Los seres humanos no sólo están haciendo que la Tierra se caliente, sino que están haciendo que el clima sea caótico, según sugiere un nuevo y duro estudio.
La nueva investigación, publicada el 21 de abril en la base de datos de preimpresiones arXiv (se abre en una nueva pestaña), dibuja un panorama amplio y general de todo el impacto potencial de la actividad humana en el clima. Y el panorama no es bonito.
Aunque el estudio no presenta una simulación completa de un modelo climático, sí dibuja un esbozo general de hacia dónde nos dirigimos si no reducimos el cambio climático y nuestro uso incontrolado de combustibles fósiles, según los autores del estudio, científicos del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Oporto (Portugal). .
«Las implicaciones del cambio climático son bien conocidas (sequías, olas de calor, fenómenos extremos, etc.)», dijo el investigador del estudio Orfeu Bertolami a Live Science en un correo electrónico. «Si el Sistema Tierra entra en la región de comportamiento caótico, perderemos toda esperanza de arreglar el problema de alguna manera».
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Cambios climáticos
La Tierra experimenta periódicamente cambios masivos en los patrones climáticos, pasando de un equilibrio estable a otro. Estos cambios suelen estar impulsados por factores externos, como cambios en la órbita de la Tierra o un aumento masivo de la actividad volcánica. Pero las investigaciones anteriores sugieren que estamos entrando en una nueva fase, impulsada por la actividad humana. A medida que los seres humanos bombean más carbono a la atmósfera, estamos creando una nueva era del Antropoceno, un período de sistemas climáticos influenciados por el hombre, algo que nuestro planeta nunca ha experimentado antes.
En el nuevo estudio, los investigadores modelaron la introducción del Antropoceno como una transición de fase. La mayoría de la gente está familiarizada con las transiciones de fase en los materiales, por ejemplo, cuando un cubito de hielo cambia de fase de sólido a líquido al fundirse en agua, o cuando el agua se evapora en un gas. Pero las transiciones de fase también se producen en otros sistemas. En este caso, el sistema es el clima de la Tierra. Un clima determinado proporciona estaciones y tiempo regulares y predecibles, y una transición de fase en el clima conduce a un nuevo patrón de estaciones y tiempo. Cuando el clima atraviesa una transición de fase, significa que la Tierra experimenta un cambio repentino y rápido en sus patrones.
(Crédito de la imagen: Paul Simpson/Getty)
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Problemas de logística
Si la actividad humana está impulsando una transición de fase en el clima de la Tierra, eso significa que estamos haciendo que el planeta desarrolle un nuevo conjunto de patrones climáticos. El aspecto de esos patrones es uno de los problemas más acuciantes de la ciencia del clima.
¿Hacia dónde se dirige el clima de la Tierra? Eso depende en gran medida de cuál sea exactamente nuestra actividad en las próximas décadas. Reducir drásticamente la producción de carbono, por ejemplo, conduciría a resultados diferentes que no cambiar nada en absoluto, escribieron los investigadores en el estudio.
Para tener en cuenta las diferentes trayectorias y elecciones que podría hacer la humanidad, los investigadores emplearon una herramienta matemática llamada mapa logístico. El mapa logístico es excelente para describir situaciones en las que alguna variable -como la cantidad de carbono en la atmósfera- puede crecer pero alcanza naturalmente un límite. Por ejemplo, los científicos suelen utilizar el mapa logístico para describir poblaciones animales: Los animales pueden seguir dando a luz, aumentando su número, pero llegan a un límite cuando consumen toda la comida de su entorno (o sus depredadores tienen demasiada hambre y los consumen).
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Nuestra influencia en el medio ambiente es definitivamente creciente, y lo ha sido durante más de un siglo. Pero, según los investigadores, llegará naturalmente a un límite. Por ejemplo, la población humana sólo puede crecer hasta cierto punto y sólo puede tener un número determinado de actividades que emitan carbono; y la contaminación acabará por degradar el medio ambiente. En algún momento del futuro, la producción de carbono alcanzará un límite máximo, y los investigadores descubrieron que un mapa logístico puede captar muy bien la trayectoria futura de esa producción de carbono.
Todo es un caos
Los investigadores exploraron diferentes formas en las que el mapa logístico humano podría evolucionar, dependiendo de una serie de factores como nuestra población, la introducción de estrategias de reducción de carbono y tecnologías mejores y más eficientes. Una vez que descubrieron cómo evolucionaría la producción de carbono por parte del ser humano con el tiempo, lo utilizaron para examinar cómo evolucionaría el clima de la Tierra a través de la transición de fase impulsada por el ser humano.
En el mejor de los casos, una vez que la humanidad alcanza el límite de la producción de carbono, el clima de la Tierra se estabiliza en una nueva temperatura media más alta. Esta temperatura más alta es en general mala para los seres humanos, porque sigue provocando un aumento del nivel del mar y más fenómenos meteorológicos extremos. Pero al menos es estable: El Antropoceno se parece a las eras climáticas anteriores, sólo que más cálidas, y seguirá teniendo patrones climáticos regulares y repetibles.
Pero en el peor de los casos, los investigadores descubrieron que el clima de la Tierra conduce al caos. Un verdadero caos matemático. En un sistema caótico, no hay equilibrio ni patrones repetibles. Un clima caótico tendría estaciones que cambiarían salvajemente de una década a otra (o incluso de un año a otro). Algunos años experimentarían destellos repentinos de clima extremo, mientras que otros serían completamente tranquilos. Incluso la temperatura media de la Tierra podría fluctuar salvajemente, pasando de periodos más fríos a más calientes en periodos de tiempo relativamente cortos. Sería totalmente imposible determinar en qué dirección se dirige el clima de la Tierra.
«Un comportamiento caótico significa que será imposible predecir el comportamiento del Sistema Tierra en el futuro aunque conozcamos con gran certeza su estado actual», dijo Bertolami. «Significará que se perderá toda capacidad de controlar y conducir el Sistema Tierra hacia un estado de equilibrio que favorezca la habitabilidad de la biosfera».
Lo más preocupante es que los investigadores descubrieron que, por encima de un determinado umbral crítico de temperatura para la atmósfera terrestre, puede iniciarse un ciclo de retroalimentación en el que un resultado caótico sería inevitable. Hay algunos indicios de que ya hemos superado ese punto de inflexión, pero aún no es demasiado tarde para evitar el desastre climático.
Publicado originalmente en Live Science.
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