Los Elementos Básicos del Cambio Climático para el Sureste de los EUA
"El calentamiento del sistema climático es inequívoco, como ahora es evidente, gracias a las observaciones del aumento del promedio global y de las temperaturas de los océanos, del derretimiento general de la nieve y el hielo, y de la subida del promedio global del nivel del mar”
-Cuarta Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (PICC)
Cambio Climático versus Calentamiento Global
El “Cambio climático” se refiere a la variación global o regional en los climas de la Tierra a través del tiempo. Describe los cambios en la atmósfera en escalas de tiempo, que van desde semanas a décadas hasta millones de años. Estos cambios pueden ser causados por procesos internos en la Tierra, tales como la deriva tectónica continental, la cual afecta las corrientes de los océanos, las fuerzas externas, tales como las variaciones en la intensidad de la luz solar o la actividad humana. El “calentamiento global” se refiere al aumento en el promedio de las temperaturas globales debido a la influencia del aumento de las concentraciones del gas invernadero, sin tener en cuenta otros factores que pueden hacer que el clima cambie.*
Los cambios naturales, a largo plazo, ocurren como respuesta a las fluctuaciones en la cantidad de energía solar que llega a la Tierra, y a muchas otras causas, y cambian las corrientes de los océanos y causan la formación o pérdida de capas de hielo. Los climas globales también cambian en respuesta a eventos a corto plazo, tales como volcanes, los cuales envían partículas que bloquean el sol a la estratosfera para enfriar la Tierra, o el evento del océano Pacífico, conocido como El Niño, el cual afecta los padrones globales del viento, las temperaturas y otras características climáticas a miles de millas de distancia.
Además de estas causas naturales de la variabilidad climática, las actividades humanas influyen el clima de muchas maneras. Los cambios en el uso de la tierra, tales como la irrigación de áreas históricamente semiáridas hacia tierras de cultivo, la pavimentación y el desarrollo de una interminable extensión de áreas urbanas expansivas, el drenaje de los humedales y las emisiones de gases invernadero o aerosoles en la atmósfera constituyen actividades humanas que pueden afectar el sistema del clima de la Tierra. Tal vez la actividad humana más significativa hoy día sea el aumento en los niveles de gases invernaderos en la atmósfera, incluyendo el dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), y óxidos nitrosos (NOx), que contribuyen a un calentamiento general de nuestro planeta (Figura 1).
Figure 1.Figura 1. Cambios en la temperatura global en los últimos 140 años. La línea cero representa la temperatura promedio durante 30 años, desde 1961 a 1990, que la Organización Meteorológica Mundial ha designado como la base para la climatología. Fuente: Cuarta Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC).
La Ciencia de los Gases Invernaderos y el Cambio Climático
Gran parte del CO2 que liberamos a la atmósfera es un subproducto del uso de la energía, ya sea a través de la quema de combustibles para el transporte, la generación de electricidad u otros propósitos. La quema de combustibles fósiles libera dióxido de carbono a la atmósfera, aumentando el carbón atmosférico y alterando el equilibrio preexistente de gases invernaderos.
Los gases invernaderos, incluyendo el CO2, tienen la propiedad de permitir que la atmósfera retenga más energía del calor a medida que aumenta su concentración en la atmósfera. El vapor del agua es el gas invernadero más importante de la Tierra. El vapor del agua y las nubes producen la mayor parte del efecto invernadero de la Tierra, y son responsables de cerca del 90% del total de la capacidad de la atmósfera en retener el calor. Dos bases de la conclusión de que la actividad humana contribuyó a las tendencias recientes sobre el cambio climático son: 1) observaciones de que la concentración de CO2 atmosférico aumentaron de aproximadamente 280 partes por millón (ppm) a cerca de 400 ppm en más de 150 años, mientras que el promedio de las temperaturas globales se calentaron 1.25º grados Farenheit (ºF), aunque la temperatura vs. la correlación de CO2 no es perfecta, y 2) las teorías científicas de la física de la atmósfera y la transferencia del calor. Este aumento en el promedio de la temperatura global le siguió la tendencia a los aumentos en las emisiones de CO2 provenientes de la quema de combustibles fósiles, la deforestación y otras fuentes, lo que apoya la hipótesis formulada por el científico físico Guy Stewart Callendar en 1930 de que las emisiones de CO2 podrían aumentar el efecto invernadero.
Figura 2. Concentraciones de CO2 atmosférico, tales como fueron medidas del núcleo de hielos y medidas directas. Fuente: Cuarta Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC).
Tendencias Históricas en el Sureste de los EEUU.
El “calentamiento global” se refiere a la temperatura promedio de toda la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, muchas variaciones regionales y estacionales ocurren dentro de ese promedio global. La mayor parte del calentamiento reciente fue medido en el hemisferio norte, particularmente en el norte de Canadá y Siberia, habiendo menos calentamiento en los trópicos y subtrópicos.
Datos climáticos de tres estados, Alabama, Georgia y Florida, muestran que las temperaturas promedio anuales fluctúan generalmente de año a año (Figura 3). Periodos relativamente cálidos ocurrieron en los 1930, los 1950 y la década pasada, mientras que en los 1970 fueron relativamente frescos.
Figura 3. Temperaturas promedio anuales para Alabama, Florida y Georgia desde 1895 hasta 2006. Fuente: Centro Nacional de Datos sobre el Clima, NOAA.
En los registros de temperatura a largo plazo, factores como los cambios en los instrumentos, el movimiento de estaciones meteorológicas, los cambios en horas de observación y los cambios en la exposición pueden introducir saltos o tendencias artificiales en el registro de los datos. Las estaciones del tiempo que están ubicadas cerca de las ciudades muestran temperaturas más calidas que las áreas rurales cercanas debido a los efectos del calor de las islas. Los análisis de los registros a largo plazo en Florida indican que la mayoría de las estaciones rurales experimentaron una tendencia al enfriamiento en las temperaturas promedio, mientras que aquellas que están cerca de las áreas urbanas poseían una tendencia al calentamiento. Grandes áreas de Alabama y Georgia que fueron usadas para la agricultura de cultivo en hileras (maíz y algodón) han sido transformadas en bosques, lo que puede haber llevado a un enfriamiento neto del medio ambiente local. La mayor parte de los análisis de las temperaturas globales o aun regionales no representan estos factores específicos de un sitio (como la Figura 3).
La precipitación es una de las variables del clima más importante para la agricultura y el manejo de los recursos del agua. Desde 1895, la precipitación total anual en los tres estados del sureste muestra una gran variabilidad año tras año, con un aumento de cerca del 10% de precipitaciones para los tres estados durante el siglo pasado (Figura 4). Promedios estatales y regionales de precipitación anual total enmascaran una gran parte de la variación entre y aun dentro de los estados y la variabilidad en el momento en que se producen las precipitaciones cada año. El total de las precipitaciones en el sureste recibe una fuerte influencia de las tormentas tropicales. Un cambio notable en el siglo pasado es un aumento en la frecuencia de eventos lluviosos de dos o más pulgadas. Si bien estas tormentas aumentan la precipitación total anual, son menos útiles para la agricultura que los eventos lluviosos más pequeños distribuidos equitativamente durante la estación de crecimiento.
Figura 4. Precipitación promedio total anual para Alabama, Florida y Georgia desde 1895 hasta 2006. Fuente: Centro Nacional de Datos sobre el Clima, NOAA.
El Cambio Climático y los Huracanes
El posible cambio en la frecuencia o intensidad de los huracanes es de particular importancia para el sureste. La ciencia está actualmente confusa, con algunos estudios que muestran un aumento en la frecuencia y la intensidad de los huracanes en el Atlántico, y otros que muestran que la frecuencia de tormentas sigue un ciclo de 30 a 50 años, asociadas con cambios en las corrientes de los océanos. Reclamos recientes de que la frecuencia de huracanes aumentó pueden reflejar meramente una mayor detección de las tormentas en la era pos-satelital. La Figura 5 muestra el número anual de huracanes y tormentas tropicales en la Cuenca del Atlántico desde 1855. Varios periodos de más actividad pueden verse hacia el final de los 1800, los 1930’, los 1950’ y desde 1995-2005. Periodos relativamente inactivos ocurrieron alrededor de 1920, 1970 y 1985. Existe una tendencia general hacia más actividad durante todo el periodo, pero que esto sea real o sólo un artefacto de una pobre detección de tormentas antes de que existiera el reconocimiento con aeronaves o satélites es objeto de un intenso debate.
Figura 5. Nœmero de huracanes y tormentas tropicales para la Cuenca del Atl‡ntico desde 1850 hasta 2005. Fuente: Centro Nacional de Datos sobre el Clima, NOAA.
La predicción de la frecuencia e intensidad de huracanes es muy incierta, en parte porque los modelos de computadores que simulan el clima futuro no son capaces de resolver tormentas individuales. La teoría simple dice que un planeta que se está calentando llevará a temperaturas más altas en la superficie del mar, lo cual estimula los huracanes, formando así, más y más fuertes tormentas. Otros estudios muestran que el calentamiento llevará a un mayor número de eventos El Niño, que impiden la formación de huracanes. Los climatólogos están trabajando duro para resolver estas discrepancias, pero existe demasiada incertidumbre como para poder predecir cómo el cambio climático global afectará a los huracanes.
¿Cuáles son las proyecciones climáticas para el sureste de los EEUU?
El pronosticar el tiempo y el clima no constituye una ciencia exacta. Las proyecciones de cambio climático se basan en modelos climáticos, que son programas de computación complejos que intentan describir cómo la atmósfera se comportará a través del tiempo en respuesta a las fuerzas que actúan sobre ella. Los modelos de computación tratan de imitar cómo las variables climáticas podrían responder a los gases invernaderos y otros resultados proyectados de actividades humanas en los próximos 100 años. De acuerdo al informe de 2007 del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), estos modelos indican que las temperaturas promedio globales de superficie pueden subir de 3°F a 7°F para el año 2099.
La historia ha demostrado que los aumentos globales de temperatura no están distribuidos equitativamente. Por este motivo, uno no puede simplemente sumar 3°F a 7°F a las temperaturas existentes en el sureste para tener una idea del clima en el futuro. Es más, un clima cambiante probablemente no afectará sólo la temperatura promedio, pero también la aparición de eventos extremos y la variabilidad de la temperatura con el tiempo y el espacio. Hasta ahora no sabemos si las sequías, inundaciones, olas de calor, heladas o tormentas serán más o menos frecuentes.
Otro impacto del cambio climático es la altura del nivel del mar. A medida que la temperatura promedio global de los océanos aumenta, el agua de los océanos se expande y sube el nivel del mar. El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático estima que el nivel del mar subirá de 8 a 23 pulgadas para el 2099. En el sureste, el nivel del mar ha subido de forma estable en los últimos 100 años a un promedio de 8.5 pulgadas por siglo sin una aceleración aparente.
En resumen, es probable que el clima del sureste cambie en las próximas décadas. Aunque el alcance de estos cambios es objeto de un intenso debate, necesitamos prepararnos para los desafíos planteados por el cambio climático volviéndonos una sociedad más eficiente, reduciendo las emisiones de gases invernaderos, identificando sectores vulnerables de la sociedad y desarrollando estrategias de adaptación.