13 noviembre 2007

La impredecible sensibilidad del clima

Blogging on Peer-Reviewed ResearchSon muchos los equipos de científicos que compiten incansablemente para obtener un dato que parece vital para preparar la lucha contra el calentamiento global: ¿cuánto subirá la temperatura media global si doblamos la concentración de CO2 en la atmósfera? Lo que estos científicos no se imaginan es que esta búsqueda ya no tiene sentido.

Esto es lo que Gerard H. Roe y Marcia B. Baker, dos científicos de la universidad de Whashington, en Seattle, afirman en su último artículo aparecido en la revista Science [1].

La sensibilidad del clima es una métrica muy usada en las investigaciones climatológicas. Esta se define cómo la diferencia de temperatura entre el clima actual y el clima que habría después de la estabilización del sistema al duplicar la concentración de CO2 en la atmósfera. Esta métrica no es una previsión, porqué la estabilización del sistema se produciría en un tiempo infinitamente largo. Según el último informe del IPCC, el panel intergubernamental establecido por Naciones Unidas para estudiar el cambio climático, la sensibilidad del clima se encuentra, probablemente, en un rango entre 2 y 4.5 °C, pero hay que tomar con cuidado este dato ya que es muy difícil establecer el límite superior del rango.

En general, se ha argumentado que esta dificultad tiene diversas causas, tales como las incertidumbres en la comprensión de los procesos físicos individuales (por ejemplo, aquellos relacionados con las nubes), las interacciones complejas entre los procesos o la naturaleza turbulenta de la atmósfera.

Pero Roe y Baker muestran que el problema es de naturaleza más fundamental. Muestran, que la dificultad en estimar el límite superior de la sensibilidad del clima radica en que las pequeñas incertidumbres en las retroacciones (feedbacks) provocan que la incertidumbre en la sensibilidad se vea amplificada siguiendo una distribución asimétrica como la de la figura (eje vertical).

Intentar reducir las incertidumbres en las grandes retroacciones no es suficiente, ya que, en la escala de tiempo implicada, las pequeñas incertidumbres se reforzarán lo suficiente como para hacer que el esfuerzo sea en vano. Así, es el propio funcionamiento del sistema lo que nos impide conocer bien la sensibilidad del clima; no solamente nuestra ignorancia. En consecuencia, los avances en el conocimiento del funcionamiento del sistema climático no se traducirán en una reducción de la incertidumbre sobre la sensibilidad del clima.

Lo interesante es preguntarse en qué se traduce esto a la hora de tomar decisiones sobre las emisiones de carbono. Hemos visto que, a largo término, no es posible conocer si el aumento de temperatura provocado por una duplicación de la concentración de carbono será, por ejemplo, de 4 o de 6 °C. La consecuencia es que, con esta información, parece difícil justificar una decisión que podría conllevar consecuencias económicas importantes.

Es por ello que, en otro artículo [2] publicado en el mismo número de Science, Myles R. Allen y David J. Frame, de la Universidad de Oxford, proponen mirar el problema de otra manera: En lugar de preguntarse cuál será el impacto sobre la temperatura de una duplicación de la concentración de CO2 en un tiempo infinitamente lejano (la sensibilidad), sería mejor indagar cual sería la concentración necesaria para que la temperatura subiera, por ejemplo, 2°C. Los autores argumentan que tal estrategia no padecería los problemas de incertidumbre que tiene la sensibilidad.

Este nuevo punto de vista permitiría establecer una política de toma de decisiones adaptativa. En lugar de fijar, ahora mismo y para siempre, un objetivo de concentración de carbono atmosférico, el cual tendría consecuencias inciertas sobre la temperatura, fijaríamos un objetivo de cambio de temperatura e iríamos adaptando las emisiones en función del impacto sobre la temperatura que estas hayan tenido en el pasado.

Pero, no es el detalle de los desarrollos matemáticos lo que más nos interesa. Lo importante es que una métrica que ha jugado un rol muy importante en el debate científico (la sensibilidad), no tiene sentido a la hora de tomar decisiones. Los científicos operan en un marco conceptual muy diferente del marco del decision maker. Por esta razón, es importante que toda persona que tenga que tomar decisiones que puedan tener algún impacto sobre el clima, esté bien informada sobre el proceso científico. Es esta labor de información, uno de los objetivos principales TemaTerra.

[1] Gerard H. Roe and Marcia B. Baker, “Why Is Climate Sensitivity So Unpredictable?,” Science 318, no. 5850 (October 26, 2007). [pdf]

[2] Myles R. Allen and David J. Frame, “ATMOSPHERE: Call Off the Quest,” Science 318, no. 5850 (October 26, 2007),

4 comentarios:

Enrique Gómez dijo...

Lo que yo no acabo de entender es por qué muchos científicos hablan del clima como si fuera algo "estable", aunque no se si es el caso de este artículo porque no lo he leído.

Hay muchos ciclos de diversas escalas (desde astronómica hasta local) y muchos otros factores muy diversos que hacen oscilar el clima mucho más de lo que se piensa.

Tampoco entiendo que haya tanta gente hablando de "calentamiento global" cuando no se sabe bien si a medio plazo vamos hacia un calentamiento o un enfriamiento. Desde luego ha habido muy recientemente épocas mucho más calurosas que la actual y mucho más frías también. No es ninguna catástrofe que oscile el clima. La misma historia climática del cuaternario es un continuo de fortísimas oscilaciones. Y si tenemos en cuenta épocas anteriores ya nos quedamos alucinados.

Tampoco tiene sentido estudiar aisladamente los últimos 200 o 500 años de clima, porque entonces no tenemos en cuenta muchos ciclos de escala mayor que también influyen. Tiene que haber más estudios multidisciplinares, porque la visión de cada rama científica es demasiado cerrada.

pqs dijo...

En este caso, la búsqueda de la sensibilidad es un ejercicio imaginario, un experimento cómo el descrito, cambiar la concentración de carbono y ver que pasa sin cambiar ningún otro "forcing" es imposible. De entrada, los forzamientos cambian, el más obvio, la órbita, además, al ir subiendo la temperatura, cambiarían las condiciones de, por ejemplo, la biosfera, los oceános (niveles de los mares, corrientes), etc. al final, el sistema sería tan diferente a lo que conocemos que haría el ejercicio absurdo.

la sensibilidad es una entelequia, que tiene su gracia si se piensa cómo un físico, pero que es absurdo si lo que se quiere es saber qué tenemos que hacer para adaptarnos a los cambios.

hablar de "calentamiento global" a nuestra escala tiene mucho sentido. Nuestras escalas de tiempo van del segundo hasta los 100 años. A esta escala sí que tiene sentido hablar de calentamiento global, pq los grandes ciclos son estables. Así, discrepo cuando dices que no tiene sentido estudiar el clima de los últimos 200 o 500 años. Ciertamente, a todo el mundo le importa un pepino el clima de la tierra dentro de unos cuantos millones de años. Lo que interesa es el clima dentro de 100 años, que, a lo mejor, será la edad de los hijos de mi hermana cuando lleguen al fin de su vida.

De todas formas, las reconstrucciones de la temperatura (el famoso hockey stick),
http://www.realclimate.org/images/ipcc_6_1_large.jpg
muestran que, almenos en los últimos 1000 años algo está pasando.

Lo de estudiar el clima de los 500 o 1000 últimos años de manera aislada tienes que verlo como la diferencia entre clima y tiempo. En meteorología, interesa el estado de la atmósfera a la escala del día o, si me apuras, del mes. En el caso del clima, ahora, nos interesa el estado del sistema climático, no sólo la atmósfera, a la escala de siglo o el milenio.

Lo importante es que hay una novedad fundamental. Ahora mismo, el hombre está cambiando la composición de la atmósfera de una manera muy rápida, como se vee en el último artículo de este blog.

Esto es lo que preocupa. Pq, sin duda, estos cambios traerán consecuencias y en todo cambio hay ganadores y perdedores. Y esto es lo que pone nerviosa a la gente.

Y, lo más importante, es que los cambios no son sólo de concentración de gases de efecto invernadero, tb hay fuertes cambios en los usos de los suelos, por ejemplo, los cuales también tendrán consecuencias importantes en el clima, a escala global, pero, sobretodo, a escala local.

Mari Carmen dijo...

Las observaciones recientes desde satélite, con datos AVHRR y ATSR, constatan el aumento de la temperatura global del mar.Se ha medido un aumento de 0.13 ªC en una década.

Podéis ver una gráfica en: http://www.esa.int/esaEO/SEMRZ05Y3EE_index_1.html#subhead6

Según afirma David Llewellyn Jones de la Universidad de Leicester, UK en el articulo que aparece en: http://www.earthtoday.net/news/viewpr.html?pid=22532
"There is now evidence there is a distinctive upward trend in global sea surface temperatures, and this we can now see from measurements made from Envisat".

Enrique Gómez dijo...

Yo no digo que no tenga sentido estudiar los últimos 200 años. Lo que quiero decir es que hay muchísima gente estudiando únicamente los últimos 200 años o menos, sin tener demasiado en cuenta ciclos muy importantes de mayor escala.

Un físico ya sabe de lo que habla cuando dice que el clima es "estable", porque se refiere a que es un sistema estable en la escala de tiempo en la que él está trabajando. Pero si trasladamos eso al campo de la divulgación estamos produciendo una gran confusión en la gente. La mayoría de las personas creen que el clima siempre ha sido como lo conocen hoy en día.

Hay también muchos grupos de investigación trabajando en el estudio de microfósiles depositados en el suelo marino y combinando estos resultados con estudios isotópicos para estudiar los cambios climáticos del cuaternario (últimos 2 millones de años). Relacionan los resultados con las corrientes oceánicas, que son bastante complejas. Pere, échales un vistazo también a este tipo de estudios. Ya te pasaré enlaces de revistas. :-)

Un ejemplo: ¿qué ocurriría si la corriente del Golfo cambiara?. Podría suceder que por ejemplo en Europa en vez de calentamiento global nos peláramos de frío. La Naturaleza es extremadamente compleja.