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3 de Diciembre de 2019
Cambio climático

Puntos críticos climáticos: demasiado arriesgado apostar en su contra

La amenaza creciente de que se produzcan cambios climáticos bruscos e irreversibles debe forzar a que se actúe política y económicamente sobre las emisiones.

La capa de hielo de la Antártida Occidental podría estar cerca de atravesar un punto crítico [NASA].

Los políticos y los economistas, y a veces hasta algunos científicos, propenden a suponer que es poco probable que se llegue a algún punto crítico en el sistema terrestre, como la pérdida de la selva húmeda amazónica o la capa de hielo de la Antártida Occidental. Piensan además que no se entienden bien tales puntos críticos. Sin embargo, aumentan las pruebas de que podrían ser más probables de lo que se creía, tener consecuencias graves y estar interconectados a través de diferentes sistemas biofísicos, con la potencialidad de llevar el mundo a cambios irreversibles a largo plazo. Aquí vamos a señalar dónde hay lagunas en nuestro conocimiento y sugerimos cómo se podría colmarlas. Exploramos las consecuencias de esos cambios a gran escala, la rapidez con que podrían ocurrir y si tenemos todavía algún control sobre ellos.

En nuestra opinión, tomar en cuenta los puntos críticos deja claro que estamos en una emergencia climática y fortalece el coro de voces, tanto de escolares como de científicos, de ciudades como de países, que este año han pedido que se emprendan urgentemente actuaciones climáticas.

El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) presentó la idea de punto crítico o «de vuelco» (tipping point) hace veinte años. Por entonces, se consideraba que estas «discontinuidades a gran escala» del sistema climático serían probables solo si el calentamiento global sobrepasaba en cinco grados centígrados los niveles preindustriales. La información compediada en los dos informes especiales del IPCC más recientes (publicados en 2018 y en septiembre de este año, y donde se pueden encontrar bastantes de los datos mencionados aquí de los que no se da la fuente mediante un  enlace), hace pensar que bastaría con un calentamiento de entre 1 y 2 grados para que se sobrepasen varios puntos de vuelco.

Si se cumpliesen las promesas que las naciones tienen hechas hoy en día de reducir las emisiones de gases de invernadero (lo cual es un gran «si»), lo probable sería un calentamiento global de 3 grados, pese al objetivo del acuerdo de París de 2015 de limitar el calentamiento bastante por debajo de los 2 grados. Algunos economistas, al suponer que los puntos de vuelco climáticos son muy poco probables, han sugerido que, pese a lo catastróficas que pudieran ser sus consecuencias, desde la perspectiva de los costes y beneficios resultaría óptimo un calentamiento de 3 grados. Pero cuando se piensa que los puntos de vuelco no son tan improbables, las recomendaciones que los modelos simples climático-económicos de costes y beneficios sugieren como «política óptima» coinciden con las del reciente informe del IPCC. En otras palabras: el calentamiento debe limitarse a los 1,5 grados, lo que exige una reacción como la que corresponde a una emergencia.

Colapso del hielo

En nuestra opinión, hay varios puntos de vuelco en la criosfera que están peligrosamente cerca, pero mitigar las emisiones de gases de invernadero podría todavía retardar la acumulación inevitable de sus consecuencias y ayudar de esa forma a que nos podamos adaptar.

Las investigaciones de la última década han descubierto que la bahía del mar de Amundsen, en la Antártida Occidental, podría haber superado ya un punto de vuelco: la «línea de toma de suelo» donde se unen hielo, océano y roca madre está retrocediendo irreversiblemente. Según un estudio, que se basa en una simulación, cuando ese sector colapse quizá se desestabilizará el resto de la Antártida Occidental, como unas fichas de dominó que se derriban unas a otras; la consecuencia sería un aumento de unos 3 metros del nivel del mar en una escala temporal de entre unos siglos y unos milenios. Los paleoindicios indican que un colapso generalizado de la Antártida Occidental como ese ha ocurrido repetidas veces en el pasado.

Según los últimos datos, hay una parte de la capa de hielo de Antártida Oriental, la cuenca de Wilkes, que podría ser parecidamente inestable. Los modelos apuntan a que eso añadiría otros 3 o 4 metros al nivel del mar en escalas temporales de más de cien años.

La capa de hielo de Groenlandia se derrite a un ritmo acelerado. Podría añadir otros 7 metros a lo largo de miles de años si cruza un determinado umbral. Más allá de este, como la elevación de la capa de hielo disminuye, se derrite más y la superficie queda expuesta a un aire cada vez más tibio. Según los modelos, con un calentamiento de 1,5 grados, que podría alcanzarse bien pronto, hacia 2030, la capa de hielo de Groenlandia estaría condenada.

Por lo tanto, ya hemos obligado a las generaciones futuras a vivir dentro de miles de años con aumentos del nivel del mar de alrededor de diez metros. Pero la escala temporal está todavía bajo nuestro control. El ritmo de la fusión del hielo depende de cuánto llegue a subir el calentamiento por encima del punto de vuelco. A 1,5 grados, ocurriría en 10.000 años; por encima de los 2 grados, puede que en menos de mil.

Los investigadores necesitan más datos conseguidos con observaciones para establecer si las capas de hielo están llegando a un punto de vuelco, y hacen falta mejores modelos, sujetos a las constricciones impuestas por los datos del pasado y del presente, para llegar a saber cuándo se derrumbarán las capas y a qué velocidad lo harán.

Se siga lo que se siga de esos datos, hay que actuar para frenar la subida del nivel del mar. Que vaya más despacio ayudará a la adaptación, incluida una posible reubicación de grandes centros de población situados a poca altura sobre el mar.

Una razón más, pero de importancia decisiva, para limitar el calentamiento a 1,5 grados es que aun con un calentamiento global no muy alto se llegará a otros puntos de vuelco. Los últimos modelos del IPCC preveían un cúmulo de cambios bruscos entre los 1,5 y los 2 grados; varios de ellos afectan al hielo marino. Este hielo ya se está encogiendo rápidamente en el Ártico; con 2 grados de calentamiento, hay una probabilidad de entre un 10 y un 35 por ciento de que la región se quede en muy buena medida sin hielo en verano.

Fronteras de la biosfera

El cambio climático y otras actividades humanas nos enfrentan al riesgo de que se superen puntos de vuelco de la biosfera en una serie de ecosistemas y escalas.

Las olas de calor marinas han conducido a un blanqueamiento masivo del coral y a la pérdida de la mitad de los corales de aguas someras de la Gran Barrera de Australia. Se prevé que se pierda nada más y nada menos que un 99 por ciento de los corales tropicales si la temperatura global media sube 2 grados: será una consecuencia de las interacciones entre el calentamiento, la acidificación de los océanos y la polución. Supondría no solo una gran pérdida de biodiversidad marina, sino de formas que tiene la gente de ganarse la vida.

Así como socavan nuestro sistema de soporte vital, los puntos de vuelco de la biosfera pueden desencadenar una brusca liberación de carbono hacia la atmósfera, que amplificaría el cambio climático y reduciría el «presupuesto de emisiones» que nos queda.

La deforestación y el cambio climático están desestabilizando la selva amazónica, la mayor selva húmeda del mundo, que alberga una de cada diez especies conocidas. Las estimaciones de dónde se encuentra su punto de vuelco lo sitúan entre un 40 por ciento de deforestación y solo un 20 por ciento de pérdida de la cubierta forestal. Desde 1970 se ha perdido ya alrededor de un 17 por ciento. El ritmo de deforestación varía con los cambios de la gestión humana. Encontrar el punto de vuelco requiere modelos que incluyan la deforestación y el cambio climático como impulsores en interacción, y que se integren las retroalimentaciones del fuego y el clima como mecanismos de vuelco interactivos a varias escalas.

Como el Ártico se calienta al menos el doble de deprisa que el promedio global, los bosques boreales subárticos son cada vez más vulnerables. Ya en estos momentos, el calentamiento ha causado perturbaciones a gran escala relacionadas con los insectos, y el aumento de los incendios ha conducido a la muerte paulatina de los bosques boreales norteamericanos, lo que podría convertir a algunas regiones de sumideros de carbono en fuentes de carbono. El permafrost del Ártico está empezando una descongelación irreversible y ya suelta dióxido de carbono y metano, gas de invernadero unas 30 veces más potente que el CO2 durante un lapso de cien años.

Los investigadores tienen que mejorar su conocimiento de esos cambios observados en ecosistemas muy importantes y saber mejor dónde podría haber futuros puntos de vuelco. Hay que cuantificar mejor los almacenes naturales de carbono existentes y las posibles liberaciones de CO2 y metano.

Al presupuesto de emisiones, si se quiere que la probabilidad de no sobrepasar los 1,5 grados de calentamiento sea de un 50 por ciento, le quedan solo 500 gigatoneladas (Gt) de CO2. Las emisiones de permafrost podrían reducir en un 20 por ciento ese presupuesto (100 Gt), y eso sin contar el metano del permafrost profundo o de los hidratos submarinos. Si los bosques están cerca de los puntos de vuelco, la muerte paulatina de la selva amazónica podría liberar otras 90 Gt de CO2 y la de los bosques boreales, 110 Gt. Con un total mundial de emisiones de CO2 que siga siendo de más de 40 Gt al año, lo que queda del presupuesto quizá esté ya casi agotado.

Cascada global

En nuestra opinión, no habría emergencia más clara que el que nos estuviésemos acercando a una cascada global de puntos de vuelco que nos llevara a un nuevo y menos habitable estado climático de «invernadero». Podría haber interacciones mediante la circulación oceánica y atmosférica, o mediante retroalimentaciones que incrementen los niveles de gases de invernadero y la temperatura global. O bien, una intensa retroalimentación por las nubes podría causar un punto de vuelco global.

Cada vez parece más probable que vaya a haber cambios bruscos e irreversibles del sistema climático a temperaturas globales inferiores a lo que se pensaba, como se ve en estas sucesivas estimaciones del IPCC del nivel de riesgo de cambios así según el aumento de temperatura [<em>Nature</em>; fuente: IPCC].Sostenemos que los efectos de cascada podrían ser comunes. Una investigación analizó el año pasado 30 tipos de cambio de régimen en sistemas físicos y ecológicos, del colapso de la capa de hielo de la Antártida Occidental a una conversión de la selva húmeda en sabana. De ella se seguía que sobrepasar los puntos de vuelco en un sistema podía aumentar el riesgo de sobrepasarlos en otros. Encontró esos nexos en un 45 por ciento de las interacciones posibles.

Nos parece que están empezando a observarse ejemplos. La pérdida de hielo ártico intensifica el calentamiento regional, y el calentamiento del Ártico y la fusión de hielo en Groenlandia están impulsando un flujo de agua dulce hacia el Atlántico Norte. Esto podría haber contribuido a que la Circulación Meridional Atlántica de Retorno (AMOC), una parte clave del transporte global de calor y sal por el océano, sea un 15 por ciento más lenta en comparación con su velocidad a mediados del siglo XX. Que la capa de hielo de Groenlandia se funda rápidamente y que la AMOC se frene más podría desestabilizar el monzón del oeste de África y desencadenar así la sequía en el Sahel africano. Una AMOC más lenta podría secar también la Amazonía, perturbar el monzón del este asiático y acumular calor en el océano Antártico, lo que podría acelerar la pérdida de hielo de la Antártida.

El registro paleoclimático muestra vuelcos globales, como la entrada hace 2.600.000 años en los ciclos de las edades de hielo o el que esos ciclos cambiasen su amplitud y frecuencia hace alrededor de un millón de años; los modelos a duras penas pueden reproducirlo. Se produjeron vuelcos regionales repetidamente durante y al final de la última edad de hielo, entre hace 80.000 y 10.000 años (los sucesos de Dansgaard-Oeschger y de Heinrich): aunque no es directamente aplicable al presente período interglacial, subraya que el sistema terrestre ha sido inestable, a lo largo de múltiples escalas de tiempo, bajo un forzamiento más bien débil causado por los cambios de la órbita de la Tierra. Ahora estamos forzando intensamente el sistema, con una concentración de CO2 y una temperatura global que aumentan a unas velocidades un orden de magnitud mayores que en la desglaciación más reciente.

El CO2 atmosférico está ya en un nivel que no se había vuelto a ver desde hace unos cuatro millones de años, en el Plioceno. Se encamina rápidamente hacia unos niveles no vistos desde hace unos 50.000.000 de años, en el Eoceno, cuando la temperatura era 14 grados mayor que en los tiempos preindustriales. A los modelos climáticos les es difícil simular esos antiguos estados de «invernadero» de la Tierra. Una explicación posible es que se les escape algún punto de vuelco clave: un modelo con resolución suficiente para representar las nubes, publicado este año, indica que la descomposición brusca de las del tipo estratocúmulo por encima de las 1200 partes por millón de CO2 tiene como consecuencia unos 8 grados centígrados adicionales de calentamiento global.

Según algunos de los primeros resultados de los últimos modelos climáticos (ejecutados para el sexto informe de evaluación del IPCC, que saldrá en 2021), la sensibilidad climática, que se define como el cambio de temperatura que se produce al doblarse la concentración atmosférica de CO2, es mucho mayor que en modelos anteriores. Se avecinan muchos más resultados y hace falta investigar más, pero, para nosotros, estos resultados preliminares hacen atisbar que es posible que haya un punto de vuelco global.

Para encarar estas cuestiones necesitamos modelos que capten un conjunto más rico de acoplamientos y retroalimentaciones del sistema de la Tierra y necesitamos más datos, presentes y pasados, y mejores formas de usarlos. Mejorar la capacidad que tienen los modelos de captar los cambios climáticos bruscos y los estados climáticos de «invernadero» del pasado incrementaría la confianza en que pueden predecir los del futuro.

Hay científicos que replican que la posibilidad de un vuelco global sigue siendo muy hipotética. Nuestra postura es que, dado su enorme impacto y lo irreversible de su naturaleza, cualquier análisis de riesgos serio tiene que tomar en cuenta los indicios correspondientes, por limitado que sea nuestro conocimiento. Errar de modo que nos ponga en peligro no es una opción responsable.

Si puede haber dañinas cascadas de vuelcos y si no cabe descartar que haya un punto de vuelco global, la civilización se enfrenta a una amenaza existencial. Los análisis de costes y beneficios, por muchos que se hagan, no nos ayudarán. Necesitamos cambiar nuestra forma de abordar el problema del clima.

Actuar ya

En nuestra opinión, las pruebas relativas a los puntos de vuelco bastan para pensar que nos encontramos en un estado de emergencia climática: tanto el riesgo como la urgencia de la situación son graves. 

Emergencia: hacer los números
Definimos emergencia (E) como el producto del riesgo y la urgencia. Los actuarios definen el riesgo (R) como la probabilidad (p) multiplicada por el daño (D). La urgencia (U) se define en las situaciones de emergencia como el tiempo de reacción ante una alerta (τ) dividido por el tiempo de que se dispone aún para evitar un mal resultado (T). Por lo tanto:
E = R x U = p x D x τ/T
Se está en una situación de emergencia si tanto el riesgo como la urgencia son altos. Si el tiempo de reacción es mayor que el tiempo de que se dispone aún (τ/T > 1), es que hemos perdido el control. 

Sostenemos que el tiempo que nos queda para intervenir de forma que se eviten vuelcos podría haberse ido reduciendo hasta acercarse ya a cero, mientras que el tiempo de reacción para lograr unas emisiones netas nulas es de 30 años, en el mejor de los casos. Por lo tanto, quizá hayamos ya perdido el control en lo que se refiere a los vuelcos. Solo nos salva que el ritmo al que los daños se acumulan a partir de que haya un vuelco, y por lo tanto el riesgo que supone, podría estar todavía, en alguna medida, bajo nuestro control.

La estabilidad y el aguante de nuestro planeta están en peligro. Las actuaciones internacionales, no solo las palabras, deben estar en consonancia con ello. 

Timothy M. Lenton, Johan Rockström, Owen Gaffney, Stefan Rahmstorf, Katherine Richardson, Will Steffen, Hans Joachim Schellnhuber

Artículo traducido y adapatado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Research Group.

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