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Parte 1: Calor

Estabilidad

Comprender cómo funciona el mundo físico es uno de los mayores logros de la humanidad. ¿Cómo podemos aplicar este conocimiento para abordar el problema del cambio climático?

Narración de
  • Devika Bakshi

Los primeros humanos se desarrollaron en un entorno complicado. A lo largo de miles de años, el clima terreste continuó cambiando pasando por cambios graduales desde unas temperaturas extremadamente bajas a moderadas. Dondequiera que fueran nuestros antepasados, vivían en relación con las fuerzas de la naturaleza, conscientes y comprometidos con el mundo físico.

Todavía hay comunidades de personas en la Tierra hoy día que observan antiguas tradiciones y mantienen una conexión profunda con su entorno, pero la mayoría de los humanos nos hemos alejado de esta íntima relación con el mundo natural. ¿Qué impulsó a nuestros antepasados ​​a dejar de ser nómadas, establecerse y desarrollar infraestructuras y prácticas agrícolas? Una milagrosa suerte.

Hace unos 12 000 años, el clima se estabilizó y casi ningún lugar de la Tierra resultaba demasiado cálido o demasiado frío para que los humanos vivieran y prosperaran. Desde entonces, año tras año, se han producido variaciones en las temperaturas y las precipitaciones, pero tanto los valores medios como extremos de dichas variaciones se han mantenido inalterables, hasta ahora. Mantener registros de temperaturas, precipitaciones, tormentas, mareas y estaciones nos ha permitido anticipar los fenómenos más probables y saber contra qué eventos extraordinarios debíamos protegernos. Dimos por sentado la regularidad de estos patrones y construimos civilizaciones en torno a ellos miles de años antes de que nadie entendiera por qué el clima era estable.

Las suposiciones de un clima estable ya están integradas en todo lo que nos rodea. Los agricultores y los habitantes de las ciudades de las regiones más secas dependen del deshielo de lejanas montañas para disponer de riego y de agua potable. Algunas comunidades migran durante el año para seguir patrones predecibles de clima y las migraciones de los animales, factores de los que dependen para su sustento y supervivencia. Las centrales energéticas y las carreteras están diseñados para soportar un número limitado de días con temperaturas por encima de los umbrales específicos. Cada comunidad tiene sus propias particularidades culturales, desde alimentos específicos en diferentes épocas del año hasta ceremonias, eventos deportivos y celebraciones, que se basan en patrones históricos de repetición del clima.

Los primeros humanos se desarrollaron en un entorno complicado. A lo largo de miles de años, el clima terreste continuó cambiando pasando por cambios graduales desde unas temperaturas extremadamente bajas a moderadas. Dondequiera que fueran nuestros antepasados, vivían en relación con las fuerzas de la naturaleza, conscientes y comprometidos con el mundo físico.

Todavía hay comunidades de personas en la Tierra hoy día que observan antiguas tradiciones y mantienen una conexión profunda con su entorno, pero la mayoría de los humanos nos hemos alejado de esta íntima relación con el mundo natural. ¿Qué impulsó a nuestros antepasados ​​a dejar de ser nómadas, establecerse y desarrollar infraestructuras y prácticas agrícolas? Una milagrosa suerte.

Hace unos 12 000 años, el clima se estabilizó y casi ningún lugar de la Tierra resultaba demasiado cálido o demasiado frío para que los humanos vivieran y prosperaran. Desde entonces, año tras año, se han producido variaciones en las temperaturas y las precipitaciones, pero tanto los valores medios como extremos de dichas variaciones se han mantenido inalterables, hasta ahora. Mantener registros de temperaturas, precipitaciones, tormentas, mareas y estaciones nos ha permitido anticipar los fenómenos más probables y saber contra qué eventos extraordinarios debíamos protegernos. Dimos por sentado la regularidad de estos patrones y construimos civilizaciones en torno a ellos miles de años antes de que nadie entendiera por qué el clima era estable.

Las suposiciones de un clima estable ya están integradas en todo lo que nos rodea. Los agricultores y los habitantes de las ciudades de las regiones más secas dependen del deshielo de lejanas montañas para disponer de riego y de agua potable. Algunas comunidades migran durante el año para seguir patrones predecibles de clima y las migraciones de los animales, factores de los que dependen para su sustento y supervivencia. Las centrales energéticas y las carreteras están diseñados para soportar un número limitado de días con temperaturas por encima de los umbrales específicos. Cada comunidad tiene sus propias particularidades culturales, desde alimentos específicos en diferentes épocas del año hasta ceremonias, eventos deportivos y celebraciones, que se basan en patrones históricos de repetición del clima.

¿Qué factores gobiernan el clima en la Tierra?

La luz del sol transporta energía hacia la Tierra. Las nubes reflejan alrededor de un cuarto de esta energía y la devuleven al espacio. Parte de la energía es absorbida por la atmósfera y la mitad restante es la que llega a la superficie del planeta de forma efectiva. Los glaciares nevados y el hielo del Mar Ártico son muy reflectantes, mientras que el océano azul oscuro absorbe el calor, tal y como ocurre con la ropa oscura.

La energía absorbida calienta el planeta. Parte de ese calor se irradia de vuelta al espacio. Los gases, incluido el dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4), atrapan parte de dicho calor. Si no lo hiciesen, las noches serían increíblemente frías.

Autor: Berke Yazicioglu

El trastorno del equilibrio

La gloriosa estabilidad en la que confiamos está siendo amenazada por la actividad humana, especialmente, por la quema de combustibles fósiles. La cantidad de energía solar que llega a la tierra ha sido constante en las últimas décadas, mientras que el CO2 atmosférico ha aumentado drásticamente, atrapando así más calor.

Quizás el ejemplo más directo de los efectos del incremento de la cantidad de gases de efecto invernadero es que las noches, cuando el calor del día se disipa, ya no resultan tan frescas. Por ejemplo, durante los últimos 30 años, en los Estados Unidos, se ha duplicado el número de veces que se ha batido el récord de temperaturas nocturnas en comparación con el número de veces que se han batido las diurnas.

Las temperaturas más cálidas también alteran los patrones estacionales, con el invierno comenzando más tarde y la primavera antes. Un obvio ejemplo de ello lo apreciamos en un evento cultural y estacional conocido en todo el mundo. Durante más de 1000 años, los habitantes de Kioto, en Japón, han registrado la fecha en la que los cerezos locales alcanzan su punto máximo de floración, que siempre se produce alrededor del 15 de abril. En 2021, los cerezos en flor en Kioto alcanzaron su punto máximo de floración el 26 de marzo, antes que cualquier otro año de los registrados en su historia.

El calentamiento no solo cambia las temperaturas, sino todos los fenómenos meteorológicos. El aumento de las temperaturas afecta a las precipitaciones: cuando el aire se calienta 1 °C, puede contener un 7 % más de humedad. El aire más cálido extrae más humedad de la tierra (y de las plantas, los animales y de nuestros cuerpos, en forma de sudor) y tiende a liberarla más rápidamente. Como resultado, tanto las sequías como las inundaciones son cada vez más comunes.

Hacia el punto de inflexión

Durante cientos de millones de años, la luz solar impulsó el crecimiento de las plantas, algunas de las cuales quedaron enterradas en pantanos y lechos marinos y, finalmente, comprimidas en carbón, petróleo y metano, ricos en carbono. El carbono también queda encerrado en los árboles, las plantas y el suelo y atrapado en el terreno congelado, llamado permafrost, del Ártico.

Cuando el calor desbloquea estas reservas, liberan este carbono antiguo, lo que provoca un mayor calentamiento. La aceleración del calentamiento puede crear grandes incendios forestales o descongelar la tundra, lo que libera aún más carbono e incrementa aún más la subida de las temperaturas; esto se conoce como ciclo de retroalimentación biótica.

Los científicos que previeron las consecuencias del incremento de la cantidad de los gases de efecto invernadero comprendieron, a partir de los registros del paleoclima, que tales ciclos de retroalimentación suponían un gran riesgo, pero parecían estar muy lejos de producirse en aquel entonces. Incluso hace diez años, la mayoría de los científicos creía que tales ciclos no se producirían por debajo de los 2°C de calentamiento. Esa es una de las razones por las que muchos modelos climáticos actuales aún no incluyen esta dinámica.

Sin embargo, en los últimos años, el permafrost ha comenzado a descongelarse a un ritmo alarmante y los bosques han comenzado a arder en incendios más grandes y calientes durante más meses del año, incluso en lugares que rara vez solían sufrirlos. Las grandes reservas de carbono atrapadas están comenzando a liberarse a la atmósfera más rápido de lo que los procesos naturales pueden atraparlas. Por lo tanto, corremos el riesgo de perder la estabilidad de forma irreversible. No estamos preparados para este escenario.

La mayoría de las consideraciones sobre el futuro asumen que, incluso si una atmósfera más cálida plantea desafíos, las temperaturas se estabilizarán tan pronto como dejemos de emitir carbono, tal vez a 2,5 °C o 3 °C, o incluso 4 °C por encima de las temperaturas estables que hemos heredado de nuestros antepasados. Es una suposición comprensible, ya que nuestro registro histórico nos ha hecho entender la estabilidad térmica como algo fundamental y esperable, pero los ciclos de retroalimentación biótica ya se están sumando a las emisiones humanas y contribuyendo al calentamiento y la inestabilidad. Enfrentar este desafío sin precedentes requiere una mentalidad que priorice el riesgo. La buena noticia es que conocemos las fuentes de los riesgos crecientes y tenemos el poder de actuar sobre ellos.

El trastorno del equilibrio

La gloriosa estabilidad en la que confiamos está siendo amenazada por la actividad humana, especialmente, por la quema de combustibles fósiles. La cantidad de energía solar que llega a la tierra ha sido constante en las últimas décadas, mientras que el CO2 atmosférico ha aumentado drásticamente, atrapando así más calor.

Quizás el ejemplo más directo de los efectos del incremento de la cantidad de gases de efecto invernadero es que las noches, cuando el calor del día se disipa, ya no resultan tan frescas. Por ejemplo, durante los últimos 30 años, en los Estados Unidos, se ha duplicado el número de veces que se ha batido el récord de temperaturas nocturnas en comparación con el número de veces que se han batido las diurnas.

Las temperaturas más cálidas también alteran los patrones estacionales, con el invierno comenzando más tarde y la primavera antes. Un obvio ejemplo de ello lo apreciamos en un evento cultural y estacional conocido en todo el mundo. Durante más de 1000 años, los habitantes de Kioto, en Japón, han registrado la fecha en la que los cerezos locales alcanzan su punto máximo de floración, que siempre se produce alrededor del 15 de abril. En 2021, los cerezos en flor en Kioto alcanzaron su punto máximo de floración el 26 de marzo, antes que cualquier otro año de los registrados en su historia.

El calentamiento no solo cambia las temperaturas, sino todos los fenómenos meteorológicos. El aumento de las temperaturas afecta a las precipitaciones: cuando el aire se calienta 1 °C, puede contener un 7 % más de humedad. El aire más cálido extrae más humedad de la tierra (y de las plantas, los animales y de nuestros cuerpos, en forma de sudor) y tiende a liberarla más rápidamente. Como resultado, tanto las sequías como las inundaciones son cada vez más comunes.

Hacia el punto de inflexión

Durante cientos de millones de años, la luz solar impulsó el crecimiento de las plantas, algunas de las cuales quedaron enterradas en pantanos y lechos marinos y, finalmente, comprimidas en carbón, petróleo y metano, ricos en carbono. El carbono también queda encerrado en los árboles, las plantas y el suelo y atrapado en el terreno congelado, llamado permafrost, del Ártico.

Cuando el calor desbloquea estas reservas, liberan este carbono antiguo, lo que provoca un mayor calentamiento. La aceleración del calentamiento puede crear grandes incendios forestales o descongelar la tundra, lo que libera aún más carbono e incrementa aún más la subida de las temperaturas; esto se conoce como ciclo de retroalimentación biótica.

Los científicos que previeron las consecuencias del incremento de la cantidad de los gases de efecto invernadero comprendieron, a partir de los registros del paleoclima, que tales ciclos de retroalimentación suponían un gran riesgo, pero parecían estar muy lejos de producirse en aquel entonces. Incluso hace diez años, la mayoría de los científicos creía que tales ciclos no se producirían por debajo de los 2°C de calentamiento. Esa es una de las razones por las que muchos modelos climáticos actuales aún no incluyen esta dinámica.

Sin embargo, en los últimos años, el permafrost ha comenzado a descongelarse a un ritmo alarmante y los bosques han comenzado a arder en incendios más grandes y calientes durante más meses del año, incluso en lugares que rara vez solían sufrirlos. Las grandes reservas de carbono atrapadas están comenzando a liberarse a la atmósfera más rápido de lo que los procesos naturales pueden atraparlas. Por lo tanto, corremos el riesgo de perder la estabilidad de forma irreversible. No estamos preparados para este escenario.

La mayoría de las consideraciones sobre el futuro asumen que, incluso si una atmósfera más cálida plantea desafíos, las temperaturas se estabilizarán tan pronto como dejemos de emitir carbono, tal vez a 2,5 °C o 3 °C, o incluso 4 °C por encima de las temperaturas estables que hemos heredado de nuestros antepasados. Es una suposición comprensible, ya que nuestro registro histórico nos ha hecho entender la estabilidad térmica como algo fundamental y esperable, pero los ciclos de retroalimentación biótica ya se están sumando a las emisiones humanas y contribuyendo al calentamiento y la inestabilidad. Enfrentar este desafío sin precedentes requiere una mentalidad que priorice el riesgo. La buena noticia es que conocemos las fuentes de los riesgos crecientes y tenemos el poder de actuar sobre ellos.

Imaginar el futuro y prepararnos para ello

Todos tenemos la experiencia necesaria para visualizar el resultado del incremento de las temperaturas. Imagine noches cálidas y húmedas, hielo derritiéndose, diluvios en lugar de lluvias suaves, sequía y días de invierno extrañamente cálidos. También entendemos a la Tierra y sus sistemas lo suficientemente bien como para hacer proyecciones de lo que sucederá en un mundo en el que las temperaturas no paran de subir.

Durante los últimos 40 años, los modelos climáticos han predicho con exactitud el alcance y la escala de cómo cambiaría nuestro clima global. Lo cierto es que, incluso la mejor ciencia disponible, no es perfecta y cuanto más se aleja nuestro clima de su norma histórica, más difícil se vuelve para los modelos climáticos proyectar con exactitud las condiciones extremas a las que tendremos que enfrentarnos. En el mejor de los casos, los modelos nos brindan una visión general de lo que se avecina para que podamos planificar un futuro que, muy probablemente, no seremos capaces de evitar. También pueden motivarnos a prevenir futuros que podrían incluir resultados imposibles de gestionar.

Los modelos climáticos nos dicen a qué concentraciones atmosféricas de CO2 y metano (CH4) se producirán diferentes temperaturas y condiciones meteorológicas. Por lo tanto, en lugar de usar los modelos para predecir el tiempo, los usamos para preguntarnos: «¿Qué fenómenos meteorológicos predicen los modelos a diferentes niveles de calentamiento atmosférico, como 1,5 °C, 2,0 °C y 3 °C?». Este enfoque permite que los modelos funcionen como deben y resaltan la idea de que el momento (y el nivel de probabilidad) de que el planeta alcance diferentes niveles de calentamiento dependerá de lo que hagamos.

Al examinar nuestros mapas interactivos, debemos tener en cuenta las conexiones a través del espacio. Todos hemos visto cómo el clima se mueve de un área a otra. Todos hemos sentido cómo los acontecimientos políticos, económicos y de salud pública que se producen en un lugar lejano pueden llegar a afectarnos. Si prepara su casa para los cambios en el clima local, pero sus vecinos, la ciudad o las empresas compañí eléctricas no lo hacen, ¿estará preparado?

También hay muchas conexiones que no podemos ver fácilmente que hacen que los sistemas naturales que nos rodean funcionen, incluidos los patrones de migración animal, el movimiento de nutrientes a través del aire y el agua y las corrientes oceánicas. Por estas razones, es más útil investigar el cambio climático utilizando mapas globales que nos permitan observar con detenimiento continentes, regiones y áreas locales. Si solo observamos los mapas globales, nos perderemos cambios importantes, del mismo modo que, si solo se consideran las condiciones locales, es probable que obviemos conexiones importantes.

Todo empieza por el calor

Nos arriesgamos a perder algo realmente increíble si las concentraciones de gases de efecto invernadero continúan aumentando. El calor determinará el futuro de nuestro planeta y de nuestras civilizaciones.

Imaginar el futuro y prepararnos para ello

Todos tenemos la experiencia necesaria para visualizar el resultado del incremento de las temperaturas. Imagine noches cálidas y húmedas, hielo derritiéndose, diluvios en lugar de lluvias suaves, sequía y días de invierno extrañamente cálidos. También entendemos a la Tierra y sus sistemas lo suficientemente bien como para hacer proyecciones de lo que sucederá en un mundo en el que las temperaturas no paran de subir.

Durante los últimos 40 años, los modelos climáticos han predicho con exactitud el alcance y la escala de cómo cambiaría nuestro clima global. Lo cierto es que, incluso la mejor ciencia disponible, no es perfecta y cuanto más se aleja nuestro clima de su norma histórica, más difícil se vuelve para los modelos climáticos proyectar con exactitud las condiciones extremas a las que tendremos que enfrentarnos. En el mejor de los casos, los modelos nos brindan una visión general de lo que se avecina para que podamos planificar un futuro que, muy probablemente, no seremos capaces de evitar. También pueden motivarnos a prevenir futuros que podrían incluir resultados imposibles de gestionar.

Los modelos climáticos nos dicen a qué concentraciones atmosféricas de CO2 y metano (CH4) se producirán diferentes temperaturas y condiciones meteorológicas. Por lo tanto, en lugar de usar los modelos para predecir el tiempo, los usamos para preguntarnos: «¿Qué fenómenos meteorológicos predicen los modelos a diferentes niveles de calentamiento atmosférico, como 1,5 °C, 2,0 °C y 3 °C?». Este enfoque permite que los modelos funcionen como deben y resaltan la idea de que el momento (y el nivel de probabilidad) de que el planeta alcance diferentes niveles de calentamiento dependerá de lo que hagamos.

Al examinar nuestros mapas interactivos, debemos tener en cuenta las conexiones a través del espacio. Todos hemos visto cómo el clima se mueve de un área a otra. Todos hemos sentido cómo los acontecimientos políticos, económicos y de salud pública que se producen en un lugar lejano pueden llegar a afectarnos. Si prepara su casa para los cambios en el clima local, pero sus vecinos, la ciudad o las empresas compañí eléctricas no lo hacen, ¿estará preparado?

También hay muchas conexiones que no podemos ver fácilmente que hacen que los sistemas naturales que nos rodean funcionen, incluidos los patrones de migración animal, el movimiento de nutrientes a través del aire y el agua y las corrientes oceánicas. Por estas razones, es más útil investigar el cambio climático utilizando mapas globales que nos permitan observar con detenimiento continentes, regiones y áreas locales. Si solo observamos los mapas globales, nos perderemos cambios importantes, del mismo modo que, si solo se consideran las condiciones locales, es probable que obviemos conexiones importantes.

Todo empieza por el calor

Nos arriesgamos a perder algo realmente increíble si las concentraciones de gases de efecto invernadero continúan aumentando. El calor determinará el futuro de nuestro planeta y de nuestras civilizaciones.