A concentraciones de dióxido de carbono (CO2) atmosférico suficientemente altas, La Tierra podría alcanzar un punto de inflexión en el que los estratos marinos se vuelvan inestables y desaparezcan. desencadenando un pico en el calentamiento global, según un nuevo estudio de modelado.

Este evento, que podría elevar la temperatura de la superficie en aproximadamente 8 Kelvin (14 grados Fahrenheit) a nivel mundial, puede ocurrir a concentraciones de CO2 superiores a 1, 200 partes por millón (ppm), según el estudio, que será publicado por Naturaleza Geociencia el 25 de febrero. Como referencia, la concentración actual es de alrededor de 410 ppm y sigue aumentando. Si el mundo continúa quemando combustibles fósiles al ritmo actual, El nivel de CO2 de la Tierra podría elevarse por encima de 1, 200 ppm en el próximo siglo.

"Creo y espero que los cambios tecnológicos reduzcan las emisiones de carbono para que no alcancemos concentraciones tan altas de CO2. Pero nuestros resultados muestran que existen umbrales de cambio climático peligrosos que no conocíamos, "dice Tapio Schneider de Caltech, Theodore Y. Wu Profesor de Ciencias e Ingeniería Ambientales y científico investigador senior en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, que Caltech administra para la NASA. Schneider, el autor principal del estudio, observa que el 1, El umbral de 200 ppm es una estimación aproximada más que una cifra firme.

El estudio podría ayudar a resolver un antiguo misterio en paleoclimatología. Los registros geológicos indican que durante el Eoceno (hace unos 50 millones de años), el Ártico estaba libre de heladas y era el hogar de los cocodrilos. Sin embargo, según los modelos climáticos existentes, Los niveles de CO2 deberían elevarse por encima de 4, 000 ppm para calentar el planeta lo suficiente como para que el Ártico sea así de cálido. Esto es más del doble de la concentración probable de CO2 durante este período de tiempo. Sin embargo, un pico de calentamiento causado por la pérdida de capas de nubes de estratos podría explicar la aparición del clima de invernadero del Eoceno.

Las cubiertas de nubes Stratus cubren aproximadamente el 20 por ciento de los océanos subtropicales y prevalecen en las porciones orientales de esos océanos, por ejemplo, frente a las costas de California o Perú. Las nubes enfrían y dan sombra a la tierra a medida que reflejan la luz del sol que las devuelve al espacio. Eso los hace importantes para regular la temperatura de la superficie de la Tierra. El problema es que los movimientos de aire turbulentos que sostienen estas nubes son demasiado pequeños para poder resolverse en modelos climáticos globales.

Para sortear la incapacidad de resolver las nubes a escala global, Schneider y sus coautores, Colleen Kaul y Kyle Pressel del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, creó un modelo a pequeña escala de una sección atmosférica representativa sobre un océano subtropical, simulando las nubes y sus movimientos turbulentos sobre este parche oceánico en supercomputadoras. Observaron inestabilidad de las capas de nubes seguida de un aumento en el calentamiento cuando los niveles de CO2 excedieron 1, 200 ppm. Los investigadores también encontraron que una vez que las cubiertas de nubes desaparecieron, no reaparecieron hasta que los niveles de CO2 cayeron a niveles sustancialmente por debajo de donde ocurrió la inestabilidad por primera vez.

"Esta investigación apunta a un punto ciego en el modelado climático, "dice Schneider, quien actualmente lidera un consorcio llamado Climate Modeling Alliance (CliMA) en un esfuerzo por construir un nuevo modelo climático. CliMA utilizará herramientas de asimilación de datos y aprendizaje automático para fusionar las observaciones de la Tierra y las simulaciones de alta resolución en un modelo que representa nubes y otras características importantes a pequeña escala mejor que los modelos existentes. Un uso del nuevo modelo será determinar con mayor precisión el nivel de CO2 en el que se produce la inestabilidad de las capas de nubes.