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3.4: Cambio Climático Moderno

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    Objetivos de aprendizaje

    Después de leer este módulo, los estudiantes deben ser capaces de

    • evaluar los registros de temperatura global a largo plazo y colocar el cambio climático reciente en el contexto de observaciones históricas de la temperatura
    • explicar cómo los cambios en la producción de energía del Sol han impactado los últimos 1300 años de registros de temperatura global
    • analizar el impacto humano en el albedo planetario y relacionar estos cambios con el cambio climático reciente
    • predecir la respuesta de la temperatura promedio global cuando ocurren grandes erupciones volcánicas
    • explicar el efecto invernadero mejorado
    • discutir cómo las observaciones recientes del cambio medido dentro de los ecosistemas regionales se relacionan con el cambio climático global

    Introducción

    En módulos anteriores, un examen del registro geológico del clima terrestre en el Período Cuaternario reveló los principales impulsores del cambio climático. Las conclusiones más importantes a extraer de los Módulos 5.2 y 5.3 son las siguientes:

    1. En el pasado, la Tierra ha estado significativamente más cálida (y en su mayoría libre de hielo) y significativamente más fría (especialmente durante las llamadas eras de la “Tierra Bola de Nieve”) de lo que es hoy.
    2. El cambio climático ocurre cuando hay cambios en la insolación, albedo y composición de la atmósfera.
    3. El clima es el promedio del tiempo, y los cambios en el clima de la tierra ocurren en escalas de tiempo largo.

    El cambio climático reciente, que se ha producido durante la era de los instrumentos modernos, es el foco de este módulo. Es a través de la lente del cambio climático a largo plazo (que ocurre entre miles y millones de años) que veremos el clima actual de la tierra y el cambio climático reciente. El objetivo es investigar cómo los principios enumerados anteriormente están dando forma a los eventos climáticos actuales.

    Mecanismos

    Registros de temperatura

    La figura muestra\(\PageIndex{1}\) claramente que la temperatura promedio global actual refleja un periodo cálido interglacial. Si nos enfocamos en el final de este registro podemos observar algunos de los cambios finos de escala en los registros de temperatura global. La figura\(\PageIndex{1}\) combina datos proxy (es decir, información de núcleos de hielo y anillos de árboles) con el registro de instrumentos moderno para crear una gráfica que muestra los últimos 1300 años de temperaturas del Hemisferio Norte (en adelante, NH). Cada línea en los dos paneles superiores representa un conjunto de datos de temperatura diferente recopilados en el NH y el panel inferior codifica el porcentaje de superposición entre estos conjuntos de datos.

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    Figura Superficie\(\PageIndex{1}\) del Hemisferio Norte. Panel (a) — Datos de temperatura del aire en la superficie del hemisferio norte de la era de los instrumentos modernos de diversas fuentes. Panel (b) — Reconstrucción de la temperatura del aire de superficie del hemisferio norte que data de 1300 años de diversas fuentes. Panel (c) - Porcentaje de superposición entre las diversas fuentes del Panel (b). Fuente: Cambio climático 2007: La base de la ciencia física: Contribución del Grupo de Trabajo I al Cuarto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, Cambridge University Press

    Las principales características de estos datos incluyen el período cálido medieval de hace aproximadamente 1,000 años y la pequeña edad de hielo hace aproximadamente 400 años. Incluso con estos eventos, el panel inferior muestra que la mayor parte de la variabilidad en la temperatura del NH se ajusta dentro de un rango de temperatura de 0.5°C. Rara vez la temperatura ha superado el promedio 1961-1990, que es la línea divisoria en esta gráfica. La única fluctuación importante fuera de este rango es durante la era de los instrumentos modernos de los últimos 300 años, donde la confianza entre los conjuntos de datos es alta. A partir del siglo XIX, la línea negra continua en cada panel traza aproximadamente un aumento de 1°C en las temperaturas globales. Es este incremento el foco central en la ciencia reciente del cambio climático. Recuerde del capítulo anterior que un cambio de 1°C en la temperatura de la tierra es un cambio grande; reducir el promedio global en 4°C a 6°C y gran parte del NH estará cubierto de hielo como lo era hace 20,000 años.

    Ha habido mucho debate sobre el cambio climático reciente, especialmente en los medios de comunicación y entre los partidos políticos de todo el mundo. Este debate se centra en la causa del reciente incremento de 1°C, ¿es parte de la variabilidad natural en el sistema climático o tiene influencias antropogénicas, lo que simplemente significa causado por el ser humano, jugó un papel importante? En una encuesta reciente realizada a más de 3 mil estudiantes universitarios de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, se encontró que aproximadamente dos tercios de los encuestados coincidieron en que el cambio climático reciente se debió a razones más allá de la variabilidad natural en el sistema climático. (ver Figura\(\PageIndex{2}\)) Aproximadamente 20% informó que el cambio climático se debe a cambios naturales y el resto quedó indeciso. ¡Investiguemos ambos lados de este argumento!

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    Figura Resultados\(\PageIndex{2}\) recientes de encuestas estudiantiles sobre cambio climático de 3,000 estudiantes universitarios de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign cuando se les preguntó si el clima estaba cambiando más allá de la variabilidad natural. Fuente: Snodgrass, E.

    Recordemos del Módulo 5.3 que el clima global cambiará como respuesta a los cambios en la insolación, el albedo y la composición de la atmósfera. Se demostró que la cantidad de energía que ingresa al sistema tierra-atmósfera desde el sol varía menos de 0.1% durante el ciclo solar de 11 años en la actividad de manchas solares. Fuera de este ciclo, la cantidad de energía del sol ha aumentado 0.12 watts por metro cuadrado (W/m 2) desde 1750. ¿Es esto suficiente exceso de energía para producir el aumento de 1°C en las temperaturas globales que se ha observado desde el siglo XIX? Resulta que el sistema climático necesita casi 8 veces esa cantidad de energía para calentarse en 1°C, lo que esencialmente elimina las fluctuaciones en la producción solar como culpable del cambio climático reciente.

    ¿Ha cambiado el albedo de la tierra desde el siglo XIX? Como sabemos por el Módulo 5.2, los aumentos en el albedo de la Tierra conducen al enfriamiento global y las disminuciones conducen al calentamiento. El efecto neto de la existencia humana en la Tierra es iluminar la superficie y aumentar el albedo global. Este cambio se logra principalmente a través de la agricultura intensiva donde se talan bosques, marismas y praderas abiertas y cultivos como la soja, el maíz, el trigo, el algodón y el arroz se cultivan en su lugar. Agregue esto a las altas tasas actuales de deforestación en América del Sur y África y la evidencia es clara de que la humanidad ha aumentado el albedo de la Tierra, lo que debería haber llevado al enfriamiento global. (ver Figura\(\PageIndex{3}\))

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    Figura\(\PageIndex{3}\) Deforestación en la Amazonía (2010) La imagen de satélite muestra la extensión de la deforestación en la Amazonía a partir de 2010. Fuente: Observatorio de la Tierra de la NASA

    Fuera de la influencia humana, el albedo planetario también puede ser cambiado por grandes erupciones volcánicas. Cuando los volcanes entran en erupción, arrojan enormes cantidades de hollín, ceniza, polvo, azufre y otros aerosoles a la atmósfera. Durante grandes erupciones, como la del monte. Pinatubo en 1991, algunas partículas de estos escombros encuentran su camino hacia la estratosfera, donde residen por algunos años. (ver Figura\(\PageIndex{4}\)) La presencia de estas partículas altas en la atmósfera terrestre actúa como un escudo que impide que la luz solar penetre a través de la atmósfera inferior para calentar la superficie terrestre. En cambio, la energía es absorbida por las partículas o reflejada y dispersada. El efecto neto es que las grandes erupciones volcánicas pueden enfriar el planeta durante algunos años cambiando el albedo de la tierra.

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    Figura\(\PageIndex{4}\) Mt. Pinatubo en erupción en 1991. Fotografía del monte. Pinatubo estalló en Filipinas en 1991. Fuente: Observatorio de Volcanes USGS/Cascades

    Observaciones de Salida Solar y Erupciones Volcánicas

    A primera vista la Figura\(\PageIndex{5}\) parece bastante complicada, pero desglosemos esta gráfica para entender cómo los cambios en la salida del sol y las erupciones volcánicas han contribuido al cambio climático reciente. En el panel superior (a), los cambios en la cantidad de energía, medidos en W/m 2, se grafican contra el tiempo para mostrar cómo las erupciones volcánicas han impactado la cantidad de energía que la tierra recibe del sol. Observe que alrededor del año 1815, cuando el monte. Tambora estalló, hay un gran pico descendente en la parcela. Ahora, examine el panel inferior, que muestra las temperaturas NH, tal como\(\PageIndex{1}\) se muestra en la Figura, y vea cómo las temperaturas en los años siguientes a 1815 dieron un giro brusco hacia abajo. Esto es consecuencia directa de los cambios en el albedo causados por grandes erupciones volcánicas. A continuación, mire el periodo de tiempo entre 1000 y 1300 d.C., el llamado Período Cálido Medieval. En el panel (b), los cambios en la producción solar se grafican contra el tiempo; observe que durante el Período Cálido Medieval, la cantidad de insolación fue alta en comparación con el promedio. Lo contrario ocurrió durante la Pequeña Edad de Hielo que alcanzó su punto máximo hace unos 400 años.


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    Fuente: Cambio climático 2007: La base de la ciencia física: Contribución del Grupo de Trabajo I al Cuarto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, Cambridge University Press

    Alteraciones al Efecto Invernadero Natural

    Hemos descartado los dos primeros mecanismos (es decir, cambios en el albedo y la insolación) como razones del reciente aumento de las temperaturas globales. Pero cuando miramos el panel (c) en la Figura\(\PageIndex{5}\), notamos que las “todas las demás curvas de forzamiento” apuntan a un rápido aumento en la cantidad de energía retenida por el sistema tierra-atmósfera en los últimos 200 años. ¿Cuál es el responsable del aumento de la cola en esta gráfica? ¿Han alterado los humanos la composición de la atmósfera de la Tierra para hacerla más eficiente en la absorción de la radiación infrarroja que de otro modo se habría perdido en el espacio? ¿Hay pruebas de una mejora humana del efecto invernadero natural? ¿Podemos explicar el reciente calentamiento de un ajuste antropogénico a los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO 2)? Es un “efecto invernadero mejorado” el culpable de que los diez primeros años más cálidos desde la era moderna de mediciones instrumentales se han dado desde 1995, como se ve en la Figura\(\PageIndex{6}\).

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    Figura\(\PageIndex{6}\) Anomalías de Temperatura Global Anual. Temperatura superficial promedio global de 1880 a 2007. Fuente: Centro Nacional de Datos Climáticos

    Mucho antes de que el término “calentamiento global” se convirtiera en una frase familiar común, el físico irlandés del siglo XIX John Tyndall dijo: “Quita por una sola noche de verano el vapor acuoso del aire que cubre este país, y seguramente destruirías cada planta capaz de ser destruida por una congelación temperatura.” Esta ahora famosa cita revela la importancia de los gases de efecto invernadero, como el vapor de agua, para mantener un equilibrio entre la radiación solar incidente y la radiación terrestre emitida. Tyndall entendió que sin gases de efecto invernadero, siendo el vapor de agua el más abundante, la temperatura de la tierra sería marcadamente más fría. La temperatura media global de la superficie es de aproximadamente 15°C (59°F) pero si se eliminan los gases de efecto invernadero, la temperatura global promedio se desplomaría hasta -18°C (0°F). ¡Recuerda que estos gases constituyen una pequeña fracción de la composición de la atmósfera! Por lo tanto, los ajustes a su concentración producirán efectos dramáticos.

    Para entender por qué estos gases son tan eficientes para mantener el planeta caliente, examinemos Figura\(\PageIndex{7}\). El panel superior de esta figura muestra la intensidad normalizada de la radiación emitida tanto por el sol como por la tierra en función de la longitud de onda. El panel central muestra el espectro de absorción atmosférica total y el panel inferior muestra el espectro de absorción de gas individual (excluyendo Nitrógeno y Argón). Observe desde el panel superior que la emisión de energía máxima del sol cae dentro de la porción visible del espectro y sufre muy poca absorción atmosférica (panel medio). La longitud de onda máxima de emisión para la tierra se encuentra en el infrarrojo térmico (IR), y es efectivamente absorbida por vapor de agua (H 2 0), dióxido de carbono (CO 2), metano (CH 4) y óxido nitroso (N0 2). El propósito principal de esta figura es mostrar que los gases en la atmósfera terrestre son transparentes a la emisión máxima de energía del sol (luz visible) pero no a la emisión máxima de la tierra (IR térmico). Es a través de la absorción de la radiación infrarroja térmica saliente de la tierra que la temperatura promedio global calienta aproximadamente 60°F sobre lo que sería sin gases de efecto invernadero.

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    Figura Transición\(\PageIndex{7}\) Atmosférica. gráfico superior — intensidad espectral normalizada (energía radiante) emitida por la tierra y el sol en función de la longitud de onda. Gráfico medio — absorción atmosférica total en función de la longitud de onda. Gráfico inferior — absorción individual de gas en función de la longitud de onda. Fuente: R.A. Rohde para el Proyecto de Arte del Calentamiento Global

    ¿Los humanos están alterando el efecto invernadero natural? Con base en nuestra evaluación hasta el momento, este es el mecanismo final por el cual se puede cambiar el clima global. Analicemos la alteración de la química y composición de la atmósfera terrestre. Primero, ¿los humanos están aumentando la cantidad de vapor de agua, el gas de efecto invernadero más abundante pero también más débil de la atmósfera? A medida que aumenta la temperatura del aire, también aumenta la cantidad de vapor de agua que puede contener la atmósfera. Sin embargo, se necesita una investigación más cercana del ciclo del agua para entender qué pasará con este aumento en el vapor de agua. En este ciclo, la cantidad de evaporación debe ser igual a la cantidad de condensación y así precipitación a escala global. Este equilibrio se debe lograr o bien el agua acabaría completamente en su forma líquida o en su forma de vapor. También debido a la velocidad a la que opera el ciclo hidrológico, un gran aumento en el vapor de agua precipitaría rápidamente fuera de la atmósfera.

    Otros gases de efecto invernadero avanzan a través de sus respectivos ciclos mucho más lentamente que el agua. Hay grandes cantidades de carbono y dióxido de carbono en el sistema tierra-atmósfera. La mayor parte del carbono está encerrado en rocas, donde puede permanecer por millones de años. El dióxido de carbono que es móvil, sin embargo, se encuentra mayormente en otros lugares: el océano, los suelos, la vegetación, los combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural, y también en pequeñas concentraciones en la atmósfera. Estos embalses de CO 2 pueden intercambiar masa como hacen los océanos y las nubes en el ciclo del agua, pero con una diferencia extremadamente importante: el tipo de cambio es mucho más lento. Eso significa que el sistema puede desequilibrarse y permanecer fuera de balance durante mucho tiempo, cientos o miles de años. Existen dos mecanismos primarios para secuestrar el dióxido de carbono que se libera a la atmósfera: puede ser capturado por la respiración de las plantas, o disuelto en el océano.

    Sin embargo, la velocidad a la que las plantas y los océanos pueden sacar CO 2 de la atmósfera es fija. Por lo tanto, si se agrega un excedente de CO 2 a la atmósfera, éste permanecerá allí por mucho tiempo. Esto tiene grandes implicaciones, dado que el CO 2 es un poderoso gas de efecto invernadero. La pregunta entonces a hacer se convierte en: “¿Este tipo de cambio está desbalanceado?”

    La concentración promedio actual de CO 2 en la atmósfera es de aproximadamente 390 partes por millón (PPM), lo que significa que hay 390 partes de CO 2 por millón de partes de aire. Eso no parece mucho, pero si esa pequeña cantidad de dióxido de carbono se retirara del aire, la temperatura promedio global se desplomaría. ¿Esta concentración ha ido cambiando? Para responder a la pregunta, pasaremos a los hallazgos de Richard Keeling, cuya obra de vida fue la observación de concentraciones de CO 2 en el Observatorio Mauna Loa en Hawai. A principios de la década de 1950, las observaciones del CO 2, un gas bien mezclado en nuestra atmósfera, han mostrado un notable ascenso en la concentración. (ver Figura\(\PageIndex{8}\)) La “Curva Keeling”, como a veces se le llama, muestra claramente que desde la década de 1950 las concentraciones de CO 2 han aumentado de manera constante de 315 ppm a 390 ppm. La naturaleza zigzag de esta gráfica se debe al ciclo de vida de las plantas en el NH. El NH tiene mucha más superficie terrestre que el SH, por lo que cuando la primavera y el verano llegan al NH, la abundancia de nueva vida vegetal reduce las concentraciones de CO 2 en la atmósfera. Cuando las plantas mueren o permanecen latentes en otoño e invierno, las concentraciones de CO 2 vuelven a aumentar.

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    Figura\(\PageIndex{8}\) CO 2 Concentraciones en el Observatorio Mauna Loa. La “Curva Keeling” de las concentraciones de CO 2 medidas en Mauna Loa, Hawai, desde la década de 1950. Fuente: Observatorio de la Tierra de la NASA

    Lo problemático de esta cifra es que el ciclo del carbono está fuera de su ritmo normal y un excedente de CO 2, un conocido gas de efecto invernadero, se está construyendo en la atmósfera terrestre. ¿De dónde viene este excedente? Para responder a esta pregunta, veamos dos registros históricos de concentraciones de CO 2 tomadas de depósitos de núcleos de hielo. El panel superior de la Figura\(\PageIndex{9}\) muestra los últimos 10,000 años de concentraciones atmosféricas de CO 2. Antes de 1750, la cantidad de CO 2 en la atmósfera era relativamente estable a 280 ppm. Desde 1750 ha habido un incremento dramático en las concentraciones de CO 2.

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    Figura\(\PageIndex{9}\) Cambios en los Gases de Efecto Invernadero a partir del Núcleo de Hielo El panel superior calza concentraciones de CO 2 (ppm) en los últimos 10,000 años. Fuente: Cambio Climático 2007: La Ciencia Física Bases: Contribución del Grupo de Trabajo I al Cuarto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático

    Si miramos aún más atrás en el tiempo, en el último medio millón de años, vemos una historia similar. (ver Figura\(\PageIndex{10}\)) La concentración actual de CO 2 en la atmósfera terrestre es mayor que en cualquier momento del último medio millón de años. ¿De dónde viene esta abundancia de CO 2? ¿Qué embalses se están agotando de su CO 2 mientras la atmósfera adquiere más? La respuesta está en la quema de combustibles fósiles y en la deforestación de trozos significativos de los biomas forestales de la tierra. Observe el pico en las concentraciones de CO 2 comenzando alrededor de 1750. Este periodo de tiempo marca el inicio de la revolución industrial, cuando los combustibles fósiles superaron a la madera como fuente primaria de energía en nuestro planeta. Durante los siguientes dos siglos y medio, el petróleo, el carbón y el gas natural han sido extraídos de sus embalses subterráneos y se han quemado para generar electricidad y alimentar formas modernas de transporte. El escape de este proceso está sumando actualmente 30 mil millones de toneladas, o gigatonas (Gt), de dióxido de carbono a la atmósfera cada año. Combinar esta adición de CO 2, un conocido gas de efecto invernadero, a la resta de uno de los sumideros de CO 2 a través de la deforestación y el desequilibrio crece aún más.

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    Figura\(\PageIndex{10}\) Evidencia del cambio climático. Concentraciones de CO 2 en los últimos 400,000 años. Fuente: NASA/NOAA

    ¿Cuál es el resultado final? Al examinar el clima de la tierra, tanto actual como pasado e investigar las tres formas en que el clima puede cambiar, hemos llegado a la conclusión de que el calentamiento actual está siendo causado por un desequilibrio en el ciclo del carbono que ha sido inducido por la actividad humana, es decir, la quema de combustibles fósiles. El calor récord en los últimos 1,300 años es muy probable que haya sido causado por decisiones humanas que han llevado a un cambio en la química de la atmósfera, y que ha alterado la variabilidad natural del clima hacia temperaturas globales más cálidas. Básicamente estamos cambiando el clima más rápido y en una dirección diferente a la que han pretendido los procesos naturales.

    Efectos Observados del Cambio Climático

    Cerezos en flor

    En Japón cada primavera millones de personas celebran el florecimiento de los cerezos para marcar la llegada del clima más cálido. Estas celebraciones tienen una larga e histórica historia, y los registros de los festivales de los cerezos en flor se remontan a más de mil años. De hecho, ¡el registro del momento de las flores de cerezo en Japón es el más antiguo para cualquier planta con flores! Dos científicos e historiadores. Richard Primack e Hiroyoshi Higuchi analizaron recientemente este registro y encontraron que a partir de principios del siglo XIX la temperatura media del aire en marzo ha aumentado lentamente, similar al incremento que se muestra en la Figura\(\PageIndex{11}\). Durante este mismo periodo de tiempo, la fecha de floración se ha ido arrastrando lentamente a principios de temporada, y los árboles ahora están floreciendo varios días antes de que florecieran tradicionalmente. Si bien la urbanización de Japón ha llevado a un aumento de la temperatura, se culpa al cambio climático reciente de la floración más temprana del cerezo japonés. Primack e Higuchi muestran cómo Kioto ha calentado un promedio de 3.4°C en los últimos 170 años. El cambio climático ha contribuido 18% a este calentamiento total en Japón y Primack e Higuchi demuestran la correlación de este calentamiento con la revolución industrial.

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    Figura\(\PageIndex{11}\) Cerezo en flor.

    Aves, Mosquitos y Hormigas de Fuego

    Un artículo reciente en la revista Nature discutió la respuesta de plantas y animales al cambio climático actual. Los fenólogos, científicos que estudian cómo los eventos periódicos del ciclo de vida de animales y plantas se ven afectados por las variaciones del clima a lo largo de las estaciones y años, están descubriendo que muchas especies de aves se reproducen y cantan a principios de año. Las aves migrantes llegan antes, las mariposas aparecen antes y algunos anfibios desovan semanas antes de su horario histórico. Además, las líneas arbóreas de montaña, que están controladas por la temperatura del aire, han ido avanzando a mayores altitudes en Europa, y ahora se encuentran arbustos árticos en regiones que alguna vez eran demasiado frías para su existencia en Alaska. Si bien los cambios ecológicos como estos pueden no ser amenazantes desde una perspectiva humana, otros sí lo son. Por ejemplo, los mosquitos portadores de malaria en África ahora se encuentran a altitudes que alguna vez fueron demasiado frías para ellos, y los brotes de malaria están apareciendo en pueblos y pueblos que alguna vez se pensaba que estaban fuera de su alcance. En partes de California y Australia, las hormigas de fuego están migrando a regiones que históricamente han sido demasiado frías para apoyarlas.

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    Figura Hormigas de\(\PageIndex{12}\) Fuego. Fotografía de hormigas de fuego sobre un trozo de madera. Fuente: Scott Bauer del Servicio de Investigación Agrícola, Departamento de Agricultura de Estados Unidos vía Wikimedia Commons
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    Figura\(\PageIndex{13}\) Mosquitos. Fotografía de un mosquito en la piel. Fuente: Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades

    Impactos del cambio en el Ártico y la Antártida

    El Ártico y la Antártida son las regiones que experimentan los cambios más rápidos debido al reciente calentamiento de la atmósfera terrestre. Estas dos regiones de la Tierra forman parte de la criosfera, que se define como la parte de la Tierra que está ocupada por el hielo marino, el hielo del lago, los casquetes polares y el permafrost. (Para una visión general integral del estado actual de la criosfera y un excelente archivo de datos, consulte “La criosfera hoy”) Como se explica en el Módulo 5.3, estas regiones son las más vulnerables debido al poderoso efecto hielo-albedo. Una asombrosa representación del calentamiento polar se puede encontrar en los bosques borrachos de Siberia. A menudo se ven alerces y abetos inclinados sobre sus lados y creciendo en ángulos extraños. ¿Por qué? Porque el suelo una vez continuamente congelado, o permafrost, en el que están enraizados se ha ido derritiendo en los últimos años. A medida que el suelo se descongela se vuelve más maleable y los árboles comienzan a inclinarse a medida que el suelo debajo de ellos se hunde. Más al norte, el hielo marino ártico ha ido disminuyendo tanto en extensión como en concentración. En 2007, la menor extensión del hielo marino se midió desde la década de 1970, y el Paso del Noroeste se abrió para el comercio y la exploración. A medida que disminuye la extensión y concentración del hielo marino, también lo hace el hábitat de los osos polares. El hielo marino es una parte vital de sus cotos de caza, y las recientes disminuciones de este hielo han reducido en gran medida su acceso a ciertas presas. Además de las reducciones de hielo marino, el derretimiento superficial de la capa de hielo en Groenlandia ha aumentado en los últimos años, especialmente a lo largo de sus bordes. Este derretimiento ha dado lugar a grandes albercas y arroyos que se forman sobre esta capa de hielo de una milla de espesor. Al otro lado del mundo, la plataforma de hielo Larsen B en la Antártida colapsó recientemente, enviando una gran sección de hielo al mar. Esta sección de la capa de hielo antártica era aproximadamente tan grande como el estado de Rhode Island y había estado unida de manera estable a la plataforma de hielo durante los últimos 12 mil años. Los científicos están observando de cerca el hielo antártico ya que casi dos tercios del agua dulce del mundo residen allí. Finalmente, se ha observado un retroceso glaciar alpino en todos los continentes. Con pocas excepciones, estos glaciares se han retraído fuertemente desde la década de 1960, y durante ese período de tiempo la NASA reporta una pérdida global de 8,000 kilómetros cúbicos de hielo, lo que representa una reducción de qué porcentaje?

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    Figura Bosques\(\PageIndex{14}\) Borrachos de Siberia Fuente: NASA Science blog
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    Figura\(\PageIndex{15}\) 2007 Extensión de Oce del Mar en el Ártico Fuente: NASA Goddard Space Flight Center

    La respuesta de los Océanos

    Otros cambios dramáticos provocados por el reciente calentamiento han sido observados por científicos preocupados por los océanos del mundo. Las observaciones de los arrecifes de coral del mundo han revelado una alarmante tasa de decoloración de los corales (que no es causada por el cloro). A medida que los océanos intentan absorber la abundancia de CO 2 y absorber casi el 80% del calor agregado al sistema tierra-atmósfera del efecto invernadero mejorado, las aguas inevitablemente se calentarán. A medida que estas aguas se han calentado en los últimos 40 años, el delicado equilibrio ecológico dentro de algunos de los arrecifes de coral del mundo se ha visto alterado, lo que ha llevado a la decoloración de los Bajo aguas más cálidas la velocidad a la que las algas, que es una parte importante del ecosistema coralino, se somete a la fotosíntesis es demasiado para que el coral pueda manejarlo. Como resultado, el coral se deshace de las algas, lo que lleva a una exposición del esqueleto blanco del coral. Otra consecuencia del calentamiento de los océanos es un aumento en el nivel del mar. Desde 1880, el nivel del mar ha subido 20 cm (8 pulgadas). El aumento del nivel del mar se asocia tanto con un aumento en el agua de deshielo glacial como en la expansión térmica del agua de mar. Una consecuencia interesante de este aumento del nivel del mar ha sido la desaparición de la largamente disputada Isla New Moore entre Bangladesh e India. Ambos países reclamaron la isla poco profunda y deshabitada debido a la especulación de que las reservas de petróleo podrían estar debajo de ella, pero en 2010, el mar se la tragó. Científicos de la Escuela de Estudios Oceanográficos de la Universidad de Jadavpur, Kolkatta, India sugieren que el calentamiento global jugó un papel importante.

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    Figura Blanqueamiento de\(\PageIndex{16}\) Coral. Una parte del coral que ha experimentado decoloración de coral. Fuente: NOAA

    Finalmente, a medida que el planeta se ha ajustado a temperaturas más cálidas, la proliferación de condiciones de sequía en algunas regiones ha afectado dramáticamente a las poblaciones humanas. El Sahel, por ejemplo, es una región fronteriza entre el desierto del Sahara en el norte de África y las selvas tropicales que ocupan la parte central del continente. (ver Figura\(\PageIndex{17}\)) Esta región está experimentando desertificación a medida que el Sahara se expande constantemente hacia el sur. Desde la década de 1970, la cantidad de precipitación en esta región ha estado constantemente por debajo de lo normal. La combinación del exceso de riego y el cambio climático reciente ha hecho que la región sea inhabitable y ha obligado a millones de personas a trasladarse.

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    Figura\(\PageIndex{17}\) El Sahel en África Fuente: Observatorio de la Tierra de la NASA

    Preguntas de revisión

    1. En\(\PageIndex{1}\) la Figura la línea divisoria en la gráfica es la temperatura promedio 1961-1990. Explicar la relevancia de esta línea a los datos presentados en esta figura.
    2. Explicar cómo la deforestación puede conducir tanto a un efecto de calentamiento como a un efecto de enfriamiento para las temperaturas globales.
    3. En la Figura\(\PageIndex{7}\), ¿qué gas está contribuyendo más a la absorción de la luz ultravioleta? Si este gas fuera retirado de la atmósfera, ¿cómo podrían responder las temperaturas globales?
    4. Si la superficie de la capa de hielo de Groenlandia continúa derritiéndose, ¿cómo afectará esto al albedo de esta región y qué impacto tendrá esto en la temperatura del aire ahí?
    5. Cuando el hielo marino se derrite, ¿qué sucede con el nivel global del mar?

    Referencias

    Walther, G. R., Post, E., Convey, P., Menzel, A., Parmesano, C., Beebee, T. J .C., et al. (2002, 28 de marzo). Respuestas ecológicas al cambio climático reciente. Naturaleza, 416, 389-395. doi: 10.1038/416389a

    Glosario

    antropogénico
    Causado o producido por humanos.
    ciclo hidrológico
    El continuo movimiento del agua sobre, por encima y por debajo de la superficie de la tierra. Este ciclo está dominado por el equilibrio global en evaporación y condensación.
    poca edad de hielo
    Un periodo fresco en el NH, principalmente en Europa del siglo XVI al XIX.
    época cálida medieval
    Un periodo cálido en el NH durante los siglos X y XI.
    paso noroeste
    Una ruta marítima para el comercio a través del Océano Ártico al norte de Canadá.
    permafrost
    Suelo que tenga una temperatura que haya permanecido por debajo del punto de congelación (0°C o 32°F) durante al menos dos años.
    forzamiento radiativo
    Cambio {a en la irradiancia neta (un flujo de energía) medida en algún límite. Para este texto el límite suele estar en la superficie de la tierra o en la parte superior de la atmósfera. Un cambio positivo indica calentamiento y un cambio negativo indica enfriamiento.
    vatios por metro cuadrado (W/m 2)
    Energía (Julios) por segundo que se mueve a través de una superficie (metro cuadrado). Un flujo de energía a través de una superficie.
    gas bien mezclado
    Un gas que se puede encontrar a la misma concentración en toda la atmósfera inferior independientemente de la ubicación.

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