EL CALENTAMIENTO GLOBAL ENGENDRA MÁS CALENTAMIENTO
Debido a que el ciclo del carbono, que es un impulsor clave de las fluctuaciones climáticas a largo plazo, los aumentos de temperatura pueden conducir a fluctuaciones más grandes
Es cada vez más claro que las condiciones de sequía prolongada, el calor sin precedentes, los incendios forestales sostenidos y las tormentas frecuentes y más extremas experimentadas en los últimos años son el resultado directo del aumento de las temperaturas globales provocado por la adición de dióxido de carbono a la atmósfera por parte de los humanos. Y un nuevo estudio del MIT sobre eventos climáticos extremos en la historia antigua de la Tierra sugiere que el planeta actual puede volverse más volátil a medida que continúa calentándose.
El estudio, que apareció en Science Advances , examina el registro paleoclimático de los últimos 66 millones de años, durante la era Cenozoica, que comenzó poco después de la extinción de los dinosaurios. Los científicos encontraron que durante este período, las fluctuaciones en el clima de la Tierra experimentaron un sorprendente “sesgo de calentamiento”. En otras palabras, hubo muchos más eventos de calentamiento (períodos de calentamiento global prolongado, que duraron de miles a decenas de miles de años) que eventos de enfriamiento. Además, los eventos de calentamiento tendían a ser más extremos, con mayores cambios de temperatura, que los eventos de enfriamiento.
Los investigadores dicen que una posible explicación de este sesgo de calentamiento puede residir en un “efecto multiplicador”, por el cual un grado modesto de calentamiento, por ejemplo, debido a que los volcanes liberan dióxido de carbono a la atmósfera, naturalmente acelera ciertos procesos biológicos y químicos que mejoran estas fluctuaciones, que conducen, en promedio, a un calentamiento aún mayor.
Curiosamente, el equipo observó que este sesgo de calentamiento desapareció hace unos 5 millones de años, cuando comenzaron a formarse las capas de hielo en el hemisferio norte. No está claro qué efecto ha tenido el hielo en la respuesta de la Tierra a los cambios climáticos. Pero a medida que el hielo ártico actual retrocede, el nuevo estudio sugiere que un efecto multiplicador puede reaparecer y el resultado puede ser una mayor amplificación del calentamiento global inducido por el hombre.
“Las capas de hielo del hemisferio norte se están reduciendo y podrían desaparecer como consecuencia a largo plazo de las acciones humanas”, dice el autor principal del estudio, Constantin Arnscheidt, estudiante graduado del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT. “Nuestra investigación sugiere que esto puede hacer que el clima de la Tierra sea fundamentalmente más susceptible a eventos extremos de calentamiento global a largo plazo, como los observados en el pasado geológico”.
El coautor del estudio de Arnscheidt es Daniel Rothman, profesor de geofísica en el MIT y cofundador y codirector del Centro Lorenz del MIT.
Para su análisis, el equipo consultó grandes bases de datos de sedimentos que contienen foraminíferos bentónicos de aguas profundas, organismos unicelulares que han existido durante cientos de millones de años y cuyas cáscaras duras se conservan en los sedimentos. La composición de estas conchas se ve afectada por las temperaturas del océano a medida que crecen los organismos; por lo tanto, las conchas se consideran un proxy confiable de las antiguas temperaturas de la Tierra.
Durante décadas, los científicos han analizado la composición de estas conchas, recolectadas de todo el mundo y fechadas en varios períodos de tiempo, para rastrear cómo la temperatura de la Tierra ha fluctuado durante millones de años.
“Cuando se utilizan estos datos para estudiar los eventos climáticos extremos, la mayoría de los estudios se han centrado en grandes picos individuales de temperatura, típicamente de unos pocos grados Celsius de calentamiento”, dice Arnscheidt. “En cambio, tratamos de mirar las estadísticas generales y considerar todas las fluctuaciones involucradas, en lugar de seleccionar las grandes”.
El equipo primero llevó a cabo un análisis estadístico de los datos y observó que, durante los últimos 66 millones de años, la distribución de las fluctuaciones de la temperatura global no se parecía a una curva de campana estándar, con colas simétricas que representan una probabilidad igual de calor extremo y frío extremo, fluctuaciones. En cambio, la curva estaba notablemente torcida, sesgada hacia eventos más cálidos que fríos. La curva también exhibió una cola notablemente más larga, lo que representa eventos cálidos que fueron más extremos, o de mayor temperatura, que los eventos fríos más extremos.
“Esto indica que hay algún tipo de amplificación en relación con lo que de otro modo hubiera esperado”, dice Arnscheidt. “Todo apunta a algo fundamental que está causando este impulso o sesgo hacia eventos de calentamiento”.
“Es justo decir que el sistema de la Tierra se vuelve más volátil, en un sentido de calentamiento”, agrega Rothman.
El equipo se preguntó si este sesgo de calentamiento podría haber sido el resultado de un “ruido multiplicativo” en el ciclo clima-carbono. Los científicos han entendido desde hace mucho tiempo que las temperaturas más altas, hasta cierto punto, tienden a acelerar los procesos biológicos y químicos. Debido a que el ciclo del carbono, que es un impulsor clave de las fluctuaciones climáticas a largo plazo, está compuesto en sí mismo por tales procesos, los aumentos de temperatura pueden conducir a fluctuaciones más grandes, sesgando el sistema hacia eventos extremos de calentamiento.
En matemáticas, existe un conjunto de ecuaciones que describen tales efectos amplificadores o multiplicativos generales. Los investigadores aplicaron esta teoría multiplicativa a su análisis para ver si las ecuaciones podían predecir la distribución asimétrica, incluido el grado de sesgo y la longitud de sus colas.
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