Introducción

Los inicios de la discusión científica, social y política relativa al cambio climático tienen su origen a comienzos de la década de 1980 aunque, ya en los años 60, se obtuvieron los primeros indicios de su existencia en estudios relacionados con la contaminación atmosférica y la destrucción de la capa de ozono.

La ciencia que estudia el clima, la climatología, es una ciencia relativamente nueva, a penas tiene 60 años. El clima es un sistema dinámico, en continua variación y muy complejo dada la cantidad de procesos y variables que le afectan. Su estudio se basa en distintas ramas de la ciencia, desde la biología y química hasta la astrofísica, pasando por la geología, por nombrar unas pocas. Dado que esta ciencia se apoya en otras mucho más maduras, desde el inicio se ha contado con grandes cantidades de datos ambientales históricos y presentes.

La maduración de la ciencia ha ido de la mano del desarrollo de la informática, muchos de los datos ya existían desde el inicio, lo complicado era su manejo, dada su ingente cantidad se requiere de gran potencia computacional. El otro reto principal es la comprensión de los sistemas y variables que afectan al clima y su interrelación. A partir de dicho conocimiento y de una serie de datos históricos, con la ayuda de supercomputadores se crean modelos predictivos. Luego se comparan las predicciones de los modelos con las observaciones reales, lo que permite comprobar si nuestra comprensión es correcta o no.

Desde los años 80 hasta la actualidad, las conclusiones científicas han ido evolucionado. Y poco a poco la sociedad se ha ido haciendo eco de las mismas. El problema radica en que ya sea por errores científicos, mala divulgación o incluso manipulación de los hechos, se provocó cierta confusión social, ya que las consecuencias del cambio climático eran demasiado diversas, en ocasiones hasta contrarias. En cualquier caso, desde el comienzo se ha identificado la posibilidad del cambio climático como un riesgo importante para la civilización alarmando a ciertos sectores de la sociedad. Eventualmente se transformó una cuestión científica en otra política y moral.

Una vez se entra en el espacio de las ideas y emociones, la cuestión se complica al polarizar a la sociedad. Se crean bandos. Unos, por diversas razones, desconfían de las conclusiones más alarmistas o incluso niegan la mayor. A otros, las predicciones les genera verdadera preocupación y piensan que se debe actuar para cambiar la situación.

A lo anterior se le unen viejas disputas socio-económicas. Dado que se considera que el cambio climático es el resultado de la actividad humana, aquellos inicialmente descontentos con el funcionamiento de nuestras sociedades las atacan mientras que los más favorecidos por el mismo las defienden. De pronto el cambio climático es un nuevo frente en la eterna lucha entre capitalismo vs comunismo. Por supuesto, existen otras cuestiones sociales y ambientales que entran en juego en el posicionamiento de las personas. Incluso habrán sectores que piensen que las soluciones propuestas ponen en riesgo su medio de vida, prevaleciendo a la hora de posicionarse sus intereses particulares a los generales. Hay personas menos sensibles con el impacto ambiental y la protección de los hábitats naturales. Hasta aquellos que consideran que el cambio climático pueda ser un riesgo, ven la solución como algo demasiado costoso y poco efectivo.

La cuestión es que el análisis del cambio climático, la identificación del problema, sus causas y efectos, debe ser algo objetivo, donde sólo la ciencia tenga la palabra. Encontrar las posibles soluciones, en caso de ser realmente un riesgo, si es una tarea de la sociedad en su conjunto. La ciencia y la tecnología, nos puede ofrecer algunas herramientas y plazos, y ayudarnos a diseñar el plan de acción; pero es la sociedad y la política la que en última instancia decida los pasos a seguir.

Para complicar más las cosas estamos hablando de algo que afecta a todo el planeta en su conjunto. No sólo es necesario dilucidar inequívocamente la naturaleza y efectos esperables del calentamiento global y lograr que la sociedad y la política se lo crea; sino que, una vez logrado todo lo anterior, si realmente se requiere de una solución, esta solo podrá ser efectiva si se aplica en el ámbito global. Al menos, si los países más contaminantes son capaces de alinear sus intereses y cooperar.

Resumiendo, se trata de cuatro problemas en uno:

  1. Lograr modelos predictivos eficaces para acumular evidencia científica de las posibles consecuencias del cambio climático
  2. Divulgar eficazmente las conclusiones del paso anterior para que la sociedad sea consciente del riesgo real, con suficiente certidumbre
  3. Alcanzar suficiente sensibilización social para promover cambios políticos nacionales
  4. Cooperar internacionalmente para lograr soluciones efectivas.

Ahora bien, cuando se trata de gestión de riesgos, si existe la posibilidad de que sea muy alto, es decir que sea muy probable y que tenga efectos muy negativos, resultaría negligente esperar a actuar hasta eliminar por completo toda incertidumbre. En tales casos, el principio de precaución debería prevalecer, y actuar de manera temprana. De lo contrario es posible que la espera sea demasiado larga y que cuando se decida actuar ya sea demasiado tarde.

En cualquier caso, no es algo simple de determinar cuando y como actuar. Si se actúa demasiado pronto es posible que los costes sean demasiado altos e injustificados si se prueba a posteriori que el riesgo era más bajo de lo pensado inicialmente. Otro caso posible de acción temprana es que, al no comprenderse del todo el problema, se den por buenas soluciones costosas que luego resulten no ser efectivas. Esto, en realidad, multiplica su coste ya que se añade a la pérdida de recursos malgastados, un posible daño socio-económico (por no haber empleado dichos recursos en otras cuestiones) y por perder un tiempo valioso para atajar un problema creciente que luego costará más resolver.

Para mas inri, parece que nos enfrentamos a un problema de naturaleza exponencial. Es un concepto sencillo que analizaremos más adelante, pero que a veces cuesta comprender sus implicaciones. Basta con decir por el momento que, los climatólogos afirman que existen una serie sistemas que se realimentan y favorecen que el cambio climático, una vez iniciado tome inercia y se acelere de manera natural. Por el momento solo merece la pena decir que, de ser así, los signos y efectos del cambio climático inicialmente pueden ser muy leves, pero a medida que pasa el tiempo se van acumulando y acelerando. Es decir, con el paso del tiempo, los cambios serán más grandes en intervalos de tiempo más pequeños. Un cambio, por ejemplo de temperatura, que inicialmente pudo requerir siglos, mas adelante puede tomar solo unas décadas y luego tan solo meses.

He aquí el mayor riesgo de esperar a actuar demasiado tiempo. Al no tratarse de un problema de naturaleza lineal, sino exponencial, puede darse el caso de que la inercia sea tal que resulte, por ejemplo, mil veces mas costoso detener el incremento de las temperaturas ahora que si se hubiese actuado tan solo unos años antes. Y si se actúa un poco más tarde ese coste puede ser de millones de veces superior.

Por la evidente importancia de todo lo comentado hasta ahora, he considerado oportuno tratar de revisar los hechos y evidencias de manera honesta y exhaustiva. Aunque personalmente estoy convencido del riesgo que supone para la conservación de los hábitats y la continuidad de nuestra civilización, estoy dispuesto a poner en tela de juicio todo tipo de creencias que no logren un sustento científico.

Fundamentos sobre el cambio climático

Antes de comenzar la revisión bibliográfica de la literatura científica, política y económica más relevante creo que debería comenzar por lo que entiendo en que consiste el cambio climático. Aún pudiendo errar en inexactitudes u omisiones servirá para, por un lado exponer mis creencias a modo de ejercicio de transparencia para el lector y, por el otro, para ponerlo a prueba frente a los hechos.

El reconocido científico Carl Sagan, en 1985 describió en el Congreso de EE.UU. el problema del cambio climático. Lo explica de manera muy clara, por eso recomiendo la visualización del siguiente video, que recoge su intervención pública, y que sólo dura 17 minutos (es en inglés con susbtítulos disponibles).

Fuente original: C-Span: Greenhouse Effect. Diciembre de 1985

Mi conocimiento actual de la cuestión es básica y resumidamente el siguiente:

El núcleo del planeta tierra está caliente y líquido. Es su fuente de calor propia, aunque insuficiente para mantenerlo a temperaturas cálidas. Sin una fuente externa de calor la temperatura de la tierra sería de unos 30ºC inferior, es decir, se congelaría rápidamente. Por tanto, lo que determina el clima global del planeta tierra es nuestra estrella solar. Es la que nos calienta y provoca las circulaciones atmosféricas (motivadas por las diferencias de temperatura y presión básicamente).

Parte de la energía emitida por nuestra estrella llega al planeta. Una porción es reflejada y otra absorbida, sobre todo, por la superficie terrestre y masas de agua, que se calientan con la porción de luz visible (la que mas energía contiene). El calor absorbido no se acumula indefinidamente sino que es devuelto por la superficie al espacio mediante irradiación de luz infrarroja. Por eso, por las noches, cuando el sol no calienta la temperatura desciende.

La composición atmosférica, o mejor dicho la troposfera, es básicamente un 78% Nitrógeno, 21% Oxígeno, que suman el 99% de su volumen. El resto está formado por Argón, Dióxido de Carbono, Vapor de Agua y Metano principalmente. Cada gas es capaz de absorber partes de la radiación solar, según la longitud de onda. He ahí la razón por la que el ozono de la estratosfera nos protege de la radiación ultra violeta. El dióxido de carbono, el metano y el vapor de agua, son especialmente eficaces a la hora de absorber radiaciones infrarrojas y se les conoce como gases de efecto invernadero GEI porque absorben la energía que devuelve la superficie terrestre no dejando que escape al espacio. Todos salvo el vapor de agua son relativamente transparentes para las longitudes de onda visibles, de ahí que las nubes generen sombra.

Es decir, los gases atmosféricos filtran la luz solar de manera equivalente a como lo hacen unas gafas de sol (solo que a longitudes de onda no visibles). Es el mismo mecanismo que explica por que una superficie negra se calienta mucho más que una blanca cuando se exponen a la luz solar (el negro absorbe más radiación).

El metano tiene una capacidad 1000 superior al dióxido de carbono para absorber calor aunque solo permanece en la atmósfera una fracción del tiempo. Concretamente unos 12 años mientras que el CO2 puede permanecer hasta los 200 años. Los procesos naturales generan oscilaciones de estos gases, según se incrementa su absorción o su liberación, influyendo a su vez en las temperaturas globales. En periodos pre-industriales su concentración era muy baja, pero en el pasado no siempre fue así. Esto es una de muchas razones por las que el clima de hace millones de años era muy distinto del actual.

Además de los anteriores la actividad humana emite otros que no están presentes de manera natural y que también tienen capacidad efecto invernadero muy alta (algunos incluso permanecen en la atmósfera miles de años). Se trata principalmente los halocarburos, como lo clorocarburos y fluorocarburos.

Desde los años 80 existe un consenso claro sobre lo anterior, es decir, que son los GEI los que incrementan la temperatura del planeta y que, por tanto, pocos gases implican bajas temperaturas y muchos gases altas temperaturas. La mayor dificultad para los climatólogos, y donde incluso hoy en día residen las lagunas de conocimiento y, por tanto, incertidumbres en las predicciones es la comprensión de los sistemas internos del planeta que afectan al clima.

Si bien el motor principal del clima es el sol y la atmósfera su medio de acción, existen sistemas naturales de origen geológico y biológico que tienen capacidad para su regulación. A la parte viva del planeta, se la conoce como biosfera, formada por innumerables ecosistemas. El planeta es un sistema complejo formado por muchos otros sistemas, todos en cierto equilibrio dinámico, relacionados entre sí e interdependientes. La alteración de un “macro” sistema afecta al resto de “micro” sistemas y viceversa. Un ejemplo de ello es fenómeno climático conocido como “El niño”. Simplificando mucho, este se puede describir como un ciclo repetitivo de calentamiento/enfriamiento del océano pacífico. Cuando el calentamiento es suficiente, este tiene efectos en todo el planeta. Aunque se de en el pacífico afecta a regiones como España que están muy alejadas, creando veranos calurosos e inviernos secos.

Otros mecanismos de gran importancia son los ciclos viciosos (o de realimentación positiva). A medida que se desequilibran los distintos sistemas con el aumento de temperatura, se activan ciclos de realimentación que favorecen la acumulación de más calor, incrementando la velocidad a la que la temperatura aumenta. Es decir, una reacción en cadena que una vez iniciada es muy difícil de parar. Un ejemplo de esto, es el caso del permafrost que contiene grandes cantidades de metano, retenidas en la tierra congelada y que es liberado al descongelarse. Lo mismo ocurre con los ecosistemas de humedales al secarse. Un ejemplo aún más claro es el deshielo de los casquetes polares y los glaciares. Estos, cuando reciben sol lo reflejan (por eso deslumbra tanto la nieve cuando hace sol). En cierto modo estos tienen un efecto refrigerante al devolver al espacio parte de la radiación solar que llega a la superficie. Sin embargo, si se inicia un proceso de calentamiento global y estos se derriten, se pierde dicha capacidad. Esto significa que una vez descongelados, el proceso de calentamiento se acelera.

El planeta y los ecosistemas están repletos de casos de realimentación positiva (o ciclos viciosos si se prefiere) como los anteriores. La cuestión de los GEI es una cuestión sabida desde hace mucho tiempo. Uno de los mayores esfuerzos de la climatología radica precisamente en identificar y comprender la relación de los distintos sistemas y su comportamiento en los casos de realimentación.

Una vez más el sol es la clave y por eso hay dos procesos astrofísicos fundamentales pendientes de describir para comprender el comportamiento del clima. Estos son la posición relativa de la tierra con respecto al sol y los ciclos de nuestra estrella. El sol se comporta de manera cíclica y uno de los ciclos más relevantes para nuestro clima es el de las manchas solares. A mayor actividad solar, más manchas y más energía emite el sol. Por otro lado, si la tierra está más alejada e inclinada (simplificando mucho) con respecto al sol, aunque este emita la misma energía nosotros recibiremos menos. De hecho, existe alta correlación entre la posición relativa de la tierra y los periodos glaciales.

Se sabe, por medio de registros geológicos, que el clima del planeta es variable. Por eso, no se puede definir el clima como “normal”, ya que no existe tal cosa. Nuestra especie ha vivido en épocas con distintas condiciones climáticas. Incluso desde el inicio de nuestra civilización, hace apenas unos 10.000 años coincidiendo con la invención de la agricultura hemos vivido en épocas de climas distintos al actual.

Existen otros fenómenos de origen geológico que afectan al clima. Sin embargo, como estos tienen lugar tras millones de años resultan despreciables para determinar el futuro de nuestra especie.

El consenso científico determina que la liberación de GEI GEI debido a la actividad humana está incrementando su concentración atmosférica exponencialmente. Esto es así por dos razones: porque el ritmo al que se emiten los gases supera el ritmo con que desaparecen; y porque el ritmo al que los emitimos ha aumentado exponencialmente desde el inicio de la industrialización. Como consecuencia la temperatura global también aumenta, aunque con cierto retraso. Razón por la cual, creo yo, muchos desconfían del calentamiento global.

El planeta tierra cuenta con inercia térmica, es decir, que le cuesta cambiar de temperatura. Esto es especialmente cierto en el caso de las masas de agua, porque el calor específico del H2O es muy superior al de cualquier otro material. Es decir, al que más energía (calor) hay que aportar para que aumente su temperatura. Dada la inmensa inercia térmica del planeta, las características de su atmósfera (que hemos ido modificando), su descomunal tamaño y volumen de agua, los sistemas naturales y la posición relativa al sol, la temperatura del planeta no se ha incrementado dramáticamente, a pesar de que la energía absorbida si ha sido exponencial. Esto no quiere decir, que no llegue a serlo, simplemente que su inicio tiene cierto retraso y es lento, pero también se acelera. Al principio poco a poco, y a medida que los sistemas naturales que han ido regulando la temperatura se vayan saturando y colapsando y se activen los procesos de realimentación positiva (cosa que ya está ocurriendo) el aumento de las temperaturas sera cada vez má rápido y pronunciado. También sigue una progresión exponencial, la inercia solo se ha retrasado su inicio.

El efecto inercial funciona igualmente a la inversa. Si la humanidad fuera capaz de intervenir efectivamente y reducir las emisiones de GEI o incluso si fuera capaz de comenzar a extraer de la atmósfera estos mismos gases y reducir su concentración, los efectos positivos en el clima no se observarían inmediatamente. Habría que esperar a que toda la energía acumulada a lo largo de los años se disipe, que se detengan los ciclos viciosos activos y que los procesos naturales de regulación se reactiven. Se estima que podrían pasar miles de años hasta que se “normalizara” a niveles preindustriales.

La comunidad científica nos advierte de que dicho aumento de las temperaturas trae consigo fenómenos meteorológicos extremos. Ambas consecuencias, aumento de temperatura y fenómenos extremos, suponen un riesgo tanto para los ecosistemas naturales como para nuestra civilización.

Terminando con esta exposición inicial, que habrá que ponerla a prueba confrontándola con los hechos y evidencias científicas, cabe resumir porqué el cambio climático puede ser relevante para nosotros. Las claves del riesgo que supone el cambio climático actual, provocado por la acción humana, son múltiples:

  1. El ritmo de cambio esperado se espera supere cualquier registro histórico pasado, incluso en términos geológicos de millones de años. Es probable que a tal velocidad la naturaleza, es decir, los hábitats y las especies que lo habitan no sean capaces de adaptarse a tiempo desencadenando un evento de extinción masiva a nivel planetario.
  2. Dichas extinciones ponen en riesgo al supervivencia del ser humano como especie ya que somos parte de la naturaleza. A pesar de nuestros avances tecnológicos seguimos dependiendo de ella para alimentarnos, hidratarnos y permanecer saludables.
  3. El cambio climático se espera que sea tan relevante que incluso con los avances tecnológicos nos resulte imposible o muy difícil compensar la pérdida de dichos hábitats y crear espacios que resulten habitables para la humanidad o mantener los niveles de población actuales. A medida que se hacen más aparentes los cambios, las condiciones climáticas y el aumento del nivel de los océanos dificultarán las condiciones de vida actuales. Es previsible que la gran mayoría de las ciudades actuales desaparezcan, y que hasta entonces se sucedan una serie de conflictos por la competencia de recursos tan básicos como el agua o alimentos. Probablemente la civilización actual desaparezca y de paso a un periodo de decadencia.

Como consecuencia de lo anterior se concluye que el calentamiento global supone un riesgo para la conservación de los hábitats naturales e incluso para la supervivencia de la humanidad, no sólo como civilización, sino también como especie.

Finalmente se nos presentan tres vías principales de acción para abordar la solución del problema. Toda ellas complementarias:

  1. Revertir el cambio climático, es decir, extrayendo de la atmósfera los GEI para reducir su concentración hasta niveles “normales”, es decir, pre-industriales o incluso pre-históricos.
  2. Reducir los efectos del cambio climático, reduciendo las emisiones de GEI hasta alcanzar niveles atmosféricos artificialmente elevados pero suficientemente bajos como para evitar las peores consecuencias
  3. Adaptarnos a los efectos del cambio climático, previendo sus características, planificando y ejecutando acciones que nos permitan mitigarlos. Por ejemplo, creación de infraestructuras para la protección o relocalización de núcleos urbanos, e incluso el desarrollo de tecnología que nos permita soportar y llevar a cabo tareas cotidianas en dichas condiciones extremas.

Es incluso posible una cuarta vía, la manipulación climática que permita de manera artificial mantener localmente condiciones climáticas aceptables, algo así como islas climáticas artificiales.

Descubrimiento del cambio climático

Historia del clima

Evidencias científicas actuales sobre el cambio climático

Estimación de impactos

Posibles vías de acción

Sobre las causas

Reducción de emisiones

En caso de necesidad de priorización por falta de recursos buscar lo que mas impacta, explotando sinergias y spluciones que tienen un efecto positivo en más de uno de los retos anteriores.

Situación actual

Referencias

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