Cuánto se calentará nuestro mundo este siglo depende de las acciones que tomemos en las próximas décadas. Para mantener el aumento de la temperatura global por debajo de 1,5 ° C y evitar niveles peligrosos de calentamiento, los gobiernos necesitan saber cuánto carbono pueden emitir, y en qué plazo.

Pero los modelos climáticos actuales no se ponen de acuerdo sobre dónde se encuentra ese umbral. En una nueva investigación, Descubrimos una de las razones por las que existe una gama tan amplia de estimaciones de la cantidad de carbono que se puede emitir de forma segura:el comportamiento incierto de las nubes. En algunos modelos climáticos, las nubes amplifican fuertemente el calentamiento. En otros, tienen un efecto neutro o incluso amortiguan ligeramente el calentamiento. Entonces, ¿por qué es probable que las nubes jueguen un papel tan fundamental en la decisión de nuestro destino?

Las proyecciones de los modelos climáticos generalmente revelan que las temperaturas globales aumentan casi a la par con la cantidad total de carbono emitido a lo largo del tiempo. Esto está representado por la línea negra en el siguiente gráfico. Para evitar superar un cierto nivel de calentamiento, el mundo necesita limitar la cantidad de carbono que se emite para que se mantenga dentro de un cierto presupuesto de carbono. En modelos climáticos donde las nubes amplifican el calentamiento, este presupuesto de carbono es menor (línea discontinua roja y flecha). Donde las nubes tienen un efecto casi neutral o amortiguador, el balance de carbono es mayor (línea discontinua azul y flecha).

Presupuestos de carbono restantes en las proyecciones del modelo climático

¿Por qué son tan importantes las nubes?

Las nubes pueden actuar como una sombrilla, enfriar la Tierra al reflejar la luz solar alejándola de la superficie del planeta y devolviéndola al espacio. Pero también pueden actuar como una manta aislante, calentar la Tierra al evitar que parte del calor de nuestra atmósfera se escape al espacio en forma de radiación infrarroja. Este efecto de "manta" es particularmente notable durante el invierno, cuando las noches nubladas suelen ser mucho más cálidas que las despejadas.

Cuál de estos dos efectos domina, parasol o manta, depende de la altitud y el grosor de las nubes. Como regla general, cuanto más alta es una nube, más eficaz es para evitar que el calor se escape al espacio. Cuanto más espesa es una nube, mejor será para reflejar la luz solar lejos de la superficie de la Tierra.

Elevado, las nubes delgadas dejan pasar la luz del sol mientras evitan eficazmente que el calor se escape al espacio en forma de radiación infrarroja, proporcionando un efecto de calentamiento neto. Bajo, las nubes espesas reflejan fuertemente la luz del sol, mientras que tiene poco impacto en la radiación infrarroja que escapa al espacio, creando un efecto de enfriamiento neto.

Como la atmósfera contiene mucho más bajo, nubes espesas que altas, nubes delgadas, el efecto parasol domina y nuestro planeta estaría mucho más caliente si no existieran las nubes.

Las nubes estan cambiando

Se espera que el calentamiento global provoque cambios en la cantidad de nubosidad, y la altura y el grosor de estas nubes en el futuro, cambiando el equilibrio entre los efectos de sombrilla y manta de las nubes. El efecto dominó que esto tendrá sobre la temperatura se conoce como retroalimentación de la nube. Las proyecciones del cambio climático no pueden ignorar la retroalimentación de la nube, ya que incluso cambios relativamente pequeños en las propiedades de las nubes pueden tener implicaciones significativas para la temperatura global.

Para predecir cómo cambiarán las nubes en el futuro, Nuestra investigación combina evidencia de observaciones y modelos climáticos con la comprensión teórica de la física de las nubes. Tomados en conjunto, esto nos dice que las nubes tienen más probabilidades de amplificar el calentamiento global que de amortiguarlo por dos razones.

Primero, Se espera que la cobertura de nubes bajas disminuya en los trópicos a medida que aumentan las temperaturas globales. reduciendo su efecto parasol. Segundo, Es bien sabido que las nubes altas se trasladarán a regiones más altas de la atmósfera a medida que se calienta, haciéndolos mantas más efectivas. Estos efectos de calentamiento pueden mitigarse ligeramente mediante un aumento en el espesor de las nubes solo en latitudes altas. particularmente sobre el Océano Austral alrededor de la Antártida, pero esto no anulará el efecto de calentamiento general.

Si bien sabemos que las nubes probablemente amplificarán el calentamiento global, Todavía existe una gran incertidumbre sobre la intensidad de este efecto. Aquí los modelos climáticos son de poca ayuda, ya que solo pueden simular las propiedades generales de la atmósfera en escalas de decenas de kilómetros y varias horas. Se forman pequeñas gotas de nubes que se evaporan en minutos. Los modelos extrañan estos detalles a pequeña escala, pero son necesarios para realizar predicciones precisas.

Los modelos climáticos deben recurrir a simplificaciones para representar las nubes, que introduce error. Dado que los diferentes modelos hacen diferentes simplificaciones en su descripción de los procesos en la nube, también hacen diferentes predicciones de la retroalimentación de la nube, lo que da como resultado una variedad de proyecciones de calentamiento global y diferencias en nuestro presupuesto de carbono restante. Para un escenario futuro dado de emisiones de carbono, las nubes son el factor más importante detrás de las diferencias en el calentamiento futuro predicho entre modelos.

¿Deberíamos estar preocupados?

Sensibilidad climática, la cantidad de calentamiento global a largo plazo que se espera si duplicamos la cantidad de carbono en la atmósfera, se estima actualmente que se encuentra entre 1,5 ° y 4,5 ° C. Estas consecuencias de este nivel de calentamiento ya son inquietantes, pero varios modelos climáticos nuevos que están desarrollando actualmente investigadores líderes en el mundo proyectan un calentamiento superior a 5 ° C. Estos nuevos modelos también cuentan con una representación mejorada de los procesos en la nube, por lo que esto parece sugerir que el calentamiento global podría ser incluso peor de lo que pensamos.

Agradecidamente, hay proyecciones alternativas que apuntan a un calentamiento más moderado. Los mismos modelos con el mayor calentamiento a largo plazo también sobreestimaron las tendencias de calentamiento que ya se han observado. Mientras tanto, Se están realizando más esfuerzos de investigación para precisar el papel de las nubes en la sensibilidad climática.

Está claro que nuestro planeta seguirá calentándose a medida que sigamos emitiendo carbono a la atmósfera. Pero cuánto quedará escrito en las nubes.

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.