Resultados sí, limitaciones

2009/06/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Un principio básico de la física es la conservación de la energía.

Evonne McArthur

La energía procedente del Sol, la atmósfera, los océanos y la Tierra Terrestre, entre los que se encuentran complejas interacciones que dan como resultado un clima local. Lógicamente, detrás de estas interacciones se encuentran los principios básicos de la física: "La masa se conserva, también la energía; según las leyes de Newton, el aire se mueve de un lado a otro, etc.", explica el físico del Grupo de Clima, Meteorología y Medio Ambiente de la UPV, Jon Saenz. "En base a estos principios de la física, los modelos climáticos simulan el clima mundial", afirma.

Estos principios básicos se expresan mediante ecuaciones complejas y se resuelven en superordenadores. Sin un superordenador sería imposible analizar el sistema climático mundial porque, por un lado, tienen que resolver un montón de operaciones terribles y, por otro, tienen que simular el clima mundial.

La sustitución de todas las interacciones y factores que intervienen en el clima en los modelos es imposible. Una de estas limitaciones es la propia potencia de los ordenadores, "no hay ordenadores con la potencia suficiente en el mundo", afirma Saenz. Otro es el grado de comprensión de los científicos, ya que no entienden correctamente todos los procesos que afectan al clima, ya que es un sistema extremadamente complejo. Los científicos van construyendo modelos a medida que van comprendiendo el funcionamiento del clima. Prueba de ello es que introducen en los ordenadores ecuaciones cada vez más complejas para simular el clima mundial.

Saenz nos ha dicho, sin embargo, que la intención de los modelos no es, en absoluto, sustituir completamente el clima: "el sistema es complejo y las ecuaciones simplifican en mayor o menor medida el sistema". Además, simulan el clima de todo el mundo y deben simular el mundo en sus modelos. ¿Cómo se hace? Saenz nos explica: "Hay que decir al ordenador en qué punto del mundo debe resolver las ecuaciones. Para ello dibujamos en el mundo una red imaginaria que nos queda dividida en celdas. En estas celdas acordamos en qué punto resolveremos las ecuaciones y consideramos que los valores en el rango punto a punto serán similares. Las celdas de los modelos utilizados actualmente tienen una distancia aproximada de 100 kilómetros. La discretización es la representación del mundo a través de determinados puntos. Claro, haciendo eso siempre perdemos la información".

Por otra parte, todos los modelos se basan en los principios básicos de la física, pero a la hora de definir las ecuaciones expresivas de estos principios, deben simplificar la realidad. Saenz nos ha explicado esto mediante un ejemplo: "Tomemos, por ejemplo, la humedad. De hecho, cuando la humedad relativa es del 100%, debería llover. Pero sabemos que la realidad es más compleja y que la humedad para llover no tiene por qué ser el 100%. En los modelos, sin embargo, hay que simplificar la realidad y fijar en una humedad concreta cuándo llueve. Para ello vamos probando. Definimos una serie de humedades y vemos que la simulación del modelo provoca que la humedad se corresponda con lo ocurrido en la realidad".

El estudio del hielo acumulado en los polos permite a los investigadores conocer la composición atmosférica de épocas pasadas.

DAP

Al igual que la humedad, incorporan otros cientos de parámetros en los modelos. "Sin embargo, no todos los que trabajan con modelos utilizan los mismos parámetros y tampoco resuelven las ecuaciones de la misma manera", ha precisado Saenz. "Por tanto, no todos los modelos dan los mismos resultados. Según el modelo utilizado, se obtiene un resultado u otro", añade.

A pesar de todas estas limitaciones, Saenz nos ha dicho que representan de forma bastante fiable las condiciones climáticas del pasado: "tenemos datos recopilados en un montón de años y coinciden situaciones que representan datos reales y que simulan los modelos. "Los resultados no son muy diferentes, la mayoría se encuentran en un determinado rango de variabilidad. Es lógico pensar, y eso es lo que se ve en la mayoría de los casos, que el valor real está dentro de ese intervalo". Por ejemplo, el Grupo Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) utiliza simulaciones de 10-23 modelos climáticos para elaborar sus informes.

Instrumentos para predecir el futuro

Si simulan de forma bastante fiable las condiciones climáticas del pasado, es de suponer que pueden servir también para predecir el clima del futuro. Para ello es necesario conocer las condiciones futuras. Y la verdad es que es imposible saberlo.

Sin embargo, el objetivo de los modelos climáticos es, de alguna manera, el de predecir qué clima será en el futuro, tomando ciertas condiciones posibles. El IPCC ha establecido estas posibles condiciones y ha propuesto posibles situaciones. El propio IPCC explica en su web la evolución de la población, el desarrollo económico, la demanda energética, el uso de la energía, la disponibilidad de recursos, los cambios tecnológicos, los cambios en el uso de la tierra y las políticas ambientales.

Jon Saenz Aguirre. Doctor en Física, profesor de Meteorología y Climatología de la UPV/EHU y director del Grupo de Clima, Meteorología y Medio Ambiente. En los últimos años se están dando grandes avances en modelos de simulación climática.

Oihane Lakar

Ellos definirán, según el IPCC, la influencia humana en el clima en el futuro. "Después --dice Saenzek--, los que trabajan con modelos incorporan en los modelos las condiciones propuestas para cada situación y analizan los cambios que podrían causar".

"Estos no son predicciones sino proyecciones", explica Saenz. "Decir es hacer un anuncio va a pasar tanto. En las proyecciones se dice que si existieran estas condiciones, esto y esto ocurriría".

Y ahí está, según Saenz, la mayor incertidumbre sobre el futuro clima: "la mayor incertidumbre no está en las matemáticas, creo que la mayor incertidumbre se encuentra en las situaciones propuestas por el IPCC. Es imposible predecir cuántas personas estaremos dentro de cien años, cuánta energía consumimos, de dónde obtenemos, etc. ¿Quién iba a decir que hace 30 años existiría Internet?"

Sin embargo, todos los modelos sugieren un aumento de la temperatura global. Así lo dice Saenz: "Lo que sí puedo decir es que la temperatura no baja. No podemos hacer una estimación, pero sí decir que el futuro será más cálido. Y ante esta situación debemos ser prudentes".

Escépticos en el extremo de la incertidumbre

Fiabilidad y límites de los modelos climáticos: precipitaciones hoy y en el futuro. Se representa la distribución de las precipitaciones en la columna izquierda, entre diciembre y febrero, y en la derecha entre junio y agosto. Los datos observados en la línea superior aparecen representados, en la central, cómo los modelos han simulado lo sucedido y en la inferior, la proyección de diferentes modelos para el periodo 2090-2099. Los espacios en blanco indican que los resultados de los modelos no coinciden para estos campos.

FUENTE: IPCC 2007: WG1-AR4.

No se puede decir que el tema no sea complejo, hay incertidumbres en todas partes. Esto permite hacer interpretaciones por múltiples vías. Y, por supuesto, hay quien lleva la incertidumbre al extremo y cuestiona el propio cambio climático. Se pueden escuchar todo tipo de argumentos de la mano de escépticos. Por ejemplo, Nils-Axel M rner, un geofísico retirado de Suecia, reivindica que el nivel del mar no sube. Reconoce que hay zonas en las que el nivel del mar está cada vez más alto, como Venecia o Hong Kong, pero cree que la razón es que esos lugares se están hundiendo.

Uno de los escépticos más conocidos de Euskal Herria es Ant n Uriarte. Uriarte se centra principalmente en el dióxido de carbono. "El aumento de los niveles de dióxido de carbono es beneficioso porque esto mejora la fotosíntesis de las plantas, y no hay más que ver que en el pasado, cuando la concentración de dióxido de carbono era bastante mayor que la actual, la vegetación era abundante", afirma Uriarte.

Saber cómo abordar el tema de los escépticos no es fácil. El hecho de que alguien no experto en temas climáticos empiece a hacerlo es una locura: basándose en los mismos datos, unos hacen una lectura y otros lo contrario.

¿Cómo saber, entonces, quién tiene razón? ¿Cuál es la verdad? La vía más directa sería ir a revistas especializadas. De hecho, en revistas especializadas, para decidir sobre la publicación o no de artículos, es decir, para conocer si sus argumentos y los datos para protegerlos son suficientemente fiables, recurren y analizan a otros expertos. Es la forma más objetiva de cribado.

Si se busca siguiendo este criterio, se puede observar que los argumentos de escépticos aparecen muy pocas veces publicados en revistas científicas especializadas. Naomi Oresi, profesora de historia e investigación científica de la Universidad de California, analizó los artículos publicados en revistas científicas entre 1993 y 2003. La conclusión fue que ninguno apostaba por los escépticos.

Los modelos climáticos simulan fenómenos meteorológicos. En esta imagen, por ejemplo, se ha simulado la formación de nubes y la precipitación en una zona concreta en la Agencia Japonesa de Ciencia Tecnología del Mar y la Tierra.

Eventos

Oreskes no encontró ningún artículo de escépticos, pero sí Clausura Martin Schutle, un cirujano endocrinológico del Hospital King's College, analizando los artículos publicados entre 2004 y 2007. Schutl concluyó que el 6% de los artículos estaban en contra de la posición oficial.

Cuando hablamos de una actitud oficial, estamos hablando de una actitud que respalda el IPCC, de que el mundo se está calentando y seguirá en ese camino. Alguien podría pensar que los que hacen informes sufren una fuerte presión de la mano de los políticos, de las empresas, etc. y que, de alguna manera, se sienten obligados a adherirse a la postura oficial. Saenz no lo ha notado, sin embargo: "Los científicos que apoyan el informe definitivo del IPCC no son de cualquier tipo, ya son científicos de prestigio y creo que no ganan nada por este trabajo. Por eso creo que son bastante objetivos".

Velocidad de cambio

Sirva estas líneas para definir un poco la información que reciben los ciudadanos a través de los medios de comunicación, sin ánimo de lucro, eso sí, para tener un conocimiento preciso de lo que puede ocurrir. El clima siempre ha tenido y tendrá fluctuaciones, ya que nuestro planeta recibe energía de una fuente externa de forma irregular y cambiante. Además, sabemos que la concentración de gases de efecto invernadero también ha sufrido variaciones en el pasado y que sigue evolucionando por causas naturales.

Adolfo Uriarte. Oceanógrafo, Director de Mercado de la Unidad de Investigación Marina de AZTI-Tecnalia.

Sin embargo, también es cierto que la actividad humana está cambiando los niveles de algunos gases de efecto invernadero (principalmente CO 2), a un ritmo que desconocían quienes hasta ahora han investigado las variaciones pasadas de los gases. Si seguimos con el ritmo de crecimiento actual, en cuanto finalice el siglo duplicaremos la concentración atmosférica de CO 2. Por tanto, el problema no es aumentar la concentración, sino la velocidad del cambio. Lo que debemos saber es si los organismos y sistemas terrestres y marinos serán capaces de afrontar este rápido cambio adaptando su funcionamiento a las nuevas condiciones y poniendo en marcha los procesos necesarios para recuperar el equilibrio del sistema. Parece que será difícil.

Por último, me gustaría destacar la necesidad de solidaridad con las siguientes generaciones. Los cambios introducidos ya en el sistema presentan inercias de tamaño desconocido. Aunque dejáramos de emitir CO 2, estas inercias podrían inducir a cambios, cuyas dimensiones y alcance son desconocidas. Lo menos que podíamos pedir es prudencia y solidaridad.

La responsabilidad es nuestra

(FUENTE: IPCC 2007: WG1-AR4.)

En el último informe del IPCC, estas gráficas permiten proteger, entre otras cosas, que el calentamiento actual se está produciendo por la acción humana. XIX. En el siglo XX se muestran las fluctuaciones de la temperatura media mundial, representando las variaciones medidas por la línea negra y las variaciones de temperatura simuladas por las marcas amarillas y azules (concretamente, 58 simulaciones realizadas por 14 modelos). Con la realización de las líneas amarillas, se introdujeron en los modelos climáticos factores naturales que influyen en el clima y que dependen de los seres humanos. Las líneas azules, sin embargo, tuvieron en cuenta únicamente los factores naturales, dejando a un lado la influencia humana en el clima. En ambas expresiones la incertidumbre de los modelos es la misma y, sin embargo, se aprecia bastante claramente que las simulaciones que tienen en cuenta la influencia humana reflejan mejor la incidencia observada.

Cambio climático: ¿qué hacer?

El cambio climático es un hecho social innegable desde el punto de vista del consenso científico, al margen de las incertidumbres existentes: el aumento de la temperatura global y sus consecuencias físicas. Por el contrario, es más resbaladizo definir claramente las consecuencias sociales del cambio climático.

Estamos tratando de imaginar una sociedad del futuro --a los 50-100 años, o incluso a más tardo- para que no se convierta en realidad el futuro catastrófico previsible si no hacemos nada. Es decir, de proyectar las tendencias actuales hacia el futuro (forecasting), estamos pasando a una proyección hacia atrás, marcando desde el futuro los objetivos para el presente (backcasting) con el objetivo de “controlar” ese futuro. Nunca antes se había hecho algo así, tan conscientemente, en la sociedad mundial.

Mercedes Pardo. Profesor de sociología del cambio climático, Universidad Carlos III de Madrid.

Por eso, ¿qué hacer? aunque la pregunta no es muy concreta, es más necesaria que nunca. Es cierto que ya estamos haciendo muchas cosas, pero todavía queda poco por hacer, teniendo en cuenta la dimensión del problema. Un mundo con 2 C de subida a temperatura, 4 C más, quizá sea un mundo muy diferente, sin duda alguna. Por eso, es bueno preguntar ¿qué más hacemos? ".

Se trata de hacer una gran transformación social en nuestra forma de producir, en nuestra forma de consumir, en nuestra forma de comer, en nuestra forma de transporte, en nuestra forma de construir, en nuestra forma de relacionarnos con el resto del mundo y, en definitiva, en nuestra forma de vida. Y todo ello a corto plazo. El reto es enorme y por eso es importante ¿qué hacer? Cuestión.