Las cinco hijas de Gaia: los factores que afectan las temperaturas de la Tierra [*]

Ugo Bardi

Desde Florencia, Italia

Una prueba de sus conocimientos sobre la ciencia del clima.

¿Qué conocimiento tienen las personas que hablan sobre el clima? Por un lado, hay muchas personas a quienes podríamos llamar “creyentes” o “activistas” que no parecen creer que sea importante para ellos saber algo sobre los mecanismos del calentamiento global. Si se les presiona, pueden decir algo como “Lo dicen los científicos” y, a veces, “En Valencia llovió mucho”.

En el otro lado del debate, los escépticos, también conocidos como “negadores” o “negacionistas”, a menudo saben algo más, pero normalmente sólo sobre algunos sectores limitados de la ciencia climática, tan limitados que resultan totalmente irrelevantes. Por ejemplo, si algunos senderos de montaña alpinos estaban abiertos o no en la época medieval. Otros se centran un poco menos en puntos irrelevantes, pero todavía tienden a considerar sólo algunos aspectos específicos de la entidad multifacética (en realidad, hiperfacética) que llamamos “clima”. Es posible que le digan, por ejemplo, que “las concentraciones de CO₂ fueron inferiores a la temperatura durante el Pleistoceno”, lo cual es cierto (which is true), pero tan irrelevante como cuántos elefantes de Aníbal lograron cruzar los Alpes durante las guerras púnicas.

¿Es usted un creyente o un negacionista? No importa: si está interesado en el clima, le propongo una prueba para evaluar su comprensión de la ciencia del clima. Consiste en responder a la pregunta: “¿Puede enumerar cinco factores que afectan directamente las temperaturas de la superficie de la Tierra?”

Antes de continuar, intenta responder la pregunta tú mismo. Luego podremos discutir los resultados.

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¿Ha trabajado en las preguntas? Ahora, veamos algunas posibles respuestas,

Irradiación solar.

Este es un factor obvio: el hecho de que la Tierra tenga una temperatura superior a la media del universo (2,7 K (−270,4 °C)) se debe a que está irradiada por el Sol. Tenga en cuenta que el Sol es una enorme bola de plasma: cambia un poco su brillo, pero ese es un factor menor que afecta el clima de la Tierra. Principalmente, los efectos se deben a que la Tierra expone o no algunas partes de su superficie al sol como resultado de perturbaciones orbitales. Luego, hay efectos a largo plazo: uno es que la irradiación solar aumenta aproximadamente un 8% cada mil millones de años. Eso eventualmente esterilizará la Tierra, pero no tenemos que preocuparnos por eso por ahora.

Albedo.

Se define como la relación entre la temperatura reflejada y la absorbida. Si la Tierra tuviera un albedo=1, reflejaría toda la radiación que recibe, y su temperatura rondaría los -240°C, resultado únicamente del calor interno. El albedo promedio actual de la Tierra es de aproximadamente 0,3, lo que significa que refleja aproximadamente el 30% de la luz solar entrante, lo que contribuye a una temperatura superficial promedio de alrededor de 15 °C (288 K). El albedo es un factor importante en el cambio climático, ya que depende de factores como la cobertura de nubes, las partículas atmosféricas, el tipo de vegetación y más.

Forzamiento radiativo.

También llamado “Efecto Invernadero” (no es un buen nombre). Tiene que ver con la captura atmosférica del calor emitido desde la superficie. Este calor se vuelve a transferir parcialmente a las capas inferiores y provoca un calentamiento de la superficie.

El ciclo hidrológico.

El agua líquida se evapora continuamente en forma de vapor de agua desde la superficie del planeta para condensarse en gotas de agua (nubes). Este movimiento solo transfiere calor de una altura baja a una mayor, pero afecta la temperatura del planeta porque el calor liberado por la condensación del agua tiene un camino más corto para llegar a la atmósfera exterior, donde se emite al espacio. En términos más técnicos, se puede decir que una atmósfera húmeda tiene una tasa de caída de temperatura más baja.

Transferencia de Calor por Células Atmosféricas y Corrientes Oceánicas. (También conocido como advección térmica horizontal).

Existen tres células principales en la atmósfera terrestre: las células de Hadley, las células de Ferrel y las células polares. Estas células transfieren calor desde latitudes bajas (hacia el Ecuador) a latitudes altas (hacia los polos). Las células no enfrían directamente la Tierra, pero mueven el calor de las regiones de alta humedad a las regiones de baja humedad. El calor escapa al espacio más fácilmente desde estas regiones porque la atmósfera es más seca en términos absolutos, por lo que la tasa de caída es más pronunciada. El mismo efecto ocurre con las corrientes oceánicas “termohalinas”.

Y esa es mi opinión. Tenga en cuenta que el asunto es complejo y puede haber más de cinco respuestas o respuestas diferentes; no se supone que estas respuestas sean la verdad absoluta, ni se supone que la prueba avergüence a nadie. La idea es estimular una discusión y aprender algo.

Entonces, es posible que haya pensado en los volcanes como factores que afectan la temperatura de la Tierra. Lo hacen, pero no directamente. El aporte de calor de un volcán es insignificante; Los volcanes afectan las temperaturas indirectamente generando gases de efecto invernadero o partículas atmosféricas, que a su vez afectan los parámetros de efecto invernadero y el albedo. Lo mismo ocurre con las nubes, que quizás haya incluido entre las respuestas. Las nubes, por sí solas, no afectan a las temperaturas, pero sí al albedo y sí generan un efecto invernadero al bloquear la emisión de infrarrojos al espacio. Hay muchos otros efectos, por ejemplo, los rayos cósmicos, que, según propuso Svensmark (proposed by Svensmark), afectan indirectamente la temperatura de la Tierra al provocar la nucleación de nubes. Se aplican consideraciones similares a la propuesta de James Lovelock (James Lovelock’s proposal) de que la temperatura de la Tierra estaba regulada por emisiones de DMS (sulfuro de dimetilo). Esto tampoco encontró confirmación; si existe es un efecto menor.

No tengo datos estadísticos que nos digan qué entiende la gente sobre la ciencia climática. Entonces, si me cuenta en los comentarios cómo le fue con la prueba, se lo agradecería. Puedo decirles que ensayé la prueba con mis alumnos; estudiantes universitarios con un conocimiento sólido de física y química, pero sin exposición específica a las ciencias climáticas. Los resultados normalmente eran desalentadores. En el mejor de los casos, sabían algo sobre el albedo (vagamente), pero no podían describir de manera inteligible cómo funciona el efecto invernadero, a pesar de que fue descrito por primera vez por un químico, Svante Arrhenius. Las pruebas en situaciones informales con “activistas” climáticos no arrojaron mejores resultados.

Por lo tanto, es muy posible que el debate se lleve a cabo con el mismo grado de conocimiento y comprensión que podríamos imaginar para los peces que hablan sobre ciclismo. La ciencia del clima no es un asunto fácil que pueda resolverse usando lemas políticos (“El CO₂ es alimento para las plantas”). Es tan complicado que incluso la propia diosa Gaia puede confundirse a veces. Esa tiene que ser la razón por la que tenemos extinciones masivas de vez en cuando.