CALENTAMIENTO GLOBAL
EVIDENCIAS E INCERTIDUMBRES

Jorge CARREÑO Campos
Meteorólogo

La humanidad comenzó la modificación de la composición natural de la atmósfera, hace ya casi dos siglos, cuando a partir de la revolución industrial, comenzó a introducir en la atmósfera, productos de la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural), a tasas cada vez mayores. Entre estos productos se mencionan principalmente el anhídrido carbónico (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (NO2) y el ozono (O3), los cuales tienen la propiedad de ser absorbentes de parte de la radiación emitida por la superficie terrestre, permitiendo de esta forma que la atmósfera haya mantenido durante miles de años una temperatura media en superficie del orden de 15ºC, condición bajo la cual se ha desarrollado la biósfera en la forma que la conocemos. Por este motivo, a estos gases se les ha denominado "gases de invernadero".
Las concentraciones actuales de estos gases, indican que la cantidad de anhídrido carbónico, ha aumentado en un 30% en relación a la época pre-industrial (1750-1800); la cantidad de metano se ha incrementado en un 120% y el óxido nitroso en un 10% en el mismo período. A pesar de la escasa disponibilidad de datos precisos sobre el ozono troposférico, localizado bajo los 8 km. de altura, ha sido posible determinar que su abundancia actual es cerca de tres veces superior a la del período pre-industrial.
En la década del 40 del presente siglo, comenzó la inyección en la atmósfera de los clorofluorocarbonos (CFCs), gases inexistentes en la atmósfera hasta esa época y que también poseen un importante efecto absorbente de la radiación terrestre infrarroja, o efecto invernadero y que a su vez destruyen el ozono estratosférico.
El aumento de estos gases de efecto calorífico, naturalmente debía producir en la atmósfera inferior, un aumento en su temperatura, como resultado del necesario mantenimiento del balance energético entre el sistema Tierra-atmósfera y el espacio exterior, proceso del cual se comenzó a hablar hace ya más de medio siglo, conocido como Calentamiento Global motivado por el aumento de los gases de efecto invernadero.
Los primeros pronósticos climáticos acerca de lo que este efecto tendría en el futuro, datan de fines de la década de los sesenta y señalaban que hacia mediados del próximo siglo, podría esperarse un aumento de 3 a 4 grados Celsius en la temperatura media mundial, pronósticos que posteriormente fueron siendo afinados y consensuados por distintos grupos y centros de investigación climática a través del mundo, hasta llegar a los pronósticos que conocemos actualmente y que en líneas generales difieren bastante poco de las estimaciones iniciales.

I.- Evidencias del calentamiento global.

Habiendo transcurrido ya cerca de tres décadas de cuando se hicieron las primeras previsiones, es esperable que ya se hayan encontrado algunas evidencias de esos cambios esperados o dicho de otro modo, que ya se haya producido al menos parte de esas variaciones. En los puntos siguientes, se describen algunas de estas evidencias registradas a nivel mundial, consideradas hasta ahora entre las más convincentes.

1.- La temperatura promedio global ha aumentado 0.5 ºC en los últimos 100 años.

2.- Desde que comenzaron los registros de temperatura, hace unos 150 años, los 11 años más cálidos se ubican en las últimas dos décadas: 1981, 1983, 1987, 1988, 1989, 1990, 1991, 1994, 1995, 1996 y 1998. En promedio, estas dos décadas son 3 décimas más cálidas que todas las anteriores del presente siglo.

3.- El año 1998, la temperatura media de la superficie mundial, excedió en 0.57 ºC a la media histórica del período 1961-1990, constituyéndose en el año más cálido desde al menos 1856. El análisis de registros climáticos de más largo plazo, sugiere que este año (1998) puede haber sido el más cálido del milenio.

4.- El record del año más cálido fue quebrado cuatro veces durante los años 90.

5.- En promedio, entre fines de invierno y comienzos de primavera de todos los años de la década de los 90, hasta 1998, en el hemisferio norte hubo menos cubierta de nieve que en ningún otro período desde el año 1970, cuando comenzaron a llevarse registros satelitales de temperatura y cubierta de nieve.

6.- La temperatura de los lagos del bosque boreal de Canadá (Ontario), ha aumentado 2 ºC en los últimos 25 años y el período libre de hielo ha aumentado en 3 semanas.

7.- Decoloración de cierto tipo de corales en el mar Caribe, por expulsión de las zooxanthellas, algas que viven en los corales solo hasta 28 ºC.

8.- Según lecturas satelitales de la NOAA, se observa un aumento de 0.5 a 1 ºC en la temperatura superficial del mar Caribe en 30 años.

9.- Aumento continuo de la temperatura del Mar Mediterráneo, a 400 metros de profundidad, de 0.12 ºC en los últimos 30 años.

10.- El volumen de hielo del Ártico disminuyó un 18% en un área de 300.000 kilómetros cuadrados entre 1976 y 1995 y el manto de hielo disminuyó su grosor medio de 6 a 4.5 metros en el mismo período.

11.- La mayoría de los glaciares de montaña de todo el mundo ha retrocedido desde finales del siglo XIX y en el mismo período, el nivel del mar ha crecido entre 1 y 2 mm. anualmente en promedio.

Tomando como base la variabilidad histórica observada en los registros de una atmósfera sin gases de invernadero intensificado (la de la época pre-industrial), puede deducirse que muchas de estas evidencias se deben al efecto invernadero incrementado por el hombre, o al menos constituyen una coincidencia inquietante. Otras de estas observaciones, o parte de ellas, pueden considerarse dentro de la variabilidad climática natural. Queda al criterio del lector clasificar estas evidencias en una de estas alternativas.


II.- Incertidumbre de las previsiones:
los procesos "feedback".

Las predicciones del clima futuro originadas en el aumento en la concentración de gases de invernadero, se obtienen mediante los Modelos de la Circulación General de la Atmósfera, los cuales se basan en las leyes físicas de conservación que describen la redistribución de cantidad de movimiento, calor y vapor de agua que se producen a través de los movimientos atmosféricos. Estos procesos se formulan en las "ecuaciones generales" que describen el comportamiento de un fluido (aire o agua), sobre un cuerpo en rotación (la Tierra), bajo la influencia de una diferencia de calentamiento (contraste térmico entre el Ecuador y los polos) ocasionada por una fuente térmica externa (el sol). Estos modelos pueden representar por lo tanto, en forma bastante real, los principales procesos físicos que suceden en el sistema Tierra-atmósfera-océano, pero entre algunos elementos del sistema climático, como las nubes, la vegetación, el agua, hielo y nieve, etc. se originan otra serie de procesos de menor escala como consecuencia del aumento de temperatura y de anhídrido carbónico que se realimentan por sí mismos y que pueden intensificar o aminorar los cambios previstos por el efecto invernadero según los modelos.
Estos procesos de retroalimentación o "feedbacks" constituyen actualmente una de las principales incógnitas y más difíciles problemas relacionados con la teoría del calentamiento del planeta. En la mayoría de ellos se ha podido determinar cualitativamente su efecto o contribución al calentamiento global y los principales han podido ser incorporados en los modelos climáticos, pero aún subsiste una gran incertidumbre acerca de la influencia total que tendrían estos procesos en el cambio climático una vez se alcance un nuevo equilibrio energético entre los componentes del sistema climático.
Existe casi una veintena de "feedbacks" potencialmente identificados, de los cuales los principales se enuncian a continuación:

1.- Descomposición de la materia orgánica vegetal.


Una cantidad mayor de CO2 en la atmósfera acelerará la descomposición de la vegetación muerta mediante microorganismos, liberándose CO2 a la atmósfera a un ritmo más intenso, lo que también acelerará el crecimiento de las plantas, lo que a su vez eliminará el anhídrido carbónico atmosférico también a un ritmo más intenso. Es posible también que ciertas especias vegetales no puedan adaptarse a un clima distinto y mueran, aumentando la masa de materia orgánica en descomposición, lo que aumentará la liberación de CO2. Estos "feedbacks" de origen vegetal, en cierta medida se anularán entre sí.

2.- Cambio en el albedo.


En aquellas áreas donde el calentamiento atmosférico derretirá el hielo y la nieve, dejando al descubierto suelo, vegetación o masas de agua, habrá una mayor absorción de radiación por la superficie, radiación que era inicialmente reflejada por el hielo y la nieve, produciéndose así un aumento en la temperatura que contribuirá a un mayor derretimiento del hielo.

3.- Liberación de calor.


El derretimiento de los glaciares del polo norte, que ejercen un efecto aislante que retiene calor en el interior del océano glaciar ártico, hará que parte de ese calor se libere a la atmósfera, disminuyendo la temperatura superficial.

4.- Absorción y reflexión de calor por las nubes.


Una mayor temperatura global, aumentará la capacidad atmosférica de contener humedad absoluta, con lo que aumentará la nubosidad total. Las nubes, por estar compuestas de vapor de agua, tienen alta capacidad de absorber radiación, amplificando así la tendencia al calentamiento, en especial aquellas formadas en niveles más altos. Pero en las capas atmosféricas cercanas al suelo, las nubes actúan como reflectoras desviando la radiación emergente desde la superficie de la Tierra y produciendo así un descenso de la temperatura. Un estudio realizado mediante mediciones satelitales, indica que en condiciones actuales, el efecto de enfriamiento producido por las nubes domina por margen considerable al efecto de calentamiento, aunque no podría concluirse que las nubes neutralizarán el efecto invernadero.

5.- Hidratos de metano.


En los sedimentos de las plataformas continentales submarinas y bajo la tundra ártica, se encuentran enormes cantidades de moléculas de metano formando una estructura sólida, bajo ciertas condiciones de presión y temperatura. El calentamiento global aumentará la presión del océano desestabilizando el metano del fondo marino y liberándolo hacia la atmósfera e intensificando así el efecto invernadero.

6.- Reflectividad de los bosques.


El calentamiento global producirá un avance de los bosques hacia los polos, estimado en unos 100 kilómetros cada 1 ºC de aumento, lo que producirá un cambio en la reflectividad y absortividad de la superficie terrestre. El resultado neto de este feedback dependerá del tipo de bosque que avanzará y de la superficie que será desplazada.

7.- Arrozales y pantanos.


Aquí el proceso de descomposición se realiza bajo el agua, o sea sin oxígeno, por lo tanto el desprendimiento de metano será mayor que el de CO2. Como el CH4 tiene un efecto de invernadero mayor que el CO2, el resultado será un incremento en la temperatura.

8.- Circulación oceánica.


Los océanos absorben la mitad del CO2 producido por los seres humanos y contienen más que la atmósfera. A medida que los océanos se calienten, disminuirá su capacidad de química para retener el CO2 lo que favorecerá el calentamiento. Además las corrientes verticales de agua se harán más estables, disminuyéndose la mezcla de agua superficial con aguas profundas, retardándose así la transferencia de bióxido de carbono hacia las profundidades. El resultado neto de este proceso está aún indeterminado.

9.- Fitoplancton.


También absorbe el CO2 atmosférico, pero al aumentar la temperatura del aire, la circulación y la química oceánicas sufrirán cambios que podrían reducir la masa total de fitoplancton, disminuyendo la absorción de CO2, lo que incrementará el calentamiento.

10.- Química atmosférica.


El calentamiento acelerará los procesos químicos atmosféricos en las capas inferiores. Por ejemplo, el CH4 se oxidará más rápido transformándose en CO2, el que no contribuye tanto al efecto invernadero como el CH4, lo que reducirá la tendencia al calentamiento. Pero por otra parte, los compuestos químicos orgánicos volátiles, generados por la evaporación de la gasolina, solventes, etc., se convierten en ozono que absorbe el calor y por lo tanto amplificaría el calentamiento.

11.- Radiación UV-B.


Una reducción del ozono estratosférico, aumentará la intensidad de la radiación UV-B que alcanza la superficie de la Tierra. Esto repercutirá negativamente sobre la mayor parte de la biota marina y terrestre, a través de una disminución de la productividad, afectando así la intensidad con que ésta absorbe el CO2 atmosférico.
Actualmente ha cobrado urgencia el esfuerzo por identificar y comprender en mejor forma cada uno de estos "feedbacks" y el conocimiento básicamente cualitativo sobre ellos que se posee hasta ahora, sólo permite estimar que como resultado neto, sus efectos podrían aumentar el calentamiento global en otros 3 ºC adicionales a lo que predicen los modelos computacionales hacia finales del próximo siglo.