Los humanos no solo hacemos Tierra más cálidos, hacen que el clima sea caótico, según un nuevo estudio.
La nueva investigación, que se publicó el 21 de abril en Preprint Database arXiv (se abre en una nueva pestaña), pinta una imagen amplia y general del impacto potencial total de la actividad humana en el clima. Y la imagen no es bonita.
Aunque el estudio no presenta una simulación completa de un modelo climático, sí brinda una visión general de la dirección en la que nos dirigimos si no restringimos 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, eventos extremos, etc.)”, dijo el investigador Orfeu Bertolami a WordsSideKick.com en un correo electrónico. «Si el sistema de la Tierra entra en la región de comportamiento caótico, perderemos toda esperanza de resolver 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 suelen deberse a factores externos, como cambios en la órbita de la Tierra o un aumento masivo de 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 bombean más carbón en 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, como cuando un cubo de hielo cambia de sólido a líquido al derretirse en agua, o cuando el agua se evapora y se convierte 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 permite flujos 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, significa que la Tierra está experimentando un cambio repentino y rápido en los patrones.
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Problemas logísticos
Si la actividad humana está causando una transición de fase en el clima de la Tierra, significa que estamos causando que el planeta desarrolle un nuevo conjunto de patrones climáticos. El aspecto que tendrán esos modelos es uno de los temas más apremiantes en la ciencia del clima.
¿Hacia dónde va el clima de la Tierra? Mucho depende de cuál será exactamente nuestro negocio 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 la humanidad podría hacer, los investigadores utilizaron un matemático herramienta llamada mapa logístico. El mapa logístico es excelente para describir situaciones en las que ciertas variables, como la cantidad de carbono en la atmósfera, pueden crecer pero naturalmente alcanzan un límite. Por ejemplo, los científicos suelen utilizar el mapa logístico para describir las poblaciones de animales: los animales pueden seguir pariendo, aumentando su número, pero llegan a un límite cuando consumen todos los alimentos 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 hasta cierto punto y solo puede tener una cierta cantidad de 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 superior, y los investigadores descubrieron que un mapa logístico puede capturar muy bien la trayectoria futura de esta producción de carbono.
todo es un desastre
Los investigadores exploraron diferentes formas en las que el mapa logístico humano podría evolucionar, dependiendo de varios factores, como nuestra población, la introducción de estrategias de reducción de carbono y tecnologías mejores y más eficientes. Una vez que encontraron cómo cambiaría la producción humana de carbono con el tiempo, lo usaron para examinar cómo cambiaría el clima de la Tierra a través de la transición de fase inducida 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 mala para los humanos en general, ya que siempre conduce a un aumento del nivel del mar y a eventos climáticos más 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 el peor de los casos, los investigadores encontraron que el clima de la Tierra condujo 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 casi imposible determinar en qué dirección se dirige el clima de la Tierra.
«El comportamiento caótico significa que será imposible predecir cómo se comportará el sistema de la Tierra en el futuro, aunque sabemos con gran certeza su estado actual», dijo Bertolami. «Esto significará que se perderá cualquier capacidad para controlar y llevar el sistema de la Tierra a un estado de equilibrio que promueva la habitabilidad de la biosfera».
Más preocupante aún, los investigadores encontraron que por encima de un cierto umbral de temperatura crítica para la atmósfera de la Tierra, un ciclo de retroalimentación puede comenzar donde un resultado caótico sería inevitable. Hay señales de que es posible que ya hayamos pasado este punto de inflexión, pero no es demasiado tarde para evitar una catástrofe climática.
Publicado originalmente en Ciencia Viva.
