lunes, 24 de mayo de 2010

El aumento del nivel del mar: previsiones basadas en la paleoclimatología

El aumento del nivel del mar es probablemente el impacto más importante que tendrá el cambio climático antropogénico en los próximos siglos. El enfoque utilizado por Grupo Intergubernamental de Expertos Sobre el Cambio Climático (IPCC) para estimar el futuro del mar el aumento del nivel ha sido el modelo de los componentes principales del balance del nivel del mar: la expansión térmica volumétrica y el hielo de fusión. Las estimaciones del IPCC del aumento del nivel del mar para el año 2100 son de 18 a 59 cm respecto del nivel de la década 1990-1999.

Sin embargo, estas estimaciones han sido cuestionadas sobre la base de que grandes placas de hielo parecen estar cambiando mucho más rápidamente que lo que predicen los modelos. Los glaciares pequeños se miden correctamente y su comportamiento se comprende bien, y es probable que sólo contribuyan con 10 a 20 cm, al aumento del nivel del mar del siglo vigésimo primero. La expansión térmica es también conoce bastante bien y se espera que contribuya de 10-30 cm. En cambio, las grandes placas de hielo presentan muchas más dificultades tanto para medirlas como para poderlas modelizar.

Tradicionalmente las mediciones del balance de masa glaciológica de grandes capas de hielo son siempre difíciles, debido a los problemas logísticos relacionados con la medición de la acumulación y la fusión de la nieve, la escorrentía sub-glacial y el derretimiento del hielo en su plataforma basal. Sin embargo, los antiguos datos glaciológicos medidos por altimetría mediante satélites y radares aéreos, y los más recientes datos de GRACE muestran una tendencia a un saldo cada vez más negativo de la masa de hielo de Groenlandia. Decíamos en una entrada reciente, en efecto, que “hay indicaciones claras de que la fusión de las capas de hielo de Groenlandia se ha acelerado recientemente, pasando de una pérdida de 97 Gt por año en la década de los 90 a 267 ± 38 Gt en el año 2.007”.

Hay varios estudios que se basan en el nivel del mar del pasado para intentar obtener indicios de cómo se comportará si se cumplen las previsiones de aumento de temperatura del IPCC. Uno de ellos es Reconstructing sea level from paleo and projected temperaturas 200 to 2100 AD, publicado a principios del año 2.009. En él los autores proyectan el nivel del mar del futuro suponiendo que la relación establecida entre la temperatura y el nivel del mar se ha mantenido sin variaciones importantes desde el año 200 hasta el 2100 dC. En los últimos 2.000 años el nivel mínimo del mar (-19 a -26 cm) se produjo alrededor del año 1730 dC, cuando la temperatura era de 0,2 ºC inferior a la de los años 1950, y el máximo (+12 a +21 cm) alrededor del año 1150 dC, cuando la temperatura era de 0,2 ºC superior a la de los años 1950. Esto equivale a un aumento del nivel del mar del orden de 1 metro por cada grado centímetro de aumento de temperatura (los autores usan las reconstrucciones de temperatura de Jones & Mann y de Moberg. Sin embargo, otras reconstrucciones dan valores más elevados de diferencias de temperatura para estos dos períodos, como, por ejemplo, la reconstrucción de Loehle, que da ± 0,5 ºC, lo que disminuiría a la mitad la “sensibilidad” del nivel del mar a la variación de temperatura)

Por otra parte, en el último período interglacial, las temperaturas llegaron a ser de 3 a 5 ºC más altas que las actuales, y el nivel del mar era de 4 a 6 metros más alto: esto daría un aumento del nivel del mar de 1,2 a 1,3 metros por cada grado centígrado de aumento de la temperatura. Sin embargo, con datos históricos, en los últimos 150 años el nivel del mar ha subido de 0,3 metros, mientras que la temperatura ha subido en 0,6 ºC, lo que daría un aumento del nivel del mar de 0,5 metros por cada grado de subida de temperatura; esta valor aparentemente bajo comparado con los anteriores se puede explicar teniendo en cuenta que, seguramente, el efecto del aumento de temperatura no ha tenido tiempo de reflejarse completamente en la subida del nivel del mar, lo que nos lleva a la necesidad de trabajar con una constante de tiempo.

Los autores del estudio calculan, en base a todos estos datos, los coeficientes correspondientes a las ecuaciones siguientes, en tres casos distintos:

Seq = a t + b (Seq es al nivel del mar en el equilibrio correspondiente a una temperatura global t)

δS/δt = (Seq – S) / τ (τ es la constante de tiempo y S el nivel del mar en cada momento)

Los tres casos estudiados son, para el escenario A1B del IPCC (que dice que el nivel de gases de efecto invernadero y aerosoles en equivalente CO2 para el año 2.100 será de 850 ppm):

- reconstrucción de temperaturas de Jones & Mann: τ = 317 ± 117 años, a = 2,56 ± 0,9 m/ºC, b = 1,36 ± 0,52 m, aumento del nivel del mar 2090-2099 = 1,21 – 1,79 m

- reconstrucción de temperaturas de Moberg: τ = 208 ± 67 años, a = 1,29 ± 0,36 m/ºC, b = 0,77 ± 0,25 m, aumento del nivel del mar 2090-2099 = 0,91 – 1,32 m

- datos históricos basados en las temperaturas medidas desde 1850 hasta la actualidad: τ = 1193 ± 501 años, a = 3,10 ± 1,64 m/ºC, b = 3,68 ± 1,15 m, aumento del nivel del mar 2090-2099 = 0,32 – 1,34 m. Como es natural, la precisión es menor, ya que la serie de datos es más pequeña.

¿Qué grado de fiabilidad podemos dar a estas previsiones? Si nos atenemos a lo que ya ha sucedido en el pasado, la subida del nivel del mar predicha es superior a todo cuanto se ha visto en los últimos 2.000 años. La pregunta es: ¿podemos extrapolar de los datos de los últimos 2.000 años un fenómeno que es cuantitativamente muy superior?

Por otra parte, si se tomara como base de temperaturas las de Loehle, la subida prevista sería menor.

Pero si tomamos como referencia el aumento del nivel del mar en el período que va desde hace 14.000 años hasta hace 7.000 años, éste aumentó a un ritmo de 11 mm/año, que ya es más coherente con el resultado del estudio, que prevé un aumento medio anual del mismo orden durante el período de 100 años que va de la década 1990-1999 a la 2090-2099.

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