CAMBIO CLIMÁTICO

INTRODUCCIÓN

¿Qué es el calentamiento global?

El calentamiento global es el aumento inusualmente rápido de la temperatura media de la superficie

de la Tierra en el último siglo, debido principalmente a los gases de efecto invernadero liberados

por las personas que queman combustibles fósiles.

¿Cómo se compara el calentamiento actual con el cambio climático del pasado?

La Tierra ha experimentado el cambio climático en el pasado sin la ayuda de la humanidad. Pero el

calentamiento climático actual se está produciendo mucho más rápidamente que en el pasado.

¿Por qué los científicos piensan que el calentamiento actual no es natural?

En la historia de la Tierra antes de la Revolución Industrial, el clima de la Tierra cambió debido a

causas naturales no relacionadas con la actividad humana. Estas causas naturales todavía están en

juego hoy en día, pero su influencia es demasiado pequeña o se producen con demasiada lentitud

como para explicar el rápido calentamiento observado en las últimas décadas.

¿Cuánto más se calentará la Tierra?

Los modelos predicen que a medida que el mundo consuma cada vez más combustibles fósiles, las

concentraciones de gases de efecto invernadero seguirán aumentando, y la temperatura media de

la superficie de la Tierra aumentará con ellos. Sobre la base de escenarios de emisión plausibles, la

temperatura media de la superficie podría aumentar entre 2°C y 6°C a finales del siglo XXI. Parte de

este calentamiento se producirá incluso si se reducen las futuras emisiones de gases de efecto

invernadero, porque el sistema terrestre aún no se ha ajustado completamente a los cambios

ambientales que ya hemos realizado.

¿Cómo responderá la Tierra al calentamiento de las temperaturas?

El impacto del calentamiento global es mucho mayor que el simple aumento de las temperaturas.

El calentamiento modifica los patrones de precipitación, amplifica la erosión costera, alarga la

temporada de crecimiento en algunas regiones, derrite los casquetes polares y los glaciares, y altera

los rangos de algunas enfermedades infecciosas. Algunos de estos cambios ya están ocurriendo.

EL CAMBIO CLIMÁTICO

Calentamiento Global

A lo largo de su larga historia, la Tierra se ha calentado y enfriado una y otra vez. El clima ha

cambiado cuando el planeta ha recibido más o menos luz solar debido a cambios sutiles en su órbita,

cuando la atmósfera o la superficie han cambiado, o cuando la energía del Sol ha variado. Pero en

el último siglo, otra fuerza ha comenzado a influir en el clima de la Tierra: la humanidad.

¿Cómo se compara este calentamiento con los cambios previos en el clima de la Tierra? ¿Cómo

podemos estar seguros de que los gases de efecto invernadero liberados por el hombre están

causando el calentamiento? ¿Cuánto más se calentará la Tierra? ¿Cómo responderá la Tierra?

Responder a estas preguntas es quizás el reto científico más importante de nuestro tiempo.

¿Qué es el calentamiento global?

El calentamiento global es el aumento inusualmente rápido de la temperatura media de la superficie

de la Tierra en el último siglo, debido principalmente a los gases de efecto invernadero liberados

por la quema de combustibles fósiles. La temperatura media de la superficie mundial aumentó de

0,6 a 0,9 grados centígrados entre 1906 y 2005, y la tasa de aumento de la temperatura casi se ha

duplicado en los últimos 50 años. Es seguro que las temperaturas subirán aún más.

A pesar de los altibajos de un año a otro, la temperatura media de la superficie del planeta está aumentando.

A principios del siglo XXI, la temperatura de la Tierra era aproximadamente 0,5 grados centígrados superior a

la media a largo plazo (1951-1980). (Figura de la NASA adaptada de Goddard Institute for Space Studies

Surface Temperature Analysis.)

El efecto invernadero natural de la Tierra

La temperatura de la Tierra comienza con el Sol. Aproximadamente el 30 por ciento de la luz solar

entrante es reflejada de nuevo al espacio por superficies brillantes como nubes y hielo. Del 70 por

ciento restante, la mayor parte es absorbida por la tierra y el océano, y el resto es absorbido por la

atmósfera. La energía solar absorbida es la que calienta nuestro planeta.

A medida que las rocas, el aire y los mares se calientan, irradian energía "calorífica" (radiación

infrarroja térmica). Desde la superficie, esta energía viaja a la atmósfera, donde gran parte de ella

es absorbida por el vapor de agua y los gases de efecto invernadero de larga vida, como el dióxido

de carbono y el metano.

Cuando absorben la energía que irradia de la superficie de la Tierra, las moléculas microscópicas de

agua o de gases de efecto invernadero se convierten en pequeños calentadores, como los ladrillos

de una chimenea, irradian calor incluso después de que el fuego se apaga. Irradian en todas las

direcciones. La energía que irradia hacia la Tierra calienta tanto la atmósfera inferior como la

superficie, mejorando el calentamiento que reciben de la luz solar directa.

Esta absorción y radiación de calor por la atmósfera -el efecto invernadero natural- es beneficioso

para la vida en la Tierra. Si no hubiera efecto invernadero, la temperatura media de la superficie de

la Tierra sería de -18°C en lugar de los cómodos 15°C que tiene hoy en día.

El mayor efecto invernadero

Lo que preocupa ahora a los científicos es que, en los últimos 250 años, los seres humanos han

aumentado artificialmente la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera a un

ritmo cada vez mayor, principalmente por la quema de combustibles fósiles, pero también por la

tala de bosques que absorben carbono. Desde que comenzó la Revolución Industrial en 1750, los

niveles de dióxido de carbono han aumentado casi 38 por ciento a partir de 2009 y los niveles de

metano han aumentado 148 por ciento.

El aumento de las concentraciones de dióxido de carbono (arriba) y metano (abajo) coincidió con el inicio de la Revolución

Industrial hacia 1750. Las mediciones de los núcleos de hielo antártico (líneas verdes) combinadas con mediciones

atmosféricas directas (líneas azules) muestran el aumento de ambos gases con el paso del tiempo. (Gráficos de la NASA

por Robert Simmon, basados en datos del Laboratorio de Paleoclimatología e Investigación del Sistema Terrestre de la

NOAA.)

La atmósfera actual contiene más moléculas de gases de efecto invernadero, por lo que una mayor

cantidad de la energía infrarroja emitida por la superficie termina siendo absorbida por la atmósfera.

Debido a que parte de la energía adicional de una atmósfera más cálida se irradia de vuelta a la

superficie, la temperatura de la superficie de la Tierra aumenta. Al aumentar la concentración de

gases de efecto invernadero, estamos haciendo de la atmósfera terrestre un invernadero más

eficiente.

¿En qué se diferencia el calentamiento de hoy del pasado?

La Tierra ha experimentado el cambio climático en el pasado sin la ayuda de la humanidad.

Conocemos los climas pasados debido a la evidencia dejada por los anillos de los árboles, las capas

de hielo en los glaciares, los sedimentos oceánicos, los arrecifes de coral y las capas de rocas

sedimentarias. Por ejemplo, las burbujas de aire en el hielo glacial atrapan pequeñas muestras de

la atmósfera de la Tierra, dando a los científicos una historia de gases de efecto invernadero que se

remonta a más de 800.000 años atrás. La composición química del hielo proporciona pistas sobre la

temperatura media global.

El hielo glacial y las burbujas de aire atrapadas en él (arriba) conservan un registro de 800.000 años de

temperatura y dióxido de carbono. La Tierra se ha movido en ciclos entre las edades de hielo (puntos bajos,

grandes anomalías negativas) y los cálidos interglaciares (picos). (Fotografía cortesía de National Snow & Ice

Data Center. Gráfico de la NASA por Robert Simmon, basado en datos de Jouzel et al., 2007.)

Usando esta antigua evidencia, los científicos han construido un registro de los climas pasados de la

Tierra, o "paleoclimas". El registro paleoclimático combinado con modelos globales muestra épocas

de glaciaciones pasadas, así como períodos aún más cálidos que los actuales. Pero el registro

paleoclimático también revela que el calentamiento climático actual está ocurriendo mucho más

rápidamente que en el pasado.

A medida que la Tierra se alejaba de las edades de hielo en los últimos millones de años, la

temperatura global aumentó un total de 4 a 7 grados centígrados a lo largo de unos 5.000 años. Sólo

en el último siglo, la temperatura ha subido 0,7 grados centígrados, aproximadamente diez veces

más rápido que la tasa media de calentamiento de la recuperación de la edad del hielo.

Las historias de temperatura a partir de datos paleoclimáticos (línea verde) comparados con la historia basada

en instrumentos modernos (línea azul) sugieren que la temperatura global es más cálida ahora de lo que ha

sido en los últimos 1.000 años, y posiblemente más larga. (Gráfico adaptado de Mann et al., 2008.)

Los modelos predicen que la Tierra se calentará entre 2 y 6 grados centígrados en el próximo siglo.

Cuando el calentamiento global ha ocurrido en varios momentos en los últimos dos millones de

años, le ha tomado al planeta alrededor de 5.000 años para calentarse 5 grados. El ritmo de

calentamiento previsto para el próximo siglo es al menos 20 veces más rápido. Esta tasa de cambio

es extremadamente inusual.

¿Es natural el calentamiento actual?

En la historia de la Tierra antes de la Revolución Industrial, el clima de la Tierra cambió debido a

causas naturales no relacionadas con la actividad humana. En la mayoría de los casos, el clima global

ha cambiado debido a las variaciones de la luz solar. Pequeños bamboleos en la órbita de la Tierra

alteraron cuando y donde cae la luz solar sobre la superficie de la Tierra. Las variaciones en el propio

Sol han aumentado y disminuido alternativamente la cantidad de energía solar que llega a la Tierra.

Las erupciones volcánicas han generado partículas que reflejan la luz solar, iluminando el planeta y

enfriando el clima. La actividad volcánica también ha aumentado, en el pasado profundo, los gases

de efecto invernadero a lo largo de millones de años, contribuyendo a episodios de calentamiento

global.

Estas causas naturales todavía están en juego hoy en día, pero su influencia es demasiado pequeña

o se producen con demasiada lentitud como para explicar el rápido calentamiento observado en las

últimas décadas. Sabemos esto porque los científicos vigilan de cerca las actividades naturales y

humanas que influyen en el clima con una flota de satélites e instrumentos de superficie.

Las estaciones meteorológicas remotas (izquierda) y los satélites en órbita (derecha) ayudan a los científicos

a monitorear las causas y efectos del calentamiento global. Imágenes cortesía de la Red de la NOAA para la

Detección de Cambios en la Composición Atmosférica (izquierda) y el Laboratorio de Visualización Ambiental

(derecha).

Los satélites de la NASA registran una serie de signos vitales, incluyendo aerosoles atmosféricos

(partículas de fuentes naturales y actividades humanas, como fábricas, incendios, desiertos y

volcanes en erupción), gases atmosféricos (incluidos los gases de efecto invernadero), energía

irradiada de la superficie de la Tierra y del Sol, cambios en la temperatura de la superficie de los

océanos, el nivel del mar a nivel mundial, la extensión de las capas de hielo, los glaciares y el hielo

del mar, el crecimiento de las plantas, las precipitaciones, la estructura de las nubes, y más.

Sobre el terreno, muchos organismos y países apoyan las redes de estaciones de vigilancia

meteorológica y climática que mantienen registros de la temperatura, las precipitaciones y la

profundidad de la nieve, y boyas que miden las aguas superficiales y las temperaturas de las

profundidades oceánicas. En conjunto, estas mediciones proporcionan un registro cada vez mejor

de los eventos naturales y de la actividad humana de los últimos 150 años.

Los científicos integran estas mediciones en modelos climáticos para recrear las temperaturas

registradas en los últimos 150 años. Las simulaciones de modelos climáticos que consideran sólo la

variabilidad solar natural y los aerosoles volcánicos desde 1750 (omitiendo los aumentos

observados en los gases de efecto invernadero) son capaces de adaptarse a las observaciones de las

temperaturas globales sólo hasta aproximadamente 1950. A partir de ese momento, la tendencia

decenal en el calentamiento global de la superficie no puede explicarse sin incluir la contribución de

los gases de efecto invernadero añadidos por los seres humanos.

Aunque las personas han tenido el mayor impacto en nuestro clima desde 1950, los cambios

naturales en el clima de la Tierra también han ocurrido en los últimos tiempos. Por ejemplo, dos

erupciones volcánicas importantes, El Chichón en 1982 y Pinatubo en 1991, bombearon gas de

dióxido de azufre a la atmósfera. El gas se convirtió en diminutas partículas que permanecieron

durante más de un año, reflejando la luz del sol y dando sombra a la superficie de la Tierra. Las

temperaturas en todo el mundo bajaron durante dos o tres años.

Aunque los volcanes están activos en todo el mundo y siguen emitiendo dióxido de carbono como

en el pasado, la cantidad de dióxido de carbono que liberan es extremadamente pequeña en

comparación con las emisiones humanas. En promedio, los volcanes emiten entre 130 y 230

millones de toneladas de dióxido de carbono al año. Al quemar combustibles fósiles, la gente libera

más de 100 veces más, unos 26.000 millones de toneladas de dióxido de carbono, a la atmósfera

cada año (a partir de 2005). Como resultado, la actividad humana eclipsa cualquier contribución que

los volcanes hayan podido hacer al reciente calentamiento global.

Aunque la temperatura de la Tierra fluctúa naturalmente, la influencia humana en el clima ha eclipsado la

magnitud de los cambios naturales de temperatura en los últimos 120 años. Las influencias naturales sobre la

temperatura -El Niño, la variabilidad solar y los aerosoles volcánicos- han variado aproximadamente más o

menos 0,2° C (0,4° F), mientras que las influencias humanas han contribuido aproximadamente 0,8° C (1° F)

de calentamiento desde 1889. (Gráficos adaptados de Lean et al., 2008.)

Los cambios en el brillo del Sol pueden influir en el clima de una década a otra, pero un aumento de

la producción solar no es la explicación del calentamiento reciente. Los satélites de la NASA han

estado midiendo la potencia del Sol desde 1978. La energía total que irradia el Sol varía a lo largo

de un ciclo de 11 años. Durante los máximos solares, la energía solar es aproximadamente un 0,1

por ciento más alta en promedio que durante los mínimos solares.

Cada ciclo muestra sutiles diferencias en intensidad y duración. A principios de 2010, el brillo solar

desde 2005 ha sido ligeramente inferior, no superior, al mínimo de actividad solar de los últimos 11

años, que se produjo a finales de la década de 1990. Esto implica que el impacto del Sol entre 2005

y 2010 podría haber sido el de disminuir ligeramente el calentamiento que las emisiones de gases

de efecto invernadero por sí solas habrían causado.

El halo transparente conocido como la corona solar cambia entre el máximo solar (izquierda) y el mínimo solar

(derecha). (NASA Extreme Ultraviolet Telescope images from the SOHO Data Archive.)

Los científicos teorizan que puede haber una tendencia de varias décadas en la producción solar,

aunque si existe, todavía no se ha observado. Sin embargo, incluso si el Sol se volviera más brillante,

el patrón de calentamiento observado en la Tierra desde 1950 no coincide con el tipo de

calentamiento que el Sol causaría por sí solo. Cuando la energía del Sol está en su punto máximo

(máximos solares), las temperaturas tanto en la atmósfera inferior (troposfera) como en la superior

(estratosfera) se vuelven más cálidas.

Las mediciones por satélite de la irradiación solar total diaria (línea de luz) y mensual media (línea oscura)

desde 1979 no han detectado una tendencia clara a largo plazo. (Gráfico de la NASA por Robert Simmon,

basado en datos del Equipo Científico de ACRIM.)

En cambio, las observaciones muestran el patrón esperado de los efectos de los gases de efecto

invernadero: La superficie y la troposfera de la Tierra se han calentado, pero la estratosfera se ha

enfriado.

Las mediciones satelitales muestran calentamiento en la troposfera (atmósfera inferior, línea verde) pero

enfriamiento en la estratosfera (atmósfera superior, línea roja). Este patrón vertical es consistente con el

calentamiento global debido al aumento de los gases de efecto invernadero, pero inconsistente con el

calentamiento por causas naturales. (Gráfico de Robert Simmon, basado en datos de Sistemas de

Teledetección, patrocinado por el Programa de Clima y Cambio Global de la NOAA.)

La estratosfera se calienta durante los máximos solares porque la capa de ozono absorbe la luz

ultravioleta; más luz ultravioleta durante los máximos solares significa temperaturas más cálidas. El

agotamiento de la capa de ozono explica la mayor parte del enfriamiento de la estratosfera en las

últimas décadas, pero no puede explicarlo todo. El aumento de las concentraciones de dióxido de

carbono en la troposfera y en la estratosfera contribuye a la refrigeración de la estratosfera.

¿Cuánto más se calentará la Tierra?

Para explorar más a fondo las causas y los efectos del calentamiento global y para predecir el

calentamiento futuro, los científicos construyen modelos climáticos - simulaciones computarizadas

del sistema climático. Los modelos climáticos están diseñados para simular las respuestas e

interacciones de los océanos y la atmósfera, y para tener en cuenta los cambios en la superficie

terrestre, tanto naturales como inducidos por el hombre. Cumplen con las leyes fundamentales de

la física -conservación de la energía, la masa y el impulso- y dan cuenta de docenas de factores que

influyen en el clima de la Tierra.

Aunque los modelos son complicados, las pruebas rigurosas con datos del mundo real los convierten

en herramientas poderosas que permiten a los científicos explorar nuestra comprensión del clima

en formas que de otra manera no serían posibles. Al experimentar con los modelos, eliminando los

gases de efecto invernadero emitidos por la quema de combustibles fósiles o cambiando la

intensidad del Sol para ver cómo cada uno influye en el clima, los científicos utilizan los modelos

para comprender mejor el clima actual de la Tierra y predecir el clima futuro.

Los modelos predicen que a medida que el mundo consuma cada vez más combustibles fósiles, las

concentraciones de gases de efecto invernadero seguirán aumentando, y la temperatura media de

la superficie de la Tierra aumentará con ellos. Basándose en una serie de escenarios de emisión

plausibles, la temperatura media de la superficie podría aumentar entre 2°C y 6°C a finales del siglo

XXI.

Las simulaciones de los modelos del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático

estiman que la Tierra se calentará entre dos y seis grados centígrados en el próximo siglo, dependiendo de la

rapidez con que crezcan las emisiones de dióxido de carbono. Los escenarios que asumen que la gente

quemará más y más combustible fósil proporcionan las estimaciones en el extremo superior del rango de

temperatura, mientras que los escenarios que asumen que las emisiones de gases de efecto invernadero

crecerán lentamente ofrecen predicciones de temperatura más bajas. La línea naranja proporciona una

estimación de las temperaturas globales si los gases de efecto invernadero se mantienen en los niveles del

año 2000. (©2007 IPCC WG1 AR-4.)

Retroalimentación climática

Los gases de efecto invernadero son sólo una parte de la historia cuando se trata del calentamiento

global. Los cambios en una parte del sistema climático pueden causar cambios adicionales en la

forma en que el planeta absorbe o refleja la energía. Estos cambios secundarios se denominan

retroalimentación climática, y podrían más que duplicar la cantidad de calentamiento causado por

el dióxido de carbono solamente. Las principales reacciones se deben a la nieve y el hielo, el vapor

de agua, las nubes y el ciclo del carbono.

Nieve y hielo

Quizás la retroalimentación más conocida proviene del derretimiento de la nieve y el hielo en el

Hemisferio Norte. El calentamiento de las temperaturas ya está derritiendo un creciente porcentaje

del hielo marino del Ártico, exponiendo el agua oscura del océano durante la perpetua luz solar del

verano. La cubierta de nieve en la tierra también está disminuyendo en muchas áreas. En ausencia

de nieve y hielo, estas áreas pasan de tener superficies brillantes que reflejan la luz solar y enfrían

el planeta a tener superficies oscuras que absorben la luz solar y que traen más energía al sistema

terrestre y causan más calentamiento.

El glaciar Athabasca de Canadá se ha reducido

unos 15 metros por año. En los últimos 125

años, el glaciar ha perdido la mitad de su

volumen y ha retrocedido más de 1,5

kilómetros. A medida que los glaciares

retroceden, el hielo marino desaparece y la

nieve se derrite más temprano en la

primavera, la Tierra absorbe más luz solar de

la que absorbería si la nieve y el hielo

reflejantes permanecieran. (Fotografía

©2005 Hugh Saxby.)

Vapor de agua

La mayor retroalimentación es el vapor de agua. El vapor de agua es un fuerte gas de efecto

invernadero. De hecho, debido a su abundancia en la atmósfera, el vapor de agua causa cerca de

dos tercios del calentamiento del invernadero, un factor clave para mantener las temperaturas en

el rango habitable en la Tierra. Pero a medida que las temperaturas se calientan, más vapor de agua

se evapora de la superficie a la atmósfera, donde puede hacer que las temperaturas suban más.

La pregunta que se hacen los científicos es, ¿cuánto vapor de agua habrá en la atmósfera en un

mundo en calentamiento? La atmósfera tiene actualmente un equilibrio medio entre la

concentración de vapor de agua y la temperatura. A medida que las temperaturas se calientan, la

atmósfera se vuelve capaz de contener más vapor de agua, por lo que las concentraciones de vapor

de agua suben para recuperar el equilibrio. ¿Se mantendrá esta tendencia a medida que las

temperaturas continúen subiendo?

La cantidad de vapor de agua que entra en la atmósfera determina en última instancia la cantidad

de calentamiento adicional que se producirá debido a la retroalimentación del vapor de agua. La

atmósfera responde rápidamente a la retroalimentación del vapor de agua. Hasta ahora, la mayor

parte de la atmósfera ha mantenido un equilibrio casi constante entre la temperatura y la

concentración de vapor de agua, ya que las temperaturas han aumentado en las últimas décadas.

Si esta tendencia continúa, y muchos modelos dicen que así será, el vapor de agua tiene la capacidad

de duplicar el calentamiento causado sólo por el dióxido de carbono.

Nubes

Estrechamente relacionado con la retroalimentación del vapor de agua está la retroalimentación de

la nube. Las nubes causan enfriamiento al reflejar la energía solar, pero también causan

calentamiento al absorber energía infrarroja (como los gases de efecto invernadero) de la superficie

cuando están sobre áreas que son más cálidas de lo que son. En nuestro clima actual, las nubes

tienen un efecto de enfriamiento en general, pero eso podría cambiar en un ambiente más cálido.

Si las nubes se vuelven más brillantes, o la extensión geográfica de las nubes brillantes se expande,

tenderán a enfriar la superficie de la Tierra. Las nubes pueden volverse más brillantes si converge

más humedad en una región en particular o si entran más partículas finas (aerosoles) en el aire. Si

se forman menos nubes brillantes, contribuirá al calentamiento de la retroalimentación de la nube.

Las nubes pueden enfriar el planeta

(reflejando la luz visible del sol) y calentarlo

(absorbiendo la radiación de calor emitida por

la superficie). En general, las nubes refrescan

ligeramente la Tierra. (Fotografía del

astronauta de la NASA STS31-E-9552, cortesía

del Laboratorio de Observación de la Tierra

del Centro Espacial Johnson.)

Las nubes, como los gases de efecto invernadero, también absorben y vuelven a emitir energía

infrarroja. Las nubes bajas y cálidas emiten más energía que las nubes altas y frías. Sin embargo, en

muchas partes del mundo, la energía emitida por las nubes bajas puede ser absorbida por el

abundante vapor de agua que hay sobre ellas. Además, las nubes bajas a menudo tienen casi las

mismas temperaturas que la superficie de la Tierra, y por lo tanto emiten cantidades similares de

energía infrarroja. En un mundo sin nubes bajas, la cantidad de energía infrarroja emitida que

escapa al espacio no sería muy diferente de un mundo con nubes bajas.

Las nubes emiten radiación térmica infrarroja

(calor) en proporción a su temperatura, la cual

está relacionada con la altitud. Esta imagen

muestra el Hemisferio Occidental en el infrarrojo

térmico. Las superficies cálidas del océano y de la

tierra son blancas y de color gris claro; las nubes

frías y de bajo nivel son de color gris medio; y las

nubes frías y de gran altitud son de color gris

oscuro y negro. (Imagen de la NASA cortesía del

Proyecto Ciencia GOES.)

Sin embargo, las nubes altas y frías se forman en una parte de la atmósfera donde el vapor de agua

que absorbe la energía es escaso. Estas nubes atrapan (absorben) energía proveniente de la

atmósfera inferior y emiten poca energía al espacio debido a sus temperaturas frígidas. En un

mundo con nubes altas, una cantidad significativa de energía que de otra manera escaparía al

espacio es capturada en la atmósfera. Como resultado, las temperaturas globales son más altas que

en un mundo sin nubes altas.

Si las temperaturas más cálidas resultan en una mayor cantidad de nubes altas, entonces se emitirá

menos energía infrarroja al espacio. En otras palabras, más nubes altas aumentarían el efecto

invernadero, reduciendo la capacidad de la Tierra para enfriarse y haciendo que las temperaturas

se calentaran.

Los científicos no están del todo seguros de dónde y hasta qué punto las nubes terminarán

amplificando o moderando el calentamiento, pero la mayoría de los modelos climáticos predicen

una ligera retroalimentación positiva general o amplificación del calentamiento debido a la

reducción de la baja cobertura de nubes. Un estudio observacional reciente encontró que se

formaron menos nubes bajas y densas sobre una región del Océano Pacífico cuando las

temperaturas se calentaron, lo que sugiere una retroalimentación positiva de las nubes en esta

región como predijeron los modelos. Sin embargo, la evidencia observacional directa es limitada, y

las nubes siguen siendo la mayor fuente de incertidumbre -aparte de las opciones humanas para

controlar los gases de efecto invernadero- para predecir cuánto cambiará el clima.

El Ciclo del Carbono

El aumento de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera y el calentamiento de las

temperaturas están provocando cambios en el ciclo natural del carbono de la Tierra que también

pueden influir en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. Por ahora, principalmente

el agua del océano, y hasta cierto punto los ecosistemas terrestres, están absorbiendo cerca de la

mitad de nuestras emisiones de combustibles fósiles y biomasa. Este comportamiento retarda el

calentamiento global al disminuir la tasa de aumento del dióxido de carbono atmosférico, pero esa

tendencia podría no continuar. Las aguas oceánicas más cálidas retendrán menos carbono disuelto,

dejando más en la atmósfera.

Alrededor de la mitad del dióxido de carbono emitido al aire por la quema de combustibles fósiles se disuelve

en el océano. Este mapa muestra la cantidad total de dióxido de carbono producido por el hombre en el agua

del océano desde la superficie hasta el fondo del mar. Las áreas azules tienen cantidades bajas, mientras que

las regiones amarillas son ricas en dióxido de carbono antropogénico. Se producen grandes cantidades cuando

las corrientes transportan las aguas superficiales ricas en dióxido de carbono a las profundidades del océano.

(Mapa adaptado de Sabine et al., 2004.)

En tierra, los cambios en el ciclo del carbono son más complicados. Bajo un clima más cálido, los

suelos, especialmente la descongelación de la tundra ártica, podrían liberar a la atmósfera dióxido

de carbono o metano atrapado. El aumento de la frecuencia de incendios y las infestaciones de

insectos también liberan más carbono a medida que los árboles se queman o mueren y se pudren.

Por otro lado, el dióxido de carbono adicional puede estimular el crecimiento de las plantas en

algunos ecosistemas, permitiendo que estas plantas eliminen más carbono de la atmósfera. Sin

embargo, este efecto puede reducirse cuando el crecimiento de la planta está limitado por el agua,

el nitrógeno y la temperatura. Este efecto también puede disminuir a medida que el dióxido de

carbono aumenta hasta niveles que se saturan para la fotosíntesis. Debido a estas complicaciones,

no está claro cuánto más pueden sacar las plantas de dióxido de carbono de la atmósfera y por

cuánto tiempo podrían seguir haciéndolo.

El impacto del cambio climático en el ciclo del carbono terrestre es extremadamente complejo, pero

en conjunto, los sumideros de carbono terrestre serán menos eficientes a medida que las plantas

alcancen la saturación, donde ya no pueden absorber dióxido de carbono adicional, y se produzcan

otras limitaciones al crecimiento, y a medida que la tierra comience a añadir más carbono a la

atmósfera debido al calentamiento del suelo, los incendios y las infestaciones de insectos. Esto

resultará en un aumento más rápido del dióxido de carbono atmosférico y un calentamiento global

más rápido. En algunos modelos climáticos, la retroalimentación del ciclo del carbono tanto de la

tierra como del océano agrega más de un grado Celsius a las temperaturas globales para el año

2100.

Escenarios de emisión

Los científicos predicen el rango de aumento probable de la temperatura ejecutando muchos

escenarios futuros posibles a través de modelos climáticos. Aunque parte de la incertidumbre en los

pronósticos climáticos proviene de un conocimiento imperfecto de las retroalimentaciones

climáticas, la fuente más significativa de incertidumbre en estas predicciones es que los científicos

no saben qué decisiones tomará la gente para controlar las emisiones de gases de efecto

invernadero.

Las estimaciones más altas se basan en el supuesto de que el mundo entero seguirá utilizando cada

vez más combustibles fósiles per cápita, un escenario que los científicos llaman "business as usual".

Estimaciones más modestas provienen de escenarios en los que las tecnologías amigables con el

medio ambiente, como las celdas de combustible, los paneles solares y la energía eólica, reemplazan

gran parte de la combustión actual de combustibles fósiles.

Se necesitan décadas o siglos para que la Tierra reaccione plenamente al aumento de los gases de

efecto invernadero. El dióxido de carbono, entre otros gases de efecto invernadero, permanecerá

en la atmósfera mucho después de que se reduzcan las emisiones, lo que contribuirá a un

calentamiento continuo. Además, a medida que la Tierra se ha ido calentando, gran parte del exceso

de energía se ha destinado a calentar las capas superiores del océano. Como una botella de agua

caliente en una noche fría, el océano caliente continuará calentando la atmósfera inferior mucho

después de que los gases de efecto invernadero hayan dejado de aumentar.

Estas consideraciones significan que la gente no verá inmediatamente el impacto de la reducción de

las emisiones de gases de efecto invernadero. Incluso si las concentraciones de gases de efecto

invernadero se estabilizaran hoy en día, el planeta seguiría calentándose a unos 0,6°C durante el

próximo siglo debido a los gases de efecto invernadero que ya se encuentran en la atmósfera.

Ver El Gran Cubo de Calor de la Tierra, Corregir el Enfriamiento del Océano, y Preguntas y Respuestas

sobre el Clima: Si dejáramos de emitir gases de efecto invernadero inmediatamente, ¿se detendría

el calentamiento global? para aprender más sobre el calor del océano y el calentamiento global.

¿Cómo cambiará el calentamiento global la Tierra?

El impacto del aumento de la temperatura de la superficie es significativo en sí mismo. Pero el

calentamiento global tendrá efectos adicionales y de largo alcance en el planeta. El calentamiento

modifica los patrones de precipitación, amplifica la erosión costera, alarga la temporada de

crecimiento en algunas regiones, derrite los casquetes polares y los glaciares, y altera los rangos de

algunas enfermedades infecciosas. Algunos de estos cambios ya están ocurriendo.

El calentamiento global cambiará los

principales patrones climáticos,

posiblemente prolongando e

intensificando la actual sequía en el

suroeste de Estados Unidos. El anillo

blanco de roca blanqueada en los

antiguos acantilados rojos que sostienen

el lago Powell indica la caída del nivel del

agua durante la última década, el

resultado de los repetidos inviernos con

poca nevada. (Fotografía ©2006

Tigresblanco.)

Cambio de clima

Para la mayoría de los lugares, el calentamiento global resultará en días calurosos más frecuentes y

menos días fríos, y el mayor calentamiento ocurrirá en la tierra. Las olas de calor más largas e

intensas serán más comunes. Las tormentas, inundaciones y sequías serán generalmente más

severas a medida que cambien los patrones de precipitación. Los huracanes pueden aumentar su

intensidad debido a las temperaturas más cálidas de la superficie del océano.

Además de aumentar las temperaturas, es probable que el calentamiento global provoque tormentas más

grandes y destructivas, lo que provocará un aumento general de las precipitaciones. Con algunas excepciones,

los trópicos probablemente recibirán menos lluvia (naranja) a medida que el planeta se calienta, mientras que

las regiones polares recibirán más precipitaciones (verde). Las áreas blancas indican que menos de dos tercios

de los modelos climáticos acordaron cómo cambiará la precipitación. Las áreas de grapado revelan que más

del 90 por ciento de los modelos acordados. (©2007 IPCC WG1 AR-4.)

Es imposible atribuir un solo evento meteorológico inusual al calentamiento global, pero la

evidencia emergente sugiere que el calentamiento global ya está influyendo en el clima. Las olas de

calor, las sequías y las lluvias intensas han aumentado en frecuencia durante los últimos 50 años, y

el calentamiento global inducido por los seres humanos es más probable que no contribuya a esta

tendencia.

Subida del nivel del mar

El clima no es lo único que impactará el calentamiento global: el aumento del nivel del mar

erosionará las costas y causará inundaciones costeras más frecuentes. Algunas naciones insulares

desaparecerán. El problema es grave porque hasta el 10 por ciento de la población mundial vive en

áreas vulnerables a menos de 10 metros (unos 30 pies) sobre el nivel del mar.

Entre 1870 y 2000, el nivel del mar aumentó en 1,7 milímetros por año en promedio, para un

aumento total del nivel del mar de 221 milímetros (0,7 pies u 8,7 pulgadas). Y la tasa de aumento

del nivel del mar se está acelerando. Desde 1993, los satélites de la NASA han demostrado que el

nivel del mar está subiendo más rápidamente, unos 3 milímetros por año, para un aumento total

del nivel del mar de 48 milímetros (0,16 pies o 1,89 pulgadas) entre 1993 y 2009.

El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) estima que el nivel del

mar aumentará entre 0,18 y 0,59 metros (0,59 a 1,9 pies) para 2099 a medida que el calentamiento

del agua del mar se expanda y los glaciares de montaña y polares se derritan. Sin embargo, estas

predicciones de cambios en el nivel del mar pueden estar subestimadas, ya que no tienen en cuenta

ningún aumento en la velocidad a la que se están derritiendo las principales capas de hielo del

mundo. A medida que suben las temperaturas, el hielo se derrite más rápidamente. Las mediciones

de los satélites revelan que las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida Occidental están

perdiendo unos 125.000 millones de toneladas de hielo al año, lo suficiente para elevar el nivel del

mar en 0,35 milímetros (0,01 pulgadas) al año. Si el derretimiento se acelera, el aumento del nivel

del mar podría ser significativamente mayor.

El nivel del mar subió unos 20 centímetros (7,9 pulgadas) durante el siglo XX. Se prevé que el nivel del mar

aumente entre 18 y 59 cm (7,1 y 23 pulgadas) en el próximo siglo, aunque el aumento podría ser mayor si las

capas de hielo de Groenlandia y la Antártida se derriten más rápidamente de lo previsto. El aumento del nivel

del mar erosionará las costas y causará inundaciones más frecuentes. (Gráfico ©2007 Robert Rohde.)

Impacto en los ecosistemas

Más importante aún, quizás, es que el calentamiento global ya está ejerciendo presión sobre los

ecosistemas, las plantas y los animales que coexisten en una zona climática en particular, tanto en

tierra como en el océano. Las temperaturas más cálidas ya han cambiado la temporada de

crecimiento en muchas partes del mundo. La temporada de crecimiento en algunas partes del

hemisferio norte se prolongó dos semanas más en la segunda mitad del siglo XX. La primavera llega

antes en ambos hemisferios.

Este cambio en la temporada de crecimiento afecta al ecosistema en general. Los animales

migratorios tienen que empezar a buscar fuentes de alimento antes. El cambio en las estaciones

puede estar causando ya que los ciclos de vida de los polinizadores, como las abejas, estén fuera de

sincronía con las plantas y árboles en floración. Este desajuste puede limitar la capacidad de

supervivencia y reproducción tanto de los polinizadores como de las plantas, lo que reduciría la

disponibilidad de alimentos a lo largo de la cadena alimentaria.

Las temperaturas más cálidas también prolongan la temporada de crecimiento. Esto significa que

las plantas necesitan más agua para seguir creciendo durante toda la temporada o se secarán, lo

que aumenta el riesgo de pérdida de cultivos e incendios forestales. Una vez que termina la

temporada de crecimiento, los inviernos más cortos y suaves no logran matar a los insectos latentes,

lo que aumenta el riesgo de infestaciones grandes y dañinas en las temporadas subsiguientes.

En algunos ecosistemas, las temperaturas máximas diarias pueden superar la tolerancia de las

plantas o animales autóctonos. Para sobrevivir a las temperaturas extremas, tanto las plantas como

los animales marinos y terrestres han comenzado a migrar hacia los polos. Aquellas especies, y en

algunos casos ecosistemas enteros, que no pueden migrar o adaptarse rápidamente, se enfrentan

a la extinción. El IPCC estima que entre el 20 y el 30 por ciento de las especies de plantas y animales

estarán en peligro de extinción si las temperaturas suben más de 1,5° a 2,5°C.

Impacto en las personas

Los cambios en el clima y los ecosistemas también afectarán más directamente a las personas. Los

más afectados serán los que viven en las zonas costeras bajas y los residentes de los países más

pobres que no tienen los recursos para adaptarse a los cambios en las temperaturas extremas y los

recursos hídricos. A medida que se amplíen las zonas de temperatura tropical, el alcance de algunas

enfermedades infecciosas, como el paludismo, cambiará. Las lluvias y huracanes más intensos y el

aumento del nivel del mar provocarán inundaciones más graves y la pérdida potencial de bienes y

vidas.

Una consecuencia inevitable del

calentamiento global es el aumento del

nivel del mar. Ante el aumento del nivel del

mar y la intensificación de las tormentas,

las comunidades costeras corren un mayor

riesgo de sufrir una rápida erosión de las

playas a causa de tormentas destructivas

como la intensa tormenta del noreste de

abril de 2007, que causó estos daños.

(Fotografía ©2007 metimbers2000.)

Los veranos más calurosos y los incendios más frecuentes provocarán más casos de insolación y

muertes, así como niveles más altos de ozono y humo cerca de la superficie, lo que provocaría más

días de calidad del aire con un código rojo. Las sequías intensas pueden conducir a un aumento de

la desnutrición. A mayor escala, el agua dulce se volverá más escasa, especialmente durante el

verano, a medida que los glaciares de montaña desaparezcan, particularmente en Asia y en partes

de América del Norte.

Por otro lado, podría haber "ganadores" en algunos lugares. Por ejemplo, mientras el aumento de

la temperatura media mundial se mantenga por debajo de los 3 grados centígrados, algunos

modelos predicen que la producción mundial de alimentos podría aumentar debido a la

prolongación de la temporada de cultivo en las latitudes medias y altas, siempre que se disponga de

recursos hídricos adecuados. Sin embargo, el mismo pequeño cambio de temperatura reduciría la

producción de alimentos en las latitudes más bajas, donde muchos países ya se enfrentan a la

escasez de alimentos. En general, la mayoría de las investigaciones sugieren que los impactos

negativos de un clima cambiante superan con creces los impactos positivos. La civilización actual -

la agricultura y la distribución de la población- se ha desarrollado sobre la base del clima actual.

Cuanto más cambia el clima, y cuanto más rápidamente cambia, mayor es el costo de la adaptación.

En última instancia, el calentamiento global afectará a la vida en la Tierra de muchas maneras, pero

el alcance del cambio depende en gran medida de nosotros. Los científicos han demostrado que las

emisiones humanas de gases de efecto invernadero están elevando las temperaturas globales, y

muchos aspectos del clima están respondiendo al calentamiento de la forma en que los científicos

predijeron que lo harían. Esto ofrece esperanza. Dado que la gente está causando el calentamiento

global, la gente puede mitigar el calentamiento global si actúa a tiempo. Los gases de efecto

invernadero son de larga vida, por lo que el planeta continuará calentándose y los cambios

continuarán ocurriendo en el futuro, pero el grado en que el calentamiento global cambie la vida en

la Tierra depende de nuestras decisiones ahora.