El cambio climático es cualquier alteración a largo plazo en los patrones climáticos promedio, ya sea a nivel mundial o regional. Como sugiere esta definición amplia, el cambio climático ha ocurrido muchas veces en la historia de la Tierra, y por muchas razones. Sin embargo, los cambios en la temperatura global y los patrones climáticos que se ven hoy en día son causados por la actividad humana. Y están sucediendo mucho más rápido que las variaciones climáticas naturales del pasado.
Los científicos tienen muchas formas de rastrear el clima a lo largo del tiempo, todo lo cual deja en claro que el cambio climático actual está relacionado con la emisión de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y el metano. Estos gases son efectivos para atrapar el calor de los rayos del sol cerca de la superficie de la Tierra, al igual que las paredes de vidrio de un invernadero mantienen el calor adentro. Pequeños cambios en las proporciones de gases de efecto invernadero en el aire pueden sumar grandes cambios a escala global.
En promedio, el efecto de los gases de efecto invernadero es aumentar las temperaturas globales. Es por eso que el cambio climático a veces se llama calentamiento global. Pero la mayoría de los investigadores de hoy prefieren el término cambio climático debido a la variabilidad del clima y el clima en todo el mundo. Por ejemplo, el calentamiento de las temperaturas promedio mundiales podría alterar el flujo de la corriente en chorro, la principal corriente de aire que afecta el clima de América del Norte, lo que a su vez podría conducir a períodos estacionales de frío extremo en algunas áreas.
"Es importante que las personas se den cuenta de que hay mucha variabilidad de un lugar a otro en la Tierra en términos de temperatura", dijo Ellen Mosley-Thompson, paleoclimatóloga del Centro de Investigación Polar y Climática Byrd de la Universidad Estatal de Ohio. "Cuando hablamos del cambio climático global, estamos hablando de cambios de temperatura en grandes áreas".
Cómo los científicos saben que el cambio climático es real
El clima del pasado se registra en hielo, sedimentos, formaciones de cuevas, arrecifes de coral e incluso anillos de árboles. Los investigadores pueden observar las señales químicas, como el dióxido de carbono atrapado en las burbujas dentro del hielo glacial, para determinar las condiciones atmosféricas en el pasado. Pueden estudiar el polen microscópico fosilizado para aprender qué vegetación solía prosperar en un área determinada, lo que a su vez puede revelar cómo era el clima. Pueden medir los anillos de los árboles para obtener un registro temporada por temporada de temperatura y humedad. Las proporciones de variantes químicas de oxígeno en corales y estalactitas y estalagmitas pueden revelar patrones de precipitación pasados.
Los diferentes tipos de registros naturales tienen diferentes fortalezas. Los sedimentos oceánicos no tienen niveles de detalle temporada por temporada o incluso año por año, pero pueden proporcionar imágenes más borrosas del clima que data de millones de años, dijo Mosley-Thompson a Live Science. (Los núcleos más antiguos perforados de los sedimentos oceánicos datan de hace 65 millones de años, según la Institución Smithsonian.) Los registros de los árboles son relativamente cortos pero increíblemente detallados. Y el hielo puede estar lleno de información: los glaciares no solo capturan gases atmosféricos en forma de burbujas de aire, sino que también atrapan polvo y otros sedimentos, granos de polen, cenizas volcánicas y más. A medida que el hielo envejece y se comprime más, el registro puede volverse borroso, dijo Mosley-Thompson, pero el hielo más nuevo puede proporcionar una visión año tras año de lo que estaba haciendo el clima.
Los cambios más recientes en el clima, desde el comienzo de la Revolución Industrial, también se pueden rastrear directamente. El mantenimiento de registros de cosas como la temperatura de la tierra comenzó a mejorar a fines de 1800, y los capitanes de los barcos comenzaron a mantener una gran cantidad de datos meteorológicos basados en el océano en sus registros. El advenimiento de la tecnología satelital en la década de 1970 ha proporcionado una explosión de datos, que abarca desde la extensión del hielo en los polos hasta la temperatura de la superficie del mar y la cobertura de nubes.
Cómo está cambiando el clima
Tomados en conjunto, estos registros han demostrado que el clima moderno está experimentando una rápida desviación de los patrones del pasado.
Antes de la Revolución Industrial, había aproximadamente 280 moléculas de dióxido de carbono por cada millón de moléculas en la atmósfera, una medida conocida como partes por millón (ppm). A partir de 2018, el nivel promedio global de CO2 fue de 407.4 ppm, más de 100 ppm más alto que ese nivel durante los últimos 800,000 años, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Según la NOAA, la última vez que el carbono atmosférico alcanzó los niveles actuales fue hace 3 millones de años.
La tasa de cambio en el carbono atmosférico actual también es más rápida que en el pasado, según NOAA. La tasa de aumento fue 100 veces más rápida en las últimas 60 décadas que en cualquier otro momento en el último millón de años, un período que vio ocho grandes chanclas climáticas entre ciclos glaciales, en las que el hielo se expandió desde los polos hacia las latitudes medias, y ciclos interglaciales, en los cuales el hielo se retiró a donde está hoy. Y la tasa continúa aumentando. En la década de 1960, el carbono atmosférico aumentó un promedio de 0.6 ppm por año. En la década de 2010, aumentó un promedio de 2.3 ppm por año.
La capacidad de atrapar el calor de todo ese carbono adicional se ha traducido en un aumento de las temperaturas medias mundiales. Según el Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS) de la NASA, la temperatura promedio de la Tierra ha aumentado en poco más de 2 grados Fahrenheit (1 grado Celsius) desde 1880, una medición precisa de hasta una décima de grado Fahrenheit. Al igual que con la tasa de aumento de carbono atmosférico, la tasa de aumento de la temperatura global también se está acelerando, según el Observatorio de la Tierra de la NASA: dos tercios de ese calentamiento se han producido desde 1975.
¿Cuáles son los impactos del cambio climático?
Este calentamiento se ha traducido en cambios en los ecosistemas y ambientes de la Tierra. Entre los cambios más dramáticos se han producido en el Ártico, donde el hielo marino está en declive. Los niveles mínimos de extensión de hielo y mínimos históricos han sido la nueva normalidad desde 2002, según la NASA, y los estudios han encontrado que incluso el hielo marino más antiguo de varios años se está adelgazando rápidamente. Los científicos ahora esperan el primer verano ártico sin hielo en algún momento entre 2040 y 2060.
Los glaciares se están retirando a nivel mundial, particularmente en las latitudes medias, dijo Mosley-Thompson. El Parque Nacional Glacier de Montana albergaba 150 glaciares en 1850. Hoy en día, solo hay 25. Mosley-Thompson y su equipo estiman que los últimos glaciares tropicales desaparecerán en la próxima década.
El derretimiento del hielo y la expansión de las aguas oceánicas debido al calor ya han contribuido al aumento del nivel del mar. Según la NOAA, el nivel medio del mar ha aumentado entre 8 y 9 pulgadas (21-24 centímetros) desde 1880. La tasa de aumento está aumentando, de 0.06 pulgadas (1.4 milímetros) por año en el siglo XX a 0.14 pulgadas (3.6 mm) por año desde 2006-2015. Según NOAA, este aumento del nivel del mar se ha traducido en un aumento del 300% al 900% en las inundaciones de marea alta en las zonas costeras de los Estados Unidos.
El agua del océano absorbe dióxido de carbono de la atmósfera, lo que crea una reacción química que provoca la acidificación del océano. El pH promedio global de las aguas superficiales del océano ha disminuido en 0.11 desde que comenzó la Revolución Industrial, un aumento del 30% en la acidez, según el Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico de NOAA. El aumento de la acidez del océano hace que sea más difícil para los corales construir sus esqueletos de carbonato y para que los animales sin cáscara, como las almejas y algunos tipos de plancton, sobrevivan.
El cambio climático incluso está afectando el momento del clima primaveral. La primavera más temprana (según lo definido por el crecimiento de las plantas y las temperaturas) registrada en los Estados Unidos fue en marzo de 2012. Los modelos climáticos ahora sugieren que tales manantiales tempranos podrían ser la norma para 2015. Pero es probable que todavía ocurran congelaciones tardías, creando condiciones en las que las plantas pueden salir temprano y luego ser dañadas por las bajas temperaturas. Los modelos climáticos también predicen la exacerbación de tendencias alarmantes en sequías e incendios forestales gracias a las temperaturas más cálidas.
Los modelos son una herramienta clave para los científicos del clima, dijo Kathie Dello, climatóloga del estado de Carolina del Norte. No hay un planeta de comparación para la Tierra, dijo Dello, pero los modelos permiten a los científicos crear versiones virtuales del planeta para probar diferentes escenarios. Aunque el sistema de la Tierra es complicado, estos modelos de computadora han demostrado ser capaces de predecir el futuro. Un artículo de 2020 en la revista Geophysical Research Letters encontró que las predicciones del modelo climático publicadas entre la década de 1970 y 2010 fueron precisas en comparación con el calentamiento real que ocurrió después de la publicación.
¿Podemos revertir el cambio climático?
Un número creciente de líderes empresariales, funcionarios gubernamentales y ciudadanos privados están preocupados por el cambio climático y sus implicaciones, y están proponiendo pasos para revertir la tendencia.
"Si bien algunos argumentan que 'la Tierra se curará a sí misma', los procesos naturales para eliminar este CO2 causado por el hombre de la atmósfera funcionan en la escala de tiempo de cientos de miles a millones de años", Josef Werne, geoquímico y paleoclimatólogo de la Universidad de Pittsburgh, dijo. "Entonces, sí, la Tierra se curará a sí misma, pero no a tiempo para que nuestras instituciones culturales se conserven como están. Por lo tanto, en nuestro propio interés, debemos actuar de una forma u otra para hacer frente a los cambios climáticos estamos causando ".
Si todas las emisiones humanas de gases de efecto invernadero se detuvieran de inmediato, es probable que la Tierra aún experimentara más calentamiento, según sugieren algunos estudios, porque el dióxido de carbono permanece en la atmósfera durante cientos de años. Existen propuestas que teóricamente podrían revertir parte de este calentamiento "encerrado" al eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera, como la captura y el almacenamiento de carbono, que implica inyectar carbono en depósitos subterráneos. Los defensores argumentan que la captura y almacenamiento de carbono es tecnológicamente factible, pero las fuerzas del mercado han impedido la adopción generalizada.
Si es factible o no eliminar el carbono ya emitido de la atmósfera, prevenir el calentamiento futuro requiere detener las emisiones de gases de efecto invernadero. El esfuerzo más ambicioso para prevenir el calentamiento hasta el momento es el Acuerdo de París. Este tratado internacional no vinculante, que entró en vigor en noviembre de 2016, tiene como objetivo mantener el calentamiento "muy por debajo de 2 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales y perseguir esfuerzos para limitar el aumento de la temperatura aún más a 1,5 grados centígrados", según las Naciones Unidas. Cada signatario del tratado acordó establecer sus propios límites voluntarios de emisiones y hacerlos más estrictos con el tiempo. Los científicos del clima dijeron que los límites de emisiones comprometidos bajo el acuerdo no mantendrían el calentamiento tan bajo como 1.5 o incluso 2 grados C, pero que sería una mejora sobre el escenario de "negocios como siempre".
Bajo la administración de Obama, Estados Unidos se comprometió a limitar las emisiones de efecto invernadero a menos del 28% de los niveles de 2005 para 2025. Sin embargo, el presidente Donald Trump anunció poco después de su elección que su administración no cumpliría el Acuerdo de París. La administración Trump comenzó el proceso formal de retirada del acuerdo en 2019.
Varios gobiernos estatales y locales han lanzado sus propios esfuerzos para combatir el cambio climático. Por ejemplo, 24 estados y Puerto Rico se han unido a la Alianza Climática de EE. UU., Comprometiéndose a cumplir los objetivos establecidos en el Acuerdo de París.
"El gobierno federal, incluso cuando está funcionando bien, no es la institución más ágil", dijo Dello. "Pero los estados y las ciudades son un poco más flexibles".
