IPCC: el presupuesto energético de la Tierra
El séptimo capitulo del último reporte del cambio climático del IPCC (AR6) evalúa el estado actual del balance energético de la Tierra, es decir, los flujos de energía que entran y salen del sistema terrestre, así como los cambios en la composición atmosférica y el uso de la tierra debido a la producción de emisiones contaminantes.
Los científicos partícipes del reporte basaron su evaluación del ciclo de carbono y sus procesos de aerosoles, como los forzadores climáticos de corta duración (SLCF), para poder cuantificar la retroalimentación biogeoquímica de CO2 y ERF de los aerosoles, es decir, los forzamientos radiativos efectivos. Los ERF cuantifican las perturbaciones mencionadas anteriormente y cómo el sistema climático responde a los procesos biogeofísicos y biogeoquímicos, calculando la sensibilidad climática de equilibrio (ECS) y la respuesta climática transitoria (TCR).
Estas complejas terminaciones ayudan al gremio científico a comprender de mejor manera los cambios de temperatura históricos y los que están por venir, la respuesta del clima ante las emisiones acumuladas, el balance de carbono y el aumento del nivel del mar.
Entonces, ¿cuál es el presupuesto energético de la Tierra y cómo afecta en el cambio climático? Nuestro planeta recibe grandes cantidades de energía todos los días a través de la luz solar, alrededor de un tercio de esta luz es reflejada por medio de las nubes, los aerosoles naturales y superficies brillantes en tierra como el hielo y la nieve. Luego, el planeta emite de regreso esta energía en forma de radiación térmica. Este proceso ayuda a regular la cantidad de energía que sí es recibida y absorbida en los océanos, la tierra y la atmósfera. Sin embargo, este equilibrio se ha visto afectado por la actividad humana y el exceso de emisiones contaminantes que debilitan este flujo natural y producen que el planeta absorba un exceso de energía.
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“Medimos la influencia de varios factores humanos y naturales en los flujos de energía en la parte superior de nuestra atmósfera en términos de forzamientos radiativos, donde un forzamiento radiativo positivo tiene un efecto de calentamiento y un forzamiento radiativo negativo tiene un efecto de enfriamiento. En respuesta a estos forzamientos, el sistema terrestre se calentará o enfriará, para restablecer el equilibrio a través de cambios en la cantidad de radiación térmica saliente (cuanto más caliente está la Tierra, más radiaciones emite)”, según indican los científicos que participaron en el reporte.
El deshielo en zonas frías, como el Ártico, producido por el calentamiento global ha provocado que se reduzca su capacidad para reflejar la luz solar, por lo que solamente la absorbe y termina acelerando el proceso de derretimiento.
Desde 1970, el desequilibrio del flujo de energía ha sido de un poco más de medio vatio por metro cuadrado de superficie terrestre, lo que equivale a 25 veces la cantidad total de energía consumida por las personas. El sector más afectado ha sido el océano, que ha absorbido el 91% de esta radiación, causando su acelerado calentamiento, mientras que la tierra ha absorbido el 5% y los glaciares un 3%.
Las nubes, glaciares y el océano regulan la absorción de energía solar. – Foto Mlenny/Getty
“Como el océano ha absorbido la gran mayoría del exceso de energía, especialmente dentro de sus dos kilómetros superiores, se espera que el océano profundo continúe calentándose y expandiéndose durante siglos a milenios, lo que provocará un aumento a largo plazo del nivel del mar, incluso si los gases de efecto invernadero atmosféricos los niveles iban a disminuir. Esto se suma al aumento del nivel del mar que se espera debido al derretimiento de las capas de hielo y los glaciares”.
Las nubes también se han visto afectadas ante este fenómeno, ya que juegan un papel fundamental en el presupuesto de energía, estas influyen en la temperatura de la superficie de la Tierra. Las nubes bajas, por ejemplo, reflejan la energía solar de regreso al espacio, provocando un efecto de enfriamiento en la superficie. Mientras que las nubes altas tienden a absorber esta energía, produciendo un efecto de calentamiento. La actividad humana también ha alterado este balance desde la época preindustrial.
Sensibilidad climática y el futuro
La sensibilidad climática de equilibrio (ECS) mide la respuesta de los modelos climáticos ante la duplicación de emisiones de CO2 en la atmósfera, por lo que los modelos con alta sensibilidad proyectan un futuro con un calentamiento más fuerte. Gracias al ECS, es más certero estimar proyecciones futuras del calentamiento y el cambio en la temperatura global. Según este informe, existe un 90% de probabilidad (y continúa incrementando) de que la ECS esté entre 2°C y 5°C.
Estas estimaciones del ECS pueden evidenciarse por cuatro líneas principales: la primera son los circuitos de retroalimentación, que amplifican o amortiguan el calentamiento dependiendo el aumento de CO2; la segunda línea de evidencia es el calentamiento histórico desde la industrialización, demostrando que la concentración de CO2 y otros gases GEI han aumentado; la tercera evidencia se basa en los datos obtenidos en el pasado, demostrando que el equilibrio de concentraciones de GEI fue posible, como en el período más frío de la Tierra hace 20 mil años; el último punto se basa en los enfoques estadísticos que vinculan el ECS con los cambios más actuales del clima, tomando de punto de partida la década de 1970.
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Estos modelos de sensibilidad nos brindan información importante que determinan los escenarios futuros que tienen menos probabilidades de suceder, pero que causarían impactos significativos.
“El ECS de los últimos modelos climáticos es, en promedio, más alto que el de la generación anterior de modelos y también más alto que la mejor estimación de este informe de 3°C. Además, los valores de ECS en algunos de los nuevos modelos están tanto por encima como por debajo del rango muy probable de 2°C a 5°C, y aunque dichos modelos no pueden descartarse como inverosímiles basándose únicamente en su ECS, algunos de ellos muestran que el cambio en el clima es inconsistente con el observado cuando se prueba con climas antiguos. Un ligero desajuste con los modelos es natural porque el Sexto Informe de Evaluación del IPCC se basa en observaciones y una mejor comprensión del sistema climático”.
Puedes leer el sexto reporte del Cambio Climático (AR6) en inglés aquí.
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