Por Stuart A.Harris. Departamento de Geografía, Universidad de Calgary, Canadá
(29 Septiembre, 2023)
Resumen
Este artículo compara las ideas contenidas en los principales artículos científicos sobre el cambio climático publicados desde la Segunda Guerra Mundial para llegar a un consenso sugerido por nuestro conocimiento actual sobre los cambios climáticos y sus causas. El dióxido de carbono (CO2) atmosférico sólo se sugiere como la causa en una teoría que, a pesar de su amplia aceptación por parte de los políticos, los medios de comunicación y el público, ignora los hallazgos de otros estudios, incluidas las ideas contenidas en los ciclos de Milankovitch. Tampoco explica el conocido mapa de la NASA de los cambios entre las temperaturas medias anuales globales de 1951-1978 y 2010-2019. Las otras teorías de oceanógrafos, científicos de la Tierra y geógrafos concuerdan en señalar que las variaciones en el clima son el resultado del calentamiento solar diferencial de la Tierra, que da como resultado una serie de procesos que redistribuyen el calor para producir una gama más uniforme de climas alrededor de la superficie de la Tierra. Los factores claves son la forma de la Tierra y los ciclos de Milankovitch, la distribución de las masas terrestres y acuáticas, las diferencias entre el calentamiento de la tierra y el agua, las corrientes y puertas oceánicas, las masas de aire y los huracanes. Los bajos niveles de dióxido de carbono atmosférico durante los eventos fríos podrían resultar en una cantidad insuficiente de este gas para sustentar la fotosíntesis en las plantas, lo que resultaría en el exterminio de la mayor parte de la vida en la Tierra tal como la conocemos. El ciclo de Milankovitch de 23 ka (23 mil años) ha comenzado a reducir la insolación invernal recibida en la superficie de la atmósfera en las latitudes medias del hemisferio norte a partir de 2020. Esto da como resultado un clima extremo a medida que la insolación invernal que llega a la superficie de la atmósfera en las latitudes más altas del hemisferio norte disminuye mientras que las temperaturas del aire en verano aumentan, presagiando el inicio de la próxima glaciación. Se ofrece un breve resumen de algunos de los cambios climáticos y sus consecuencias que pueden esperarse en el oeste de Canadá durante los próximos 11,5 ka (11,5 mil años).
Palabras claves: Cambio climático; clima futuro esperado en el oeste de América del Norte; avances glaciales ; Ciclos de Milankovitch; Implicaciones para futuras fuentes de energía.
Imagen arriba: Mastodontes en Groenlandia, hace dos millones de años.
1. Introducción
Desde que la biota se desarrolló por primera vez en la superficie de la Tierra, el clima siempre ha sido fundamental para su supervivencia. Esto ha dado lugar a numerosos ejemplos de historias sobre eventos catastróficos transmitidos por humanos de generación en generación relacionados con condiciones climáticas extremas, por ejemplo, las sagas de los pueblos islandeses, el Arca de Noé en la Biblia. Durante el siglo XIX se realizaron importantes avances, incluido el desarrollo de la cartografía geológica, que implicó la interpretación de los entornos pasados en los que se depositaron las rocas en el sur de Inglaterra, junto con las primeras estimaciones de su edad. La exploración del mundo había llegado a una etapa en la que los climatólogos franceses y alemanes pudieron desarrollar buenos mapas del clima del mundo junto con una clasificación aceptable que todavía se utiliza ampliamente [1]. Poco a poco se fueron aclarando los procesos implicados en la erosión; Por ejemplo, la teoría glacial de Karl Schrimper y Louis Agassiz reemplazó parte de la teoría diluvial que había prevalecido durante décadas [2].
Uno de los avances clave fue la comprensión del papel de las relaciones Tierra-Sol. Hay un grupo especial de ciclos que son críticos para determinar la cantidad de radiación solar que llega a un lugar determinado de la superficie de la Tierra durante largos períodos de tiempo, a saber, los ciclos de Milankovitch, pensados por primera vez por Adhemar (Croll [3, 4]). Milankovich [5, 6] perfeccionó los cálculos del efecto de los tres tipos de movimientos orbitales de la Tierra que pueden alterar la radiación solar entrante hasta en un 25% en las zonas subtropicales (30°-60° al norte y al sur del ecuador). Estos son: la forma de la órbita de la Tierra (excentricidad, un ciclo de 100.000 años), el ángulo de inclinación del eje de la Tierra con respecto al plano orbital de la Tierra (oblicuidad, de 21,1° a 24,5° en un ciclo de 41.000 años) y la Dirección en la que apunta el eje de rotación de la Tierra (precesión, un ciclo de 23.000 años). Milankovitch calculó que los períodos fríos podrían ocurrir aproximadamente cada 41.000 años. Trabajos posteriores muestran que estos son fenómenos clave que afectan el clima de la Tierra.
Para avanzar en climatología, se ha demostrado que es necesaria una base de datos buena y fiable de las propiedades constituyentes del clima para obtener un promedio razonable para ese intervalo de tiempo. La dificultad es hacer frente a la tremenda variedad de las condiciones en toda la Tierra en todas las escalas de tiempo. Los datos también deben ser completos y obtenerse mediante un método de medición consistente para todas las estaciones. Lo ideal es que no haya interrupciones en los datos, aunque esto no suele conseguirse. Los cambios en la metodología, el equipo y el almacenamiento de grandes volúmenes de datos han sido problemas importantes. Como resultado, la mayoría de los científicos que estudian el tema trabajan con modelos de meteorología y predicción del tiempo.
Este artículo examinará las nuevas teorías sobre las causas y mecanismos del cambio climático que se han sugerido desde la Segunda Guerra Mundial. Son bastante revolucionarios y aprovechan los avances más recientes en instrumentación, los nuevos descubrimientos de los oceanógrafos, la vigilancia continua de los factores ambientales y el banco de datos en rápido crecimiento utilizando métodos actualizados. Sin embargo, primero es necesario resumir los recientes descubrimientos sobre el mecanismo del cambio climático global.
2. Nuevos datos sobre el mecanismo del calentamiento global
Ahora se sabe que la radiación solar suministra más del 99,95% de la energía total que impulsa el clima mundial [7]. El hecho de que la mayor parte de la radiación solar llegue a la superficie de la Tierra a lo largo de la zona entre los trópicos de Capricornio y Cáncer, disminuyendo hacia los polos, da como resultado un enorme desequilibrio en la distribución inicial del calor alrededor del globo. La cantidad de calor solar en las latitudes polares a lo largo del año varía mucho, y las latitudes polares reciben considerablemente más energía solar en verano que en invierno, cuando no reciben luz solar. Como resultado, en el hemisferio invernal, la diferencia en el calentamiento solar entre el ecuador y ese polo es muy grande. Esto provoca los patrones de circulación a gran escala que se observan en la atmósfera del hemisferio norte. La diferencia en el calentamiento solar entre el día y la noche también impulsa el fuerte ciclo diurno de la temperatura de la superficie terrestre.
2.1. Propiedades térmicas de la superficie terrestre.
Un total del 70% de la superficie de la Tierra está formada por agua y el resto por tierra (roca, suelo o hielo). El albedo del hielo oscila entre 0,5 y 0,7, por lo que las superficies cubiertas de hielo y nieve reflejan gran parte de la radiación solar entrante hacia el espacio. El agua tiene una capacidad calorífica muy alta (4.187 mJ/m 3 K), por lo que puede almacenar o transportar grandes cantidades de calor en un volumen determinado de agua [8]. Además, absorbe más de cinco veces más calor que el suelo o la roca, ya que es translúcido [9, 10]. Las corrientes, la convección y la acción de las olas mezclan el agua, mientras que la transmisión en una roca o sedimento debe realizarse por conducción. La rerradiación sólo ocurre en la capa superficial (agua o tierra).
2.2. Transporte de calor hacia los polos.
El aire seco tiene una baja capacidad calorífica, pero el aire puede transportar humedad en forma de vapor de agua, gotas de agua o nieve. Cuando se trata de gotas de agua, la cantidad de agua transportada puede ser enorme durante los monzones y los huracanes. En consecuencia, las corrientes oceánicas cálidas y los huracanes son los principales portadores de calor desde los trópicos hacia las regiones polares [8]. También puede haber “ríos de agua” transportados a zonas terrestres por los monzones en zonas subtropicales.
Las corrientes oceánicas cálidas transportan grandes cantidades de calor hacia los polos, pero están limitadas por la distribución de la tierra y el agua ( Figura 1).
Figura 1. Distribución de corrientes marinas frías (azul) y cálidas (rojas) en el mundo [11]. Tenga en cuenta que la corriente fría circumpolar antártica impide que las corrientes cálidas calienten la Antártida, mientras que la cálida Corriente del Golfo penetra hacia el norte en las aguas subárticas del Atlántico norte.
Los espacios entre continentes forman puertas de entrada (angosturas) que ayudan al movimiento del calor [12]. En el hemisferio sur, la capa de hielo es circular excepto en el archipiélago de las Islas Malvinas, por lo que el calor no puede transportarse allí, mientras que el Océano Atlántico proporciona un camino para que la Corriente del Golfo caliente las tierras circundantes. Dado que la Tierra gira de oeste a este*, las masas de aire se mueven a velocidades variables hacia el este en forma de ondas (Ondas de Rossby) con frentes donde interactúan el aire cálido y el frío, produciendo precipitaciones [13]. La corriente de Kuroshio en el Océano Pacífico Norte es similar excepto que se desvía hacia el oeste cuando choca con el agua fría del deshielo glacial proveniente del río Wrangell-St. Cordillera Elias del sur de Alaska. La poca profundidad del agua (<50 m) en el estrecho de Bering también limita el movimiento del agua. Los huracanes también transportan grandes cantidades de calor hacia el norte, pero casi no se producen en el hemisferio sur.
2.3. Fuentes de masas de aire frío.
La fuente principal del antiguo y denso aire ártico se encuentra en los valles interiores de las montañas de Siberia del Norte, donde las temperaturas del aire más frías suelen superar los -65 °C en invierno [12]. Se alimentan en parte del drenaje de aire frío del Tíbet que fluye por su vertiente norte hasta el corredor Hexi, y se han registrado temperaturas frías similares en Fort Nelson, Columbia Británica [14], y en las montañas altas de Utah. El aire frío siberiano se mueve hacia el este a lo largo de tres rutas principales (Figura 2) y da como resultado patrones diferentes de capas de hielo durante la glaciación de Wisconsin en América del Norte. La ruta I se utiliza principalmente durante el crecimiento inicial de las capas de hielo y para cambiar el aire ártico a aire subtropical, provocando la desglaciación de las capas de hielo occidentales durante la retirada del hielo de su máxima extensión glacial y el comienzo del posterior evento interglacial.
Figura 2. Mapa que muestra la distribución del permafrost en el Ártico, junto con las isotermas medias del aire en superficie de enero (°C) y las corrientes cálidas y frías adyacentes [13]. Obsérvense los tres caminos principales (I a III) que sigue el aire ártico a medida que se mueve desde Siberia hasta el norte de Canadá y las posiciones de las principales corrientes oceánicas cálidas que traen calor desde los trópicos.
Las temperaturas más frías reportadas hasta la fecha provienen de la Antártida, donde hubo una disminución repentina de las temperaturas invernales en 2018 para establecer un nuevo récord diario de frío de -98 °C [15]. Debido a que es aproximadamente circular y está ubicada sobre el Polo Sur, la capa de hielo principal permanece fría durante todo el año y está rodeada por un mar helado. La corriente circunantártica actúa como un separador entre esta y los demás continentes del sur.
2.4. Fuentes de masas de aire caliente.
Sobre los océanos, esto se centra principalmente en la zona de convergencia intertropical entre los trópicos de Cáncer y Capricornio, donde el sol está encima durante parte del año [10] (Figura 1). Esta es las principales fuente de las corrientes oceánicas cálidas que transfieren calor hacia el norte en el hemisferio norte desde los principales centros calientes de los océanos. El sobrecalentamiento de las aguas tropicales también resulta en eventos monzónicos en tierra y “ríos de lluvia” que vienen hacia el noreste desde el Océano Índico y el Océano Pacífico Central y traen grandes cantidades de humedad a áreas subtropicales como la India y el suroeste de América del Norte.
En grandes extensiones de tierra, las masas de aire cálido se originan donde existen grandes desiertos secos, como el desierto del Sahara en África, el desierto de Mohave en Arizona, América del Norte o el interior de Australia. Los efectos de estos se expanden y contraen a medida que el sol cambia de posición durante el año y pueden provocar condiciones de sequía en el sudeste de África y el sur de Europa.
2.5. Efectos de los humanos sobre el cambio climático.
El IPCC sostiene que el dióxido de carbono proveniente de plantas industriales controla la temperatura del aire [16 , 17] (ver Sección 3.5). Ciertamente, la deforestación, la tala, la agricultura y la urbanización han alterado el albedo en la tierra, pero estos cambios no producen cambios de temperatura lo suficientemente grandes como para ser significativos en comparación con la cantidad de radiación solar que llega a la superficie de la Tierra. Sin embargo, pueden causar cambios sustanciales en las precipitaciones, como en el caso de Costa Rica, donde la deforestación del 85% de la selva tropical resultó en una reducción de las precipitaciones de aproximadamente el 30%. Existe una marcada diferencia entre el calentamiento de las ciudades por el efecto isla de calor y las zonas rurales del hemisferio norte, que no han mostrado un calentamiento marcado durante los últimos 10 años [18, 19, 20, 21].
3. Teorías sobre las causas del cambio climático posteriores a la Segunda Guerra Mundial.
Hubo inmensos avances tecnológicos durante la Segunda Guerra Mundial y los países del mundo tuvieron que cooperar para resolver problemas, compartir tecnologías y, en general, aprender más sobre nuestro entorno natural, especialmente el clima. Se realizaron estudios oceanográficos que produjeron información muy valiosa sobre el fondo marino. Esto complementó una explosión en los estudios del paisaje y resultó en el desarrollo de nuevas ideas sobre las causas y mecanismos del cambio climático.
3.1. Identificación de eventos fríos en tierra.
A pesar de numerosos estudios, no se pudo encontrar una secuencia completa de eventos fríos y cálidos en secciones de depósitos glaciales que proporcionaran un registro completo de los cambios climáticos durante los períodos Cenozoico tardío (hace 2,5 Ma) y Pleistoceno (hace unos 126.000 años). Ha habido demasiada interferencia y erosión periódica de glaciares y sedimentos como para permitir la preservación de un registro completo. Los mejores registros provienen de cuencas de drenaje interiores en Colombia, pero incluso entonces, el largo período que representa todo el período de climas más fríos significa que se pueden obtener pocos detalles incluso de capas delgadas. El uso de datación radiométrica mostró que había grandes lagunas en la mayoría de las secuencias, y las correlaciones pasadas de depósitos glaciares en las Grandes Llanuras de América del Norte a menudo no eran confiables [22, 23, 24].
El problema se resolvió en parte haciendo un histograma de todos los depósitos glaciales fechados disponibles y las características asociadas del permafrost en América del Norte [25]. Esto proporciona una lista de los 13 depósitos principales mejor conservados que se remontan a 3,5 Ma BP, y estos podrían correlacionarse con algunas transgresiones marinas con faunas más cálidas a lo largo de la costa de Alaska [26]. Si bien la lista no estaba completa, proporcionó una primera mirada a la duración de las glaciaciones pasadas en ese continente. Posteriormente se publicó una lista más completa que cubre todos los glaciares del mundo [27].
Los estudios magnetoestratigráficos han establecido que el patrón de áreas de las capas de hielo en América del Norte cambiaba cada vez que se producía un cambio importante en la dirección de la polaridad de la Tierra [24 , 25]. Esto parece estar correlacionado con cambios en la topografía en el momento de la inversión del campo magnético de la Tierra. Así, el patrón de los ciclos de frío durante las últimas ocho glaciaciones, cada una de las cuales abarcó 100 ka, fue similar [26], aunque la extensión de las capas de hielo varió algo de un evento a otro [24, 25].
3.2. Identificación de eventos fríos en los océanos
Los oceanógrafos han encontrado algunas de las pruebas más importantes de los cambios climáticos. Estos incluyen fluctuaciones en las temperaturas del mar en los núcleos de aguas profundas y evidencia del transporte de calor solar desde las áreas ecuatoriales por corrientes cálidas en los mares y por huracanes, así como por corrientes termohalinas profundas.
3.3. Fluctuaciones en la temperatura del mar medidas por d OE18 en foraminíferos
Shackleton fue el primero en informar sobre numerosos conjuntos alternados de capas cálidas y frías procedentes de núcleos de aguas profundas en el Océano Atlántico. Trabajos posteriores mostraron que hubo más de 100 fluctuaciones de este tipo en los últimos 3,3 Ma BP, y estas se volvieron más marcadas en las capas superiores de los núcleos, mientras que la amplitud de las fluctuaciones de temperatura aumentó hacia la superficie del sedimento (Figura 3) [28,29, 30, 31, 32]. Mostraron un enfriamiento progresivo del Océano Atlántico Norte a partir de aproximadamente 3,5 Ma BP [27]. Sin embargo, la frecuencia de los picos fríos es mucho mayor que los 41 ka calculados por Milankovitch y parece estar controlada por su ciclo de precesión de 23 ka. El ciclo de 41 ka debe ser parte de la causa de la variación del grado de frío de un período frío al siguiente.
Figura 3. Registro de paleotemperaturas de isótopos de oxígeno [27 , 28 , 29] y escala de tiempo de polaridad geomagnética [24 , 25]. Las áreas en blanco y negro son de polaridad normal e invertida, respectivamente. La flecha en la parte superior indica el valor medio de isótopos de oxígeno del Holoceno. Los números en los picos y valles son las etapas de isótopos (modificados de [30]).
Por conveniencia, los picos y valles se numeraron comenzando con 1 para el reciente Interglacial [33]. Estos picos se han utilizado ampliamente para etiquetar los cambios climáticos en las áreas alrededor del noroeste de Europa, y a menudo se supone que estos cambios tuvieron una extensión mundial. Desafortunadamente, desde entonces se ha demostrado que diferentes partes de Canadá tuvieron historias climáticas bastante diferentes durante la Glaciación de Wisconsin [34], y se ha vuelto obvio que existe una variación considerable en el clima dependiendo del entorno geográfico [35] y el momento en relación con el ciclo de 41 ka.
La acumulación de calor en el Atlántico Norte calienta el aire frío del Ártico que se mueve hacia el este, hacia Europa occidental, y provoca el deshielo de la capa de hielo en el Océano Ártico. El aire frío y seco de Siberia que se mueve hacia el este a través de estas aguas abiertas capta tanto calor como vapor de agua, dejando atrás agua relativamente salina y cálida que tiene una mayor densidad. Cuando el diferencial de densidad es lo suficientemente grande, el agua salada y cálida se hunde hasta el fondo del océano, donde se acumula. Se estima que al menos el 60% del calor acumulado en la zona del Atlántico Norte desde el final del último evento neoglacial (c. 1915 d.C.) se acumula en el agua del mar. (Figura 4).
Figura 4. Rutas de la circulación termohalina de aguas profundas de las aguas cálidas del fondo del Atlántico norte (rojo) y del flujo de retorno frío subártico (azul) alrededor de los océanos [13].
3.4. Las corrientes termohalinas de aguas profundas
Inevitablemente, esta acumulación de calor en el Atlántico Norte crea una situación que resulta en eventos drásticos periódicos en los océanos. Los oceanógrafos descubrieron un sistema de circulación termohalina en aguas profundas hace más de 50 años [30, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42], aunque no especularon sobre la fuente del calor. Han llevado a cabo suficientes investigaciones para demostrar que hay un ciclo de cambio climático que ha estado ocurriendo cada 100 ka durante los últimos 800 ka BP. Consiste en corrientes termohalinas profundas (THC) de rápido movimiento que mueven el calor hacia el hemisferio sur. y forman parte de un sistema termohalino global [40]. Un flujo de retorno de agua fría de la superficie antártica se mueve hacia el norte, hacia el Océano Atlántico Norte, para reemplazarlo y restaurar el antiguo nivel del mar [40]. Se ha sugerido que esto causa un rápido enfriamiento del hemisferio norte, con avances glaciales que comenzarán dentro de unos 12 años en Groenlandia [40]. Broecker lo llamó el "balancín bipolar" [41, 42, 43]. Después de esto, tiene lugar un período de expansión creciente de las condiciones glaciales frías durante aproximadamente 85 ka, en el que el nivel del mar cae a medida que se almacena más agua en forma de hielo en la tierra. Los períodos fríos están marcados por episodios menores de calentamiento aproximadamente cada 23 ka. Finalmente termina cuando la masa de aire ártica alcanza una extensión tal que el calentamiento causado por el cambio en la inclinación del eje de la Tierra (precesión) hace que la masa de aire ártica se retire y su flujo principal cambia de las Rutas II y III a la Ruta I. (Figura 1), es decir, desde los caminos del norte hasta el centrado en el sur de Columbia Británica (Figura 1). Esto produjo una desglaciación y un período cálido interglacial que duró entre 10 y 15 ka. Se cree que los ciclos de Milankovitch, específicamente los ciclos de excentricidad y precesión, controlan el sistema [5.6].
Se considera que la fuente del agua termohalina se debe a la intensa evaporación del agua superficial en el aire frío y seco de Siberia sobre las partes abiertas de los océanos Ártico y Atlántico Norte, dejando una salmuera más densa y salina que se hunde hasta el fondo del océano. Aunque una parte se mueve hacia el sur continuamente, se descarga hacia el sur a intervalos irregulares y en volúmenes variables. Todo el ciclo de 100 ka de eventos glaciales e interglaciares se ha denominado "ciclo climático", aunque su periodicidad sólo es constante en el hemisferio norte si la geografía de la tierra y el mar sigue siendo la misma [44] .
3.5. La propuesta del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC)
El IPCC está patrocinado por la Organización de las Naciones Unidas y está formado por científicos climáticos seleccionados de varios países diferentes. Su propuesta en 1988 [17] es que las actividades humanas han resultado en un aumento del dióxido de carbono atmosférico, provocando un aumento de la temperatura global que anula todas las demás causas. Se supone que el aumento del dióxido de carbono atmosférico desde el comienzo de la revolución industrial es la causa del calentamiento [17]. Esto no es consistente con estudios que involucran cambios de temperatura en áreas rurales del hemisferio norte [18 , 19] o en gran parte del hemisferio sur. Es cierto que es un gas de efecto invernadero, pero sólo afecta a un pequeño rango de reradiación de onda larga procedente de la superficie de la Tierra. Este último tiene una gama mucho más amplia de longitudes de onda en su rerradiación que dependen de la temperatura de la superficie radiante. El aumento de este gas se mide principalmente en una sola estación en la cima del Monte Kea en la isla de Hawaii, y el aumento es paralelo al cambio en la temperatura del aire en esa estación desde aproximadamente 1900 d.C. En general, se supone que no varía significativamente. en todo el mundo, excepto por cambios estacionales menores. No se tiene en cuenta el hecho de que a medida que el agua de los océanos se calienta, la solubilidad del dióxido de carbono disuelto en ella disminuye y se produce la desgasificación.[43], pero este fue el resultado de comparar la temperatura del agua superficial con el dióxido de carbono total desgasificado de toda la columna de agua en cada sitio. La relación entre el dióxido de carbono y la temperatura del aire atmosférico ha sido ampliamente discutida [44], y se ha demostrado que los cambios de temperatura preceden a los cambios en el dióxido de carbono atmosférico en el caso de los núcleos antárticos [45 , 46].
Payet y Holmes proporcionan resúmenes de algunos de los principales argumentos que cuestionan la validez de la teoría del IPCC [47, 48], mientras que Christy ha testificado ante el Congreso de los Estados Unidos que los modelos matemáticos utilizados por el IPCC no coinciden con las observaciones del mundo real [49]. La teoría ha sido adoptada por gobiernos, investigadores que la vieron como un medio para obtener subvenciones para investigación, empresas comerciales que vieron las posibilidades de nuevos trabajos, ambientalistas y la prensa, ya que era una explicación simple que el público podía entender fácilmente, pero ha sido duramente criticado por un número considerable de científicos experimentados. Por ejemplo, se han publicado más de 75.000 comentarios en ResearchGate sobre la relación entre la temperatura del agua de mar y el aumento del dióxido de carbono atmosférico. ¡Muchos no los hace más caballerosos!
Un problema obvio se encuentra al examinar el mapa de distribución del cambio climático (temperatura media anual del aire) obtenido por la NASA a partir de satélites (Figura 5). Las principales áreas de calentamiento se encuentran en el norte de Canadá y el Ártico, ¡con un calentamiento menor en el Sahara y el interior de Australia! El este de China y Alemania no muestran ningún calentamiento evidente. ¡Obviamente esto no encaja con los principales centros industriales del mundo! Dado que el dióxido de carbono atmosférico está presente en cantidades extremadamente bajas y tiene una banda estrecha de longitudes de onda que absorbe, no es posible que pueda competir en efecto con la radiación solar total, mucho mayor, que llega a la superficie de la Tierra. Es un gas incoloro e inodoro con un peso molecular de 44 y, por lo tanto, se mantiene en la parte inferior de la atmósfera por la gravedad. Por tanto, los modelos que suponen que el dióxido de carbono asciende a la parte exterior de la atmósfera no son realistas. El agua, en todas sus fases, es un agente mucho más potente para mover el calor por todo el mundo.
Figura 5. Mapa que muestra el cambio de temperatura media anual medido en todo el mundo entre 1951-1978 y 2010-2019 (NASA). La tendencia al calentamiento no es global y varía desde negativa a lo largo de la costa de la Antártida hasta más de 4°C alrededor de la cuenca del Ártico.
La evidencia de una mayor solubilidad del dióxido de carbono en agua a temperaturas más frías implica que el dióxido de carbono se mueve desde el aire hacia los océanos durante los eventos fríos [33] y puede resultar en que grandes cantidades del gas reaccionen con iones de calcio para producir grandes cantidades de carbonato de calcio en la forma de una piedra caliza calcárea de grano fino, por ejemplo, durante los períodos Devónico y Carbonífero. Esto implica que su abundancia en la atmósfera no depende enteramente de la temperatura. Tanto el metano como el dióxido de carbono son sustancias químicas que pueden participar y participan en reacciones químicas, mientras que la temperatura es una medida de energía térmica y no se puede crear ni destruir. Sin embargo, se puede transformar en otras formas de energía.
3.5.1. Mediciones en curso de la energía solar que llega a la superficie de la atmósfera
La diferencia básica entre la propuesta del IPCC y las otras ideas es la fuente del calor adicional que se recibe en ciertas áreas del mundo. La prueba obvia es medir el calor solar que llega a la superficie superior de la atmósfera terrestre. En 2015, el gobierno de EE. UU. comenzó a recopilar mediciones satelitales de la radiación entrante en la superficie de la atmósfera sobre Salt Lake City, Utah (Figura 2), latitud 40° 26' 20" norte, longitud 109° 57' 30" oeste de Greenwich. .
La Figura 6 muestra los resultados obtenidos a finales del invierno de 2023, actualizados de Pangburn [50]. En azul se muestran las temperaturas mínimas invernales en comparación con la línea de base preindustrial, que son consistentes con el ciclo de precesión de Milankovitch que comienza su modo decreciente de energía solar en las latitudes más altas del hemisferio norte en 2020. A partir de entonces, las temperaturas invernales en estos sitios disminuyen , lo que indica el comienzo de una tendencia de enfriamiento que probablemente continuará durante los próximos 11,5 ka, según los ciclos de Milankovitch. En las latitudes más altas del hemisferio sur debería estar ocurriendo una tendencia de calentamiento correspondiente. El récord mundial actual de frío es de -98 °C, registrado en el invierno antártico de 2018 [15], que probablemente se mantendrá durante mucho tiempo, ya que el cambio en el ciclo de precesión debería producir inviernos más cálidos allí en un futuro próximo. Por el contrario, los inviernos en el oeste de Canadá y el suroeste de Estados Unidos serán más largos, más fríos y tendrán precipitaciones cada vez mayores.
Esto confirma la conclusión de que los eventos fríos que involucran glaciaciones se inician con el ciclo de precesión de 23 ka de la inclinación del eje de la Tierra, no con el ciclo de 41 ka como concluyeron Milankovitch [6] y Broecker [38, 39]. El ciclo de 41 ka modifica los efectos del ciclo de precesión, al igual que otros factores geográficos locales como El Niño, ENOS y los monzones [51, 52, 53]. El dióxido de carbono no parece estar directamente involucrado en el cambio de los climas invernales en ninguno de los hemisferios.
Figura 6. Comparación de la radiación solar entrante para meses específicos de verano e invierno medida por satélites en la atmósfera sobre Utah de 2015 a 2023, que muestra la diferencia entre los totales reales por temporada y los niveles de CO 2 previstos por el IPCC (modificado de [52]).
Los valores rojos representan las temperaturas máximas de verano en la Figura 2.registrados en la superficie de la atmósfera. Se diferencian de los valores azules en que muestran aumentos continuos, ya que hay dos máximos de temperatura del aire en verano entre los trópicos de Capricornio y Cáncer, correspondientes a cuando el sol está directamente encima. Las masas de aire subtropicales se originan en parte en esta zona, aunque el centro exacto de la zona desde donde el sol se encuentra dentro de las masas de aire subtropicales depende del entorno local. Las temperaturas medidas deberían comenzar a descender una vez que el sol haya pasado por el centro de la fuente de aire subtropical. Hasta entonces, los máximos de verano seguirán aumentando, lo que resultará en un clima estival cada vez más violento en el este de Canadá, el sureste y el centro de América del Norte, así como en gran parte del resto del mundo [9]. Probablemente habrá lluvias monzónicas más intensas en gran parte del mundo hasta que las zonas fuente de las tormentas sufran un calentamiento solar reducido. Los efectos combinados de los cambios tendrán efectos limitados en el aumento del nivel global del mar al principio [48 , 49], seguido de niveles más bajos del mar a medida que el agua comience a almacenarse como hielo en la tierra en los glaciares, en el permafrost y en algunos de los acuíferos subterráneos que han sido seriamente agotados por la actividad humana.
4. Cambios probables en el paisaje durante los próximos 11,5 ka.
Si este ciclo climático sigue un patrón de cambio climático similar al de la glaciación de Wisconsin, podemos obtener una idea de los cambios que probablemente ocurrirán en los primeros 11,5 ka de este nuevo ciclo glacial en el oeste de América del Norte examinando lo que sucedió en el período correspondiente. para el evento frío anterior [10] (Figura 6). Es probable que estén en acción las tres vías de movimiento del aire ártico desde Siberia, aunque la vía III será la dominante. Este patrón ya se está estableciendo, con los Caminos II y III fusionándose para formar ondas de Rossby agrandadas, mientras que el aumento de las precipitaciones a lo largo del Camino I al cruzar las Montañas Rock ha resultado en siete nuevos caminos de avalanchas en el Paso de Rogers en 2001 d.C. y condiciones de sequía seguidas de Numerosos incendios forestales en el área de Chinook al este en el área del bosque boreal sur del oeste de Alberta que comenzaron en mayo de 2023. Estas condiciones también afectan a la mayoría de las áreas del bosque boreal en Canadá, y aún está por ver cómo se desarrolla la cubierta vegetal en estas áreas en el futuro.
El resultado de la interacción sobre el sudeste y centro de América del Norte del aire frío del Ártico de la Ruta III con el aire tropical subtropical procedente de Arizona y México produce la gran cantidad de tornados y condiciones climáticas extremas en esa zona, junto con las temperaturas extremadamente cálidas, veranos largos. Podrían surgir posibles complicaciones si el ciclo de 41 ka interfiere con el patrón climático o si la tectónica o la tectónica de placas dan como resultado cambios en la geografía y topografía del área. Una concentración demasiado baja de dióxido de carbono atmosférico también podría acabar con la biota, dejando un paisaje árido [39 , 43].
La glaciación temprana de Wisconsin afectó principalmente al norte, y después de 11,5 ka se produjo una desglaciación parcial, aunque fue diacrónica e incompleta. Las capas de hielo que sobrevivieron al calentamiento incluyeron los centros Keewatin, Baffin Island, Inuitian, Labradorian y Cordilleran, pero estos centros no siempre produjeron avances glaciales al mismo tiempo, y sus ubicaciones exactas aún se están debatiendo [9], pero proporcionan una indicación de dónde se pueden formar las capas de hielo en aproximadamente 11,5 ka. Durante el último evento glacial (la glaciación de Wisconsin), los glaciares del sur de la Columbia Británica desaparecieron otros 20 ka después del primer evento de enfriamiento de 11,5 ka.
Hacia 11,5 ka, en la última glaciación, la autopista TransCanada y las líneas ferroviarias que atraviesan las Montañas Rocosas habrían sido destruidas por la capa de hielo en el sur de la Columbia Británica, mientras que el Pasaje del Noroeste habría desaparecido bajo la capa de hielo de Inuit. Se formará una capa de hielo sobre las tierras altas del este de Quebec y se extenderá gradualmente hacia el sur, hasta la zona de los Grandes Lagos. Obviamente, habrá grandes impactos para los humanos, suponiendo que sobrevivan tanto tiempo. Una cantidad de 11,5 ka permitiría al menos 3.000 generaciones, que tendrían que adaptarse a los nuevos entornos o trasladarse a otro lugar. Por tanto, es probable que los cambios en el entorno sean lentos pero inexorables. También habrá cambios considerables en los ecosistemas, junto con cambios en la agricultura, el uso de la tierra y la distribución de plantas y animales. Sin embargo, el Homo sapiens ha sobrevivido al menos a dos eventos fríos anteriores, aunque su número puede haber disminuido considerablemente durante estos eventos. Nuevas especies de plantas y animales evolucionan para compensar aquellas que no pueden adaptarse a los entornos alterados. Aparecerán nuevos hábitats a medida que cambie el nivel del mar, lo que provocará la reclasificación de los ríos que se mueven río arriba desde las desembocaduras de los ríos, lo que crea nuevos hábitats para la biota. Las costas reales cambiarían sustancialmente, aunque modificadas por cambios isostáticos [21, 52].
Dado que las principales áreas de crecimiento de los casquetes polares incluyen Quebec y Columbia Británica, la generación actual de energía eléctrica en estas áreas se reducirá considerablemente, lo que afectará el uso de la electricidad como principal fuente de energía futura, tal como está previsto actualmente. Tendrá que ser sustituido por otras fuentes, como el petróleo o el gas. La energía solar se verá reducida por los cambios una vez que la radiación solar entrante comience a disminuir. La energía eólica aumentará, pero puede ser difícil controlarla de manera segura a medida que el clima se vuelva más extremo. Cualquier central atómica debe mantenerse alejada de los probables caminos de los glaciares para evitar la contaminación radiactiva del medio ambiente. Arulich ofrece una excelente crítica de algunos de los cambios propuestos en las fuentes de energía sugeridas para reemplazar el carbón y el gas natural, sugiriendo que se trata de soluciones alcanzables [53]. Probablemente necesitaremos múltiples fuentes de energía para sobrevivir en el futuro.
Cambios de población
El hombre de Neandertal se había extinguido en Europa hacia el año 1200 a. C., por lo que las cifras de población de los siglos siguientes se refieren al Homo sapiens ( Figura 7).). Lo más llamativo es el enorme crecimiento de su población desde el final de la Segunda Guerra Mundial. Según la ONU, se espera que esta cifra aumente a 11-15 millones de personas para finales de este siglo si nada interfiere demasiado seriamente. Obviamente, será difícil trasladar ese número de personas a climas más cálidos durante los próximos eventos fríos, por lo que tendrá que haber algunos cambios importantes para evitar pérdidas importantes de vidas en el futuro. Incluso ahora, la población tiene dificultades para mantenerse sin agotar los recursos naturales disponibles en la Tierra. La migración actual desde países e islas tropicales hacia países del norte como América del Norte y Europa, que se percibe como un camino hacia la riqueza, representa “saltar de la sartén al fuego”. Allí ya hay muy poca gente para sustentar la vida que buscan los inmigrantes, y el cambio climático está haciendo la vida mucho más difícil para quienes ya viven allí. No parece que el cambio climático vaya a mejorar la situación.
Figura 7. Cambios en la población mundial durante los últimos 12.000 años (datos de la ONU).
5. Políticas públicas, economías y decisiones financieras
El cambio climático tiene un efecto considerable en las finanzas y los problemas económicos futuros que enfrentarán los países [54]. Las políticas actuales parecen basarse principalmente en las ideas promovidas por el IPCC. Desafortunadamente, estos no están sólidamente basados ??en la ciencia sobre los desafíos climáticos que enfrenta la humanidad. Un ejemplo es el uso de datos climáticos de cables de temperatura del suelo a lo largo de la ruta del oleoducto Trans Alaska en lugar de los de las estaciones meteorológicas de Clase 1 administradas por el gobierno de los EE. UU. La pérdida de calor de la tubería hace que la temperatura del aire adyacente a ella sea significativamente más alta que en otros lugares. El IPCC utilizó los datos del oleoducto para afirmar que todo el noroeste de América del Norte estaba sufriendo el calentamiento climático, pero las estaciones meteorológicas de Clase 1 de EE. UU. no muestran tales cambios a largo plazo. En cambio, están controlados por la Oscilación del Pacífico Norte.
Existe una considerable confusión entre el público sobre si nos enfrentamos a un calentamiento global basado en los efectos de la industrialización que afecta a todo el mundo o a un cambio climático causado por factores externos como los ciclos de Milankovitch modificados por factores geográficos locales. Sin embargo, un tercer grupo de personas niega el cambio climático. Este es el resultado de no enseñar la ciencia del cambio climático en el sistema educativo y en las noticias. Aunque los ciclos de Milankovitch son ampliamente aceptados [55, 56, 57], el IPCC los ignora.
La aceptación de la descarbonización sugerida por el IPCC ha resultado en que los gobiernos interfieran ciegamente con las industrias del carbón y el gas para cambiar a fuentes de energía alternativas. Como se señaló anteriormente, la eliminación exitosa del dióxido de carbono atmosférico eliminaría la vida en la Tierra tal como la conocemos [49 , 50]. El dióxido de carbono atmosférico no es la causa del cambio climático, mientras que las causas reales están relacionadas con los ciclos de Milankovitch, específicamente el ciclo de 23 ka, como se explica en la Sección 3.5.1.arriba. Cuando cambia la inclinación del eje de la Tierra, esto produce cambios en la insolación de verano e invierno. Inicialmente, los inviernos se vuelven más fríos y más largos, mientras que los veranos se vuelven más cálidos y más largos hasta que el sol del mediodía se mueve al sur del área de origen de la masa de aire subártica. A partir de entonces, los veranos también serán frescos. En la actualidad, nos encontramos en el período intermedio en el que los inviernos se están enfriando pero los veranos siguen siendo más calurosos. Esto provoca cambios notables en los patrones climáticos que afectan tanto a los regímenes de temperatura como a los de humedad.
Algunos de los cambios en América del Norte incluyen sequía al este de la división continental, condiciones cálidas, tormentas eléctricas y tornados. Los rayos provocan incendios forestales en el bosque boreal y en las llanuras cubiertas de hierba. Al oeste de la división continental, las inundaciones periódicas debidas a los ríos de lluvia tipo monzón procedentes de los trópicos pueden provocar la inundación de llanuras aluviales como el valle de Fraser, etc. En el suroeste de los Estados Unidos, las condiciones de sequía provocan el secado de los embalses. ; por ejemplo, detrás de la presa Hoover, interfiriendo con el riego y la generación de energía. Las temperaturas de verano son extremadamente altas, tanto allí como en el sur y el este de América del Norte. El Frente Ártico, que separa el aire ártico del aire subártico, genera un clima extremo debido a las crecientes diferencias entre las dos masas de aire. lo que provocó inundaciones extremas y grandes tornados. Se producen cambios similares en otros lugares; por ejemplo, la masa de aire caliente y seco del Sahara se expande a través de los Alpes hasta Alemania y hacia el sur hasta África oriental, provocando condiciones de sequía, mientras que los monzones de la India y China oriental se vuelven más extremos.
Todos estos cambios producen dificultades para las personas que están acostumbradas a un clima más benigno y están causando una enorme preocupación. El gobierno de Alberta está tratando de frenar los aumentos en las tarifas de seguros, pero al menos una compañía de seguros ha avisado que no asegurará a los habitantes de Alberta el próximo año debido a las cuantiosas reclamaciones que se les presentaron por los daños causados ??por el clima extremo. Dado que el dióxido de carbono no es la causa, pero las plantas lo necesitan para la fotosíntesis, debería cesar el bombeo subterráneo de este gas a un alto costo, junto con el fin del impuesto al carbono. Esto brindaría ayuda a los contribuyentes que tienen dificultades para pagar el alquiler, el costo de la vivienda y las facturas de alimentos. Las políticas fiscales inducidas por las opiniones del IPCC han dañado gravemente las economías de muchos países, y esto necesita corrección.
6. Conclusiones
Se han probado suficientes teorías como para que ahora tengamos una idea mucho mejor de cómo funciona el ciclo climático. El ciclo comenzó tan pronto como la Tierra se enfrió y está estrechamente relacionado con la principal fuente de calentamiento proveniente del Sol y los ciclos de Milankovitch [5, 6]. El Sol se ha estado calentando constantemente desde el comienzo de la historia de la Tierra [31]. Si los astrónomos están en lo cierto, este calentamiento continuará hasta que el Sol se convierta en una Estrella Roja y se trague los cuatro planetas interiores uno por uno, posiblemente a partir de unos 5 Ma en el futuro. Este aumento se superpone a los ciclos de 23 ka, 41 ka y 100 ka resultantes de las posiciones y movimientos relativos del Sol y la Tierra. El dióxido de carbono es un gas de fundamental importancia para la vida tal como la conocemos. Si su concentración en la atmósfera se vuelve demasiado baja, la mayor parte de los seres vivos en la superficie de la Tierra morirán y la superficie se volverá tan árida como los otros planetas del sistema solar [31 , 43] . Parece no haber conexión entre el dióxido de carbono y la temperatura de la Tierra [14 , 19, 28, 29 , 43 , 44 , 45 , 46]. En consecuencia, es necesario cambiar las políticas utilizadas por los responsables políticos para eliminar el entierro de dióxido de carbono bajo tierra, no proporcionar grandes sumas de dinero público a empresas extranjeras para construir fábricas de baterías y darse cuenta de que todavía necesitaremos la industria del petróleo y el gas en el futuro. Es una parte esencial de la economía y, en el futuro, no se debería considerar seriamente cualquier oleoducto necesario. Debería eliminarse el impuesto a la gasolina.
El clima de la Tierra está impulsado por el calentamiento solar desigual de la superficie de la Tierra y los movimientos del exceso de calor en los trópicos hacia las regiones polares más frías, principalmente por los movimientos de las corrientes oceánicas, modificadas por los movimientos de las masas de aire. La rotación de la Tierra da como resultado la fuerza de Coriolis que hace que los fluidos giren en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio sur. También resulta en un movimiento hacia el este de las masas de aire alrededor de los polos de la Tierra ( Figura 1). Los océanos constituyen el 70% de la superficie de la Tierra y las propiedades térmicas del agua hacen que las corrientes oceánicas sean el principal método de transporte de calor hacia los polos, con la ayuda de los huracanes. La forma circular de la Antártida impide el transporte directo de calor a la Antártida, a diferencia del calentamiento de las zonas terrestres adyacentes del hemisferio norte a través del Océano Atlántico Norte. El exceso de calor en el Océano Atlántico Norte provoca una intensa evaporación del agua de mar, produciendo densas masas termohalinas de aguas profundas que periódicamente se mueven hacia el sur hasta el agua más fría que circula alrededor de la Antártida, provocando así un flujo de retorno periódico de agua fría de la superficie antártica al Atlántico Norte.
Finalmente, cabe señalar que la expansión del enfriamiento continúa durante cuatro eventos de enfriamiento de 23 ka antes de que la fase de calentamiento del último ciclo de 23 ka desencadene un exceso de presión en la masa de aire frío del Ártico, lo que resulta en la resurrección del aire ártico que escapa hacia el sur a lo largo de Ruta II, aliviando la presión de la masa de Aire Subtropical del sur. De esta manera, el exceso de masa de aire ártico se desplaza hacia el sur y se convierte en aire subtropical, lo que permite que se produzca la desglaciación y el comienzo del próximo evento cálido breve (interglacial) en el hemisferio norte.
Financiamiento
Esta investigación no recibió financiación externa.
Conflictos de interés
El autor declara que no hay conflicto de interés
Referencias
Los 76 mejores mareógrafos del mundo muestran una aceleración 'insignificante' del aumento del nivel del mar. Puede traducirlo el español apretando traducir con el botón derecho.
Infórmese sobre lo que pasa realmente con el Cambio Climático y el verdadero impacto de las energías verdes supuestamente renovables visitando Climatechangedispatch.com Puede traducirlo el español apretando traducir con el botón derecho.
