Análisis (CR)2: Hay que hacerle caso a la voz de la experiencia: ¿Qué nos dice la Tierra sobre los cambios que se vienen?

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    Por Fabrice Lambert, investigador asociado del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR)2, y académico del Instituto de Geografía de la Pontificia Universidad Católica de Chile

    “El mundo está cambiando: lo siento en el agua, lo siento en la tierra, lo huelo en el aire”, decía Bárbol sobre la Tierra Media en el libro El Señor de los Anillos (o Galadriel en la trilogía cinematográfica). Y sí, nuestro mundo está cambiando, y así lo ha planteado también el último informe del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), pero ¿qué tan rápido está cambiando? ¿Y cuáles serán los impactos de estos cambios planetarios?

    La misma Tierra nos puede dar una respuesta sobre la velocidad y los posibles efectos de estos procesos. Así lo ha determinado un estudio publicado en la revista científica Nature geoscience que combina registros paleoclimáticos, paleoecológicos y arqueológicos, y señala que estos cambios también pueden ocurrir en el futuro próximo, llegando a desafiar, incluso, nuestra capacidad humana para adaptarnos.

    El cambio climático antropogénico es conocido por el calentamiento global a largo plazo y cambios progresivos sobre décadas y centenares. Pero, mirando en el pasado, podemos encontrar ejemplos de cambios abruptos, donde en pocos años o décadas ocurrió una reorganización del sistema climático, ecológico o sociológico de una región. Estos cambios abruptos son relacionados a “puntos de quiebre” (tipping points, por su nombre en inglés). Los puntos de quiebre son definidos por cambios en un sistema (climático, ecológico, sociológico, etc.) que ocurren mucho más rápidamente que el forzante de este cambio. Un ejemplo clásico es el derretimiento progresivo de las grandes capas de hielo de América del Norte y Eurasia durante la última transición de la edad glaciar a la edad interglaciar, ocurrida entre 18.000 y 8.000 años atrás, que muy lentamente subió el nivel del mar. Cuando el mar finalmente llegó al umbral de lo que hoy día se conoce como el mar Negro (alrededor de 9.000 años atrás), se inundó súbitamente toda esta región que antes no estaba sumergida.

    Esta investigación, realizada por Brovkin y colaboradores (2021), da a conocer los cambios abruptos ocurridos en los últimos 30 mil años en nuestro planeta y cómo estos generaron impactos en cascada en distintos sistemas ambientales en un corto periodo de tiempo (Figura 1). Cabe explicar qué son los impactos en cascada: son aquellos donde una causa genera un efecto en un parte del sistema, y esto, a su vez, es la causa de un efecto en otra parte del sistema, y así sucesivamente. Por ejemplo, un cambio progresivo en la órbita de la Tierra produce un cambio abrupto en la temperatura y precipitación de una región (sistema climático), lo que cambia la cobertura vegetal desde pastos a desierto (sistema ecológico), lo que produce hambruna, emigración y hasta el colapso de una civilización (sistema social).

    Figura 1: Ejemplo de diversos cambios abruptos ocurridos en el pasado y cascada de consecuencias en los distintos sistemas. Fuente: Elaboración propia.

    Así es como funciona el llamado Sistema Tierra, y esta investigación lo ejemplifica con los casos mejor documentados en los registros geológicos y arqueológicos. Un ejemplo emblemático en los registros paleoclimáticos son los denominados eventos “Dansgaard-Oeschger” que resultaron de la interacción entre el océano y las capas de hielo durante los periodos glaciares, variaciones a largo plazo en la temperatura del océano Atlántico sur y norte que produjeron un aumento abrupto de la corriente del Golfo. Durante estos eventos, la temperatura en toda la región del Atlántico noreste subió drásticamente en pocas décadas (hasta 15 °C en Groenlandia y varios grados en Europa) para después volver a condiciones glaciares sobre unos siglos. Estos cambios en el sistema climático tuvieron repercusiones abruptas en ecosistemas marinos del Atlántico y terrestres en Europa.

    Otro ejemplo que incluye también el sistema social ocurrió durante el Período Húmedo de África (PHA), momento en que el Sahara era un espacio verde con hierba y lagos (Figura 2). Cuando las variaciones naturales a largo plazo de la órbita del planeta llegaron a un valor umbral, esto provocó en pocas décadas un desplazamiento de la ruta del monzón de África del Norte, disminuyendo las precipitaciones. Esto conllevó al término del PHA, con secamiento de lagos, erosión del suelo, emisiones de polvo, sequía y estableciendo, finalmente, el desierto del Sahara. Estos cambios, a su vez, hicieron colapsar a los vertebrados terrestres en la región, además de modificar a las sociedades pastoriles del norte de África (por ejemplo, la transición del Imperio Antiguo de Egipto al Nuevo).

    Figura 2: Se grafica el cambio en cascada en los distintos sistemas ocurrido durante el Periodo Húmedo de África debido a un lento cambio en la órbita terrestre. Fuente: modificado de Brovkin et al (2021).

    Otro ejemplo es cómo constantes erupciones volcánicas ocurridas en escala de décadas fueron la causa probable de un rápido enfriamiento ocurrido en el siglo VI que provocó hambruna y la reorganización social de Europa (transformación del Imperio Romano Oriental) y Asia (inicio del Imperio Árabe).

    En el futuro cercano existen varios puntos de quiebre en el sistema climático que los humanos podríamos provocar debido a nuestras emisiones de gases de efecto invernadero. Estos incluyen, por ejemplo, el derretimiento abrupto de las capas de hielo de Groenlandia y Antártica del Oeste, que la corriente del Golfo deje de fluir o el colapso de la selva amazónica.

    ¿Cómo podemos saber si estamos a punto de alcanzar una de estas reorganizaciones abruptas o si todavía están lejanas en el futuro? En el pasado, muchos de los cambios abruptos eran acompañados por señales de alerta temprana. Por ejemplo, antes del cambio del PHA ocurrieron varias megasequías en África del Norte. Otros cambios abruptos eran precedidos por cambios en las características estadísticas de variables climáticas o ecológicas. Lamentablemente, no se ha encontrado hasta ahora en los registros paleoclimáticos o en los modelos señales precursores claros que indiquen la inminencia de un punto de quiebre. ¡Pero esto no significa que no existan! Aunque la resolución temporal y la cobertura espacial de registros paleoclimáticos y paleoecológicos ha mejorado mucho en las últimas dos décadas, los datos existentes no son suficientemente precisos para esta tarea. Los que necesitamos están ahí afuera, esperando ser descubiertos. Como dice Gandalf, “En caso de duda, ¡siempre sigue tu nariz!”

    Referencias

    Brovkin, V., Brook, E., Williams, J. W., Bathiany, S., Lenton, T. M., Barton, M., DeConto, R., Donges, J., Ganopolski, A., McManus, J,. Praetorius, S., de Vernal, A., Abe.Ouchi, A., Cheng, H., Claussen, M., Crucifix, M., Gallopin, G., Iglesias, V., Kaufman, D. Kleinen, T., Lambert, F. van der Leeuw, S. Liddy, H., Loutre, MF., McGee, D., Rehfeld, K., Rhodes, R., Seddon, A., Trauth, M., Vanderveken, L. & Yu, Z. (2021). Past abrupt changes, tipping points and cascading impacts in the Earth system. Nature Geoscience, 1-9. https://doi.org/10.1038/s41561-021-00790-5