Revelan nuevos datos sobre el impacto de incendios forestales y erupciones volcánicas en el clima global

Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts han logrado aislar y precisar las señales climáticas que dejan grandes incendios forestales y erupciones volcánicas en el sistema atmosférico, capaces de alterar notablemente la temperatura global.

Utilizando un novedoso enfoque estadístico, los especialistas descartan que tres de los eventos naturales más extremos de las últimas décadas ‒la erupción del Monte Pinatubo (1991), los incendios australianos (2019-2020) y la erupción del Hunga Tonga (2022)‒ estuvieran detrás de la aceleración del calentamiento global de superficie que marcan los registros recientes, atribuyendo el fenómeno directamente a la influencia humana, según revela el estudio publicado por el MIT en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

Incendios y volcanes alteran la estratosfera: mediciones y parámetros sin precedentes

La investigación del MIT documenta tres episodios extraordinarios que, por su magnitud y características, constituían candidatos óptimos para detectar variaciones térmicas a gran escala. La erupción del Monte Pinatubo expulsó un estimado de 20 millones de toneladas de aerosoles volcánicos a la estratosfera, el mayor volumen registrado por sensores satelitales hasta esa fecha.

Durante los incendios forestales de Australia, el humo llevado por los vientos ascendió y situó aproximadamente un millón de toneladas de partículas en la troposfera superior y la propia estratosfera. La erupción submarina del Hunga Tonga, por su parte, originó la mayor explosión atmosférica monitoreada por medios satelitales, inyectando casi 150 millones de toneladas de vapor de agua por encima de la tropopausa.

Al evaluar datos satelitales de temperatura atmosférica recolectados desde 1979 por la Unidad de Sondeo Estratosférico (SSU) y las Unidades de Sondeo de Microondas (MSU y MSU Avanzada), el equipo de Yaowei Li, ex investigador postdoctoral y actual científico visitante del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT, se propuso despejar la “señal” atribuible a estos sucesos, minimizando primero el ruido inducido por la variabilidad natural y las tendencias a largo plazo.

Las cifras de récord son inequívocas. La Organización Meteorológica Mundial acredita que los años 2023, 2024 y 2025 han sido los tres más cálidos de la serie instrumental, y que los últimos 11 años constituyen la seguidilla anual más calurosa registrada. Estas anomalías se deben, advierte, al predominante impacto de las emisiones humanas de gases de efecto invernadero acumuladas durante siglos de industrialización.

El enfoque del MIT consistió en eliminar de los datos las tendencias debidas al incremento antropogénico de dióxido de carbono y otros gases de invernadero. Quitados estos efectos, los investigadores depuraron además el impacto de fenómenos internos del sistema climático como El Niño y La Niña ‒ciclos irregulares multianuales que alteran la temperatura planetaria– así como la oscilación de aproximadamente 11 años del ciclo solar sobre la radiación terrestre.

Del análisis resultó un conjunto de datos en el que cualquier variación térmica residual podía atribuirse razonablemente a los tres eventos naturales seleccionados. En esa secuencia depurada, los especialistas detectaron la huella de cada fenómeno.

Tras la erupción del Monte Pinatubo, la temperatura global de la troposfera experimentó un enfriamiento de hasta 0,7 °C durante más de dos años. El enfriamiento respondió a la capacidad reflectora de los aerosoles de sulfato volcánico dispersados en la estratosfera, que redirigieron hacia el espacio una fracción significativa de la radiación solar. Al mismo tiempo, la estratosfera se calentó, dado que esos mismos aerosoles retuvieron parte del calor infrarrojo emitido por la superficie terrestre.

Sobre los incendios forestales australianos (2019-2020), el estudio revela que las partículas de humo generaron un calentamiento estratosférico global de hasta 0,77 °C, persistente durante alrededor de cinco meses. Esa señal térmica se concentró en la estratosfera y no resultó detectable en la troposfera a escala global. El autor principal, Li, aporta una clave física sobre este fenómeno: “El humo de incendios forestales está compuesto por partículas de color oscuro capaces de absorber eficientemente la radiación solar. Por esa razón, incluso una cantidad relativamente pequeña de partículas puede causar un calentamiento drástico”. La diferencia química de estas partículas respecto a los aerosoles de sulfato volcánico resulta decisiva en la forma en que modifican la radiación atmosférica.

Para la erupción del volcán submarino Hunga Tonga (2022), los datos del MIT señalan lo opuesto: el vapor de agua lanzado masivamente a la estratosfera generó un efecto de enfriamiento en la estratosfera media y superior hasta de medio grado Celsius, prolongándose el fenómeno durante varios años, sin manifestar tampoco incidencia en la troposfera.

La conclusión que extrae el equipo liderado por Yaowei Li junto a Susan Solomon –profesora del MIT y una de las referencias mundiales en química atmosférica– es que, aunque incendios forestales y volcanes pueden provocar notables alteraciones en las capas altas de la atmósfera, su influencia en la temperatura superficial ha resultado, para los eventos estudiados, escasa o nula en los dos años subsiguientes a su aparición.

“El enfriamiento global de la troposfera y la superficie causado por el Pinatubo fue claro y persistente. Sin embargo, tanto los incendios australianos como Hunga Tonga no produjeron una señal troposférica robusta y globalmente detectable en ese lapso”, detalla Li.

Por tanto, los autores consideran excluidos estos fenómenos como responsables del aumento de temperatura superficial observado en los últimos años, reforzando la interpretación dominante sobre el papel central de las actividades humanas.

El propio Li lo expresa: “Comprender las respuestas del clima a los factores naturales es esencial para que podamos interpretar el cambio climático antropogénico”. Según su análisis, si la aceleración reciente en el calentamiento terrestre no puede explicarse por volcanes ni grandes incendios, “debe haber otros factores”, y la evidencia apunta de forma consistente hacia la acción humana.

La metodología para distinguir señales en el sistema climático

Llegar a estas conclusiones requirió una estrategia estadística precisa. El procedimiento se basó en comparar intervalos antes y después de los sucesos clave, usando registros satelitales entre 1986 y la actualidad, y buscando no solo tendencias a largo plazo, sino variaciones abruptas difícilmente atribuibles al azar o a oscilaciones internas. Para cada evento, se identificaron “saltos” coincidentes en el tiempo con la erupción o el incendio, y se descartaron hipótesis alternativas mediante el modelado de fenómenos de fondo como El Niño, La Niña y la variabilidad solar.

La comparación con estudios previos confirmó la eficacia del método. En el caso del Pinatubo, la magnitud y patrón del enfriamiento troposférico y el calentamiento estratosférico coincide con lo reportado por múltiples investigaciones internacionales, lo que otorga validez adicional a los hallazgos respecto a los incendios australianos y a Hunga Tonga, menos estudiados hasta la fecha.

Susan Solomon, profesora Lee y Geraldine Martin de Estudios Ambientales y Química en el MIT, junto con Benjamin Santer y David Thompson (Universidad de East Anglia, Universidad Estatal de Colorado) y Qiang Fu (Universidad de Washington), completan el equipo de autores, que destaca en sus conclusiones la potencia de la nueva metodología para cuantificar, por primera vez, la fuerza del impacto de estos eventos a distintos niveles atmosféricos.

La serie de temperaturas globales sitúa al sistema climático terrestre en un contexto de emergencia. El propio artículo del MIT subraya que el planeta se calienta “debido principalmente a las actividades humanas que han emitido enormes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera durante siglos".

Este campo de estudio, sintetizan los autores, gana relevancia en un escenario donde emergen eventos cada vez más “extraordinarios y muy singulares” por la naturaleza y altitud de los materiales inyectados. Como resume Li: “Al final, descubrimos que el humo de los incendios forestales provocó un calentamiento muy intenso en la estratosfera, ya que estos materiales son químicamente muy diferentes del sulfato. Son partículas de color oscuro, lo que significa que absorben eficazmente la radiación solar. Por lo tanto, una cantidad relativamente pequeña de partículas de humo puede causar un calentamiento drástico”.