retroalimentación en la nube, ¿un problema que pronto se resolverá?

A veces descritas como la bestia negra de los modeladores, las nubes han sido la principal causa de incertidumbre en las proyecciones climáticas durante más de cincuenta años. No obstante, los avances recientes han permitido comprender mejor cómo están cambiando a medida que el clima se calienta. Múltiples líneas de evidencia, incluido un estudio publicado el 27 de julio en la revista PNAS, ahora indican que las nubes tienen un efecto amplificador de débil a moderado sobre el calentamiento global.

Para duplicar la concentración de dióxido de carbono atmosférico (CO2), se espera que el clima global se caliente de 1,5 ° C a 4,5 ° C. Este valor corresponde a lo que los científicos llaman sensibilidad climática. Indica cuánto varía la temperatura promedio en la superficie de la Tierra cuando se impone una perturbación de referencia en el sistema.

Sin embargo, desde la publicación del informe de Charney en 1979, el margen de incertidumbre que acompaña a la estimación de la sensibilidad climática ha cambiado muy poco, a pesar de la considerable mejora en los modelos climáticos y nuestra comprensión de los procesos físicos y químicos en el trabajo. ¿Cómo explicar la persistencia de esta diferencia de varios grados entre las distintas simulaciones?

Nubes: múltiples mecanismos de escala fina

Hoy como ayer, la incertidumbre más importante sobre la magnitud del calentamiento futuro proviene de las nubes. De hecho, por su interacción con la radiación solar y el flujo infrarrojo terrestre, ejercen una influencia profunda y múltiple en el equilibrio energético del planeta. Mientras que algunas nubes tienden a enfriar el clima, otras ayudan a calentarlo.

Balance energético del sistema climático. El flujo solar aparece en amarillo, el flujo infrarrojo emitido por la Tierra aparece en naranja. Los relacionados con el ciclo del agua y la convección seca aparecen en gris oscuro y rojo, respectivamente. Observe cómo las nubes interactúan de formas complejas con todos estos flujos. Crédito: IPCC / AR5

Estimar cómo el cambio climático alterará el equilibrio entre estas dos influencias requiere una gran complejidad. Y con razón, este depende del tipo de nubes, pero también de su extensión, su altitud, su grosor y su composición. La diversidad de los mecanismos por los cuales las nubes influyen en las transferencias de energía lo trae todo un espectro de efectos en competencia cuyo resultado está lejos de ser trivial.

Además, los modelos utilizados para anticipar el futuro aún no permiten resolver las escalas espaciales más finas necesarias para una buena representación de la física de las nubes. Por tanto, a falta de algo mejor, se utilizan representaciones simplificadas. Uno en el otro surge una amplia gama de resultados. Algunos modelos calculan una amplificación del calentamiento por las nubes, otros una influencia neutra o incluso una leve atenuación.

En resumen, los cambios en la cobertura de nubes pueden amortiguar el cambio climático y amplificarlo. Esto se conoce como retroalimentación de nube negativa o positiva, respectivamente. El trabajo reciente, sin embargo, ha aclarado las cosas. Según lo respaldado por un nuevo estudio, parece cada vez con mayor claridad que las nubes tienen y tendrán un efecto amplificador de débil a moderado sobre el calentamiento global.

El comienzo de una convergencia de resultados

En su artículo, los investigadores aprovecharon una amplia gama de observaciones satelitales. Al aplicar un algoritmo de aprendizaje automático a los datos, pudieron aislar el papel de las nubes y su respuesta al aumento de las temperaturas globales en las últimas décadas. Los resultados apuntan a un valor de sensibilidad climática de 3 ° C, descartando valores de sensibilidad inferiores a 2 ° C.

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Intervalo de sensibilidad climática obtenido en el marco del estudio discutido (panel A y B, en azul). El intervalo dado por el IPCC aparece en rojo (IPCC) y el resultante de los modelos climáticos en círculos negros (CMIP). Una línea negra horizontal marca el valor de sensibilidad más probable. Créditos: @PauloCeppi.

Entre los mecanismos involucrados, podemos sugerir una reducción de la nubosidad baja en la zona subtropical. Con una superficie reflectante reducida, aumenta la cantidad de radiación solar que ingresa al sistema climático. Por otro lado, las nubes altas tienden a ganar altitud a medida que la atmósfera se calienta. De hecho, cuando la temperatura aumenta, la atmósfera se expande. Sin embargo, con picos ubicados en niveles más fríos, su efecto invernadero se acentúa.

Anticipamos que nuestro enfoque permitirá restricciones más estrictas en las proyecciones del cambio climático, incluidos sus múltiples impactos socioeconómicos y ecológicos. », Indica el artículo en su resumen. Si bien todavía quedan muchos puntos por trabajar, las piezas del rompecabezas se están uniendo a un ritmo cada vez mayor y, por lo tanto, las esperanzas de domesticar finalmente a la bête noire se expresan con una fuerza sin precedentes.