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La velocidad a la que el planeta se calienta en respuesta a la acumulación continua de gas de dióxido de carbono que atrapa el calor podría aumentar en el futuro. según nuevas simulaciones de un período cálido comparable hace más de 50 millones de años.
Investigadores de la Universidad de Michigan y la Universidad de Arizona utilizaron un modelo climático de última generación para simular con éxito, por primera vez, el calentamiento extremo del período Eoceno temprano. que se considera un análogo para el clima futuro de la Tierra.
Descubrieron que la tasa de calentamiento aumentaba drásticamente a medida que aumentaban los niveles de dióxido de carbono, un hallazgo con implicaciones de gran alcance para el clima futuro de la Tierra, los investigadores informan en un artículo programado para su publicación el 18 de septiembre en la revista Avances de la ciencia .
Otra forma de expresar este resultado es que el clima del Eoceno temprano se volvió cada vez más sensible al dióxido de carbono adicional a medida que el planeta se calentaba.
"Nos sorprendió que la sensibilidad climática aumentara tanto como lo hizo con el aumento de los niveles de dióxido de carbono, "dijo el primer autor Jiang Zhu, investigador postdoctoral en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Ambientales de la U-M.
"Es un hallazgo aterrador porque indica que la respuesta de la temperatura a un aumento de dióxido de carbono en el futuro podría ser mayor que la respuesta al mismo aumento de CO 2 ahora. Esta no es una buena noticia para nosotros ".
Los investigadores determinaron que el gran aumento en la sensibilidad climática que observaron, que no se había visto en intentos anteriores de simular el Eoceno temprano usando cantidades similares de dióxido de carbono, probablemente se deba a una representación mejorada de los procesos de las nubes en el modelo climático que usaron. el modelo de Community Earth System versión 1.2, o CESM1.2.
Se espera que el calentamiento global cambie la distribución y los tipos de nubes en la atmósfera de la Tierra, y las nubes pueden tener efectos tanto de calentamiento como de enfriamiento en el clima. En sus simulaciones del Eoceno temprano, Zhu y sus colegas encontraron una reducción en la cobertura de nubes y la opacidad que amplificó el CO 2 -calentamiento inducido.
Los mismos procesos en la nube responsables del aumento de la sensibilidad climática en las simulaciones del Eoceno están activos hoy, según los investigadores.
"Nuestros hallazgos destacan el papel de los procesos de nubes a pequeña escala en la determinación de cambios climáticos a gran escala y sugieren un aumento potencial de la sensibilidad climática con el calentamiento futuro, "dijo el investigador del paleoclima de la U-M, Christopher Poulsen, un coautor de la Avances de la ciencia papel.
"La sensibilidad que estamos infiriendo para el Eoceno es realmente muy alta, aunque es poco probable que la sensibilidad climática alcance los niveles del Eoceno en nuestras vidas, "dijo Jessica Tierney de la Universidad de Arizona, el tercer autor del artículo.
El Eoceno temprano (hace aproximadamente 48 millones a 56 millones de años) fue el período más cálido de los últimos 66 millones de años. Comenzó con el Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno, que se conoce como PETM, el más severo de varios cortos, eventos intensamente cálidos.
El Eoceno temprano fue una época de elevadas concentraciones de dióxido de carbono atmosférico y temperaturas superficiales de al menos 14 grados Celsius (25 grados Fahrenheit) más cálidas. de media, Que hoy. También, la diferencia entre las temperaturas en el ecuador y los polos fue mucho menor.
La evidencia geológica sugiere que los niveles de dióxido de carbono atmosférico alcanzaron 1, 000 partes por millón en el Eoceno temprano, más del doble del nivel actual de 412 ppm. Si no se hace nada para limitar las emisiones de carbono de la quema de combustibles fósiles, CO 2 los niveles podrían volver a llegar a 1, 000 ppm para el año 2100, según los científicos del clima.
Hasta ahora, Los modelos climáticos no han podido simular el calor superficial extremo del Eoceno temprano, incluidos los picos repentinos y dramáticos de temperatura del PETM, basándose únicamente en el CO atmosférico. 2 niveles. Se requirieron cambios sin fundamento en los modelos para que los números funcionen, dijo Poulsen, profesor en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Ambientales de la U-M y decano asociado de ciencias naturales.
"Por décadas, los modelos han subestimado estas temperaturas, y la comunidad ha asumido durante mucho tiempo que el problema estaba en los datos geológicos, o que había un mecanismo de calentamiento que no había sido reconocido, " él dijo.
Pero el modelo CESM1.2 fue capaz de simular tanto las condiciones cálidas como el bajo gradiente de temperatura entre el ecuador y el polo observado en los registros geológicos.
"Por primera vez, un modelo climático coincide con la evidencia geológica lista para usar, es decir, sin ajustes deliberados realizados en el modelo. Es un gran avance para nuestra comprensión de los climas cálidos del pasado, ", Dijo Tierney.
CESM1.2 fue uno de los modelos climáticos utilizados en el Quinto Informe de Evaluación autorizado del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, finalizado en 2014. La capacidad del modelo para simular satisfactoriamente el calentamiento del Eoceno temprano proporciona un fuerte apoyo para la predicción del calentamiento futuro de CESM1.2, que se expresa a través de un parámetro climático clave llamado sensibilidad climática de equilibrio.
El término sensibilidad climática de equilibrio se refiere al cambio a largo plazo en la temperatura global que resultaría de una duplicación sostenida —durante cientos a miles de años— de los niveles de dióxido de carbono por encima de la línea de base preindustrial de 285 ppm. El consenso entre los científicos del clima es que es probable que la ECS esté entre 1,5 C y 4,5 C (2,7 F-8,1 F).
La sensibilidad climática de equilibrio en CESM1.2 está cerca del límite superior de ese rango de consenso en 4.2 C (7.7 F). Las simulaciones del Eoceno temprano del estudio dirigido por la U-M mostraron una creciente sensibilidad climática de equilibrio con el calentamiento, sugiriendo una sensibilidad del Eoceno de más de 6,6 C (11,9 F), mucho mayor que el valor actual.
