de estos cinco agentes señalados que explicaría el salto de temperaturas observado? 

O bien, ¿aceptamos que el Sistema Clima puede controlarse por un mecanismo de botón único (actuando sobre las emisiones de CO2) y que la insistencia en oprimir ese botón lo suficientemente fuerte y durante el suficiente tiempo nos llevará hacia el año climático de 1885 (por no decir otro año)?

Observación de las evidencias y libre elección.


  Cambio Climático: reflexiones para una ética posible. Iosu Marruedo. Biólogo La Conferencia Científica de las Naciones Unidas (también con...