Los humanos no solo están calentando la Tierra, sino que están haciendo que el clima sea caótico, sugiere un nuevo estudio.
La nueva investigación, que se publicó el 21 de abril en la base de datos de preimpresión arXiv (se abre en una pestaña nueva), dibuja una imagen amplia y general del impacto potencial completo de la actividad humana en el clima. Y la imagen no es bonita.
Si bien el estudio no presenta una simulación completa de un modelo climático, sí pinta un bosquejo amplio de hacia dónde nos dirigimos si no reducimos cambio climático y nuestro uso descontrolado de combustibles fósiles, según los autores del estudio, científicos del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Oporto en Portugal. .
«Las implicaciones del cambio climático son bien conocidas (sequías, olas de calor, fenómenos extremos, etc.)», dijo a WordsSideKick.com el investigador del estudio Orfeu Bertolami en un correo electrónico. «Si el Sistema de la Tierra entra en la región de comportamiento caótico, perderemos toda esperanza de solucionar el problema de alguna manera».
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Cambios climáticos
La Tierra experimenta periódicamente cambios masivos en los patrones climáticos, pasando de un equilibrio estable a otro. Estos cambios generalmente son impulsados por factores externos como cambios en la órbita de la Tierra o un aumento masivo en la actividad volcánica. Pero investigaciones anteriores sugieren que ahora estamos entrando en una nueva fase, impulsada por la actividad humana. A medida que los humanos lanzan más carbono a la atmósfera, estamos creando una nueva era del Antropoceno, un período de sistemas climáticos influenciados por los humanos, algo que nuestro planeta nunca antes había experimentado.
En el nuevo estudio, los investigadores modelaron la introducción del Antropoceno como una fase de transición. La mayoría de las personas están familiarizadas con las transiciones de fase en los materiales, por ejemplo, cuando un cubo de hielo cambia de fase de sólido a líquido al fundirse en agua, o cuando el agua se evapora en gas. Pero las transiciones de fase también ocurren en otros sistemas. En este caso, el sistema es el clima de la Tierra. Un clima dado proporciona condiciones regulares y predecibles. estaciones y el clima, y una transición de fase en el clima conduce a un nuevo patrón de estaciones y clima. Cuando el clima pasa por una fase de transición, esto significa que la Tierra está experimentando un cambio repentino y rápido en los patrones.
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Problemas de logística
Si la actividad humana está impulsando una transición de fase en el clima de la Tierra, eso significa que estamos causando que el planeta desarrolle un nuevo conjunto de patrones climáticos. El aspecto que tendrán esos patrones es uno de los problemas más apremiantes de la ciencia del clima.
¿Hacia dónde se dirige el clima de la Tierra? Eso depende significativamente de cuál sea exactamente nuestra actividad en las próximas décadas. Reducir drásticamente la producción de carbono, por ejemplo, conduciría a resultados diferentes a no cambiar nada en absoluto, escribieron los investigadores en el estudio.
Para dar cuenta de las diferentes trayectorias y elecciones que podría hacer la humanidad, los investigadores emplearon una herramienta matemática llamada mapa logístico. El mapa logístico es excelente para describir situaciones en las que alguna variable, como la cantidad de carbono en la atmósfera, puede crecer pero, naturalmente, alcanza un límite. Por ejemplo, los científicos suelen utilizar el mapa logístico para describir las poblaciones de animales: los animales pueden seguir dando a luz, aumentando su número, pero llegan a un límite cuando consumen toda la comida de su entorno (o sus depredadores tienen demasiada hambre y los consumen).
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Nuestra influencia en el medio ambiente definitivamente está creciendo, y lo ha sido durante más de un siglo. Pero, naturalmente, alcanzará un límite, según los investigadores. Por ejemplo, la población humana solo puede crecer tanto y solo puede tener tantas actividades emisoras de carbono; y la contaminación eventualmente degradará el medio ambiente. En algún momento en el futuro, la producción de carbono alcanzará un límite máximo, y los investigadores descubrieron que un mapa logístico puede capturar muy bien la trayectoria futura de esa producción de carbono.
todo es caos
Los investigadores exploraron diferentes formas en que el mapa logístico humano podría evolucionar, dependiendo de una variedad de factores como nuestra población, la introducción de estrategias de reducción de carbono y tecnologías mejores y más eficientes. Una vez que descubrieron cómo evolucionaría la producción humana de carbono con el tiempo, lo usaron para examinar cómo evolucionaría el clima de la Tierra a través de la transición de fase impulsada por el hombre.
En el mejor de los casos, una vez que la humanidad alcanza el límite de producción de carbono, el clima de la Tierra se estabiliza en una nueva temperatura promedio más alta. Esta temperatura más alta es en general mala para los humanos, porque aún conduce a niveles más altos del mar y más eventos climáticos extremos. Pero al menos es estable: el Antropoceno se parece a edades climáticas anteriores, solo que más cálidas, y seguirá teniendo patrones climáticos regulares y repetibles.
Pero en los peores casos, los investigadores encontraron que el clima de la Tierra conduce al caos. Cierto, caos matemático. En un sistema caótico, no hay equilibrio ni patrones repetibles. Un clima caótico tendría estaciones que cambiarían enormemente de una década a otra (o incluso de un año a otro). Algunos años experimentarían destellos repentinos de clima extremo, mientras que otros estarían completamente tranquilos. Incluso la temperatura promedio de la Tierra puede fluctuar enormemente, pasando de períodos más fríos a períodos más cálidos en períodos de tiempo relativamente cortos. Sería completamente imposible determinar en qué dirección se dirige el clima de la Tierra.
«Un comportamiento caótico significa que será imposible predecir el comportamiento del Sistema Tierra en el futuro, incluso si sabemos con gran certeza su estado actual», dijo Bertolami. «Significará que se perderá cualquier capacidad de controlar y conducir el Sistema Tierra hacia un estado de equilibrio que favorezca la habitabilidad de la biosfera».
Lo más preocupante es que los investigadores encontraron que por encima de un cierto umbral crítico de temperatura para la atmósfera de la Tierra, un ciclo de retroalimentación puede activarse donde un resultado caótico sería inevitable. Hay algunas señales de que es posible que ya hayamos superado ese punto de inflexión, pero no es demasiado tarde para evitar un desastre climático.
Publicado originalmente en Live Science.
