Nos espera de verdad un mundo más caliente?

Estas son sólo algunas de las consecuencias que se han asociado a los cambios del clima global causados por la actividad humana, en concreto, el envío de los llamados gases sierra a la atmósfera.

Nadie pone en duda que, con una población de más de seis mil millones de individuos, destinada con gran probabilidad a volverse nueve mil milliones en los próximos cincuenta años, las posibilidades de que los hombres alteren nuestro planeta son mucho mayores de lo que hayan podido ser en los precedentes tres mil años de historia de la humanidad. De todos modos, la cuestión clave todavía no se ha resuelto. La interferencia humana sobre la naturaleza ¿está realmente provocando cambios en el clima a largo plazo?, ¿hasta qué punto estas previsiones apocalípticas son realistas?

El efecto sierra

Nuestra Tierra es un fértil oasis en el espacio. El planeta azul, distante casi 150 millones de kilómetros del sol, se presenta bellísimo a los ojos de los astronautas en órbita en el espacio. A esta distancia del sol, nuestro mundo, cubierto de agua, debería estar congelado, un globo revestido con una lastra de hielo. Sobre una tierra sin aire, la temperatura media en la superficie debería ser más baja de 33 grados: -18ºC en lugar de los actuales +15ºC. Es la atmósfera quien impide que la tierra se congele y es, sobre todo, la presencia de algunos gases que capturan el calor, los llamados "gases sierra", lo que garantiza a la tierra ese clima estable y temperado que la rinde idónea para alojar la vida.

Los gases sierra, principalmente vapor de agua y anhídrido carbónico, desempeñan un papel fundamental en la regulación de la temperatura de la tierra, por su transparencia respecto a las radiaciones solares entrantes y por su capacidad de absorber parte de los rayos infrarrojos (calor), emitidos por la superficie caliente. De ello deriva un aumento de la temperatura en la parte baja de la atmósfera.

También otros gases, presentes en cantidades inferiores, como el metano, el protóxido de nitrógeno y los clorofluorocarburos (CFC) contribuyen a este calentamiento global. Muchos de estos gases vienen generados naturalmente, pero su formación puede ser también provocada por la actividad humana. El riesgo es que cantidades mayores de gas sierra procedentes de la industria y de la agricultura, aumente el efecto sierra natural.

Es cierto que las concentraciones de la mayor parte de los gases sierra, han sufrido un significativo incremento en los últimos años. La concentración de anhídrido carbónico en la atmósfera ha aumentado de al menos un tercio a partir de 1750, crecimiento que se puede atribuir en buena medida a la combustión de carburantes fósiles y a las modificaciones aportadas en la utilización de la tierra, como la deforestación. Los estudios efectuados sobre el aire capturado en los núcleos de hielo del Antártico, indican que el nivel actual es el más alto jamás observado, al menos en los últimos 420.000 años y muy probablemente en los últimos 20 millones de años.

Las temperaturas globales de la tierra son las más elevadas de los últimos siècolos. Numerosos científicos ven una agrupaciòn de casualidades entre el calentamiento de la tierra y el incremento constante de la concentración de anhídrido carbónico y otros gases sierra presentes en cantidades inferiores.

La situación es similar para la mayor parte de los demás gases sierra. Los niveles de metano se han triplicado desde 1750 hasta hoy, el protóxido de nitrógeno ha aumentado del 17% y el ozono en la parte más baja de la atmósfera (la troposfera) ha aumentado más de un tercio. Una ulterior complicación viene dada por la facultad de algunos agentes contaminantes de factura humana, sobre todo los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos orgánicos, de influenciar indirectamente la situación generando ozono en el estrato inferior de la atmósfera.

Un Mundo más caliente

Los científicos se encuentran concordes con el hecho de que la temperatura media global es superior de medio grado Celsius respecto a hace un siglo, que la cantidad de anhídrido carbónico presente en la atmósfera ha ido aumentando en los últimos dos siglos y que el anhídrido carbónico es el gas sierra que desempeña el papel más importante en el calentamiento de la tierra. Además, está generalmente aceptado que el decenio de los años 90 ha sido el período más caliente y, concretamente, 1999 el año más caliente a partir de las primeras mediciones efectuadas en 1861.

La consecuencia de la activitad industrial es hasta demasiado visible en la atmósfera. En ese caso la emisión de NO2 se presenta particularmente sobre los centros industrializados como el Sur de la Gran Bretaña, la Bélgica, la Alemania y el Norte de la Italia. El viento de poniente «limpia» la costa occidental de Europa y porta la polución lejano hacia el este.

Sin embargo, a pesar de toda esta aparente agrupación de casualidades, la comunidad científica no está de acuerdo a la hora de establecer si el calentamiento es provocado principalmente por las emisiones de anhídrido carbónico, si el mismo continuará o si podría ser peligroso.

"Uno de los motivos de esta incertidumbre viene dado del hecho que el clima se encuentra en continuo cambio" afirma Richard Lindzen, profesor de meteorología del Massachusetts Institute of Technology. "Hace dos siglos, la mayor parte del hemisferio septentrional salía de una pequeña era glacial. Durante el Medioevo, la misma región había vivido un período de calor. Hace treinta años, nos preocupábamos del enfriamiento global."

Además de las variaciones climáticas naturales, los investigadores están tratando de tener en cuenta también las complejas interacciones entre atmósfera, océanos, tierra y biosfera. Sólo ahora, con la llegada de los superordenadores y de los flujos de datos procedentes de los satélites en órbita alrededor de la tierra, los modelos de clima global están siendo suficientemente realistas para permitirnos hacer previsiones razonablemente precisas.

Pero a pesar de todo, los modelos informáticos más avanzados no son capaces de prever el futuro exactamente, en parte debido a las complejas interacciones entre los sistemas naturales de la tierra y en parte porque frecuentemente están basados en series de datos que cubren, en el mejor de los casos, algunos decenios.

Esta incertidumbre se refleja en la última relación de evaluación elaborada por la Comisión Intergubernamental sobre el Cambio Climático, donde el incremento medio de la temperatura de la superficie de la tierra en el periodo que va del 1900 al 2100, estaría incluido entre 1,4 °C y 5,8 °C.

El Clima en el contexto del equilibrio energético

Para mantener nuestro planeta a una temperatura global que sea suficientemente acogedora, la tierra debe desprender parte del calor en el espacio. La energía en salida de la tierra tiene dos componentes: las radiaciones térmicas emitidas por la superficie de la tierra y de la atmósfera y las radiaciones solares reflejadas por los océanos, por las tierras, por los aerosoles (minúsculas partículas suspendidas en el aire) y por las nubes.

Este equilibrio entre la energía entrante del sol y la energía que regresa hacia el espacio, que los científicos llaman «radiation budget» de la tierra, determina la temperatura y el clima de la tierra. Siendo determinado tanto por los cambios naturales como por aquéllos causados por los seres humanos; los investigadores cuentan con una amplia gama de posibles escenarios a estudiar.

Los datos obtenidos por el satélite desempeña un papel importante para comprender nuestro medio ambiente. La temperatura del océano y del mar se puede hacer visible por todas partes en el mundo.

Los científicos que tratan de comprender las dinámicas del clima, deben comprender también qué cosa impulsa los cambios en el equilibrio de las radiaciones terrestres y es, precisamente, en este caso, donde los datos obtenidos por el satélite desempeñan un papel todavía más importante.

Una nave espacial en órbita alrededor de la tierra es capaz de proporcionar mediciones continuas de numerosos indicadores climáticos de la totalidad del planeta, algo impensable antes de la llegada de la Era Espacial. Integrando los datos obtenidos por los instrumentos espaciales, los investigadores pueden verificar y mejorar la exactitud de sus modelos de clima global. Esto podría ofrecer, eventualmente, un nuevo cuadro del equilibrio energético desde el extremo de la atmósfera hasta la superficie de la tierra.

Controlar la Tierra en transformación.

Si bien las informaciones de que disponemos parecen sugerir que la actividad humana está efectivamente influenciando el clima global, los actuales modelos climáticos reflejan todavía el gran nivel de incertidumbre sobre las causas de dichos cambios y sobre su impacto futuro en lo que se refiere a la habitabilidad de nuestro planeta.

La masa de datos enviados por los satélites ambientales de nueva generación ayudará a aclarar muchas de estas dudas. El más potente y versátil de estos instrumentos es ENVISAT, de la Agencia Espacial Europea, el más grande satélite jamás construido en Europa.

ENVISAT, cuyo lanzamiento está previsto para principios de 2002, está dotado con diez instrumentos concebidos para estudiar nuestro planeta en continua transformación. La mayor parte de estos instrumentos tendrá un impacto directo sobre la investigación en el campo de la química atmosférica y del cambio climático global.

Uno de los papeles clave de la serie de instrumentos de ENVISAT es la medición de las concentraciones de vapor de agua, de los restos de los gases y de los aerosoles, en diversos niveles de la atmósfera, todos ellos datos difícilmente cuantificables actualmente.

Se trata de informaciones muy importantes, puesto que en el último siglo se han emitido en la atmósfera grandes cantidades de agentes contaminantes, de origen humana, entre los que se encuentran compuestos de carbono, de cloro, de ozono, de nitrógeno y de azufre. Estos no sólo actúan como gases sierra, sino que van a modificar la química del estrato más alto de la atmósfera, a veces de modo totalmente imprevisible.

Debe ser aclarado, también, el papel de los aerosoles y de las nubes en el contexto del sistema climático global: ambos pueden absorber y difundir las radiaciones solares en entrada, influenciando la cantidad de energía que alcanza la superficie de la tierra.

Los aerosoles, incrementando la formación de nubes, pueden aumentar incluso la velocidad con que la energía solar viene reenviada en el espacio. No obstante, es difícil verificar en qué medida los aerosoles modifican el clima de la tierra, visto que se trata de moléculas que varían notablemente en términos de dimensiones, forma y composición química. Los sensores de ENVISAT deberían mejorar nuestro conocimiento a propósito del origen, de las dinámicas y, eventualmente, del destino de los aerosoles.

El Niño es un fenómeno colosal de modificación de la temperatura y de los niveles del mar en el océano Pacífico. Grandes cantidades de agua se mueven de oeste hacia este, causando caídas de lluvia que superan 10-40 veces la rate mediana suramericana. El satélite medio ambiental ENVISAT está dotado con dos instrumentos apropriados para detectar y cartografar el plateau de cerca 50cm creado por causa de un traspaso de «El Niño». Estas fotografías sacadas por ERS-2 demuestran la extensión y el cambio de la temperatura (color) ocurrido durante El Niño y La Niña desde 1977 hasta 2000.

Más cerca de la tierra, ENVISAT controlará también los cambios que se producen en la superficie. Dado que los océanos absorben, al menos, la mitad de la energía en exceso recibida por la tierra y transfieren después esta energía de los trópicos a los polos, la continua anotación de las temperaturas sobre la superficie del mar será fundamental. ENVISAT será capaz también de controlar las corrientes oceánicas y las oscilaciones periódicas del clima oceánico, como el famoso Niño que periódicamente azota las costas del Pacífico.

Otro de los instrumentos que posee ENVISAT medirá el color del océano, determinado por las concentraciones de clorofila en los estratos superiores del océano, un elemento importante puesto que indica la cantidad de plantas y animales microscópicos llamados plancton. Controlando la "floración" de los océanos en primavera, los científicos pueden estudiar la actividad biológica en el estrato superior del océano y determinar la cantidad de carbono que podría almacenarse.

"La absorción de anhídrido carbónico por parte de los océanos es uno de los datos más difíciles de cuantificar" sostiene il Professor David Llewellyn-Jones, Responsable del Departamento de Ciencias de la Observación de la Tierra en la Universidad de Leichester, GB. "Los océanos disuelven anhídrido carbónico que posteriormente viene absorbido por el sistema biológico marino y restituido al ciclo del carbono. La productividad biológica puede deducirse a escala global gracias a las observaciones satelitares del color del océano. El instrumento MERIS , con que cuenta ENVISAT, proporcionará datos adicionales relativos a la producción biológica de los océanos y a su influencia sobre la absorción de anhídrido carbónico".

De modo similar, el control de la vegetación sobre la superficie de la tierra, proporcionará mejores evaluaciones sobre cuánto carbono y cuánta energía vienen absorbidos o expulsados en la atmósfera. Se trata de informaciones fundamentales, puesto que existen muchas dudas sobre el cuantitativo global de carbono.

Por último, todos los mapas climáticos trazados en órbita, que determinarán las superficies glaciales y los terrenos, nos darán indicios fundamentales sobre las tendencias globales del clima. Sabiendo si efectivamente los estratos de hielo y los glaciares están avanzando o se están retirando, los investigadores poseerán importantes indicaciones sobre el cambio del clima. Además de las implicaciones sobre el aumento del nivel del mar y de los aluviones costeros, dichos estudios proporcionarán informaciones también sobre el albedo de la tierra, es decir, la cantidad de rayos solares que la tierra refleja en el espacio.

"Los ecos de los radares procedentes de los estratos de hielo nos permiten evaluar la elevación" sostiene el Dr. Seymour Laxon de la University College de Londres. Midiendo los cambios en la elevación de los estratos de hielo en la Antártida y en Groenlandia, podremos establecer si están creciendo o están disminuyendo y si esto afectará a los niveles del mar.

"Estamos también colaborando con el Centro Hadley para los Cambios Climáticos (en Gran Bretaña) para la elaboración de los datos relativos a los hielos en los mares que se introducirán en sus modelos de cambio climático" ha agregado. "Esto nos ayudará a mejorar la capacidad de previsión de estos modelos".

La comunidad científica afirma, concorde, que el desarrollo de modelos informáticos, cada vez más sofisticados, es esencial para la comprensión de los futuros cambios climáticos.

"El único modo para descubrir si los modelos climáticos son exactos, es obtener observaciones exactas" afirma el Profesor Llewellyn-Jones. "Las observaciones nos dicen qué cosa se encuentra en determinado punto, después elaboramos un modelo capaz de describir este comportamiento y hacer previsiones."

"Por último, debemos utilizar un mayor número de observaciones para verificar nuestras previsiones" ha explicado. "La base de toda investigación climática es la capacidad de hacer previsiones detalladas sobre aquello que sucederá en el futuro. Y no sería posible sin observaciones de satélites como ENVISAT y sin la utilización de modelos informáticos todavía más sofisticados.

Nota editorale: Esta presente información forma parte de una serie de artículos dedicados al programa ENVISAT y a su utilización. Todas las fotografías relacionadas a éste artícolo son disponibles bajo (http://www.esa.int).