Los puntos críticos del sistema climático y la dificultad de predecir un colapso

Un estudio reciente alertaba de que el océano Atlántico se dirige a un punto de inflexión que puede desencadenar un cambio climático extremo en cuestión de décadas. Esto generó alarma a nivel mundial, aunque los científicos apuntan a que los modelos utilizados en cualquier estudio introducen obligatoriamente simplificaciones, pero el sistema climático es muy complejo y hay muchos factores que influyen en la dinámica del océano. Pero existen puntos críticos. En The Conversation repasan cuáles son estos puntos críticos del sistema climático aunque señalando que son complejos y, por lo general, no lineales con realimentaciones positivas lo que hace difícil predecir los efectos y el posible colapso.

Antonio Ruiz de Elvira Serra, Universidad de Alcalá

Un reciente estudio alertaba sobre sobre el posible colapso de la cinta transportadora oceánica (AMOC, por sus siglas en inglés), que, de producirse, generaría un enfriamiento local en el norte de Europa.

El estrecho de Dinamarca, entre Islandia y Groenlandia, es un punto crítico para el clima local de Europa. El agua aportada por la corriente del Golfo, desde el Atlántico hacia el Ártico, debe salir por algún sitio, y esta salida o desagüe se produce precisamente ahí.

Una vez pasado el estrecho, el talud continental desciende 3 000 metros y el agua muy salada y, por tanto, pesada, arrastrada desde el Caribe, se hunde en la cascada más “alta” del mundo.

El nuevo trabajo sugiere que el derretimiento de los glaciares y las capas de hielo aportaría gran cantidad de agua dulce, reduciendo la salinidad e impidiendo así que el agua salada se hunda en ese estrecho. De esta manera, la reducción de la salinidad podría llevar a un punto inflexión que desembocaría en el colapso de la AMOC.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que los modelos utilizados en cualquier estudio introducen obligatoriamente simplificaciones. El sistema climático es muy complejo y existen muchos factores que influyen en la dinámica del océano.

Los puntos críticos de un sistema complejo

El sistema climático es lo que en física se conoce como un sistema complejo, es decir, está formado por múltiples partes distintas que interactúan: la atmósfera, los océanos, las regiones polares cubiertas de hielo (criosfera), la biosfera y la acción humana, cada una con sus escalas energéticas y de tiempo de respuestas ante diversos estímulos.

El clima es la respuesta atmosférica al equilibrio, o falta del mismo, entre la entrada de energía desde el Sol a la Tierra y la salida de energía en forma de radiación de onda larga desde la superficie del planeta hacia el espacio. Imaginemos tal sistema representado por dos parábolas invertidas, unidas con una pequeña zona plana en uno de sus vértices.

Digamos que la parábola de la izquierda representa la Tierra cubierta de hielo y la de la derecha, libre del mismo. Podemos representar las oscilaciones glaciares como una bola que va ascendiendo por uno de los lados hasta llegar al vértice. Por lo general vuelve hacia el valle, pero a veces la bola llega hasta el vértice y se desliza hacia la derecha. Entonces, el sistema cambia de estado.

En el vértice, un ligerísimo empujón en un sentido o en otro precipita al sistema hacia una glaciación o a un estado de alta temperatura. Ese vértice es lo que consideraríamos un punto crítico.

Los sistemas complejos son, por lo general, no lineales con realimentaciones positivas. El ejemplo más sencillo de entender corresponde al dicho español “el rico se hace cada vez más rico y el pobre, más pobre”. Cuando una persona empieza a tener dinero, puede invertir, y si lo hace bien gana más dinero, que puede ser reinvertido, en un camino hacia la riqueza.

En el sistema climático, el calor de la atmósfera funde los hielos de las tundras siberiana y canadiense, y el agua cada vez más caliente funde los hielos marinos del Ártico. Al disminuir la extensión del hielo, la Tierra refleja menos energía y se calienta más; entonces, se funde más hielo y la Tierra se calienta aún más, etc. Y de esta forma se avanza hacia un nuevo clima.

Así, volviendo al estudio reciente, debemos tener en cuenta que el cambio climático está provocando que el agua del océano esté cada vez más caliente y, por lo tanto, retenga más sal. Por eso, es dudoso que la mezcla con el agua dulce procedente de la fusión del hielo, en la actualidad o durante este siglo, reduzca la salinidad de la corriente del Golfo lo suficiente para provocar el colapso de la AMOC.

El papel de los bosques en el clima

Otros puntos críticos del sistema climático son los bosques: estos evaporan agua del subsuelo hacia la atmósfera, que se satura localmente y genera lluvia. Si se talan, el suelo se seca, no hay evaporación y deja de llover. Esto ocurre en la cadena costera mediterránea, apantallada de la lluvia procedente del Atlántico y que precisa el agua del mar local. Este genera una enorme cantidad de vapor de agua, pero el aire que entra desde el mar hacia el interior se calienta y disminuye su humedad relativa.

Los bosques añaden una pequeña cantidad de vapor que hace que el aire se sature y comience a llover. La desaparición de los bosques y la sobreexplotación de los acuíferos lleva a puntos críticos cuyo desarrollo es la desertificación.

El razonamiento no lineal es raro en las personas y en el análisis de muchos sistemas. Exige una visión global y a largo plazo. Nuestras mentes están muy mal preparadas para ello. Lo más habitual es que pensemos que una causa genera un efecto, y una causa doble debe generar un efecto también doble, y esto ocurre por lo general en los sistemas simples.

Como animales, nos formamos durante millones de años con estos condicionantes de sistemas simples. A pesar de ello, la literatura, el teatro, exploraban, sin saberlo, los problemas de realimentación positiva. Pero muy raras veces se introdujeron en el análisis de la realidad.

Antonio Ruiz de Elvira Serra, Catedrático de Física Aplicada, Universidad de Alcalá

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

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