Una de las preguntas clave sobre el cambio climático es la fuerza del efecto invernadero. En términos científicos, esto se describe como "sensibilidad climática". Se define como la cantidad que la temperatura promedio de la Tierra aumentará en última instancia en respuesta a una duplicación de los niveles de dióxido de carbono atmosférico.

La sensibilidad climática ha sido difícil de precisar con precisión. Los modelos climáticos dan un rango de 1.5-4.5 ℃ por duplicación de CO₂, mientras que las observaciones meteorológicas históricas sugieren un rango más pequeño de 1,5-3,0 ℃ por duplicación de CO₂.

En un nuevo estudio publicado en Science Advances, Cristian Proistosescu y Peter J. Huybers de la Universidad de Harvard resuelven esta discrepancia, mostrando que es probable que los modelos sean correctos.

Según su análisis estadístico, Las observaciones meteorológicas históricas revelan sólo una parte de la respuesta total del planeta al aumento de los niveles de CO₂. La verdadera sensibilidad climática solo se manifestará en una escala de tiempo de siglos, debido a efectos que los investigadores denominan "retroalimentación climática lenta".

Rápido y lento

Para entender esto Es importante saber con precisión a qué nos referimos cuando hablamos de sensibilidad climática. La llamada "sensibilidad climática de equilibrio", o retroalimentaciones climáticas lentas, se refiere a la consecuencia última de la respuesta climática, en otras palabras, los efectos finales y las consecuencias ambientales que producirá una determinada concentración de gases de efecto invernadero.

Estos pueden incluir procesos de retroalimentación climática a largo plazo, como la desintegración de la capa de hielo con los consiguientes cambios en la reflexión de la superficie de la Tierra (albedo), cambios en los patrones de vegetación, y la liberación de gases de efecto invernadero como el metano de los suelos, tundra o sedimentos oceánicos. Estos procesos pueden tener lugar en escalas de tiempo de siglos o más. Como tales, solo se pueden predecir utilizando modelos climáticos basados ​​en datos prehistóricos y evidencia paleoclimática.

Por otra parte, cuando el forzamiento de gases de efecto invernadero aumenta a una tasa tan alta como 2-3 partes por millón (ppm) de CO₂ por año, como fue el caso durante la última década, la velocidad de los procesos de retroalimentación lentos puede acelerarse.

Las mediciones de los cambios atmosféricos y marinos realizadas desde la Revolución Industrial (cuando los seres humanos comenzaron a emitir gases de efecto invernadero) capturan principalmente los efectos directos de calentamiento del CO₂. así como retroalimentaciones a corto plazo, como cambios en el vapor de agua y las nubes.

Un estudio dirigido por el climatólogo James Hansen concluyó que la sensibilidad climática es de aproximadamente 3 ℃ para duplicar el CO₂ cuando se consideran solo las retroalimentaciones a corto plazo. Sin embargo, es potencialmente tan alto como 6 ℃ cuando se considera un equilibrio final que involucra gran parte del derretimiento del hielo de la Antártida Occidental y Oriental, siempre y cuando los niveles globales de efecto invernadero superen el rango de 500-700ppm de CO₂.

Esto ilustra el problema con el uso de observaciones meteorológicas históricas para estimar la sensibilidad climática:se supone que la respuesta será lineal. De hecho, hay factores en el futuro que pueden empujar la curva hacia arriba y aumentar la variabilidad climática, incluyendo reversiones transitorias que podrían interrumpir el calentamiento a largo plazo. En pocas palabras, las temperaturas aún no se han puesto al día con los crecientes niveles de gases de efecto invernadero.

Registros climáticos prehistóricos para el Holoceno (10, 000-250 años atrás), el final de la última edad de hielo aproximadamente 11, Hace 700 años, y períodos anteriores como el Eemian (alrededor de 115, 000-130, 000 años atrás) sugieren sensibilidades climáticas de equilibrio tan altas como 7.1-8.7 ℃.

Hasta ahora hemos experimentado alrededor de 1,1 ℃ del calentamiento global promedio desde la Revolución Industrial. Durante este tiempo, los niveles de CO₂ atmosférico han aumentado de 280ppm a 410ppm, y el equivalente a más de 450ppm después de tener en cuenta los efectos de todos los demás gases de efecto invernadero además del CO₂.

Cruzando el umbral

Es poco probable que el cambio climático se desarrolle de manera lineal. En lugar de, hay una gama de umbrales potenciales, puntos de inflexión, y puntos de no retorno que se pueden cruzar durante el calentamiento o las pausas transitorias de enfriamiento de corta duración seguidas de un calentamiento adicional.

Los registros prehistóricos de los ciclos entre las edades de hielo, a saber, periodos interglaciares más cálidos, revelar varios de estos eventos, como el gran congelamiento que se apoderó repentinamente de las 12, Hace 900 años, y el deshielo brusco sobre las 8, Hace 200 años.

En el registro prehistórico, Los eventos de congelación repentinos (llamados "eventos estadísticos") siguen consistentemente a las temperaturas pico interglaciares.

Tales eventos podrían incluir el colapso de la Circulación del Océano Atlántico Medio (AMOC), con la consiguiente congelación generalizada asociada con la afluencia de un extenso deshielo de Groenlandia y otras capas de hielo polares. La afluencia de agua fría derretida abortaría la AMOC cálida rica en sal, que conduce a un enfriamiento regional como el que se registra después de cada pico de temperatura durante los períodos interglaciares anteriores.

En los últimos años, las piscinas de agua fría al sur de Groenlandia han indicado tal enfriamiento del Océano Atlántico Norte. La tasa actual de calentamiento global podría potencialmente provocar el colapso del AMOC.

Un colapso del AMOC, que los "escépticos" del clima sin duda agradecerían como "evidencia del enfriamiento global", representaría un evento transitorio altamente disruptivo que dañaría la agricultura, particularmente en el hemisferio norte. Debido a la acumulación acumulativa de gases de efecto invernadero en la atmósfera, una pausa tan fría seguramente será seguida por un calentamiento reanudado. coherente con las proyecciones del IPCC.

La liberación de gases de efecto invernadero por parte de la humanidad no tiene precedentes en cuanto a velocidad y escala. Pero si miramos lo suficientemente atrás en el tiempo, podemos obtener algunas pistas sobre qué esperar. Hace unos 56 millones de años, La Tierra experimentó un calentamiento de 5-8 ℃ que duró varios milenios, después de una liberación repentina de retroalimentaciones desencadenadas por metano que causaron que el nivel de CO₂ aumentara a alrededor de 1, 800ppm.

Sin embargo, incluso ese aumento repentino de los niveles de CO₂ fue mucho menor que la tasa actual de aumento de CO₂ de 2-3 ppm por año. A este ritmo, sin precedentes en la historia registrada de la Tierra de los últimos 65 millones de años (con la excepción de las consecuencias de los impactos de asteroides), el clima puede estar entrando en un territorio verdaderamente inexplorado.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.