En junio de 2021, una corriente en chorro cargado de calor y energía caótica de un ciclón cercano estancado sobre el noroeste del Pacífico. La masa de aire atrapado horneó el ya caliente paisaje de abajo a un récord de 49,6 °C. Más de 1000 personas murieron por exposición al calor.
Los científicos rápidamente comenzaron a trabajar para averiguar qué parte de la culpa de la ola de calor podría atribuirse al calentamiento global. Pero el calor era tan inusual, el clima tan extraño, que rompió sus métodos. “Desafió nuestras técnicas, nuestros modelos climáticos y nuestros métodos de análisis estadístico”, dice Michael Wehner, científico climático del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley que participa en la iniciativa World Weather Attribution (WWA). WWA finalmente emitió una declaración, encontrando que la ola de calor era “Virtualmente imposible” sin calentamiento global. Pero, admite Wehner, esa declaración enmascaró muchas dudas. «En cierto modo lo hicimos».
La próxima vez, él y sus compañeros modelos esperan hacerlo mejor.
Los críticos se quejan de que la atribución de eventos extremos, como se conoce el esfuerzo, enfatiza demasiado las comunicaciones públicas y subestima la incertidumbre. Pero los nuevos enfoques prometen aumentar el rigor del campo y capturar con mayor precisión la relación entre el cambio climático y el clima extremo, incluso para eventos tan extremos que no hay un registro histórico para comparar.
En un método existente, los investigadores usan modelos climáticos para simular décadas de historia del clima en las condiciones actuales y en la época preindustrial, antes de que comenzara el calentamiento. Cuentan los eventos climáticos que son similares al extremo en cuestión en las dos simulaciones y comparan las frecuencias con ver si el calentamiento aumentaba las probabilidades de que ocurriera el evento. En un segundo método, acortan la escala de tiempo y ejecutan un modelo varios cientos de veces en las condiciones actuales y preindustriales para ver con qué frecuencia ocurriría el evento extremo en cada mundo. En un tercer método, los investigadores obligan a los modelos a recrear las condiciones atmosféricas reales registradas en los pocos años previos a un evento y luego observan cómo se desarrollan en mundos contrafactuales con menos calentamiento. Aunque este enfoque de «argumento» no muestra cuánto más probable fue que el calentamiento global hizo que el evento extremo, sí ofrece pistas sobre cuánto peor fue debido al calentamiento.
Al resaltar cómo el lento proceso del cambio climático puede afectar el clima peligroso, estas técnicas han «revolucionado nuestra capacidad de comunicar los hallazgos de la ciencia del clima al público», dice Wim Thiery, científico climático de la Universidad Libre de Bruselas. Los resultados se consideran cada vez más como evidencia en juicios que buscan daños por emisiones de combustibles fósiles y en la presión para que los países ricos paguen por su papel en el empeoramiento del calentamiento global. Y los estudios han llevado a nuevos conocimientos, dice Wehner, por ejemplo, al mostrar que el calentamiento puede aumentar las inundaciones por huracanes incluso más de lo esperado y exponiendo lo mal que manejan los modelos causas locales de las olas de calor.
Pero estos esfuerzos se basan en modelos climáticos con sesgos conocidos que a menudo no logran capturar los fenómenos meteorológicos locales detallados detrás de una ola de calor o una inundación. Como resultado, aunque en su mayoría son precisos para detectar la existencia de una influencia climática, los estudios de atribución que concluyen, por ejemplo, que un evento fue 10,9 veces más probable debido al calentamiento arriesgarse a una precisión falsa, dice Markus Donat, climatólogo del Barcelona Supercomputing Center. “No creo que ese factor de cuantificación signifique nada”.
Debido a tales críticas, WWA ya no se basa en un solo modelo climático, dice Friederike Otto, climatóloga del Imperial College London; en cambio, utiliza un conjunto de modelos para comparar eventos extremos en climas preindustriales y de invernadero. El grupo también ha estandarizado la forma en que define y categoriza un evento extremo, una elección que es crítica cuando se buscan y cuentan eventos similares en los modelos.
Sin embargo, estos métodos aún fallan con un clima tan extremo que parece no tener precedentes, como la ola de calor del noroeste del Pacífico. Tal clima no necesariamente indica un nuevo estado climático; el clima es tan caótico que incluso siglos de registros pueden pasar por alto lo que es posible, dice Laura Suárez-Gutiérrez, científica del clima que estudia los extremos de calor en el Instituto Max Planck de Meteorología. “Nuestra gama de eventos que podemos ver en el mundo real es muy limitada”.
Un método llamado “refuerzo de conjunto” descrito el mes pasado en la reunión anual de la Unión Europea de Geociencias (EGU) podría ayudar a los modeladores a diseccionar eventos tan singulares. Un equipo dirigido por Erich Fischer, un modelador climático en ETH Zürich, ha ejecutado un modelo climático muchas veces, buscando extremos de calor similares a la ola de calor de 2021. En algunos casos, el modelo produjo una ola de calor que se parecía al evento real, aunque no tan extrema. El equipo tomó esos valores atípicos y rebobinó el modelo, perturbando las condiciones atmosféricas unas semanas antes de la ola de calor para introducir más caos y ver si podían producir eventos más parecidos al real. “Estamos tratando de llevar el modelo al estado más extremo”, dice Fischer. En investigaciones futuras, dice, los modeladores podrían crear un conjunto de escenarios artificiales para las atmósferas actuales y preindustriales. Luego podrían analizar estos valores atípicos y decir si el calentamiento global empeoró la ola de calor.
Otras técnicas renuncian por completo a los modelos. Davide Faranda, climatólogo de la Universidad de Paris-Saclay, compara los registros recientes de la presión del aire a nivel del mar con los registros de 1950 a 1979, cuando el calentamiento recién comenzaba. Él dice que estos análogos de presión reflejan flujos de aire a gran escala que pueden impulsar eventos extremos como la ola de calor del noroeste del Pacífico. El método garantiza que las comparaciones sean similares, a diferencia de las técnicas del modelo, que a veces pueden depender de comparaciones de precipitaciones regionales, que pueden tener diversas causas, por ejemplo, una tormenta eléctrica o un huracán. E identifica cuándo un evento meteorológico es realmente nuevo, como resultado de flujos de presión caóticos que no se han visto en registros anteriores, lo que hace que sea estadísticamente imposible decir si el cambio climático hizo que el evento fuera más probable. en un preprint publicado en febrero, Faranda y sus colegas aplicaron el método a los mapas de presión que condujeron a una serie de extremos en 2021, incluidas las inundaciones en Alemania. Descubrieron que la lluvia de eventos extremos similares ha aumentado en los tiempos modernos, una señal de que el calentamiento empeoró las inundaciones.
Finalmente, un grupo de investigadores, dirigido por Nicholas Leach, estudiante de posgrado de la Universidad de Oxford, está apostando a que los modelos detallados de pronóstico del tiempo puede dar una imagen más precisa del papel del calentamiento global en el clima que los modelos climáticos más toscos. Simularon la ola de calor del noroeste del Pacífico de 2021 con el modelo líder mundial del Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Medio Plazo. Después de reducir los niveles de dióxido de carbono y eliminar el calor humano del océano, el modelo reprodujo una ola de calor similar, aunque los máximos fueron 2°C más fríos que en el evento real, el equipo reportado el mes pasado en la reunión de la UGE. Las numerosas ejecuciones del modelo para cada escenario les permitirán evaluar si el cambio climático hizo que la ola de calor fuera más probable. Pero la declaración de WWA de que el evento era «prácticamente imposible» sin el calentamiento fue probablemente una extralimitación, dice Leach. “No encontramos eso en nuestro modelo”.
Tales avances están alentando a las agencias gubernamentales a pasar a los estudios de atribución. La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, por ejemplo, financió un estudio piloto sobre atribución rápida utilizando su modelo de pronóstico operativo y modelos climáticos. El esfuerzo buscará descubrir la influencia no solo del calentamiento global, sino también de patrones climáticos a gran escala como El Niño. Thiery puede ver venir un día en el que los meteorólogos podrían incorporar una atribución como la de Leach en su trabajo diario. “Puedes imaginar a un meteorólogo diciendo que se acerca esta ola de calor y que hace 2 °C más debido al cambio climático”.
Aclaración, 17 de junio, 16:55: Los comentarios de Markus Donat se cambiaron para representar mejor sus puntos de vista.
