¿Las nubes alteran los pronósticos? Por qué los modelos climáticos estarían subestimando el calentamiento polar

La temperatura promedio de la superficie de la Tierra ha aumentado drásticamente desde el comienzo de la Revolución Industrial, pero el efecto de calentamiento observado en los polos es aún más exagerado. Si bien los modelos climáticos existentes consideran el aumento del calentamiento en los polos ártico y antártico, a menudo subestiman el incremento de temperaturas en estas regiones, según un trabajo publicado en la revista Nature Geoscience.

Según indicaron los especialistas, los modelos climáticos existentes consideran el aumento del calentamiento en los polos pero subestiman el calentamiento en estas regiones. Con lo cual, se trata de un problema porque las proyecciones climáticas futuras se generan con estos mismos modelos: si no producen suficiente calentamiento para el pasado, podríamos subestimar el calentamiento polar, y por lo tanto los riesgos asociados, como el derretimiento de la capa de hielo o el permafrost para el futuro.

“Durante mi doctorado, me atrajo el hecho de que los modelos climáticos que estamos utilizando no representan la magnitud del calentamiento que ocurre en el Ártico -explicó el autor principal, Deepashree Dutta, en un comunicado de prensa emitido por la universidad australiana-. Al mismo tiempo, sabíamos que la mayoría de estos esquemas no representan muy bien las capas superiores de la atmósfera. Y pensamos que este podría ser un eslabón perdido”.

El equipo de investigación centró su atención en un elemento atmosférico clave que falta en la mayoría de los modelos: las nubes estratosféricas polares, y descubrió que pueden explicar gran parte del calentamiento faltante en ellos. Sus resultados muestran que todavía queda mucho por aprender sobre el clima del pasado, presente y futuro.

Los modelos climáticos son simulaciones por computadora del sistema climático global que se construyen utilizando la comprensión teórica de cómo funciona el clima. Se pueden utilizar para recrear condiciones pasadas o predecir escenarios climáticos futuros. Para su elaboración incorporan muchos factores que influyen en el clima, pero no pueden incluir todos los procesos del mundo real. Una consecuencia de esto es que, en general, simulan un cambio climático polar en un tamaño menor que las observaciones reales.

“Cuanto más detalles se incluyan en la simulación, más recursos necesitarán para ejecutarse -explicó en el comunicado el coautor Martin Jucker de la UNSW-. A menudo hay que decidir entre aumentar la resolución horizontal o vertical del sistema. Y cómo vivimos aquí en la superficie de la tierra, a menudo se da prioridad a los detalles más cercanos a la superficie”.

Que las nubes no tapen la información

En 1992, la paleoclimatóloga estadounidense Lisa Sloan sugirió por primera vez que el calentamiento extremo en latitudes altas durante períodos cálidos pasados podría haber sido causado por nubes estratosféricas polares que se forman a altitudes muy elevadas (entre 15 y 25 km sobre la superficie de la Tierra) y a temperaturas muy bajas sobre los polos. También se les llama nubes nacaradas o nácar por sus tonalidades brillantes y en ocasiones luminosas, aunque normalmente no son observables a simple vista.

Estas nubes tienen un efecto sobre el clima similar al de los gases de efecto invernadero: atrapan el calor que de otro modo se perdería en el espacio. “Se forman en condiciones complejas que la mayoría de los modelos climáticos no pueden reproducir. Y nos preguntamos si esta incapacidad para simular estas nubes puede resultar en un menor calentamiento de la superficie en los polos que lo que hemos observado en el mundo real”, indicó Dutta.

Treinta años después de la investigación de Sloan, Dutta quería evaluar esta idea utilizando uno de los pocos modelos que incorpora nubes atmosféricas polares, para ver si podría explicar las disparidades en el calentamiento entre los datos de observación y los modelos climáticos. “Quería probar esta teoría ejecutando una simulación que incluye todos los procesos necesarios con condiciones que se asemejaban a un período de hace más de 50 millones de años, conocido como el Eoceno temprano, que fue un período de la historia de la Tierra en el que el planeta era muy caliente y el Ártico estaba libre de hielo durante todo el año”, dijo Dutta. Esta época también se caracterizó por un alto contenido de metano, y por una posición de los continentes y las montañas diferente a la actual.

“Los modelos climáticos son demasiado fríos en las regiones polares cuando simulan estos climas cálidos del pasado, y esto ha sido un enigma durante los últimos treinta años -afirmó Jucker. El Eoceno temprano fue un período en el clima de la Tierra con un calentamiento polar extremo, por lo que presentó la prueba perfecta para nuestras simulaciones climáticas”.

El equipo descubrió que los elevados niveles de metano durante el Eoceno dieron como resultado un aumento en la formación de nubes estratosféricas polares. Detectaron que, en determinadas condiciones, el calentamiento local de la superficie debido a las nubes estratosféricas era de hasta 7 grados centígrados durante los meses más fríos del invierno. Esta diferencia de temperatura reduce significativamente la brecha entre los modelos climáticos y la evidencia de temperatura de los archivos.

Al comparar simulaciones futuras con otras del Eoceno, los investigadores también descubrieron que no es sólo metano lo que se necesita para producir nubes estratosféricas polares. “Este es otro hallazgo clave de este trabajo - aportó Dutta-. No se trata sólo del metano, sino también de la disposición continental de la Tierra, que desempeña un papel importante en la formación de estas nubes estratosféricas. Porque si sumamos la misma cantidad de metano para nuestro clima futuro, no veremos el mismo aumento en las nubes estratosféricas”.

La investigación ha proporcionado algunas de las respuestas a preguntas sobre el clima del pasado lejano, pero ¿qué significa eso para las proyecciones futuras? “Descubrimos que las nubes estratosféricas son responsables del calentamiento acelerado en los polos que a menudo queda fuera de nuestros modelos climáticos y, por supuesto, esto podría significar potencialmente que nuestras proyecciones futuras tampoco sean lo suficientemente cálidas”, dijo Jucker.

Y agregó: “La buena noticia es que es más probable que estas nubes se formen bajo la disposición continental que estuvo presente hace decenas de millones de años y que ahora no se encuentra en la Tierra. Por lo tanto, no esperamos aumentos tan grandes de nubes estratosféricas en el futuro”.

Esta investigación no sólo ha ayudado a proporcionar una pieza del rompecabezas, sino que también ha ofrecido nuevos conocimientos sobre el clima pasado de la Tierra. “Nuestro estudio muestra el valor de aumentar el detalle de las simulaciones climáticas, donde sea posible. Aunque teóricamente ya sabemos mucho sobre estas nubes, hasta que las incluyamos en nuestros modelos climáticos, no sabremos la escala total de su impacto”, concluyó Dutta.

*Deepashree Dutta es la primera autora y autora correspondiente de la investigación, es investigadora del Departamento de Geografía de Cambridge (Reino Unido) y realizó este trabajo durante su doctorado en el Centro de Investigación del Cambio Climático y Centro de Excelencia ARC para Extremos Climáticos, Universidad de Nueva Gales del Sur, Sydney, Nueva Gales del Sur, Australia

*Martin Jucker es coautor de la investigación y profesor del Centro de Investigación del Cambio Climático, además de Investigador Asociado en el Centro de Excelencia ARC para Extremos Climáticos, Universidad de Nueva Gales del Sur, Sydney, Nueva Gales del Sur, Australia

*La información contenida en este artículo periodístico se desprende de la investigación denominada “La baja orografía del Eoceno temprano y el alto nivel de metano aumentan el calentamiento del Ártico a través de las nubes estratosféricas polares”, publicada en Nature Geoscience, de la que también son autores: Steven C. Sherwood, Katrin J. Meissner, Alex Sen Gupta y Jiang Zhu. Además del comunicado de prensa emitido por la Universidad de Sydney.