René Garreaud, investigador Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR2) y académico del Departamento de Geofísica (DGF) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile; Maisa Rojas, académica DGF de la FCFM, U. de Chile; y Rodolfo Sapians, investigador CR2 y académico del Departamento de Psicología de la Facultad de Ciencias Sociales, U. de Chile
- La próxima generación de proyecciones climáticas se basará en nuevos escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero. Estos excluyen las perspectivas más pesimistas del pasado, destacando el éxito relativo de las medidas de mitigación implementadas en las últimas décadas, pero indican que, siguiendo su curso actual, el mundo avanza hacia niveles de cambio climático peligrosos, enfatizando la necesidad de profundizar la acción climática.
Vislumbrando el futuro mediante modelos
Múltiples factores determinan el clima terrestre, dentro de los cuales la concentración atmosférica de ciertos gases (como el dióxido de carbono y el metano) tiene una importancia fundamental, pues altera el balance de energía de nuestro planeta y su incremento en el último siglo explica gran parte de los cambios climáticos observados (Masson-Delmotte et al., 2021). Actualmente, poseemos un buen entendimiento de cómo estos «gases con efecto invernadero» (GEI) alteran el clima a nivel global y regional y si conociéramos los niveles de GEI del futuro, podríamos tener una buena idea de cómo sería el clima del futuro, empleando modelos de circulación general (GCM, por sus siglas en inglés) que simulan en forma numérica la dinámica y termodinámica de la atmósfera.
Desarrollados desde los años 1960, los GCM son cada vez más confiables y detallados, pues tienen una mayor resolución espacial y han ido incorporando el acoplamiento de la atmósfera con otros componentes del sistema terrestre, como el océano, el hielo marino e incluso la biósfera (Figura 1). Actualmente, existen más de treinta centros internacionales con capacidad de realizar simulaciones climáticas empleando GCM. Los esfuerzos de proyectar el clima del futuro se realizan en forma coordinada por el proyecto internacional CMIP (Coupled Model Intercomparison Project, Dunne et al., 2025) y sus resultados son un insumo esencial para la comunidad científica internacional y en especial para las evaluaciones periódicas que realiza el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés).
Figura 1. Evolución de los modelos climáticos utilizados en los informes de evaluación del IPCC que muestran cómo diferentes componentes, incluidos los biogeoquímicos, se han acoplado en modelos climáticos integrales a lo largo del tiempo. El tamaño de los símbolos indica, además, la mayor resolución que los modelos tienen en las versiones más recientes. Tomado de Ambrizzi et al., 2018
Escenarios futuros de GEI
Desde mediados del siglo XIX se ha observado un continuo incremento de la concentración de gases con efecto invernadero en la atmósfera terrestre. Por ejemplo, la concentración del dióxido de carbono (CO2) ha aumentado desde el valor preindustrial cercano a 280 partes por millón (ppm) antes de 1850 a unas 423 ppm en la actualidad. Está muy bien establecido que este incremento se debe a las actividades humanas, especialmente la quema de combustibles fósiles, la expansión de la agricultura y la ganadería, y otras actividades industriales. Por ejemplo, la Figura 2 muestra el permanente incremento de las emisiones de CO2 desde niveles cercanos a cero a comienzos del siglo XX hasta unas 20 gigatoneladas (un millón de toneladas) por año en la actualidad.
Figura 2: Emisiones de dióxido de carbono (CO2, en gigatoneladas por año) históricas (línea negra) junto con las proyectadas en los escenarios empleados en CMIP6 (Shared Socioeconomic Pathways, SSP, líneas de colores delgadas) y las que serán empleadas en CMIP7 (líneas de colores gruesas). También se muestran las emisiones del escenario RCP8.5 (empleado en CMIP5, línea punteada) y el rango de emisiones en los escenarios de línea base de CMIP5/6 a fines del siglo (barra rosada a la derecha del gráfico). Adaptado de Carbon Brief junto a cálculos propios.
En contraste, la evolución de las concentraciones de GEI durante el resto del siglo XXI y más adelante es desconocida debido a su dependencia de las actividades humanas. Aun así, existen límites físicos de estas concentraciones. Por ejemplo, si de forma instantánea desaparecieran las emisiones de CO2 su concentración permanecería en niveles cercanos a los actuales debido a la lenta absorción de este gas en el sistema terrestre. Por otro lado, una cota superior de concentración del CO2 se puede estimar suponiendo el uso de todas las reservas accesibles de carbono en el planeta. Ninguno de estos límites parece plausible.
Frente a esto, expertos en economía, energía, tecnologías, geopolítica y otras disciplinas han desarrollado escenarios de emisiones de GEI, empleando modelos de evaluación integrada (IAM por sus siglas en inglés, Van Vuuren et al., 2014) que consideran distintas formas en que la humanidad se desarrollará, incluyendo el crecimiento de la población, el consumo de energía, la disponibilidad de combustibles fósiles e implementación de políticas. Una vez definidas las trayectorias de emisiones de GEI, se pueden estimar las concentraciones de estos gases en la atmósfera, las que a su vez se emplean en los GCM para proyectar el clima del futuro. Enfatizamos “proyectar” pues, a diferencia del pronóstico del tiempo de mañana que debe verificarse[1], el clima futuro obtenido de un GCM es contingente al escenario de GEI que se ha prescrito.
Desde los primeros esfuerzos de proyectar el clima a fines del siglo XXI por parte de CMIP-1 (desarrollado en 1995; Lambert y Boer, 2001), se ha considerado una amplia gama de escenarios de emisiones plausibles. Estos se dividen en dos grandes grupos: escenarios línea base[2] —sin esfuerzos adicionales para atenuar el cambio climático— y escenarios de mitigación —donde se prevén esfuerzos coordinados en este sentido—. Dentro de cada grupo de escenarios hay múltiples alternativas, unas más optimistas, otras más pesimistas, cada una de las cuales se refleja en una serie temporal de concentraciones de GEI.
Por ejemplo, en preparación para CMIP5 se elaboraron diversos escenarios de emisiones denominados trayectorias de concentración representativas (RCP por sus siglas en inglés; Van Vuuren et al., 2011) que pueden ser resumidos en el desbalance que generan entre la energía que entra y sale de la atmósfera terrestre, determinando así el nivel de calentamiento global para compensar esa diferencia. Para CMIP6, se construyó un nuevo conjunto de escenarios con un rango más amplio denominado trayectorias socioeconómicas compartidas (SSP por sus siglas en inglés; O’Neill, et al., 2015). Como se muestra en la Figura 2, todas las trayectorias comienzan con emisiones de unas 30 gigatoneladas de CO2 el año 2015 y llegan hasta 120 gigatoneladas a fines de siglo en algunos escenarios de línea base. Entre estos se destaca el RCP8.5, cercano al percentil 90 % de los escenarios de línea base, con un continuo crecimiento de emisiones de CO2 hasta unas 100 gigatoneladas -y concentraciones superiores a las 1300 ppm- a fines del siglo. Su construcción provenía de un escenario en el que se combinaban alto crecimiento poblacional, lento crecimiento económico y progreso tecnológico modesto, lo que llevaba a una alta demanda energética y emisiones de gases de efecto invernadero sin políticas climáticas (Riahi et al., 2011). Para CMIP6, se consideró un escenario aún más extremo denominado SSP5-8.5.
¿Qué escenario considerar?
Considerando la amplia gama de escenarios disponibles para forzar un GCM, surge la pregunta sobre cuál de estos usar si queremos proyectar el clima del futuro. La elección depende de la aplicación que daremos a estas proyecciones.
Si el objeto es entender los mecanismos físicos en los que el cambio climático altera ciertos fenómenos —como la ocurrencia de hipersequías en Chile central o tormentas extremas en la Patagonia— se privilegian escenarios de altas emisiones / concentraciones, pues aumenta la razón entre la señal forzada y la variabilidad natural. Esto explica por qué la gran mayoría de artículos científicos emplean simulaciones en las que se utiliza el escenario RCP8.5 o SSP5-8.5, enfatizando, eso sí, la orientación exploratoria de estos trabajos.
Un segundo uso de los GCM (y modelos relacionados) es estimar cambios en los niveles de riesgo climático[3] en el futuro, un elemento fundamental de planificación de mediano y largo plazo en diversos niveles. Como el objeto de este tipo de análisis es tomar medidas preventivas y de adaptación frente al cambio climático, es razonable seleccionar un escenario “pesimista” de línea base. Este principio precautorio justificó el uso de RCP8.5, por ejemplo, en el Atlas de Riesgo Climático (ARClim) para Chile, desarrollado en el año 2020 siguiendo el estándar del momento.
De esta forma, el uso de RCP8.5/SSP5-8.5 ha sido el escenario más empleado durante la última década en trabajos de investigación científica y estimaciones de cambio de riesgo climático con fines de prevención. No obstante, la plausibilidad de RCP8.5 y SSP5-8.5 comenzó a ser cuestionada por varios estudios (Hausfather y Peters, 2020; Engels et al., 2024) debido a la disponibilidad real de combustibles fósiles para sustentar las altas emisiones de GEI que esos escenarios suponen.
Recalculando el futuro
En la actualidad se está preparando un nuevo conjunto coordinado de simulaciones de clima del futuro que incluye un mayor número de GCM, el proyecto CMIP7 (Dunne et al., 2025). Al igual que sus predecesoras, las simulaciones de CMIP7 requieren escenarios de emisiones de GEI para lo cual se ha desarrollado un proyecto paralelo —ScenarioMIP-CMIP7— cuyos resultados se han dado a conocer en el reciente trabajo de Van Vuuren et al. (2026) y han sido aprobados por el Programa Mundial de Investigación del Clima (WCRP).
El ScenarioMIP-CMIP7 contempla múltiples futuros, incluyendo un escenario High-end, con emisiones tan altas como se consideren plausibles, basándose en la suposición de desarrollos que incluyen una reversión de las políticas de mitigación actuales (por lo cual no es un escenario de línea base). Aunque en el paper de Van Vuuren et al. no se reportan las concentraciones de GEI a fines de siglo, los autores incluyen una estimación preliminar del cambio de temperatura global para cada escenario (Figura 3). Para el escenario High-end este valor resulta en unos 3.3 °C respecto al promedio 1950-1960 (1.9 °C adicionales al valor actual). En consecuencia, los autores notan que “este escenario resulta en forzamientos por debajo de SSP5-8.5”.
Así, el peor escenario plausible que será empleado en CIMP7 es “menos malo” que el peor escenario empleado en ejercicios previos. Esto también significa que ahora los escenarios RCP8.5 / SSP5-8.5 se consideran no plausibles, considerando las tendencias de los costos de las energías renovables, la aparición de políticas climáticas y las tendencias recientes de emisiones.
El ScenarioMIP-CMIP7 incluye, además, un escenario Medium que incluye las políticas «implementándose oficialmente», pero sin los compromisos de las Contribuciones Determinadas a Nivel Nacional (NDC, por sus siglas en inglés) y sin anuncios de emisiones netas cero, salvo que estén respaldados por políticas explícitas. Este enfoque implica que Medium es un escenario de línea base hacia donde se dirige el mundo bajo las políticas actuales que permite evaluar riesgos físicos, socioeconómicos y ecológicos futuros.
Figura 3. Rango de calentamiento global esperado bajo los escenarios ScenarioMIP-CMIP7. Se destacan las trayectorias Medium (línea base) y High-end (reversión de las medidas actualmente implementadas). También se indica el promedio del calentamiento esperado hacia fines de siglo bajo el escenario RCP8.5 (círculo rojo), el promedio de los escenarios de línea base empleados en CMIP5 (círculo violeta) y el promedio bajo el escenario Medium CMIP7 (círculo celeste). El calentamiento (respecto al promedio 1850-1900) se estimó con el modelo FaIR (no usando GCMs). Adaptado de Van Vuuren et al. (2026)
¿Haciendo la tarea?
El escenario RCP8.5, formulado hace más de una década, era un escenario de línea base pesimista. Una trayectoria que podía ocurrir sin mitigación adicional a las pocas acciones que existían en ese momento, antes de que se lograra el Acuerdo de París. De seguir ese camino, el promedio de calentamiento hacia fines del siglo respecto a la condición preindustrial se estimaba en unos 4.5 °C (Figura 3). Al considerar los otros escenarios de línea base contemplados en ese momento, el promedio de calentamiento se situaba en 3.5 °C (Van Vurren et al., 2011).
El escenario Medium para CMIP7 emplea políticas «implementándose oficialmente» bajo el cual las estimaciones iniciales de calentamiento global hacia fines de siglo son cercanas a los 2.8 °C. Comparando entonces el escenario de línea base de CMIP7 con sus predecesores, se advierte una disminución en las proyecciones de calentamiento global hacia fines de siglo entre 0.7 °C y 1.7 °C (Figura 3), un notable avance en las medidas de mitigación implementadas globalmente. Esto enfatiza que las consecuencias adversas del cambio climático de origen antropogénico aún pueden aminorarse mediante la coordinación y negociación de “políticas climáticas” más ambiciosas a nivel global y nacional (como la Ley Marco de Cambio Climático de Chile), la descarbonización de la economía y avances tecnológicos en la generación de energías limpias.
Aunque este éxito es bienvenido, también es relativo y frágil. Los 2.8 °C de calentamiento global hacia fines de siglo bajo Medium aún conllevan cambios climáticos y ambientales de gran riesgo para la población y el medio ambiente. Por tanto, es urgente implementar medidas de mitigación adicionales para atenuar las consecuencias del cambio climático. Por otro lado, la existencia del escenario High-end es una llamada de alerta, pues una regresión de las medidas de mitigación en curso nos llevaría a niveles aún más críticos de calentamiento global con impactos negativos sobre las personas y el planeta.
Referencias
Ambrizzi, T., Reboita, M. S., da Rocha, R. P., & Llopart, M. (2019). The state of the art and fundamental aspects of regional climate modeling in South America. Annals of the new york academy of sciences, 1436(1), 98-120. https://doi.org/10.1111/nyas.13932
Dunne, J. P., Hewitt, H. T., Arblaster, J. M., Bonou, F., Boucher, O., Cavazos, T., … & Taylor, K. E. (2025). An evolving Coupled Model Intercomparison Project phase 7 (CMIP7) and Fast Track in support of future climate assessment. Geoscientific Model Development, 18(19), 6671-6700. https://doi.org/10.5194/egusphere-2024-3874
Hausfather, Z., & Peters, G. P. (2020). RCP8. 5 is a problematic scenario for near-term emissions. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(45), 27791-27792. https://doi.org/10.1073/pnas.2017124117
Lambert, S. J., & Boer, G. J. (2001). CMIP1 evaluation and intercomparison of coupled climate models. Climate dynamics, 17(2), 83-106. https://doi.org/10.1007/PL00013736
Masson-Delmotte, V., Zhai, P., Pirani, A., Connors, S. L., Péan, C., Berger, S., … & Zhou, B. (2021). Climate change 2021: the physical science basis. Contribution of working group I to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change, 2(1), 2391. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_FullReport_small.pdf
O’Neill, S., Williams, H. T., Kurz, T., Wiersma, B., & Boykoff, M. (2015). Dominant frames in legacy and social media coverage of the IPCC Fifth Assessment Report. Nature climate change, 5(4), 380-385. https://doi.org/10.1038/nclimate2535
Riahi, K., Rao, S., Krey, V., Cho, C., Chirkov, V., Fischer, G., … & Rafaj, P. (2011). RCP 8.5—A scenario of comparatively high greenhouse gas emissions. Climatic change, 109(1), 33. DOI 10.1007/s10584-011-0149-y. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0149-y
Van Vuuren, D. P., Edmonds, J., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A., Hibbard, K., … & Rose, S. K. (2011). The representative concentration pathways: an overview. Climatic change, 109(1), 5. DOI 10.1007/s10584-011-0148-z. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0148-z
Van Vuuren, D. P., Kriegler, E., O’Neill, B. C., Ebi, K. L., Riahi, K., Carter, T. R., … & Winkler, H. (2014). A new scenario framework for climate change research: scenario matrix architecture. Climatic change, 122(3), 373-386. DOI 10.1007/s10584-013-0971-5. https://doi.org/10.1007/s10584-013-0906-1
Van Vuuren, D., O’Neill, B., Tebaldi, C., Chini, L., Friedlingstein, P., Hasegawa, T., … & Ziehn, T. (2026). The scenario model intercomparison project for CMIP7 (scenariomip-CMIP7). EGUsphere, 2025, 1-38. https://doi.org/10.5194/egusphere-2024-3765
Notas
[1] Un pronóstico del tiempo (menos de una semana) está basado en las leyes que rigen la dinámica y termodinámica de la atmósfera, las cuales son representadas por ecuaciones en modelos numéricos. Son ecuaciones “exactas” y deberían entregar un pronóstico “perfecto” cuando se integran en el tiempo. En la práctica esto no ocurre pues las condiciones iniciales siempre tendrán un cierto grado de incertidumbre. Los GCM emplean los mismos modelos numéricos, pero al ser integrados por décadas, pierden relación con la condición inicial. Las salidas de estos modelos no pretenden hacer un pronóstico de un día o año del futuro, sino entregar una distribución estadística de las condiciones meteorológicas del futuro. Esta distribución depende de las “condiciones de borde” del modelo, dentro de las cuales la concentración de GEI juega un papel fundamental.
[2] También referido como business as usual en inglés
[3] El nivel de riesgo frente a amenazas climáticas en el futuro depende de los cambios en la amenaza (que podemos estimar usando las salidas de los GCM), pero también de los cambios en la exposición y la vulnerabilidad de la sociedad y del medio ambiente. Estos últimos elementos son mayormente desconocidos y muchas veces el problema se (sobre) simplifica suponiendo que se mantiene como en la actualidad.