El Ártico de rápido calentamiento ha comenzado a pasar de un estado predominantemente helado a un clima completamente diferente, según un nuevo estudio completo de las condiciones árticas.

Los patrones climáticos en las latitudes superiores siempre han variado de un año a otro, con más o menos hielo marino, inviernos más fríos o cálidos, y temporadas de lluvia más largas o más cortas en lugar de nieve. Pero la nueva investigación realizada por científicos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) encuentra que el Ártico ahora se ha calentado de manera tan significativa que su variabilidad de un año a otro se está moviendo fuera de los límites de cualquier fluctuación pasada. señalando la transición a un "nuevo régimen climático ártico".

"La tasa de cambio es notable, "dijo la científica de NCAR Laura Landrum, el autor principal del estudio. "Es un período de cambios tan rápidos que las observaciones de patrones climáticos pasados ​​ya no muestran lo que se puede esperar el próximo año. El Ártico ya está entrando en un clima completamente diferente al de hace unas décadas".

En el nuevo estudio, Landrum y su coautor, Marika Holland, científica del NCAR, descubren que el hielo marino del Ártico se ha derretido de manera tan significativa en las últimas décadas que incluso un año inusualmente frío ya no tendrá la cantidad de hielo marino de verano que existía tan recientemente como a mediados del siglo XX. Las temperaturas del aire en otoño e invierno también serán lo suficientemente cálidas como para entrar en un clima estadísticamente distinto a mediados de este siglo. seguido de un cambio estacional en la precipitación que resultará en meses adicionales en los que caerá lluvia en lugar de nieve.

Para el estudio, Landrum y Holanda utilizaron cientos de simulaciones informáticas detalladas, así como observaciones de las condiciones climáticas del Ártico. La gran cantidad de datos les permitió definir estadísticamente los límites climáticos del "antiguo Ártico", o cuánta variabilidad puede ocurrir naturalmente de un año a otro, y luego identificar cuándo el calentamiento causado por el hombre empujará al Ártico más allá de esos límites naturales y en un nuevo clima.

Las proyecciones futuras utilizadas para el estudio se basan en un escenario de gama alta para las futuras emisiones de gases de efecto invernadero, una trayectoria conocida como RCP 8.5. Las notas de papel, sin embargo, que la reducción de las emisiones reduciría la magnitud del cambio climático en el Ártico.

El clima cambiante tiene enormes consecuencias de gran alcance para los ecosistemas, gestión de recursos hídricos, planificación de inundaciones, e infraestructura.

La investigación fue financiada por la National Science Foundation, que es el patrocinador de NCAR, y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Fue publicado esta semana en Naturaleza Cambio Climático .

Cambio fundamental

El extremo norte se está calentando más rápidamente que las regiones de latitudes más bajas, que se debe a un proceso conocido como amplificación ártica. Esto ocurre porque el hielo marino de color claro, que refleja el calor de regreso al espacio, es reemplazado por agua oceánica más oscura, que atrapa el calor. Además, Las aguas oceánicas relativamente cálidas ya no están protegidas en invierno con tanta eficacia por las propiedades aislantes del hielo marino espeso.

Los cambios en el clima ártico son tan profundos que la extensión promedio del hielo marino en septiembre, cuando alcanza su mínimo anual, se ha reducido en un 31% desde la primera década de la era de los satélites (1979-88).

Landrum y Holanda querían determinar si esta disminución muestra que el clima ártico ha cambiado fundamentalmente. También querían estudiar los cambios en otros dos aspectos clave que son indicativos del estado helado del clima ártico:las temperaturas del aire en otoño e invierno, y la transición estacional en la precipitación de mayormente nieve a mayormente lluvia.

Para responder a estas preguntas, recurrieron a múltiples simulaciones de cinco de los principales modelos climáticos del mundo que se han utilizado para un proyecto de investigación internacional conocido como el Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados 5, o CMIP5. La gran cantidad de simulaciones les permitió reunir una imagen estadísticamente significativa del clima ártico, permitiéndoles diferenciar la variabilidad climática natural de un año a otro de una transición a un nuevo clima ártico.

Los científicos compararon la salida del modelo con las observaciones, confirmando que los modelos capturaban con precisión el clima pasado y, por lo tanto, podían simular de manera confiable el clima futuro.

Landrum y Holland luego aplicaron técnicas estadísticas para determinar cuándo los cambios climáticos excedían los límites de la variabilidad natural. Para esta última pregunta, identificaron un clima diferente como emergente cuando el promedio de 10 años estaba al menos a dos desviaciones estándar del promedio del clima en la década 1950-59.

En otras palabras, si la extensión del hielo marino cambia tanto que el promedio en, decir, la década de 1990 fue menor en el 97,7% de todos los casos que la extensión del hielo marino de cualquier año de la década de 1950, luego la década de 1990 se definió como un nuevo clima.

Cuando aplicaron estas técnicas a la extensión del hielo marino, encontraron que el Ártico ya ha entrado en un nuevo clima. Cada uno de los cinco modelos mostró que el hielo marino se retiraba tan dramáticamente que había surgido un nuevo clima para el hielo marino a fines del siglo XX y principios del XXI.

Viendo hacia adelante, También encontraron que el Ártico puede comenzar a experimentar condiciones en gran parte sin hielo en las próximas décadas. Varios de los modelos indicaron que el Ártico podría quedar mayormente libre de hielo durante 3 a 10 meses al año para fines de siglo. basado en un escenario de altas emisiones de gases de efecto invernadero.

En términos de temperatura del aire, Landrum y Holanda se centraron en el otoño y el invierno, que están fuertemente influenciados por la reducción del hielo marino durante el verano y el tiempo subsiguiente del rebrote del hielo. Descubrieron que las temperaturas del aire sobre el océano entrarán en un nuevo clima durante la primera mitad o mediados de este siglo. con temperaturas del aire sobre la tierra que se calientan sustancialmente más adelante en el siglo.

El ciclo estacional de precipitaciones cambiará drásticamente a mediados de siglo. Si las emisiones persisten en un nivel alto, la mayoría de las regiones continentales experimentarán un aumento de la temporada de lluvias de 20 a 60 días a mediados de siglo y de 60 a 90 días a finales de siglo. En algunas regiones árticas, la lluvia puede ocurrir en cualquier mes del año antes de fin de siglo.

"Es probable que el Ártico experimente extremos en el hielo marino, temperatura, y precipitaciones que están muy lejos de todo lo que hemos experimentado antes, ", Dijo Landrum." Necesitamos cambiar nuestra definición de lo que es el clima ártico ".