Cambio climático

Ya vimos que cuando se duplica la concentración atmosférica de CO2 (llevamos un 30%), cabe esperar un calentamiento de unos 3ºC (ese es el valor más probable; el margen de error nos marca entre 2 y 4,5 ºC con un 66% de seguridad, y entre 1 y 6 ºC con una certeza del 90%).

Esta sensibilidad climática (2xCO2 = +3ºC), que es la que suele tratarse en la literatura científica, únicamente incluye los feedbacks (o realimentaciones) climáticos rápidos: el hielo marino, el vapor de agua, el gradiente adiabático y las nubes, que se ajustan en una escala de décadas a los cambios de tempertura. Sin embargo, a largo plazo, se sabe que existen otras realimentaciones procedentes de la reducción de los grandes mantos de hielo, de ciclo del carbono (p.ej. por saturación de los sumideros oceánicos), de la redistribución de la vegetación hacia los polos, de liberación de metano atrapado en el hielo, etc.

James Hansen hizo el primer intento de estimar la sensibilidad climática a largo plazo (a la que llamó Sensibilidad del Sistema de la Tierra (”Earth System Sensitivity”), para distinguirla de la sensibilidad a corto plazo, también llamada “clásica” o “de Charney”), obteniendo que la sensibilidad se duplica a largo plazo. Es decir, que a largo plazo, duplicar el CO2 produce un calentmiento de en torno a +6 ºC:

Target atmospheric CO2: Where should humanity aim?
Hansen, J., Mki. Sato, P. Kharecha, D. Beerling, R. Berner, V. Masson-Delmotte, M. Pagani, M. Raymo, D.L. Royer y J.C. Zachos (2008)
Open Atmos. Sci. J., 2, 217-231, doi:10.2174/1874282300802010217

[Explicado en inglés a nivel divulgativo aquí o aquí.]

Si bien Gavin Schmidt (empleado de Hansen en el GISS de la NASA)mostró sus reservas desde el principio. Recientemente Lunt y otros (entre ellos Gavin) han publicado por fin la réplica, hallando que la sensibilidad a largo plazo es un 30-50% superior a la sensibilidad a corto plazo, de modo que se quedaría en 4-4,5 ºC:

Earth system sensitivity inferred from Pliocene modelling and data(pdf)
Daniel J. Lunt, Alan M. Haywood, Gavin A. Schmidt, Ulrich Salzmann, Paul J. Valdes & Harry J. Dowsett
Nature Geoscience (6 December 2009) | doi:10.1038/ngeo706

Los autores entienden que el elevado valor de Hansen se debe a que su periodo de análisis implica grandes variaciones en los mantos de hielo que tienen un gran impacto en el albedo terrestre, pero que no son aplicables al periodo actual con mucho menos hielo. Su análisis se centra en el Plioceno, un periodo más similar al actual.

En la misma línea, y analizando también el Plioceno:

High Earth-system climate sensitivity determined from Pliocene carbon dioxide concentrations
Mark Pagani, Zhonghui Liu, Jonathan LaRiviere & Ana Christina Ravelo
Nature Geoscience 3, 27–30 (1 January 2010) | doi:10.1038/ngeo724

Cuyo autor principal añadía:

deberíamos esperar un par de grados de calentamiento continuado incluso si mantenemos las concentraciones de dióxido de carbono en el nivel actual

Estas estimaciones son altamente especulativas, pero lo que parece claro es que a largo plazo la sensibilidad será mayor que la mostrada por la mayoría de los estudios científicos.

[Actualización 11/05/2010: estamos muy acostumbrados a las proyecciones del IPCC, que finalizan en el año 2100. Sin embargo las emisiones y los efectos del aumento del efecto invernadero continúan más allá del año 2100. Aunque a largo plazo todo se vuelve más especulativo, hay un estudio que prolonga las proyecciones hasta el año 3000 utilizando únicamente la sensibilidad rápida o de corto plazo (2,8-3,3 ºC), pero acumulando las nuevas emisiones:

Millennial timescale carbon cycle and climate change in an efficient Earth system model (pdf completo, prensa)
T. M. Lenton , M. S. Williamson, N. R. Edwards, R. Marsh, A. R. Price, A. J. Ridgwell, J. G. Shepherd, S. J. Cox and The GENIE team
Climate Dynamics, Vol. 26, Numbers 7-8 / junio de 2006 pp. 687-711 | DOI 10.1007/s00382-006-0109-9

He añadido la línea vertical negra que marca el punto en que finalizan las proyecciones del IPCC. Hay que mirar las líneas roja y azul claro (pinchad sobre el gráfico para ampliarlo). Este estudio dice que una estimación conservadora de nuestras reservas de combustibles fósiles sería de unas 4.000 GtC. Pues bien, las líneas roja y azul clara indican cuál sería la evolución de la temperatura (considerando únicamente feedbacks rápidos o de corto plazo) en función de que esa cantidad se quemase rápidamente (línea roja) o lentamente (línea azul claro). Como vemos, a largo plazo, la temperatura alcanzaría 6ºC sin necesidad de incluir ningún feedback lento, cuya inclusión aumentaría ese resultado a 8-9ºC (30-50%)]

[Actualización 11/05/2010: curiosamente, me entero vía SkepticalScience de un estudio reciente que dice que un calentamiento de unos 7ºC crearía pequeñas zonas en las que la refrigeración del cuerpo humano sería imposible, cuestionando su habitiabilidad por el ser humano. Un calentamiento de 11 a 12 ºC expandiría estas zonas hasta cubrir la mayor parte de la población mundial actual:

An adaptability limit to climate change due to heat stress (pdf)
Steven C. Sherwood and Matthew Huber
PNAS, May 3, 2010, doi: 10.1073/pnas.0913352107]