Algo extraño sucedió en los océanos a principios del siglo XX. El Atlántico norte y el Pacífico nororiental parecieron calentarse dos veces más que el promedio mundial, mientras que el Pacífico noroccidental se enfrió durante varias décadas.

Los modelos atmosféricos y oceánicos han tenido problemas para explicar estas diferencias en los cambios de temperatura, lo que lleva a un misterio en la ciencia del clima:¿por qué los océanos se calentaron y enfriaron a ritmos tan diferentes a principios del siglo XX?

Ahora, La investigación de la Universidad de Harvard y el Centro Nacional de Oceanografía del Reino Unido apunta a una respuesta tan mundana como un truncamiento del punto decimal como tan complicada como la política global. Historia de la pieza, parte ciencia del clima, esta investigación corrige décadas de datos y sugiere que el calentamiento de los océanos ocurrió de una manera mucho más homogénea.

La investigación se publica en Naturaleza .

Los seres humanos han estado midiendo y registrando la temperatura de la superficie del mar durante siglos. Las temperaturas de la superficie del mar ayudaron a los marineros a verificar su rumbo, encontrar su orientación, y predecir el tiempo tormentoso.

Hasta la década de 1960, La mayoría de las mediciones de la temperatura de la superficie del mar se tomaron arrojando un balde al océano y midiendo la temperatura del agua en su interior.

La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) de la Fundación Nacional de Ciencias mantienen una colección de lecturas de temperatura de la superficie del mar que datan de principios del siglo XIX. La base de datos contiene más de 155 millones de observaciones de pesca, comerciante, buques de investigación y de la marina de todo el mundo. Estas observaciones son vitales para comprender los cambios en la temperatura de la superficie del océano a lo largo del tiempo. tanto naturales como antropogénicas.

También son una pesadilla estadística.

¿Cómo se compara? por ejemplo, las medidas de un buque de guerra británico de 1820 a un barco pesquero japonés de 1920 a un barco de la Armada de los EE. UU. de 1950? ¿Cómo sabe qué tipo de cubos se utilizaron? y ¿cuánto fueron calentados por la luz del sol o enfriados por la evaporación mientras se tomaban muestras?

Por ejemplo, un balde de lona que se deja en una terraza durante tres minutos en condiciones climáticas normales puede enfriarse 0,5 grados Celsius más que un balde de madera medido en las mismas condiciones. Dado que el calentamiento global durante el siglo XX fue de aproximadamente 1 grado Celsius, los sesgos asociados con los diferentes protocolos de medición requieren una contabilidad cuidadosa.

"Hay gigabytes de datos en esta base de datos y cada pieza tiene una historia peculiar, "dijo Peter Huybers, Profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias y de Ciencias e Ingeniería Ambientales en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson y autor principal del artículo. "Los datos están plagados de peculiaridades".

Se ha realizado mucha investigación para identificar y ajustar estas peculiaridades. En 2008, por ejemplo, Los investigadores encontraron que un salto de 0,3 grados Celsius en la temperatura de la superficie del mar en 1945 fue el resultado de mediciones tomadas de las tomas de la sala de máquinas. Incluso con estas correcciones, sin embargo, los datos están lejos de ser perfectos y todavía hay cambios inexplicables en la temperatura de la superficie del mar.

En esta investigación, Huybers y sus colegas propusieron un enfoque integral para corregir los datos, utilizando una nueva técnica estadística que compara las medidas tomadas por barcos cercanos.

"Nuestro enfoque analiza las diferencias en las mediciones de la temperatura de la superficie del mar de distintos grupos de barcos cuando pasan cerca, dentro de los 300 kilómetros y con dos días de diferencia, "dijo Duo Chan, estudiante de posgrado en la Escuela de Graduados de Artes y Ciencias de Harvard y primer autor del artículo. "Con este enfoque, encontramos 17,8 millones cerca de cruces e identificamos algunos grandes sesgos en algunos grupos ".

Los investigadores se centraron en datos de 1908 a 1941, desglosado por el país de origen del buque y las "cubiertas, "un término que se deriva del hecho de que las observaciones marinas se almacenaron utilizando mazos de tarjetas perforadas. Un mazo incluye observaciones de los viajes de Robert Falcon Scott y Ernest Shackleton a la Antártida.

"Estos datos han hecho un largo viaje desde los libros de registro originales hasta el archivo moderno y se tomaron decisiones difíciles para ajustar la información disponible en tarjetas perforadas o en un número manejable de bobinas de cinta magnética". "dijo Elizabeth Kent, coautor del Centro Nacional de Oceanografía del Reino Unido. "Ahora tenemos los métodos y el poder de la computadora para revelar cómo esas elecciones han afectado los datos, y también detectar sesgos debido a variaciones en la práctica de observación por diferentes naciones, acercándonos a las temperaturas históricas reales ".

Los investigadores encontraron dos nuevas causas clave de las discrepancias de calentamiento en el Pacífico norte y el Atlántico norte.

El primero tuvo que ver con cambios en los registros japoneses. Antes de 1932, la mayoría de los registros de temperatura de la superficie del mar de los barcos japoneses en el Pacífico norte procedían de barcos pesqueros. Estos datos, repartidos en varias cubiertas diferentes, se registró originalmente en grados Fahrenheit enteros, luego convertido a Celsius, y finalmente redondeado a décimas de grado.

Sin embargo, en el período previo a la Segunda Guerra Mundial, cada vez más lecturas japonesas provenían de buques de guerra. Estos datos se almacenaron en una plataforma diferente y cuando la Fuerza Aérea de los EE. UU. Digitalizó la colección, truncaron los datos, cortando los dígitos de décimas de grado y registrando la información en grados Celsius enteros.

Los efectos no reconocidos del truncamiento explican en gran medida el rápido enfriamiento aparente en la estimación anterior de las temperaturas de la superficie del mar Pacífico entre 1935 y 1941, dijo Huybers. Después de corregir el sesgo introducido por el truncamiento, el calentamiento en el Pacífico es mucho más uniforme.

Si bien los datos japoneses son la clave del calentamiento en el Pacífico a principios del siglo XX, Son los datos alemanes los que juegan el papel más importante en la comprensión de las temperaturas de la superficie del mar en el Atlántico Norte durante el mismo tiempo.

A finales de la década de 1920, Los barcos alemanes comenzaron a proporcionar la mayoría de los datos en el Atlántico norte. La mayoría de estas medidas se recopilan en una plataforma, cuales, en comparación con las mediciones cercanas, es significativamente más cálido. Cuando se ajusta, el calentamiento en el Atlántico norte se vuelve más gradual.

Con estos ajustes, Los investigadores encontraron que las tasas de calentamiento en el Pacífico Norte y el Atlántico Norte se vuelven mucho más similares y tienen un patrón de calentamiento más cercano al que se esperaría del aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, Las discrepancias aún permanecen y la tasa general de calentamiento encontrada en las mediciones es aún más rápida de lo predicho por las simulaciones del modelo.

"Los desajustes restantes resaltan la importancia de continuar explorando cómo el clima se ha visto forzado radiativamente, la sensibilidad del clima, y su variabilidad intrínseca. Al mismo tiempo, necesitamos seguir revisando los datos, a través de la ciencia de datos, investigación histórica, y una buena comprensión física del problema, Apuesto a que se descubrirán características interesantes adicionales, "dijo Huybers.