Al final de agosto, El huracán Ida de categoría cuatro devastó Luisiana y causó enormes daños en el noreste debido a las inundaciones. Muchas casas en ambas regiones fueron destruidas y se produjeron cortes prolongados de energía. Mientras Ida se movía hacia el norte, generó tornados, récord de precipitaciones, extensas inundaciones, y resultó en 82 muertes. ¿Es posible determinar cuánto influyó el cambio climático en un evento extremo como Ida?

Hoy dia, dado que los fenómenos meteorológicos extremos ocurren con mayor frecuencia, la gente pregunta habitualmente si son causados ​​por el cambio climático. Hace diez años, los científicos habrían tenido dificultades para responder a esta pregunta. Hoy en día, un nuevo tipo de investigación llamado ciencia de la atribución puede determinar, no si el cambio climático provocó un evento, pero si el cambio climático agrava algunos eventos extremos y aumenta la probabilidad de que ocurran, y de ser así, Por cuanto. Siempre ha habido fenómenos meteorológicos extremos provocados por numerosos factores naturales, pero el cambio climático está aumentando el número y la fuerza de estos eventos. Ahora, es posible cuantificar la influencia del cambio climático con mayor precisión, sin embargo, determinar que el cambio climático contribuyó a un evento no significa que causó el evento.

¿Qué nos puede decir la ciencia de la atribución?

Un artículo de 2004 titulado "Contribución humana a la ola de calor europea de 2003" se considera generalmente como el primer estudio científico de atribución. Modeló la cantidad de gases de efecto invernadero inducidos por el hombre que aumentaron la probabilidad de la histórica ola de calor de 2003 en Europa.

Hoy dia, la iniciativa World Weather Attribution (WWA), una colaboración de científicos de todo el mundo, realiza análisis en tiempo real de los eventos extremos inmediatamente después de que ocurren para determinar cuánto influyó el cambio climático en ellos. La ciencia de la atribución calcula la probabilidad o la gravedad de un evento en particular que suceda hoy en comparación con cómo podría haberse desarrollado en un mundo imaginario que los humanos no han calentado. Pero debido a que la variabilidad natural también juega un papel importante, incluso si se determina que un evento extremo ha sido más probable debido al cambio climático, no significa necesariamente que aumente la posibilidad de que este tipo de eventos ocurra cada año.

¿Como funciona?

Cuando hay un evento meteorológico extremo, Los científicos primero determinan con qué frecuencia podría ocurrir un evento de esa magnitud basándose en datos históricos y de observación. Es importante tener buenos datos de observación que se remontan a un largo camino. WWA dice que el conjunto de datos debería remontarse al menos a la década de 1950, idealmente al siglo XIX. Algunos tipos de eventos extremos pueden analizarse con mayor precisión que otros. Aquellos con registros de observación extensos que pueden ser simulados por modelos de computadora, especialmente aquellos relacionados con la temperatura, como las olas de calor, ofrecer la mayor certeza en los estudios de atribución.

Luego, los estudios de atribución ejecutan modelos climáticos idénticos en dos escenarios. En el primero, Las concentraciones de gases de efecto invernadero se mantienen constantes en algún nivel desde el pasado antes de que los humanos comenzaran a quemar combustibles fósiles. y el modelo climático se atropella, decir, un período de 150 años. A esto se le llama el "mundo contrafactual", el mundo que podría haber sido. Para el segundo escenario, el modelo climático vuelve a retroceder en el tiempo, conectando las concentraciones reales de gases de efecto invernadero para cada año a medida que aumentaron con el tiempo. Al comparar los resultados de los dos escenarios modelados, los científicos pueden estimar cuántas emisiones humanas de la actividad de los combustibles fósiles han cambiado las probabilidades. Luego, se utilizan métodos estadísticos para cuantificar las diferencias en la gravedad y frecuencia del evento.

Como ejemplo, si el evento extremo ocurre con el doble de frecuencia en el modelo climático actual que en el modelo climático hipotético, entonces se determina que el cambio climático ha hecho que el evento sea dos veces más probable de lo que hubiera sido en un mundo sin emisiones inducidas por el hombre.

Las limitaciones de los análisis de atribución

Debido a la variabilidad natural, sin embargo, hacer análisis de atribución de eventos de precipitación extrema como el huracán Ida es más difícil, según el científico climático Radley Horton, del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Escuela Climática de Columbia. "No es fácil hacer atribuciones en eventos de lluvia extrema como este, aunque la gente lo haga seguro, ", dijo." Esto se debe a que la variabilidad natural de las precipitaciones extremas de un año a otro en cualquier lugar es mucho mayor, lo que dificulta ver la señal del cambio climático en relación con el ruido de la variabilidad ".

Los modelos climáticos también son menos confiables para las precipitaciones extremas porque funcionan con cuadrículas que cubren grandes áreas espaciales; por ejemplo, 100 millas por 100 millas. Para cada cuadro de cuadrícula, hay un número que lo representa todo:temperatura, precipitación, y la velocidad del viento, sin diferenciarlos. Precipitación extrema, sin embargo, a menudo cae en bandas geográficas relativamente estrechas. La lluvia más extrema, por ejemplo, puede ocurrir en una banda de 40 millas de ancho, y en la mayoría de los modelos climáticos, la caja de la cuadrícula mide más de 40 millas.

"El modelo climático no puede decirle nada en una escala espacial más fina que su cuadro de cuadrícula, por lo que realmente no puede capturar eventos de lluvia extrema, "dijo Horton. Añadió:"En el presente, los resultados de atribución son más sólidos para las olas de calor, condiciones que cambian gradualmente que cubren un área grande como el aumento del nivel del mar, temperatura media global, o la extensión del hielo marino del Ártico. Tratar de cuantificar en qué medida el cambio climático aumentó las precipitaciones extremas sigue siendo un desafío y es un área de investigación activa ".

Actualmente, los modelos climáticos no tienen una resolución espacial lo suficientemente fina para hacer frente a los muchos aspectos de las precipitaciones extremas, en gran parte porque carecen de suficiente potencia informática. Además, están limitados por lo que los científicos aún no saben sobre las relaciones entre los diferentes componentes del sistema atmosférico que el cambio climático puede alterar de manera impredecible, procesos clave que podrían interactuar para desencadenar un nuevo comportamiento a medida que aumentan los gases de efecto invernadero y las temperaturas.

En el futuro, sin embargo, La ciencia de la atribución probablemente se volverá más definitiva. "Cada cinco a 10 años, tenemos más años de datos, para que podamos estimar mejor cuál es el riesgo de referencia, porque estamos hablando de eventos muy raros, ", dijo Horton." También tendremos nuevos productos de datos como satélites que pueden ayudarnos a observar las temperaturas de las nubes y ayudar a estimar las precipitaciones en lugares donde puede que no haya muchas estaciones meteorológicas. Pero creo que será aún más importante que, a medida que crezca nuestra potencia informática, esos cuadros de cuadrícula se volverán más finos y más pequeños. Tendremos modelos de mayor resolución ".

Si bien los estudios de atribución son limitados cuando se trata de determinar cuánto afecta el cambio climático a los eventos de precipitación, La conclusión es que el cambio climático ha hecho que muchos tipos de eventos extremos sean más comunes que en el pasado.

Y para cualquier tormenta dada, como Ida, Existe un gran potencial de lluvias más intensas ya que una atmósfera cálida retiene más humedad. Los científicos confían en sus proyecciones de que los eventos de precipitación extrema están aumentando, y que serán un problema creciente en el futuro porque las tendencias observadas han sido tan grandes en muchos lugares. Pero aún existen grandes incertidumbres sobre cuán severos serán los extremos superiores, que es fundamental para saber planificar, evitar daños económicos, y salvar vidas.

Otros factores, también, participar en la creación de un desastre natural. Según la WWA, primero son las condiciones meteorológicas. En segundo lugar, está la exposición al evento:cuántas personas y cuántas propiedades se encuentran en las zonas de peligro. Y finalmente, Vulnerabilidad:los atributos y circunstancias de una población o sistema que lo hacen susceptible a los impactos del evento.

A veces, los análisis de atribución encuentran que los eventos extremos no necesariamente han sido exacerbados por el cambio climático, sino más bien por la exposición y vulnerabilidad de la población. Por ejemplo, a medida que más y más estadounidenses construyen viviendas en áreas de alto riesgo de inundaciones e incendios forestales, el daño catastrófico que ocurre se debe a una confluencia de factores, como veranos más calurosos y secos que aumentan el riesgo de incendios forestales o la falta de regulaciones gubernamentales para la construcción en llanuras aluviales.

La ciencia de la atribución en acción

En julio, Alemania, Bélgica, Luxemburgo, y los Países Bajos experimentaron inundaciones catastróficas debido a las lluvias récord durante una tormenta que mató a 220 personas. Según la historia de la región, había una probabilidad de 1 en 400 de que cayera tanta lluvia en un año determinado. Pero un análisis de atribución realizado por WWA encontró que el cambio climático inducido por el hombre hizo que el evento fuera de 1,2 a 9 veces más probable de lo que hubiera sido hace 100 años. Las temperaturas más cálidas también aumentaron la cantidad de lluvia entre un tres y un 19 por ciento.

La ola de calor que azotó el noroeste del Pacífico en junio trajo temperaturas más altas que las registradas anteriormente en esa región. Se estimó que el evento fue un evento de 1 en 1000 años y podría nunca haber sucedido sin el cambio climático. según la WWA.

También se descubrió que la ola de calor era 2 grados Celsius más caliente de lo que hubiera sido si hubiera ocurrido antes de la Revolución Industrial. Si el mundo alcanza los 2 grados Celsius de calentamiento global (actualmente se ha calentado alrededor de 1,1 grados Celsius, pero está en camino de alcanzar los 1,5 grados Celsius para 2040), este tipo de ola de calor de 1 en 1000 años podría ocurrir cada cinco a 10 años.

Dos estudios de atribución encontraron que el cambio climático hizo que el huracán Harvey, que causó inundaciones y más de 100 muertes en Texas y Luisiana en 2017, tres veces más probable y aumentó la lluvia de la tormenta en un 15 por ciento. A diferencia del huracán Ida, El huracán Harvey cubrió una gran área con precipitaciones extremas cayendo durante un período de tiempo más largo.

Carbon Brief, un sitio web del Reino Unido que informa sobre los últimos avances en ciencia del clima, ha mapeado más de 350 estudios revisados ​​por pares sobre fenómenos meteorológicos extremos en todo el mundo y analizado las tendencias. En general, Los eventos extremos han aumentado en los últimos 10 a 15 años. El 70 por ciento de los 405 eventos climáticos extremos fueron más probables o más intensos por el cambio climático inducido por el hombre. El 92 por ciento de 122 estudios de atribución de calor extremo encontró que el cambio climático los hacía más probables o más severos. El 58 por ciento de 81 estudios de lluvia encontraron que la actividad humana los hacía más probables o intensos. Y el 65 por ciento de los 69 eventos de sequía también se vieron agravados por el cambio climático.

¿De qué otra manera se puede utilizar la ciencia de la atribución?

La ciencia de la atribución se está volviendo lo suficientemente reconocida y establecida como para brindar apoyo en algunas disputas legales. En 2020, el Centro Sabin para la Ley del Cambio Climático y el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty establecieron la Base de Datos de Atribución del Clima. Contiene 385 recursos científicos organizados por tema:atribución al cambio climático, atribución de eventos extremos, atribución de impacto, y atribución de fuente. La base de datos ayudará a los científicos a comprender cómo se puede aplicar la investigación de atribución a leyes y políticas, permitir a los abogados acceder a las últimas investigaciones para respaldar sus casos, y proporcionar a los responsables de la formulación de políticas recursos que justifiquen sus políticas climáticas. Una serie de impactos ambientales, como el aumento del nivel del mar, derretir el permafrost o la capa de nieve, calor extremo, y la acidificación de los océanos puede atribuirse con bastante seguridad al cambio climático. Y una vez que se ha determinado que un impacto está influenciado por el cambio climático, es posible calcular la proporción que se debe atribuir a una fuente específica de emisiones.

Lindene Patton, socio de Earth &Water Law, dijo a E&E News, "Cuando la ciencia cambia, cuando un conjunto de conocimientos al que se espera que un profesional responsable se mantenga al día, comprenda y preste atención, cuando eso cambie, cambia lo que tienen que hacer para proteger a las personas. Cambia el estándar de atención ".

Por lo tanto, la ciencia de la atribución puede usarse potencialmente para defender las regulaciones climáticas que se cuestionan por ser demasiado estrictas o para establecer una posición para demandar al demostrar que ciertas partes se han visto perjudicadas por los impactos del cambio climático. Puede ayudar a responsabilizar a los emisores y demandar a los gobiernos por no regular suficientemente las emisiones de gases de efecto invernadero. Según Michael Burger, director ejecutivo del Sabin Center for Climate Change Law de la Universidad de Columbia, un tribunal holandés ordenó a Shell que redujera las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la combustión de sus productos de combustibles fósiles en un 45 por ciento para 2030, utilizando una forma de "atribución de fuente". Y la Comisión de Derechos Humanos de Filipinas determinó que las empresas de combustibles fósiles tienen la responsabilidad, según la ley de derechos humanos de Filipinas, de reducir las emisiones que resultan de sus productos y servicios. Todavía, sin embargo, ninguna compañía de energía o combustibles fósiles se ha hecho responsable de los daños relacionados con el clima debido a un evento extremo o un cambio gradual en las condiciones ambientales. Pero debido a que la ciencia de la atribución permite cuantificar el aumento de riesgos, probablemente resultará en más demandas en el futuro.

La ciencia de la atribución también podría usarse para ayudar a los gobiernos a determinar el nivel correcto para un límite de emisiones o un impuesto al carbono. y eventualmente incluso podría usarse para predecir eventos extremos.

"Ya, estamos viendo que se realizan estudios de atribución antes de que ocurra un evento, "dijo Horton." Digamos que hay un huracán en el Atlántico tropical. Estás viendo ese cono de incertidumbre sobre dónde podría ir esa tormenta en una semana o 10 días. La gente puede vincular esas predicciones a corto plazo con modelos que nos dan el mundo contrafactual sin calentamiento versus el mundo de hoy, para que antes de que llegue la tormenta, hay una estimación de la probabilidad de que tenga ese evento ".

Debido a que es probable que el futuro traiga condiciones climáticas extremas e impactos en áreas que no han experimentado eventos tan frecuentes o intensos en el pasado, La ciencia de la atribución también podría ayudar con la adaptación climática. Por ejemplo, las ciudades podrían decidir instalar más infraestructura verde para absorber un aumento proyectado de las aguas pluviales. O si un área es consciente de que es probable que ocurran eventos climáticos más extremos en el futuro, se podría persuadir a los residentes de que se reubicaran en lugar de reconstruir.

La ciencia de la atribución está proporcionando nuevos conocimientos sobre los impactos del cambio climático. Como tal, tiene un gran potencial como herramienta para ayudar a educar, preparar, e influir en las comunidades globales a medida que se enfrentan a los impactos de un mundo en calentamiento.

"Mi sentimiento personal sobre la ciencia de la atribución, "dijo Horton, "es que es menos una revolución en nuestro entendimiento, y más una revolución en la forma en que aplicamos el conocimiento para atribuir culpas y repartir responsabilidades, y quizás lo más importante, para informar y motivar a las comunidades y las partes interesadas a tomar medidas ".