D8 Monitoreo de Gases Traza y Forzamientos

Tópico

El monitoreo de gases traza y forzamientos es fundamental para cuantificar la perturbación antropogénica del sistema climático: solo midiendo de forma continua la concentración de los gases traza que absorben radiación y la magnitud de los distintos forzamientos que actúan sobre el sistema climático es posible separar, con el tiempo, cuánto de un cambio observado corresponde a la actividad humana y cuánto podría corresponder a una causa natural.

El registro de la concentración de dióxido de carbono en Mauna Loa, en Hawái, es el registro continuo más largo e icónico de todo el monitoreo de gases traza: lo inició en 1958 el científico Charles David Keeling, y desde entonces muestra una tendencia de crecimiento secular sobre la que se superpone un ciclo estacional de cerca de seis partes por millón de amplitud. Ese ciclo estacional de cerca de seis partes por millón lo produce la fotosíntesis y la respiración de la vegetación del hemisferio norte: cuando la vegetación del hemisferio norte fotosintetiza con más intensidad durante su primavera y su verano, retira dióxido de carbono de la atmósfera y la concentración de dióxido de carbono en Mauna Loa baja, y cuando esa misma vegetación del hemisferio norte respira más de lo que fotosintetiza durante su otoño y su invierno, libera dióxido de carbono hacia la atmósfera y la concentración de dióxido de carbono en Mauna Loa sube.

Una red global de estaciones de monitoreo amplía esta misma vigilancia de gases traza más allá del dióxido de carbono y más allá de Mauna Loa: cubre también el metano, el óxido nitroso, el hexafluoruro de azufre y los halocarbonos, gases traza que, igual que el dióxido de carbono, absorben radiación y contribuyen al forzamiento radiativo antropogénico total, pero que provienen de fuentes distintas y tienen una vida media distinta en la atmósfera a la del propio dióxido de carbono.

Además de los gases traza propiamente dichos, el mismo monitoreo de gases traza y forzamientos caracteriza a los aerosoles atmosféricos a través de su espesor óptico, una magnitud que cuantifica cuánta radiación solar dispersan o absorben los aerosoles a lo largo de toda la columna atmosférica: cuanto mayor es el espesor óptico de los aerosoles en un lugar y un momento dados, más radiación solar dispersan o absorben esos aerosoles antes de que esa radiación solar llegue a la superficie. Una red de fotómetros solares instalados en tierra mide este espesor óptico de los aerosoles en varias longitudes de onda a la vez, lo que permite además inferir la distribución de tamaños y las propiedades ópticas de esos mismos aerosoles; un satélite equipado con un instrumento láser de alta precisión complementa esta red de fotómetros solares con perfiles verticales de alta resolución de la extinción que producen los aerosoles y las nubes a distintas alturas. Pese a toda esta instrumentación, el forzamiento radiativo efectivo de los aerosoles sigue siendo el término de mayor incertidumbre dentro del presupuesto radiativo antropogénico total, precisamente porque el espesor óptico de los aerosoles cambia mucho de un lugar a otro y de un día a otro.

La columna total de ozono es otra magnitud que el monitoreo de gases traza y forzamientos vigila de forma continua, combinando espectrofotómetros Dobson instalados en tierra con instrumentos satelitales especializados: ambos tipos de instrumento miden cuánta radiación ultravioleta absorbe el ozono a lo largo de la columna atmosférica, y de esa absorción ultravioleta infieren la columna total de ozono presente sobre ese punto de la superficie.

El monitoreo de gases traza y forzamientos también vigila la irradiancia solar total, medida de forma continua desde 1978 por una sucesión de instrumentos satelitales especializados, uno reemplazando al anterior a medida que cada instrumento cumplía su vida útil. La precisión de esta medición continua de la irradiancia solar total es crítica precisamente porque permite responder a la pregunta que motivó todo este monitoreo de gases traza y forzamientos desde el comienzo: si la irradiancia solar total mostrara una tendencia de crecimiento secular parecida a la del dióxido de carbono en Mauna Loa, parte del calentamiento observado podría atribuirse al Sol en vez de a la actividad humana. La evidencia que entrega esta medición continua de la irradiancia solar total indica que no es así: la irradiancia solar total no ha cambiado de forma significativa desde 1980, mientras que el calentamiento del sistema climático ha continuado durante todo ese mismo período, lo que descarta a la irradiancia solar total como causa del calentamiento observado y refuerza, por descarte, la atribución de ese calentamiento a la perturbación antropogénica que el monitoreo de gases traza y forzamientos existe para cuantificar.

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