E5 Retroalimentaciones Climáticas

Tópico

Las retroalimentaciones climáticas son mecanismos que amplifican o atenúan la respuesta del sistema climático frente a un forzamiento inicial. El marco estándar para describir esta respuesta la descompone en tres piezas: el forzamiento radiativo que perturba al sistema climático, la ganancia total de las retroalimentaciones climáticas que responden a esa perturbación, y la respuesta de la temperatura superficial que el sistema climático alcanza una vez que vuelve a un nuevo equilibrio. Esa respuesta de la temperatura superficial en equilibrio es igual al forzamiento radiativo dividido por la ganancia total de las retroalimentaciones climáticas, con el signo invertido: cuanto mayor es el forzamiento radiativo que perturba al sistema climático, mayor es la respuesta de la temperatura superficial en equilibrio, y cuanto mayor es, en magnitud, la ganancia total de las retroalimentaciones climáticas —una ganancia total que debe ser negativa para que el sistema climático sea estable—, menor es la respuesta de la temperatura superficial en equilibrio frente al mismo forzamiento radiativo.

Dentro de la ganancia total de las retroalimentaciones climáticas, la retroalimentación de Planck es la estabilizadora fundamental, y es siempre negativa: al aumentar la temperatura superficial, el sistema climático emite más radiación infrarroja hacia el espacio, y esa mayor emisión de radiación infrarroja enfría de vuelta al sistema climático, oponiéndose al aumento de temperatura superficial que la produjo. Sin esta retroalimentación de Planck negativa, ninguna de las demás retroalimentaciones climáticas podría, por sí sola, devolver al sistema climático a un nuevo equilibrio después de un forzamiento radiativo, porque son las otras retroalimentaciones climáticas las que modifican la fuerza de esta retroalimentación de Planck negativa, no las que la reemplazan.

Otras tres retroalimentaciones climáticas modifican la fuerza de la retroalimentación de Planck negativa. La retroalimentación del vapor de agua es positiva: una atmósfera más cálida retiene más vapor de agua, y el vapor de agua adicional retenido es, a su vez, un gas de efecto invernadero que amplifica el calentamiento en vez de atenuarlo. La retroalimentación entre el hielo y el albedo es también positiva, por la misma razón descrita para la amplificación ártica: menos hielo significa una superficie más oscura, y una superficie más oscura absorbe más radiación solar, amplificando el calentamiento. La retroalimentación de la tasa de lapso, en cambio, puede ser positiva o negativa según la región: modifica cómo cambia la temperatura con la altitud en distintas capas de la atmósfera, y ese cambio en la estructura vertical de temperatura puede reforzar o debilitar la retroalimentación de Planck negativa según el lugar del planeta donde se mida.

Las nubes son la mayor fuente de incertidumbre entre todas las retroalimentaciones climáticas, porque tienen efectos opuestos según el tipo de radiación: las nubes reflejan radiación solar de vuelta al espacio, un efecto que enfría al sistema climático, pero las nubes también atrapan radiación infrarroja que de otro modo escaparía hacia el espacio, un efecto que calienta al sistema climático. Cuál de estos dos efectos opuestos de las nubes domina depende del tipo de nube, de la altitud de la nube y de la región del planeta donde se forma esa nube, y esa dependencia es la que hace que la retroalimentación de las nubes sea, de todas las retroalimentaciones climáticas, la más difícil de cuantificar con precisión.

La sensibilidad climática en equilibrio integra a todas estas retroalimentaciones climáticas —la retroalimentación de Planck negativa, la retroalimentación del vapor de agua, la retroalimentación entre el hielo y el albedo, la retroalimentación de la tasa de lapso y la retroalimentación de las nubes— dentro de una sola ganancia total de las retroalimentaciones climáticas: la sensibilidad climática en equilibrio es igual al forzamiento radiativo que produce una duplicación de la concentración de dióxido de carbono, cercano a tres coma siete vatios por metro cuadrado, dividido por esa misma ganancia total de las retroalimentaciones climáticas, con el signo invertido. El valor más probable de la sensibilidad climática en equilibrio, según la evaluación científica internacional más reciente sobre el clima, es de tres grados Celsius, dentro de un rango probable de entre dos grados y medio y cuatro grados: ese mismo forzamiento radiativo por duplicación de dióxido de carbono con el que empezó a definirse la respuesta del sistema climático en el primer párrafo es, en última instancia, lo que la sensibilidad climática en equilibrio traduce en un aumento concreto de la temperatura superficial una vez que todas las retroalimentaciones climáticas terminan de actuar.

ID:669