Los titulares de los periódicos destacan las temperaturas rompe-records, el hielo menguante y los glaciares que retroceden a lo largo y ancho del mundo. Las concentraciones de bióxido de carbono, uno de los gases de invernadero responsable de las abrasadoras temperaturas en Venus y de al menos 33ºC de calentamiento normal aquí en la Tierra, están en aumento. ¡Nuestro planeta parece destinado a un futuro caliente!.

¿Pero es así en realidad?. ¿O estamos simplemente experimentando una variación natural en los ciclos climáticos de la Tierra que volverán a “normal” con el tiempo?.|

Las correlaciones entre los niveles crecientes de CO2 y de las temperaturas superficiales globales sugieren que nuestro planeta está en un camino de calentamiento de una sola vía, disparado por la actividad humana. De hecho, estudios realizados por los paleoclimatólogos revelan que la variabilidad natural causada por cambios en el Sol y en las erupciones volcánicas pueden explicar ampliamente las desviaciones de la temperatura global desde el año 1000 AC hasta el 1850 DC, cerca del comienzo de la era industrial.

Luego de éso, los mejores modelos requieren un efecto invernadero inducido por los seres humanos.

A pesar de lo que parecería ser una evidencia persuasiva, muchos científicos se mantienen, sin embargo, escépticos.
Sostienen que las variaciones naturales del clima son considerables y no plenamente comprendidas. La Tierra ha pasado antes por períodos de calentamiento sin la influencia humana, hacen notar. Y no toda la evidencia apoya el calentamiento global. Las temperaturas del aire en la baja atmósfera no se han incrementado apreciablemente, de acuerdo a los datos de los satélites, y el hielo alrededor de la Antártida ha estado de hecho creciendo por los últimos 20 años.

Puede sorprender a mucha gente que la ciencia (la fuente de conocimiento confiable acerca del mundo natural) no pueda producir una respuesta unánime sobre algo tan importante como el cambio climático.

¿Por qué es tan espinosa esta cuestión?. La razón, dicen los expertos, es que el clima de la Tierra es complejo y caótico. Es tan indócil que los investigadores simplemente no pueden realizar experimentos para chequear sus ideas en la forma usual en que lo hace la ciencia. A menudo dependen, en cambio, de modelos computacionales. Pero esos modelos son solamente tan buenos como sus programas y sus entradas de datos, y se sabe que los modelos computaciones de hoy son imperfectos.

La mayoría de los científicos está de acuerdo en que no habrá un único dato que pueda resolver el debate del calentamiento global. Al final, lo mejor que podemos esperar es un consenso científico basado en una preponderancia de evidencia.

¿El canario en la mina de carbón?

El reciente descubrimiento de que la capa de hielo de Groenlandia se está adelgazando se está adelgazando es un buen ejemplo de la a veces fastidiosa ambigüedad de nuestro clima.

Alrededor del 85% de Groenlandia está cubierto por una masiva capa de hielo, con un área de aproximadamente 1.736.000 km2 y un grosor promedio de 1.500 metros. Se estima que el volumen de esta capa es de unos 2.600.000 km3, lo suficiente como para elevar 6,4 metros el nivel del mar, si se fundiera totalmente.

Aunque sea solamente de 1/7 del tamaño de la capa de hielo Antártica, algunos científicos piensan que la observación del hielo de Groenlandia proporciona mejores pistas sobre el calentamiento global.

Un mapa de Groenlandia que muestra los cambios en la elevación de la superficie medida por el equipo de Krabill. El gris indica que no hubo cambios, el blanco indica un incremento en el grosor y las tonalidades de azul indican una disminución del grosor, con los tonos más oscuros denotando un adelgazamiento mayor. [más imágenes]

“Aún cuando la Antártida tiene siete veces el tamaño de Groenlandia, como está simétricamente posicionada alrededor del Polo Sur, no interactúa realmente con el clima de las regiones más templadas de la forma en que Groenlandia lo hace”, dijo el Dr. William Krabill de la Instalación de Vuelo Wallops de la NASA. Krabill es el científico de proyecto para el equipo que descubrió el adelgazamiento. “Es probable que Groenlandia sea un mejor indicador del calentamiento global que la Antártida”, hizo notar.

El equipo de Krabill utilizó un láser aerotransportado para inspeccionar la altitud de la superficie de la capa de hielo durante 1993 y 1994. Repitieron su investigación en 1998 y 1999, asegurándose de transitar nuevamente, tan exactamente como fuera posible, los mismos recorridos de vuelo de la primera inspección.

Luego de incorporar algunas presunciones que les permitieron extender sus mediciones hasta los bordes de la capa de hielo, los científicos compararon la segunda inspección con la primera. Encontraron que la capa de hielo estaba ligeramente más elevada en el centro pero considerablemente más baja en los bordes, particularmente en el borde sur-oriental.

El resultado general: la capa de hielo perdió al menos 51 kilómetros cúbicos de su volumen durante el período de cinco años. ¡Parecía que Groenlandia se estaba derritiendo!.
Los titulares de muchos periódicos gritaron que el descubrimiento era un signo del calentamiento global, al que muchos de sus lectores presumiblemente consideraron como un calentamiento global “antropogénico”, es decir, causado por los seres humanos.

¿Pero es ésa la conclusión correcta?

“Lo que se puede decir es, sí, el bióxido de carbono (en la atmósfera) tiene niveles mayores que antes, y el bióxido de carbono es un gas de invernadero, así que resulta razonable decir que hay un calentamiento asociado con el incremento de bióxido de carbono”, dijo el Dr. Waleed Abdalati, co-autor del artículo que anunció el descubrimiento de Groenlandia.

Una gráfica que muestra la temperatura superficial global promedio desde 1880 hasta fines de los ‘90. La línea de puntos negros sigue los promedios para cada año y la línea roja traza el promedio quinquenal. Hay una clara tendencia ascendente para todo el período.

“Pero no puede todavía deducirse que todos los automóviles del mundo han llevado a lo que estamos observando en el adelgazamiento de la capa de hielo de Groenlandia”, dijo Abdalati.

Si hay lección que debe ser aprendida de la ciencia, es que las cosas son comúnmente mucho más complejas de lo que parecen a primera vista. La tendencia de calentamiento del último siglo parece ser la explicación obvia para el adelgazamiento de la capa de hielo de Groenlandia, pero los científicos están considerando otras posibilidades.

“De éso se trata la ciencia”, dijo la Dra. Elen Mosley-Thompson, una científica investigadora del Centro de Investigación Polar Byrd de la Universidad del Estado de Ohio.
“El hecho de que se tenga una hipótesis e inmediatamente un experimento genere un apoyo para ella, no se pueden aceptar simplemente esos resultados sin un cierto grado de escepticismo”, dijo Mosley-Thompson. “La idea general es la de jugar el papel de abogado del diablo contra tu propia investigación antes de que tus colegas lo hagan”.
La tendencia de calentamiento del último siglo no es la única explicación posible para el adelgazamiento que el equipo de Krabill vio en Groenlandia.

De hecho, las muestras de hielo tomadas como parte de otro estudio financiado por la NASA sugieren que la variación natural en la caída de nieve puede ser parcialmente acusada de ésto, dijo Mosley-Thompson.

“Los datos de los núcleos de hielo proporcionan evidencia, no necesariamente concluyente, de que los resultados de Bill pueden en parte reflejar la variabilidad en la acumulación de nieve a lo largo de su ventana de observación de cinco años”, dijo Mosley-Thompson, quien fue co-autora del artículo que reportó estos resultados, junto con el Dr. Joseph McConnell, un profesor asociado de investigación en el Instituto de Investigación del Desierto en Reno, Nevada. Los resultados de este estudio fueron publicados en la edición del 24 de agosto (de 2000) en la revista Nature.

Otros procesos naturales podrían también incidir en el adelgazamiento. Las corrientes oceánicas podrían haber causado parte del cambio. O pudo haber tenido influencia el flujo de agua cálida en el Atlántico norte causado por la fase positiva de 1990-1996 de la lenta Oscilación Nor-Atlántica. También, la capa de hielo puede estar adelgazándose en respuesta al calentamiento planetario de largo plazo desde la transición del último período glacial, hace 10.000 años. Krabill, el Dr. Ron Kwok del Laboratorio del Propulsión a Chorro de la NASA, y Abdalati, mencionaron estos escenarios durantes sus entrevistas con Science@NASA.
A menudo, los científicos se refieren a esas explicaciones alternativas con el término “sombrilla” de “variabilidad natural”.

La hormiga en nuestra mano

“Para el público ordinario, es un error de concepción común el pensar que el clima no está cambiando... que el último invierno fue más o menos tan frío como éste, y que el verano pasado fue casi tan cálido... y que el mundo es bastante constante”, dijo Krabill. “Éso no es así. La Tierra ha pasado y sigue pasando por ciclos de calentamiento y enfriamiento. Sencillamente, es natural”.
Esta variabilidad natural muestra a menudo un asombroso grado de complejidad, mucho del cual sigue siendo pobremente entendido.

“Hemos estado realizando mediciones en larga escala por los últimos 100 a 150 años”, dijo Abdalati. “Y los procesos climáticos ocurren en escalas de tiempo muy diferentes. Hay algunos, como las edades de hielo, que están en la escala de decenas o centenares de miles de años. Y luego tenemos los procesos atmosféricos como el tiempo, que suceden en escalas de horas o días”.

Otros ciclos climáticos caen entre esos extremos, como la Oscilación Nor-Atlántica mencionada más arriba, que se piensa que completa un ciclo en aproximadamente 20 o 30 años.

Conocer cuándo un corto intervalo de observación encaja en un patrón de largo plazo, es un reto difícil para los científicos. Un incremento constante que parece ser una tendencia puede resultar serlo, pero también puede ser una parte pequeña de un ciclo mayor.

“Y así, se tienen todos estos procesos mezclados juntos, que han estado sucediendo por miles de años, y se está en una posición difícil para tratar de separar algo muy reciente de un ciclo natural sin comprender plenamente cuál es ese ciclo natural”, dijo Abdalati.

La observación de un sistema como el clima que varía en varias escalas temporales, algunas de las cuales se aproximan a la lentitud geológica, podría ser comparada con una hormiga que mira las agujas de un reloj, “quizás con la hormiga apoyada en nuestra mano”, agregó Abdalati.
Visto en este contexto, los científicos no le dan mucho peso a la fotografía instantánea de cinco años del hielo de Groenlandia.

“Saben, cinco años es una cantidad muy pequeña de tiempo en términos glaciológicos”, dijo Krabill. “Intentar hacer inferencias sobre el “Cambio Climático Global” en letras mayúsculas a partir de un período de cinco años, es un asunto muy riesgoso”.

Otros grupos de datos modernos no son mucho más prolongados. La era de la observación satelital tiene solamente 30 o 40 años de edad, apenas un pestañeo en términos climatológicos. Y la extendida red de estaciones de medición climática en el mundo desarrollado tiene aproximadamente unos 150 años.

El Fantasma de los Climas del Pasado

Una mayor comprensión del papel de la variabilidad natural puede provenir del campo de la paleoclimatología, una rama especializada de la climatología que utiliza el detectivismo científico para invocar al fantasma de los climas del pasado.

Las “huellas dactilares” del clima de la Tierra de hace cientos o miles de años atrás permanecen impresa en los anillos de los sensibles a la temperatura árboles, de los productos químicos atrapados en el hielo antiguo, y en las capas de sedimento del lecho oceánico.

Varios estudios realizados por paeloclimatólogos sugieren que la variabilidad natural no puede explicar completamente el calentamiento del último siglo.

Por ejemplo, el Dr. Thomas J. Crowley, un geólogo de la Universidad de Texas A&M;, utilizó técnicas similares para reconstruir datos climáticos básicos, tales como la temperatura global promedio, hacia atrás en el tiempo, hasta el año 1000 A.C.

Crowley examinó las variaciones climáticas naturales en un modelo simple de computadora con dos influencias externas: las fluctuaciones en la intensidad del Sol y los aerosoles inyectados por los volcanes en la atmósfera.

Dedujo la historia del flujo solar a partir de las concentraciones de carbono-14 en los anillos de los árboles y de las concentraciones de berilio-10 en los núcleos de hielo. Luego, descifró la actividad volcánica pasada a partir de los depósitos de sulfato en aerosol en los núcleos de hielo.

Crowley hizo correr el modelo climático de computadora con los términos de fuerzas volcánicas y solares, y luego comparó las temperaturas promedio que produjo con los registros de temperatura construidos con los datos de los anillos de los árboles.

A pesar de la relativa simplicidad de su modelo, Crowley halló una buena correlación entre las fluctuaciones de temperatura que calculó para los años 1000 A.C. hasta 1850 D.C. y las fluctuaciones realmente medidas con los anillos de los árboles durante el mismo intervalo. A lo largo de período de 850 años, las fluctuaciones en la intensidad solar juntamente con las erupciones volcánicas podían causar aproximadamente el 50% de las variaciones observadas en el registro de los árboles, más o menos un 10%.

Algo sucedió, sin embargo, luego de 1850. El modelo de Crowley podía justificar solamente un 25% de los cambios de temperatura observados. Se necesitaba algo más; las erupciones volcánicas y la variabilidad solar no eran suficientes.

Entonces, Crowley introdujo un efecto invernadero causado por la activad humana al modelo, y con éso logró una correspondencia mucho mayor.

“Esto indicaría que no es posible basarse en la variabilidad natural para explicar el calentamiento reciente”, dijo Crowley. “El calentamiento (reciente) es consistente con un efecto invernadero e inconsistente con cualquier explicación por variabilidad natural”.

Así, con el peso de un registro climático de 1.000 años sobre los hombros humanos, ¿pueden los científicos decir que han probado que la humanidad está causando un calentamiento no natural del globo?.

No necesariamente.

“La serie temporal que hemos desarrollado es estadísticamente significativa; altamente significativa”, dijo Crowley. “No prueba que algo es correcto, pero hace un buen caso acerca de si estamos en el camino correcto”.

El problema con la palabra “P”: ¡Prueba!.

Desde un punto de vista estadístico, ningún resultado científico único basado en datos de la vida real merece una confianza absoluta. Siempre subsiste la posibilidad, por pequeña que sea, de que los resultados aparentes sean debidos a patrones de azar en los datos, es decir, al “ruido”.

En el caso del estudio de Crowley, las pruebas estadísticas muestran que la probabilidad de que estos resultados sean debidos al azar es menor al uno por ciento. Comúnmente, cualquier resultado menor al cinco por ciento se considera creíble.

“Estas no son esas matemáticas donde uno puede probar algo y escribir Q.E.D. al final de la página”, dijo Crowley. “Esto es geociencia. Es un campo más sucio, y usualmente se utilizan argumentos estadísticos”.

La abreviación es por la frase latina “quod erat demonstrandum”, que significa “lo que se quería demostrar”. Los matemáticos utilizan “Q.E.D.” para indicar el final de la prueba escrita de un teorema, el cual, si es correcto, se considera absoluto.

La tendencia general de las temperaturas globales promedio desde el Precámbrico, cuando evolucionaron por primera vez los organismos multicelulares, hasta el presente. Nótese que las temperaturas globales promedio varían en aproximadamente 10 grados centígrados entre los períodos cálidos y fríos. Imagen cortesía Dr. Chris Scotese

Además de las precauciones debidas que son inherentes a las estadísticas, las conclusiones de los estudios como el del Dr. Crowley, que están basados en simulaciones computarizadas del clima mundial, están plagadas de dudas sobre cuán bien estos modelos retratan a la cosa real.
Para probar la acusación, los científicos deben realizar experimentos bajo condiciones controladas del sistema que se está estudiando, manipulando al sistema para entender qué es lo que causa qué. Otros científicos repiten los experimentos para demostrar que la explicación es confiable.

Como el clima de la Tierra está más allá de las posibilidades de esa experimentación, los científicos corren entonces simulaciones computarizadas del clima global. Estos modelos son siempre mucho más simples que el propio clima terrestre. De hecho, es teóricamente imposible crear un tal modelo “perfecto” que incluya todos los detalles del sistema real.

“El sistema climático es demasiado complejo”, dijo Mosley-Thompson. “Aún el modelo climático más complejo no lo comprende totalmente. ¿Y por qué es así?. Porque, ¿quien crea los modelos climáticos?. Los humanos. ¿Qué es un modelo climático?. Es un conjunto de ecuaciones que describen lo que pensamos que sabemos. Si no se conoce exactamente un fenómeno en particular, ¿cómo entonces se lo incorpora a un modelo climático?.

El hecho de que diferentes modelos computaciones producen a menudo diferentes predicciones no ofrece mucha seguridad. Por ejemplo, un modelo predijo que el sudeste de los EE.UU. sería más parecido a una selva en el próximo siglo, mientras otro predijo que la misma región se convertiría en una sabana reseca, de acuerdo al Dr. John Christy, un profesor de ciencia atmosférica de la Universidad de Alabama en Huntsville.

Sin embargo, los científicos pueden establecer algún grado de confianza en sus modelos computacionales viendo si su modelo puede “predecir” acertadamente patrones climáticos pasados que son conocidos para la ciencia.

“Los modelos aislados pueden no ser creíbles, pero cuando... un modelo puede simular un número de diferentes respuestas climáticas observadas, los resultados tienen más peso que un simple cálculo”, dijo Crowley. “Eso todavía no prueba el punto, pero minimiza el valor del argumento de que es solamente un modelo”.

Uniendo las piezas

Al final, puede que el veredicto de la ciencia sobre la causa y extensión del cambio climático global no provenga que un estudio o de una observación en particular.

“Pienso que desde el punto de vista de los científicos concienzudos, no habrá un solo indicador, sino una concurrencia de indicadores lo que será convincente”, dijo el Dr. Tony Rosenbaum, un profesor de la Universidad de Florida que se especializa en la política de los asuntos medioambientales.

Mucha de la energía proveniente del Sol nos llega en la forma de radiación de onda corta que pasa a través de la atmósfera. La superficie de la Tierra re-irradia esa energía en longitudes de onda más larga, tales como el infrarrojo, que son atrapadas por los gases de invernadero, principalmente vapor de agua, bióxido de carbono y metano.

Si bien la visión del “gran conjunto” de toda la evidencia obtenida por la investigación alrededor del mundo puede ofrecer a los científicos la mejor oportunidad de entender el calentamiento global, no existe ninguna herramienta matemática que combine todos los datos en una conclusión objetiva definitiva. La única opción de los científicos es pesar la evidencia y realizar un juicio profesional.

'Existe una dicotomía entre lo que es realista y posible, y lo que a algunas personas les gustaría tener como la prueba ideal”, dijo Mosley-Thompson.

“No creo que esta discusión se incline ante una prueba estadística estándar”, continuó. “Ciertamente, se puede probar estadísticamente el resultado de uno de estos modelos climáticos con el de otro, un modelo climático con observaciones, los datos de un núcleo de hielo con observaciones... pero éstas son minucias... ¿qué significa esto para la realidad?. Ahí es donde la traducción se vuelve difícil”.

Cuando se extrae una conclusión a partir de un mosaico de evidencias, diferentes científicos utilizarán criterios diferentes, dijo Crowley.

“Creo que hay muchos científicos que están todavía aferrados a la idea de que tenemos que probar algo (sobre las causas del cambio climático) más allá de cualquier duda razonable”, dijo Crowley. “No creo que tengamos necesariamente que hacer algo por el estilo... en una corte legal, se puede lograr un veredicto basado en el peso de la evidencia... Ésa es la forma de encarar este tipo de problemas”.

Como tales conclusiones están basadas en el juicio profesional de un científico, el desacuerdo es inevitable.
“Existe un enorme espacio para diferencias de opinión entre científicos igualmente competentes con buena intención”, concluyó Rosenbaum.

“Siempre hay gente (y personas razonables) que apoyen ambos lados del argumento”, concordó Abdalati. “Y hay razones para que esto sea así. De modo que lo mejor que podemos esperar es un consenso”.