De Groenlandia a la Amazonía: la cadena de interacciones de la que puede depender el futuro del planeta
Los científicos ya han advertido que el calentamiento global puede disparar cambios abruptos e irreversibles en el sistema climático terrestre. Un nuevo estudio indica que esos "puntos de no retorno" también podrían desestabilizarse entre ellos creando efectos en cascada o dominó.
Groenlandia se encuentra a más de 8.000 kilómetros de la Amazonía y a más de 18.000 de la Antártida.
Pero los cambios climáticos en estas regiones podrían estar profundamente interconectados.
Los científicos ya han advertido que el calentamiento global puede disparar los que se denominan los puntos de no retorno o tipping points, puntos críticos a partir de los cuales los cambios en un sistema pueden ser abruptos e irreversibles.
Un nuevo estudio indica que estos puntos de no retorno en el sistema terrestre también pueden desestabilizarse entre ellos, llevando potencialmente a una cascada o dominó de efectos climáticos.
Los autores del estudio, del Instituto Potsdam de Investigaciones sobre Impactos Climáticos en Alemania, simularon más de tres millones de posibles escenarios a distintas temperaturas.
Y encontraron no solo que un tercio de las simulaciones muestra cascadas de puntos de no retorno. Estos efectos dominó se producen además con un aumento de temperatura de solo 2 grados respecto a la era preindustrial.
Las proyecciones actuales indican que si no se toman acciones urgentes, el planeta se encamina hacia un aumento de temperatura superior a 3 C para fin de siglo.
Acciones desestabilizadoras
El estudio del Instituto Potsdam considera cuatro posibles puntos de no retorno y sus interacciones, con efectos que pueden ser desestabilizadores de otro sistema, estabilizadores, o aún no comprendidos.
"El número y fortaleza de las interacciones desestabilizadoras es más alto que el de los vínculos estabilizadores, de acuerdo a los datos usados en el estudio", le explicó a BBC Mundo Nico Wunderling, uno de sus autores.
El científico señaló que el modelo computarizado es "relativamente simple", ya que considera solo cuatro puntos críticos, pero esto permitió realizar millones de simulaciones.
Los cuatro tipping points estudiados son: el derretimiento del hielo en Groenlandia, los cambios en las corrientes del Atlántico, las modificaciones en la Amazonía y el derretimiento del hielo en Antártida Occidental.
Antes de explorar sus posibles interacciones, veamos por separado qué dice la ciencia sobre cada uno de estos posibles puntos de no retorno.
Los cuatro 'tipping points' considerados
1. Derretimiento del hielo en Groenlandia
"Actualmente hay evidencia en base a observaciones de que la masa de hielo de Groenlandia se está encogiendo a un ritmo acelerado debido a una combinación del derretimiento neto en la superficie y el desprendimiento acelerado de icebergs (King et al. 2020; Shepherd et al. 2020)", le explicó a BBC Mundo Tim Lenton, profesor de cambio climático y sistemas globales de la Universidad de Exeter en Inglaterra.
Lenton también destacó un estudio de este año (Boers and Rypdal 2021), según el cual parte del hielo en Groenlandia está mostrando "señales tempranas consistentes con un acercamiento a un punto de no retorno" por el siguiente proceso de retroalimentación: el derretimiento reduce la altura de la masa de hielo, exponiéndola al aire más cálido en altitudes más bajas, lo que a su vez causa mayor pérdida de hielo.
2. Derretimiento del hielo en Antártida Occidental
"También hay evidencia observacional consistente con el hecho de que parte de la plataforma de hielo de Antártida Occidental —el glaciar Isla Pine y el glaciar Thwaites en el sector del Mar de Amundsen— pueden haber pasado potencialmente un punto de no retorno en cuanto a la retirada irreversible de la línea de apoyo (la línea o franja donde una masa de hielo al introducirse al mar se separa de la roca y flota en el océano)".
"Los modelos indican una retirada irreversible con los niveles actuales de calentamiento en el océano y sugieren que perder esta parte del hielo en Antártida Occidental puede desestabilizar gran parte del resto".
3. AMOC, el sistema de corrientes del Atlántico
Un elemento clave del sistema terrestre que puede interconectar cambios a miles de km de distancia es el AMOC (Atlantic meridional overturning circulation) o Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico, más comúnmente denominada en español corriente termohalina del Atlántico.
"El AMOC es un sistema de corrientes en el océano Atlántico que transporta aguas cálidas hacia el norte y aguas frías hacia el sur", le señaló a BBC Mundo la oceanógrafa física mexicana Alejandra Sánchez-Franks.
La científica trabaja en el programa RAPID AMOC del Centro Nacional de Oceanografía de Reino Unido, que monitorea este sistema de corrientes.
"En general, la corriente fluye en la superficie, que tiene aproximadamente 1000 metros de grosor, y va desplazando esas aguas cálidas y superficiales hacia el norte donde se convierten en aguas frías y profundas que son posteriormente desplazadas de regreso hacia el sur".
La investigadora explicó qué significa que AMOC sea una "corriente termohalina" ("termo" se refiere a temperatura y "halo" a sal).
"Esto quiere decir que las características más importantes de la corriente son su temperatura y salinidad, que son las propiedades que determinan la densidad de una masa oceánica".
Sánchez-Franks señaló que las masas oceánicas de agua caliente que son desplazadas en la superficie del mar desde los trópicos hacia las regiones polares se van enfriando durante su desplazamiento hacia el norte.
"El enfriamiento de estas aguas superficiales hace que las mismas se vuelvan más densas y se hundan. La masa oceánica, ahora más fría y densa empieza su traslado hacia el sur en la profundidades del océano. Ese es el overturning o vuelco.
Algo que preocupa a los científicos es que según algunos estudios todo este sistema de corrientes del Atlántico se ha ralentizado un 15% desde la mitad del siglo XX.
4. Cambios en la Amazonía
"Nuestros cálculos muestran que si desaparece entre un 20 y 25% del bosque amazónico, aumentará la duración de la estación seca y la temperatura y eso puede llevar a que el bosque tropical dé lugar a una vegetación diferente, de sabana".
Así le señaló a BBC Mundo el científico brasileño Carlos Nobre, investigador del Instituto de Estudios Avanzados de la Universidad de Sao Paulo y experto en la Amazonía, quien trabajó durante 35 años en el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales de Brasil (INPE).
Este posible cambio de vegetación se debe a un factor crucial del bosque amazónico: la selva genera parte de su propia lluvia.
Al caer la lluvia esa agua es capturada por las raíces. Y los árboles la liberan nuevamente a través de la transpiración a la atmósfera, donde forma nubes y llueve de nuevo.
Debido a ese reciclaje de agua, cuando se elimina una parte del bosque tropical llueve menos, lo que alarga la estación seca.
"La preocupación mayor viene de observaciones de lo que ha venido ocurriendo en el clima y en el bosque en las últimas décadas", afirmó Nobre.
"En gran parte del sur de la Amazonía, la estación seca es tres o cuatro semanas más larga en comparación con la década del 80 y también cerca de 3 C más caliente".
"En esta área grande de más de dos millones de km2, la selva amazónica está perdiendo la capacidad de reciclar agua".
"También hay áreas bastante desforestadas y degradadas en el sur de la Amazonía donde los bosques que permanecen están perdiendo la capacidad de retirar dióxido de carbono de la atmósfera —un papel importantísimo que los bosques globales desempeñan al retirar hasta un 30% del gas carbónico emitido por las actividades humanas— y están pasando a ser fuentes de emisión".
"En esta región de la Amazonía la tasa de mortalidad de árboles típicos de un clima húmedo amazónico está aumentando, un factor que anuncia que no estamos muy lejos de un tipping point".
El científico señaló que en términos de bosque cortado, ya se perdió cerca de un 18% de la selva amazónica.
"Y otro factor preocupante es el aumento de áreas que no han sido cortadas, pero están degradadas por incendios o retirada de madera".
Interconexiones posibles a miles de km
"El sistema terrestre está todo interligado, atmósfera, océanos, continentes, vegetación, biodiversidad y las acciones humanas que perturban el equilibrio planetario", afirmó Nobre.
En ese sistema interconectado, un punto de no retorno puede afectar a otros.
Por ejemplo, "un rápido derretimiento del hielo en Groenlandia liberará agua dulce, que es más liviana (que el agua con mayor salinidad) y no se hunde rápidamente en el norte del Atlántico, donde se origina la Circulación Termohalina o AMOC".
Esto haría que AMOC se tornase más lenta, agregó Nobre.
"Si AMOC se debilita en general, como de hecho está sucediendo, las corrientes oceánicas superficiales que llevan aguas cálidas para el norte del Atlántico llevarán menos calor hacia fuera de los trópicos, por lo que el Atlántico Tropical Norte va a estar más caliente".
Esto a su vez resulta en dos efectos climáticos extremos: "aguas más cálidas en esa región generan huracanes más fuertes, exactamente lo que se ha visto en la última década. Y también causa un movimiento ascendente del aire sobre aguas más cálidas con un movimiento compensatorio descendente sobre partes de la Amazonía (la llamada circulación de Hadley).
Este aire descendiente causa sequías, algunas extremas como las de 2005 y 2010", señaló Nobre.
Tim Lenton afirmó además que el debilitamiento de AMOC podría perturbar al monzón (cambios estacionales que causan fuertes precipitaciones) en India, causar sequías en el Sahel, y al transportar menos calor hacia el norte y dejar más calor en el Océano Austral, amenazar a las plataformas de hielo en la Antártida.
¿Cuán seguro es que puedan ocurrir estos cambios y en cuánto tiempo?
"La probabilidad de que ocurran efectos en dominó depende crucialmente del nivel de calentamiento global que alcancemos", afirmó Wunderling.
En términos de escalas de tiempo para puntos de no retorno, hay diferencias de varios órdenes de magnitud entre los diferentes elementos, de acuerdo al investigador.
"Por ejemplo, si la masa polar de Groenlandia (o de Antártida Occidental) cambia abruptamente, llevaría varios siglos o miles de años que llegue a estar libre de hielo. En el caso del bosque amazónico o AMOC, la escala de tiempo puede ser mucho más corta, del orden de décadas o siglos".
Wunderling afirmó que un mensaje clave de su estudio es que "el riesgo de efectos en dominó se incrementa claramente cuando aumenta el calentamiento global".
Pero el investigador aclaró que el estudio "no puede ser visto como una predicción de qué tipping point o efecto dominó tendrá lugar a exactamente qué temperatura o tiempo, ya que el modelo hace simplificaciones importantes, aunque toma en cuenta incertidumbres cruciales".
"Estas incertidumbres tienen que ver principalmente con la estructura de las interacciones y su fortaleza".
Para Tim Lenton, la escala de tiempo del derretimiento del hielo depende del nivel de calentamiento por encima de un determinado punto crítico, y si bien "no podremos detener ese proceso, podemos controlarlo limitando el calentamiento global".
"En la posibilidad más lenta llevaría miles o incluso decenas de miles de años que se derritan las masas polares de Groenlandia o de Antártida Occidental. Pero en la posibilidad más rápida es posible llegar a 10 metros de aumento en el nivel del mar por el derretimiento en el oeste y este de la Antártida en 300 años", afirmó a BBC Mundo.
"Si bien se prevé un posible aumento de solo 0,4 m para 2100, este incremento se acelera mucho posteriormente (DeConto et al. 2021)", agregó.
"El mensaje es simple: hay que limitar el calentamiento global para ralentizar el aumento en el nivel del mar".
A pesar del grado de incertidumbre, Lenton señala que debemos pensar en los puntos de no retorno climáticos y sus posibles interacciones en cascada "como uno de los mayores riesgos que enfrentamos por cambiar el clima, porque sus impactos son enormes, pueden ser abruptos y son usualmente irreversibles".
"Tenemos el potencial de cambiar todo el estado del clima y hacerlo menos habitable para nosotros. ¡No queremos hacer eso!".
El científico agregó que si bien hay incertidumbre sobre el nivel de calentamiento al cual se cruzan puntos de no retorno particulares, "tenemos virtual certeza de que algunos tipping points existen, porque los hemos visto en la historia de la Tierra, y están comenzado a ser vistos ahora".
Un estudio de 2018 analizó 30 tipos de posibles transiciones críticas o cambios de régimen en la estructura y funcionamiento de ecosistemas.
Y determinó que exceder un tipping point en un sistema puede aumental el riesgo de cruzarlos en otros.
"Los efectos de cascada pueden aumentar o disminuir el riesgo de interacciones entre cambios abruptos", le señaló a BBC Mundo uno de los autores del estudio, el investigador colombiano Juan Rocha, del Centro de Resiliencia de Estocolmo (Universidad de Estocolmo).
"Un ejemplo donde un cambio de régimen magnifica otro puede ser entre la desaparición de la capa polar Ártica y los arrecifes de coral. Con el decrecimiento de la capa polar se refleja menos energía solar al espacio. El hielo funciona como un espejo".
"Con menos hielo, la tierra recibiría más energía solar y ello calentaría el océano y la atmósfera, amplificando el calentamiento global. A medida que la temperatura promedio aumenta, los corales sufren y crece el riesgo de blanqueamiento (una enfermedad coralina) y muerte masiva de estos ecosistemas marinos".
La cumbre crucial de 2021
Entender los cambios en el sistema terrestre y sus posibles interacciones sigue siendo un gran desafío para los científicos.
De ahí la importancia clave de programas como RAPID MOC, que actualmente monitorea AMOC con un sistema de boyas fijas que atraviesa el océano Atlántico de este a oeste en la latitud 26N.
"Debido a cambios climáticos asociados con actividad antropogénica, ahora es más importante que nunca monitorear el AMOC para poder entender cómo responde el océano a estos cambios antropogénicos y cómo estos mismos podrían cambiar nuestro sistema climático global", le dijo a BBC Mundo Alejandra Sánchez-Franks.
Los líderes del mundo se reunirán en Glasgow en noviembre en una nueva cumbre de cambio climático, la Conferencia de las Partes o COP26. Para Tim Lenton, el mensaje para estos líderes es claro.
"Actúen ahora o serán recordados por traicionar a las generaciones presentes y futuras. Hagan todo lo que esté en su poder para acelerar la descarbonización de la economía global, detener la desforestación y bajar a la mitad las emisiones de gases de invernadero para 2030".
"Y dejen en evidencia a los líderes que no actúan. No hay nada que temer porque es posible generar empleo y riqueza en esta 'gran transformación' que es necesaria", agregó Lenton.
El científico ya había advertido en un artículo en Nature en 2019 que "la evidencia de tipping points de por sí indica que estamos en un estado de emergencia planetaria" y "errar por el lado del peligro no es una opción responsable".
Para Carlos Nobre, tanto los políticos como el público en general debemos comprender que todos los elementos del sistema terrestre están interligados.
"Y debemos pensar que salvar al planeta exige no solamente emisiones cero para 2050, sino un cambio global de comportamiento, hábitos y actitudes, para maximizar la protección de la naturaleza. Podemos aprender bastante con poblaciones indígenas que han mantenido sistemas naturales funcionando por milenios".
¿ Cuál es el mensaje del profesor Nobre para los líderes de la cumbre de Glasgow?
"Tal vez sea la más importante de las reuniones COP hasta ahora, más incluso que la que generó el acuerdo de París", afirmó el científico brasileño a BBC Mundo.
"Debe haber una determinación fuertísima de reducir a la mitad las emisiones de gases de invernadero para 2030, y posteriormente, seguir reduciéndolas a la mitad cada década".
"Es posiblemente el mayor desafío enfrentado por la humanidad".
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