El Cambio climático; IOC ocean forum; 2005

El cambio climático

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En la misma colección:

El Niño. Realidad y ficción Los caprichos del océano. Efectos sobre el clima y los recursos vivos

En inglés:

Climate ChangeCoastal Zone Space: Prelude to Conflict?El Niño: Fact and FictionThe Changing Ocean: Its Effects on Climate and Living RessourcesUnderstanding the Indian Ocean

En francés:

El Niño. Réalité et fictionLe Changement climatiqueLes Humeurs de l’océan. Effets sur le climat et les ressources vivantes


El cambioclimático

G U Y J A C Q U E S

H E R V É L E T R E U T

Traducido del francés por Ignacio Pisso

COI Foro de los Océanos | Ediciones UNESCO


Las ideas y opiniones expresadas en esta publicaciónpertenecen a los autores y no necesariamente reflejanlos puntos de vista de la UNESCO. Los nombres empleadosen esta publicación y la presentación de los datos que en ellafiguran no implican de parte de la UNESCO ninguna tomade posición en cuanto al estatuto jurídico de países, territorios,ciudades o zonas o de sus autoridades ni en cuanto a al trazadode sus fronteras o límites.

Publicado en 2005 por la Organización de la Naciones Unidaspara la Educación, la Ciencia y la Cultura7, place de Fontenoy, 75352 Paris 07 SP

Composición: Compo-Méca sarl – 64990 MouguerreImpresión: Matis – 46120 Alboraia

ISBN 92-3-303938-2© UNESCO 2005Todos los derechos reservados

Impreso en España


Prefacio

El sueco Svante Arrhenius, galardonado con el premio Nobel, fue elprimero en afirmar, hace un siglo, que las concentraciones crecientes dedióxido de carbono (CO2) en la atmósfera podrían provocar un calenta-miento de la temperatura en la superficie de la Tierra. A lo largo de lasdécadas que siguieron, algunos pocos científicos comenzarían a reconocerel hecho de que un aumento de CO2 en la atmósfera, proveniente de laquema de combustibles fósiles, podría provocar una tendencia al calenta-miento del planeta. Pero estas ideas fueron rechazadas por la mayoría delos científicos, apoyándose en la convicción, muy extendida, de que losocéanos absorberían la mayor parte de ese CO2 producido por la indus-tria. Fue necesario esperar los trabajos más recientes de Roger Revelle,Hans Suess, Bert Bolin y Erik Eriksson, así como la publicación del yacélebre estudio de Charles David Keeling realizado en el Observatorio delMauna Loa en Hawai, para que los científicos comprendieran que labiosfera terrestre y los océanos no absorberían más que una fracción deese CO2 y que, tanto las concentraciones atmosféricas como el efectoinvernadero que las acompañaría, aumentarían rápidamente. A mediadosde la década de 1980, las pruebas científicas crecientes de que las activi-dades humanas estaban interfiriendo con el clima hicieron entrar estascuestiones en la agenda política. Pero no fue hasta el año 1997 que unamayoría de naciones adoptó un protocolo –el protocolo de Kyoto– con elobjetivo de comenzar una reducción de las emisiones de CO2 y de otrosgases de efecto invernadero provenientes de actividades humanas.


6 Prefacio

La ratificación del protocolo de Kyoto implica actuar inmediata-mente, a pesar de la incertidumbre, en lugar de esperar a conocermejor las causas y los efectos de la acción humana sobre el clima.Como indica el Tercer Informe del GIECC (Grupo Interguberna-mental de Expertos sobre el Cambio Climático), en una declaracióncuyos términos han sido cuidadosamente sopesados: “Existen pruebasnuevas y más convincentes de que la mayor parte del calentamientoobservado durante los últimos 50 años se puede atribuir a actividadeshumanas”. Y agrega “gran parte del calentamiento observado en losúltimos cincuenta años se ha producido probablemente por unaumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero debidoa actividades humanas. Es muy probable que el calentamiento delsiglo XX haya contribuido de manera importante a la elevación obser-vada en el nivel del mar, a través de la expansión térmica de losocéanos y la fusión generalizada de los hielos terrestres. Con los límitesde las incertidumbres actuales, las simulaciones y las observacionescoinciden en la falta de una aceleración importante en la elevación delnivel del mar durante el siglo XX.”

Tras el éxito obtenido en esta misma colección por las obras deBruno Voituriez y Guy Jacques, El Niño. Realidad y ficción y, de BrunoVoituriez, Los caprichos del océano. Efectos sobre el clima y los recursosvivos, la Comisión Oceanográfica Intergubernamental (COI) secomplace en agregar un nuevo título a su colección COI - Foro de losOcéanos. En El cambio climático, Guy Jacques y Hervé Le Treutintentan describir la complejidad de las interacciones entre la atmós-fera y el océano que regulan el clima y explicar, de manera profundapero sencilla, las controversias planteadas en el debate científico sobreel clima.

El Consejo Ejecutivo de la COI de la UNESCO aceptó en 1979,conjuntamente con el CCIO (Comité Científico de InvestigacionesOceánicas), establecer el Comité Mixto sobre los Cambios Climáticosy el Océano (CCCO). Ese mismo año, su presidente, el profesor RogerRevelle, propuso la creación de tal Comité a los Estados miembros dela COI. Hoy, el Programa sobre los Océanos y el Clima de la COIconsagra sus esfuerzos a reducir la incertidumbre científica ligada alpapel del océano en el cambio climático y a los efectos del cambioclimático sobre los fenómenos y los recursos oceánicos. La COI es unode los miembros del Programa Mundial de Investigaciones Climáticas(PMIC), cuyo objetivo es derminar en qué medida es posible predecir


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el clima y cuál es la parte de influencia humana en su evolución. Elestudio sobre la variabilidad y la predictibilidad del clima (CLIVAR),llevado a cabo en el marco del PMIC, integra investigaciones y obser-vaciones sobre los fenómenos oceánicos relevantes para mejorarnuestro conocimiento del clima y nuestra capacidad de predicción.

El Comité Consultivo CCIO/COI sobre el CO2 oceánico ofreceun foro internacional para la investigación y las observaciones necesa-rias para comprender el papel del océano en el ciclo planetario delcarbono. El Comité sirve a su vez de secretaría técnica de variosproyectos de coordinación internacional de investigaciones y observa-ciones de la Convención SOLAS y de los proyectos IMBER yCLIVAR. La COI es también el principal coordinador y secretaríatécnica del Grupo de Expertos sobre Observaciones Oceánicas para elEstudio del Clima (OOPC), que suministra orientación y asesoríatécnica sobre las observaciones oceánicas necesarias para la compren-sión del clima. El OOPC es la principal institución de consulta sobrelas observaciones de los océanos del Sistema Mundial de Observacióndel Clima, entidad que trata directamente con la Convención Marcode las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático

En el marco del programa de la COI concerniente al clima, espe-ramos que esta nueva obra, El cambio climático, pueda dar respuesta alos diversos interrogantes que el público se plantea con frecuencia.

Patricio A. BernalSecretario Ejecutivo

Comisión Oceanográfica Intergubernamental


Cuando propusimos a la UNESCO la obra El Niño. Realidad y ficción, nodudábamos que inauguraría una colección original. El éxito ciertamenterecompensó su tono nuevo, el del fenómeno científico inserto en sucontexto económico, social y político. La fascinación por las obras deBrian Fagan, arqueólogo estadounidense autor de Foods, Famines andEmperors y de The Little Ice Age, nos impulsó a continuar en el mismocamino para tratar el problema del cambio climático, uno de los temasque más inquieta a nuestra sociedad junto con el de los organismos gené-ticamente modificados. Esta obra no es, por supuesto, la primera sobre eltema. Desde Gros temps sur la planète de Jean-Claude Duplessy y PierreMorel, que jugaron el papel de precursores, varios autores han buscadoponer esta difícil problemática al alcance del mayor número posible depersonas.

Esta nueva obra desea continuar con lo que hace original a esta colec-ción, o sea presentar no solamente los elementos científicos del problema,sino también la manera en que ellos contribuyeron a instalar un debate enla sociedad. Mostraremos por supuesto ciertos resultados científicos, perosimultáneamente indicaremos las incertidumbres y las hipótesis queengendran. Exploraremos los elementos que pueden ayudar a compren-der el contexto particular de este debate, así como la historia de la cienciaclimática y las relaciones de nuestra sociedad con el clima, las polémicasque a veces acompañan el trabajo científico y los intereses que puedendeformar la comunicación de sus resultados.

Introducción


10 Introducción

Esperamos que esta obra sea de lectura agradable. Conscientes de quela literatura científica padece en general de cierto hermetismo, hemosintentado omitir ecuaciones y tablas e incluir un mínimo de figuras.

El cambio climático comienza indagando acerca de las relacionesentre el ser humano y el clima en las culturas del pasado, donde seencuentran las raíces de la actitud humana frente a las incertidumbres queel clima provoca (capítulo 1). Tras describir las modificaciones queafectan a nuestro medio ambiente (capítulos 2 y 3), explicaremos elfuncionamiento de las piezas y engranajes de la máquina climática (capí-tulos 4 y 5). Tomaremos entonces como ejemplo una de las regiones másvulnerables, el Sahara (capítulo 6), para poner en perspectiva los cambiosclimáticos que se han producido, se producen y se producirán en dife-rentes escalas de tiempo, desde las eras geológicas a la década. Esto nospermitirá igualmente delimitar mejor lo que está en juego en las previ-siones de los modelos en cuanto a la evolución del clima a lo largo delpresente siglo (capítulo 7).

Pero esta exposición quedaría incompleta si no abordáramos la rela-ción entre los debates científicos y los interrogantes de la sociedad. En estaparte, al margen de nuestras investigaciones personales, se recurre a dife-rentes síntesis, artículos de divulgación y obras de los científicos másdestacados en estos temas. Las polémicas sobre el cambio climático (capí-tulo 8) nos permitirán comprender mejor los debates y los desafíos delprotocolo de Kyoto (capítulo 9), del cual depende en gran medidanuestro futuro.


Sumario

Introduction 9

C A P Í T U LO 1 Civilizaciones y clima 15El “tiempo” a lo largo del tiempo La percepción del clima en la época contemporánea La percepción del clima de algunas civilizaciones del pasadoAzares del clima y ocaso de civilizaciones

C A P Í T U LO 2 Un mundo que cambia 33Una cuestión de escala El clima y el tiempo Un cambio de aire¿Signos que anuncian un cambio global?

C A P Í T U LO 3 El “buen” efecto invernadero 45El “calefactor” solar Las tribulaciones de la radiación solar en la atmósferaEl devenir de la energía al llegar al “suelo” La emisión terrestre El balance radiativo global

C A P Í T U LO 4 La máquina climática ¿se regula a sí misma? 59Un sistema dinámicoLa atmósferaEl océanoEl “sistema Tierra” Cambio climático y fluctuaciones climáticas


C A P Í T U LO 5 En busca de sumideros de carbono 71Una novedad: los sumideros de carbonoEl ciclo del carbono: stocks y flujos, fuentes y sumideros Reacción de los sumideros al cambio climático La creación de sumideros de carbono biosféricos: ¿mito o realidad?

C A P Í T U LO 6 El Sahara a lo largo del tiempo 81El Sahara de antaño, a merced de la deriva de los continentes El Sahara reciente El Sahara de hoy Fotografía del Sahara actual El Sahara de mañana: el papel del ser humano

C A P Í T U LO 7 ¿Hará buen tiempo mañana? 99La modelización numérica Algunas proyeccionesEvolución previsible del clima en el siglo XXI

C A P Í T U LO 8 Polémicas y grupos de presión 111Un contexto difícil y controvertido ¿Estamos cambiando de clima? Los fundamentos teóricos de las previsiones Otras pistas para explicar el cambio climático

C A P Í T U LO 9 En torno a Kyoto 119De Ginebra a Kyoto Más sobre el GIECC El protocolo de Kyoto Una necesidad: determinar el “valor de carbono” Une polémica: ¿permiso de emisión o derecho a contaminar? ¿Cómo disminuir les emisiones? Tres ejemplos de aplicación del protocolo de Kyoto

Conclusión 135

Glosario 137

Para saber más 163


“[...]Sucesos tan espectaculares [como las catástrofes climáticas] pesanparticularmente sobre las espaldas de las más pobres. Hay quienes ponen estehecho en cuestión, adhiriendo a la creencia de que el tiempo es el solo elementofrente al cual los seres humanos somos todos iguales. Como dice el proverbio, lalluvia moja tanto a los ricos como a los pobres.

Pero esta imagen es falsa. Incluso en lo que concierne al tiempo, los pobresson menos favorecidos. Mucho menos favorecidos.

Las tempestades causan mayor daño en las zonas costeras o en las tierrasbajas, allí donde los pobres tienen mayor probabilidad de vivir. Sus viviendasestán hechas de materiales livianos que el agua o los vientos reducen fácil-mente a pedazos. Una vez que la tormenta pasa, dejando sus huellas de deso-lación y enfermedades, no cuentan con seguros para cubrir los daños ni paracurarse. El agua que consumen tiene una alta probabilidad de estar contami-nada y los riesgos de epidemias son mucho mayores para los pobres que para losgrupos más acomodados de la población.

Todo esto, lo sabemos. Pero cada vez es más evidente que son los pobresquienes pagan el tributo más pesado por el cambio climático a largo plazo queafecta a nuestro medio ambiente.”

Discurso de Gro Brundtland,Directora General de la Organización Mundial de la Salud,

en presencia de Godwin Olu Obasi,Secretario General de la Organización Meteorológica Mundial,

el 23 de marzo de 1999


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Civilizaciones y clima

EL “TIEMPO” A LO LARGO DEL TIEMPO

Frente al clima, y en general al medio ambiente, las civilizaciones hansiempre construido mitos, creencias y reglas de vida, a tal punto que sepuede hablar de una “antropología del clima”. En cada sociedad, el serhumano observa, calcula, explica, prevé y, de generación en generación,acumula conocimientos sobre los fenómenos climáticos. Gracias a ellos,organiza sus actividades y desarrolla estrategias de adaptación fisiológica ypsicológica. Ha llegado incluso a intentar “modificar el tiempo” buscandola gracia de seres sobrenaturales, de genios y de divinidades por medio deritos, plegarias y sacrificios generalmente dirigidos por “especialistas” delclima: magos, chamanes, sacerdotes, monjes o depositarios del poderpolítico (figura 1.1).

No es posible comprender la “meteomanía” de las sociedades occi-dentales modernas, ni la diversidad de respuestas a un problemaambiental mayor como el del efecto invernadero, sin referirnos a algunosejemplos tomados de otras civilizaciones contemporáneas y de la historiade la humanidad. La tradición todavía da forma a nuestras reacciones ynuestra herencia cultural es muy diversa, desde de la Grecia antigua, consu perfecta armonía entre concepciones políticas, morales y clima, al“cuidado oscurantismo” de la Edad Media, pasando por Japón y su fata-lismo frente a los azares de la naturaleza.

Los cronistas e historiadores se contentaban antaño con registrar lossucesos climáticos excepcionales, como el congelamiento del mar de Azov

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16 Civilizaciones y clima

Figura 1.1El rito del Volador en México.El Volador, la danza ritual más célebre de los totonaques del Golfo deMéxico, igualmente practicada por otros grupos indígenas de Méxicoy de Guatemala, ilustra la importancia de las ceremonias destinadas aimplorar a los dioses la lluvia, garantía de fertilidad de las tierras y decosechas abundantes.

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en el siglo I de la era cristiana, el avance del desierto en Túnez a mediadosdel siglo V, la desaparición de un tercio de la especie humana durante elterrible invierno del año 873, el congelamiento del río Ródano durantequince semanas en 1364, y otros tantos. En Occidente, los primeros analesse deben a monjes de la época carolingia. Se señalaban en ellos los hechosmás notables: una nube de langostas, una epidemia, un sismo, una inunda-ción o tormentas excepcionales. Pero se ha de esperar hasta el siglo XVII

para asistir verdaderamente al nacimiento de la meteorología, gracias alperfeccionamiento de ciertos instrumentos de medida y a la construcciónde observatorios. La red instalada en once ciudades europeas gracias almecenazgo de Fernando II de Médicis, gran duque de Toscana, funcionósolamente de 1657 a 1667. El Vaticano, eclipsado con estas iniciativas, leobligó a disolver la Accademia del Cimento. Considerada como una ramamenor de la física, a tal punto que el francés Auguste Comte la excluyó desu clasificación de las ciencias, la meteorología conoció un nuevo impulsoen 1850 con la creación de sociedades científicas y la utilización del telé-grafo eléctrico Morse para la transmisión de observaciones.

La meteorología moderna, sin embargo, nació el 14 de noviembre1854, cuando una violenta tempestad causó la pérdida de 41 navíos y lamuerte de 400 marinos durante la guerra de Crimea. El ministro deguerra francés de la época encargó al astrónomo Urbain Le Verrier la tareade dilucidar ese desastre. Le Verrier se dio cuenta de que la tormentasoplaba desde hacía ya dos días en el mar Negro, al noroeste de la zona delnaufragio y escribió: “Para poder responder a las intenciones del Mariscal,envié una circular a los astrónomos y meteorólogos de todos los países,rogándoles que me transmitiesen las informaciones que hubieran podidorecolectar sobre el estado de la atmósfera durante los días 12, 13, 14, 15 y16 de noviembre de 1854. El 16 de febrero de 1855, tuve el honor deproponer a S. M. el Emperador el proyecto de una vasta red de meteoro-logía destinada a advertir a los marinos el arribo de las tormentas. Esteproyecto, muy completo, recibió la alta aprobación de Su Majestad y apartir del día siguiente, el 17 de febrero, M. de Vougy, director general delas líneas telegráficas, y yo, fuimos autorizados a emprender y a continuarla organización proyectada. Dos días después, presenté a la Academia, deacuerdo con M. de Vougy, un mapa del estado atmosférico de Francia deese mismo día a las 10 de la mañana.”

A partir de 1858, el Observatorio de París publicó cotidianamente unboletín meteorológico internacional y cada país puso en funcionamientosus servicios meteorológicos, contando Europa con 59 estaciones en 1865.



La cooperación internacional se organizó para llegar, en 1879, a la creacióndel Comité Internacional de Meteorología, predecesor de la actualOrganización Meteorológica Mundial.

La historia del efecto invernadero, es decir, la comprensión de supapel global en el clima del planeta, comienza en 1824 cuando el físicofrancés Joseph Fourier publica sus Remarques générales sur la temperaturedu globe et des espaces planétaires, donde desarrolla la idea del rol protectorde la atmósfera contra la pérdida de calor del suelo por radiación. Hablaademás del “calor oscuro”, que no es otra cosa que la radiación infrarroja.Estas ideas fueron retomadas por el físico francés Claude Pouillet (1790-1868) y más tarde por el irlandés John Tyndall (1820-1893), físico, natu-ralista y pedagogo, quien asignó al vapor de agua y al gas carbónico laresponsabilidad del efecto invernadero. Pero es al sueco Svante Arrhenius(1859-1927) a quien se debe la generalización y la difusión de estas ideas.Según sus cálculos, en ausencia de CO2, la temperatura del suelo sería15 °C inferior a la que es en realidad. Este valor es de un orden demagnitud correcto, pues hoy sabemos que los efectos acumulados delvapor de agua y del CO2 provocan un alza en la temperatura de 33 °C,aún teniendo en cuenta el efecto moderador de la convección.

LA PERCEPCIÓN DEL CLIMA EN LA ÉPOCA CONTEMPORÁNEA

E N L O S C O N F I N E S D E L A “ M E T E O M A N Í A ”

No es únicamente a causa de sus consecuencias económicas que las previ-siones meteorológicas y climáticas son uno de los temas preferidos de losmedios de comunicación. Esa preocupación por “el tiempo que hace” haestado siempre presente en todas las sociedades, como testimonia el uso debarómetros en millones de hogares antes de que se generalizara la prácticade los boletines meteorológicos radiofónicos y luego televisivos. Las vitrinasde navidad proponen hoy en día captores o estaciones meteorológicas indi-viduales. La meteorología y sus gurúes se transformaron en pocas décadasen vedettes mediáticas y el “tiempo que hace” es un tema fijo en comunica-ciones telefónicas, conversaciones y correspondencia. Esta atención a losproblemas inmediatos de la la previsión meteorológica (¿lloverá esta tarde?)genera inevitables malentendidos cuando se trata de comprender evolu-ciones más lentas, como las asociadas al aumento del efecto invernadero.

Por supuesto, no todo el mundo tiene la misma relación con el clima.Mientras un artista aprecia la bruma que difumina las formas, un auto-movilista le teme como a un peligroso velo. Hasta los años 1960, las


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previsiones meteorológicas interesaban sólo a aquellos cuyas actividadesdependen del clima: agricultores, marinos, pilotos. Hoy en día, la meteo-rología es asunto de todo el mundo, aunque el meteorólogo francésMartin de la Soudière hace una distinción entre los indiferentes alpronóstico meteorológico, los “meteosensibles”, o sea vulnerables física opsicológicamente, y los “meteómanos”, que consultan el estado deltiempo diez veces por día. Estos últimos suceden a los “meteógrafos”, queescrutaban metódicamente el tiempo y consignaban sus observaciones, enuna línea que va desde Heródoto a madame de Sévigné y, más cerca, alescritor portugués Fernando Pessoa, que habla del tiempo como de unapresencia asombrosamente próxima, a veces hostil, a veces cómplice.

Entre las reacciones que suscita el debate sobre el efecto invernaderosurge inevitablemente un componente cultural, frecuentemente oculto enel inconsciente colectivo o personal, ya que la manera de ver la naturalezaremite a elementos religiosos, filosóficos, geográficos y afectivos quevarían de un pueblo a otro o de una civilización a otra. La importancia deun cambio climático no radica simplemente en los daños calculables quecausará, sino también en la modificación de una relación a menudoíntima y compleja que todos tenemos con el mundo que nos rodea.Algunos ejemplos a lo largo de la historia y de la actualidad ilustraránnuestro punto de vista.

A U S T R A L I A

Australia ofrece un ejemplo extremo del clásico contraste entre lasciudades y el interior en cuanto a la percepción del clima. La mayoría delas ciudades australianas, que concentran la mayoría de la población y lavida institucional, cultural y económica del país, se encuentran frente alocéano en el sudeste de la isla-continente. Sus habitantes, tanto como loseuropeos o los americanos, no son indiferentes a los azares del clima.

Más allá de las Blue Mountains se extiende un continente inmenso de7.5 millones de km2 de tierra roja, árida y polvorienta recubierta de unamagra vegetación. Como en todos los países desérticos, el calor es aplas-tante durante el día y las noches son gélidas. Los pobladores esperan lalluvia durante meses, a veces años. Su llegada, imprevisible, constituye unsuceso vital. La tierra, inundada, se relaja. Las primeras gotas liberan unabruma roja. La vegetación, aferrada a sus exiguas reservas de humedad,reverdece. Los aborígenes, que viven allí desde hace 60.000 años, conocenlos signos que anuncian la inminencia de la lluvia ; ellos saben que eldesierto, aparentemente estéril, es un granero rico en simientes. En efecto,



han aprendido a evolucionar en estas condiciones extremas y su perfectodominio del medio ayuda a los otros habitantes a sobrevivir y a trabajar enlas condiciones climáticas rigurosas del outback.

E L N I Ñ O ¿ Á N G E L O D E M O N I O ?

La percepción del fenómeno del Niño se invirtió completamente en unsiglo. Los micrófonos y las cámaras apuntaron a Kyoto en el momento enque El Niño 1997-1998 alcanzaba su apogeo, con su cortejo de catástrofes:sequía en Indonesia, inundaciones en Sudamérica, incendios en el Cuernode África. Los títulos de la prensa durante ese período evidencian la asocia-ción de este suceso con la idea de catástrofe:

“Lluvias locas bajo los trópicos” Le Nouvel Observateur“El calamitoso retorno del ‘Niño Jesús’” Le Figaro“Cómo El Niño abrasa el Pacífico” Le Point“Después de El Niño, La Niña.Los “enfants terribles” del clima” Sciences & Avenir“El Niño, la corriente locaque arruina el clima” Science & Vie

Sin embargo, es inimaginable que los peruanos hayan bautizado estacorriente cálida con el nombre del Niño Jesús si no hubieran visto en ella,por el contrario, un evento beneficioso. Para los pescadores de Paita, “lacorriente del Niño”, que aparece casi todos los años durante la navidad,coincide con lluvias bienvenidas en una región árida. Los mismos marinos,que practican una pesca artesanal, sacan provecho de esta corriente puescapturan entonces especies tropicales apreciadas, como besugos, dorados,atunes, bonitos, pulpos, langostinos, etc., que se agregan a las anchoas paravariar el menú cotidiano.

E U R O P A

Las sociedades burguesas de Europa occidental disfrutan desde hacealgunos siglos de un clima estable. Para el escritor británico de cienciaficción James Ballard, nacido en realidad en Shangai en 1930, autor deCrash (1973) y de Mundo sumergido (1962), la idea de un cambio climá-tico no sólo afecta nuestro modo de vida sino también nuestra propiapsicología. Algunos buscan en el cambio climático una dimensión sobre-natural o espiritual, que evoca el gran miedo del año 1000, una actitudmoralizadora y algo culpable que ve el cambio como un castigo a las


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sociedades pecadoras. Una suerte de retorno a la Edad Media, época desuperstición, de miedo y de incertidumbre, caracteriza ciertas reacciones,sin excluir en otros casos la aparición de un sentimiento de solidaridad,como en tiempos de guerra.

Por otra parte, junto a una conciencia creciente de las amenazas climá-ticas subsiste una cierta indiferencia. No queda claro, efectivamente, que elser humano esté dispuesto a limitar sus desplazamientos en automóvil…

LA PERCEPCIÓN DEL CLIMA DE ALGUNAS CIVILIZACIONES DEL PASADO

L A G R E C I A A N T I G U A

El pensamiento helénico estaba dominado por el ideal de un acuerdoperfecto entre sus propias concepciones políticas y morales y su clima. Lasuperioridad de Grecia en las tres partes del mundo conocido obedecía aque se trataba del país del “justo punto medio”, que no padecía de losdefectos de Asia ni de los de Europa, pero que detentaba sus buenas cuali-dades en armonía con el clima mediterráneo. Platón decía: “Entre todoslos climas, el de Grecia es favorable a la virtud ; hay que reconocer sumérito, que es el de ser intermediario entre los fríos y los calores tórridos.”Los filósofos griegos caracterizaban a los pueblos del norte y del oestecomo guerreros, lo cual relacionaban con el clima frío y brumoso de susdominios y con el bóreas, el violento viento del norte. Los pueblos deleste eran, por el contrario, lascivos, amantes de riquezas y placeres, debidoa la distensión que provoca el calor del clima subtropical.

Para Hipócrates, contemporáneo de Sócrates, conocer el clima erauna herramienta práctica. Su Tratado de los aires, las aguas y los lugaresinvestiga las causas externas, en particular climáticas, de las enfermedades.Los griegos contribuyeron a la profundización del saber de su tiempo.Definieron los “climas” como el conjunto de las regiones en la que el Solestá prácticamente a la misma altura, y que por lo tanto están en la mismalatitud. El clima es “el conjunto de las cualidades de la atmósfera de unlugar durante un largo período de tiempo” junto con los contrastes esta-cionales, lo cual va más allá de las concepciones de Aristóteles, “la” refe-rencia en la historia de la ciencia griega.

Nacido en 384 a. de C. sobre las costas del mar Egeo, Aristóteles fueatraído por Atenas, donde enseñaban los más ilustres filósofos. Se trans-formó en alumno de Platón, de quien se alejó poco a poco antes decomenzar a criticar sus enseñanzas. En 350 a. de C escribió Meteorologia.Revolucionaria en ciertos aspectos, como la redondez de la tierra o la dife-



renciación latitudinal de los climas, esta obra no tiene un punto de vistageográfico o climático en el sentido moderno de estos términos. Tratasolamente de los “meteoros”, es decir, los fenómenos violentos pero tran-sitorios como la lluvia, el viento, el granizo, los rayos y los truenos. Es unaconcepción prácticamente opuesta a la de clima como tendenciaspromedio a largo plazo. Aunque su obra relativiza las culpas del serhumano respecto de la naturaleza, mantiene la idea de la Tierra comocentro del universo, concepto que dificultará por mucho tiempo unaaproximación científica al clima. Por otro lado, en el centro de la teoríaAristotélica se halla el principio de las dos “exhalaciones”, una seca, la otralíquida, que serían la causa de la mayoría de los fenómenos meteoroló-gicos y geológicos como el vulcanismo y los terremotos. Más allá de esto,ciertos pasajes de Meteorologia contienen magníficas descripciones de lasCiencias del Universo, tal como lo demuestra el siguiente pasaje. “Esentonces evidente, dado que el tiempo no se agota y que el universo eseterno, que el Tanais [el Don] y el Nilo no han fluido siempre, y que laregión en que fluyen ha estado en otro tiempo seca. En estas condiciones,la parte más ligera y más dulce del agua es aspirada cada día, y transpor-tada, una vez dividida y vaporizada, hacia la alta atmósfera. Luego, unavez allí, es condensada nuevamente por el frío y retorna a la Tierra.Aunque no se restituya la misma cantidad de agua cada año en cadaregión, al menos toda la que ha sido extraída es devuelta luego de deter-minados períodos. En la zona que media entre los trópicos, el cometa noatrae el agua pues esta región es desecada por la traslación del Sol.Cuando, al contrario, el cometa se mueve más al sur, encuentra unahumedad de ese género en abundancia.”

Aristóteles usa la demostración, contrariamente a los teólogos, para loscuales la ciencia se expresa por medio del mito. Aunque es justo que elgeógrafo francés Jean-François Staszak, en su obra La geografía antes de lageografía. El clima en Aristóteles e Hipócrates (1995), “reproche” a Aristótelesel hecho de interesarse solamente en los fenómenos pasajeros, no tenemospor qué seguirlo cuando considera que el filósofo griego reniega de lageografía, no manejando ninguno de los conceptos de esta disciplina y utili-zando el término klima en su sentido restringido, o sea como espacio carac-terizado por la inclinación del Sol respecto del horizonte.

Notemos que aunque Helios, hijo de Hiperión y de Thea, es la repre-sentación divina del Sol, del calor y de la luz solar, y por lo tanto de todolo que determina el clima, no figura en el panteón de los dioses griegos. Esante todo el servidor de Zeus y completa cada día, en su carro de oro, un


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recorrido a través de los cielos. Es el único dios capaz de abarcar de unvistazo la superficie de la Tierra e informar al Olimpo acerca de lo quesucede. Hacia finales de la Antigüedad, Helios adquiere una importanciaconsiderable, transformándose en el dios esencial, sino el único, del paga-nismo ya próximo a su fin.

L A R O M A I M P E R I A L

Los romanos, aunque muchos autores opinan que, por considerarla inútil,abandonaron la ciencia a los griegos, supieron por cierto utilizarla para cons-truir su imperio. Durante la República (a partir de 475 a.de C.), Romadominaba el Mediterráneo occidental desde que reemplazó a Cartago tras lasguerras púnicas. Luego dominaría el conjunto del mundo mediterráneo,incluida Grecia, transformada en provincia bajo el nombre de Acaya.Augusto, que instauró en el 27 a.de C. el Principado, necesitó conocimientosgeográficos y climáticos para la conquista del Orbis terrarium, según relatabaen su obra Res gestae. Su “política de tres ríos” contemplaba dar al Imperiolas fronteras naturales constituidas por el Elba, el Danubio y el Éufrates. Ladominación romana del mundo fue reforzada no solamente por la unifor-midad de su moneda o de la arquitectura, sino también por la unidad de sudidáctica y pedagogía. La geografía, elemento clave de sus conquistas, estabafundada sobre la astronomía y la geometría. La Tierra era considerada unaesfera en el centro de la esfera celeste, sobre la que se proyectaban ciertoscírculos y puntos notables como los polos, el ecuador, los trópicos, etc.

Lucrecio (98-55 a.de C.), quien vivió una época conflictiva de lahistoria romana (caída de la República, masacre de miles de esclavoscrucificados), introdujo en Roma la filosofía de su maestro Epicuro (341-270 a.de C), que había a su vez conocido una situación de crisis en Grecia.Lucrecio halló en la sabiduría de Epicuro, “vencerse a sí mismo, combatirla superstición”, un refugio contra la angustia, al mismo tiempo que unarma contra la religión y los hombres políticos que, utilizando supuestospoderes celestiales, pretendían someter a los ciudadanos a su yugo. A veces,su descripción de los fenómenos climáticos es fulgurante, magnificada porla dimensión poética: “Por otra parte, el Sol, con su calor le quita una granparte de su peso. Vemos en efecto los tejidos mojados secarse bajo sus rayosardientes. Y sin embargo, los océanos son numerosos y extienden sus vastasplanicies hasta perderse de vista. Desde luego que el Sol no aspira en cadapunto de su superficie más que una mínima cantidad de agua, sinembargo, sobre la extensión total, la extracción será considerable.” Pero loesencial de su obra De rerum natura corresponde a la desmitificación de la



providencia: “He mostrado que el edificio del mundo es mortal, que elcielo ha estado sometido a las leyes del nacimiento y, de todo lo que hasucedido y sucederá bajo su bóveda, he explicado la mayor parte […].Todos los otros fenómenos que los mortales ven sucederse sobre la Tierra yen el cielo paralizan de pavor sus espíritus, los abandonan humillados alterror de los dioses, los mantienen genuflexos, los aplastan contra el suelo.Es que la ignorancia de las causas los obliga a abandonar todas las cosas a laautoridad divina, reina del mundo ; todo aquello que les oculta sus causas,ellos se las endilgan a una presencia sobrenatural [...]. Si no arrojas lejos detu espíritu tales prejuicios [...].”

Sin embargo, Estrabón (64 a.de C.-24 d.de C.), griego de Asia Menorque vivió en Roma durante el reinado de Augusto, fue realmente el primergeógrafo. Su Geografía, en diecisiete volúmenes, es una auténtica geografíadescriptiva que tiene en cuenta diferentes poblaciones en relación con sumedio natural.

Tampoco se puede olvidar la meteorología práctica pregonada porVirgilio (70-19 a.de C.) en las Geórgicas, que contienen un cierto númerode observaciones empíricas a menudo muy adecuadas sobre fenómenosque anteceden a eventos meteorológicos, como las garzas que vuelan sobrelas olas hacia alta mar presagiando buen tiempo.

E L O C C I D E N T E M E D I E V A L

Cuando en 1222 un torrente invadió la ciudad de Eisleben, en Prusia,ahogando a pobladores y animales, el monje cisterciense César deHeisterbach concluyó: “En cuanto a esta herida, no hemos sido golpeadospor el azar, sino por una justa Decisión Divina”. En la Biblia también seencuentran propósitos similares: ¿no ha castigado Dios a los hombres conel Diluvio? ¿no golpearon el granizo y las tinieblas a Egipto para castigar alfaraón?

El Occidente medieval, que veía el mundo a través del prisma de lasSagradas Escrituras, no podía evitar asociar los cataclismos con el poderdivino. La historia es eterno retorno y el pensamiento epicúreo se diluyóen el olvido. La ofensa así castigada podía ser colectiva (deslizamiento detierra en Chambéry en 1248 castigando a los Saboya por usureros ybandidos) o pecado de uno solo (Frisia invadida por el mar del Norte en1218 por culpa de un luchador borracho que golpeaba a su mujer).

La Iglesia luchaba contra las prácticas mágicas para conjurar los cata-clismos o, al menos, intentaba canalizarlas cristianizándolas, asignando acada santo una “especialidad”. Así, San Bernabé actuaba contra el granizo,


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San Blas contra los ciclones y Santa Bárbara contra el rayo. Es cierto quela vida de esta última, nacida en Turquía en el siglo XIII, la predisponía aasumir ese papel. Para impedir su conversión al cristianismo, su padre laencerró en una torre. Pero un sacerdote, disfrazado de médico entró a latorre y la bautizó. El padre de la santa, furioso, la decapitó, y al instantefue alcanzado por un rayo. Cuando las plegarias no eran suficientes, serecurría a las reliquias de los santos, como las de Santa Genoveva paraproteger a París de la crecida de 1206. Esta referencia a la venganza divinaobedece a que nuestras fuentes de información son esencialmente deorigen eclesiástico, y los predicadores utilizaban estas calamidades paraconducir a su rebaño hacia la penitencia.

La Edad Media parece un retroceso, comparada con la Antigüedad.Efectivamente hizo falta esperar la traducciones que judíos y cristianoshicieron de la obra de Abu al-Walid ibn Ruchd, llamado Averroes, el filó-sofo, astrónomo y jurista árabe del siglo XII, particularmente susComentarios sobre la obra de Aristóteles, para que el pensamiento de estefilósofo fuera conocido en Occidente. Y efectivamente, fue una revolu-ción. En París, en 1215, los programas de la Universidad fueron trasto-cados. Los cronistas comenzaron a explicar entonces las catástrofes porcausas naturales. Esta visión aristotélica del mundo, esta “cosmofísica”, seamplificó en el siglo XIII gracias al desarrollo del enciclopedismo y luego,hacia el final de la Edad Media, con la invención de la imprenta. La mete-orología medievo-antigua tomó entonces un nuevo impulso. En 1474 seimprimió la primera traducción latina de la Meteorologia de Aristóteles,que conoció 125 reediciones hasta 1601. La meteorología era, en la EdadMedia, una de las ciencias mas vastas. Incluía como en la Grecia antigualos fenómenos atmosféricos, pero también las actividades telúricas, laaparición de yacimientos metalíferos y todos los fenómenos astronómicosque Aristóteles atribuía a la esfera de fuego.

Esta concepción aristotélica reinó en Europa hasta el siglo XVII, eincluso hasta el siglo XVIII, ya que no sucumbió inmediatamente a losataques del polaco Nicolás Copérnico, del italiano Galileo Galilei y delalemán Johannes Kepler.

D E J A P Ó N A L A I N D I A

Al no disponer de espacio, ni de población, ni de recursos mineros, energé-ticos o agrícolas, Japón debió echar mano a otras armas: la observación, laeducación y el trabajo, aunque estas no son sus únicas virtudes. El País delSol Naciente, situado sobre el "círculo de fuego" del Pacífico, debió siempre



enfrentar innumerables adversidades de la naturaleza, tales como terremotos(150.000 muertos en Kanto en 1923), erupciones volcánicas, deslizamientosde tierra, tifones, inundaciones y más. Estos cataclismos, que forman prácti-camente parte del ritmo normal de la existencia, y la muerte, omnipresente,inducen un sentimiento de inquietud permanente pero, al mismo tiempo,un desapego del mundo, próximo de la filosofía zen. Concientes de labrevedad y de la inconstancia del tiempo que pasa (en la gramática japonesasólo existen dos tiempos: el presente y el no-presente), habituados a reco-menzar frecuentemente de cero, los japoneses tienen lógicamente unapercepción de los azares del clima diferente a la de los occidentales.

Esta actitud respecto a las vicisitudes de la vida y de la fugacidad detodas las cosas es parte esencial del sintoísmo, la más antigua de la reli-giones practicadas en Japón, influenciada por las ideas del budismollegado de la India a través de Corea en el siglo VI. El sintoísmo, para elcual lo divino es el origen y la luz, venera el viento, el Sol y el trueno, a talpunto, que se dice a menudo que el verdadero santuario shinto es la natu-raleza misma. Por otra parte, la cantidad de dioses (kami) de esta religiónpoliteista es ilimitado, aunque a algunos se les dedique un culto nacional.Este desapego respecto de los cataclismos está profundamente arraigadoen el alma japonesa.

El fatalismo japonés se puede comparar con el comportamiento deotros pueblos de extremo oriente, particularmente el de la India. Al cabode cierto tiempo, cuando cotidianamente se leen, se escuchan o se vivensucesos dramáticos, se va creando una suerte de “inmunización”, comoindica Arundhati Roy, escritora nacida en 1961 en Ayemanam, al sur dela India y autora de El dios de las pequeñas cosas (1997) y de El costo de lavida (1998). El pueblo indio considera que el modelo de fuerte consumohacia el cual se orienta le es impuesto y que los métodos de desarrollo sondestructivos no solamente en el sentido ecológico sino también entérminos de equidad y de distribución de los recursos. ¿Qué responsabi-lidad han de asumir los indios por el calentamiento climático, cuando el80% de los hogares carece de electricidad, cifra que alcanza el 90% en elcaso de los intocables y los indígenas ? Parte de la India ha sido ganada porun espíritu contestatario frente a las restricciones que le son impuestas.Son compresibles las preguntas que se formulan a los delegados del BancoMundial el cual, por su lado, por ayudar a la India, pesa tanto sobre sudestino: “¿pero, quiénes sois vosotros ?”, “¿por qué controlais nuestrasuerte ?”, “¿por qué teneis el derecho de decidir sobre el devenir de nues-tras tierras y nuestros ríos ?”


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AZARES DEL CLIMA Y OCASO DE CIVILIZACIONES

La larga historia de las relaciones entre el ser humano y su entornomuestra que las sociedades se enfrentan a fluctuaciones climáticas a vecesbrutales. En toda circunstancia se ha buscado enfrentarlas y adaptarse atales condiciones cambiantes con éxito variable. Sin intentar extraer leyesgenerales, es tentador comparar el éxito de los egipcios frente a grandessequías, hace 3000 años, con el fracaso de los mayas en las tierras bajas deAmérica Central frente al mismo fenómeno, luego de dos milenios de unabrillante civilización. Estos solos ejemplos demuestran ya el interés deadoptar decisiones políticas inteligentes, rápidas y adecuadas.

F A R A O N E S E N C R I S I S O E L E S B O Z O D E U N É X I T O

En el antiguo Egipto no había fenómeno celeste que no tuviera unasimbología particular. El renacimiento cotidiano del dios Sol en la formade un disco rojizo y su emergencia de las aguas del Nun, el océanoprimordial del que proviene toda forma de existencia, se vinculaban a suprimera manifestación en el cielo de Egipto en el momento de la creacióndel mundo. La primera religión “organizada” de Egipto, hacia 3600 a.deC., fue la de Heliópolis, consagrada al Sol. Los otros nueve dioses primor-diales, que formaban la Enéada, también nacieron junto al Sol. Cadaprovincia y cada ciudad tenía sus dioses, aunque el dios dominante seguíasiendo el Sol, bajo el nombre de Ra (o Re), o más tarde Amón-Ra (oAmón-Re) con la asimilación del dios de Tebas, Amón. Amón-Ra llegóincluso a ser “el Único” cuando, hacia 1360 a.de C. el faraón Amenofis IVimpuso a Atón, dios del Sol, tomando él mismo el nombre de Akenatón,adorador del Sol.

Pero fue el derrumbe del Estado, del faraón, lo que salvó probablementea los egipcios de la enorme sequía de 2180-2160 a.de C., aunque no hayasalvado al Antiguo Imperio. La severidad de esta sequía fue tal, que el lagoKarun, en el centro de la depresión de Fayum, a unos 30 km del Nilo, se secótotalmente y el viento erosionó los sedimentos que formaban el fondo (loque, paradójicamente, constituye la mejor prueba de su existencia).

Esas reducidas crecidas estacionales del Nilo están ligadas a un sucesoclimático que afectó al mundo entero, con un enfriamiento intenso en elnorte de Europa. La importancia primordial de las crecidas del Nilocondujo a los egipcios a observar desde muy temprano la evolución del ríocon la ayuda de los “nilómetros”, o sea escalas de medida de la altura delagua (figura 1.2). En esta época no se había cavado todavía ningún canalque facilitara el trasvase del río, ya que estos trabajos hidráulicos fueron



Figura 1.2 El nilómetro de la isla Elefantina. Los templos egipcios clásicos, con su entrada dirigida hacia el Nilo,eran mundos cerrados reservados a los clérigos, construidos enpiedra a diferencia del palacio real que se hacía de ladrillos de barro.Los templos contaban, la mayoría de las veces, con un “nilómetro”que permitía medir la altura de las crecidas del río. El nilómetro teníaya sea forma de pilar, con una serie de escalones (como en lailustración) o de un pozo para proveer el agua indispensable para elculto. El de la isla Elefantina revestía, por su posición cercana a laprimera catarata, una importancia primordial. El templo estabadedicado a Jnum, el dios carnero de las inundaciones.

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obra de Amenemhat III (llamado “Moeris”, nombre que tomó también ellago), que reinó algunos siglos más tarde (1841-1801 a.de C). La ausenciade aluviones en el lago Moeris, que ocupaba una superficie muy superior alos actuales 215 km2 del Karum, muestra un déficit en las crecidas, insufi-cientes por lo tanto para que el Nilo alimentara su vertedero natural.

Esta sequía excepcional provocó hambrunas, que llevaron incluso alcanibalismo, así como a un gran desorden político y ataques a silos (elgrano en Egipto era considerado propiedad común). Aún así, sería dema-siado simple seguir estrictamente el razonamiento de ciertos egiptólogosque sostienen que, dado que Egipto es un don del Nilo, la sola desercióndel río explica la ruina del Antiguo Imperio. El faraón no puede fracasar.De Amenhotep III, el más célebre faraón de la dinastía XVIII se dice: “Él esRa. Él ilumina el Alto y el Bajo Egipto más que el Sol. Él hace reverdecerestos dos territorios más que el Nilo.” Al final de su reinado en 2184 a.deC., que había comenzado a los 6 años de edad, el faraón Pepi II se desen-tendió de las preocupaciones gubernamentales.

Las intrigas por la sucesión de Pepi II, la brevedad del reino de suhijo, Merenre II , y el suicidio de la reina Nitocris que le sucedió condu-jeron a la caída del Antiguo Imperio de Egipto. El ocaso del aura de losmonarcas permitió a los "nomarcas", administradores provinciales delterritorio egipcio, acrecentar su poder y mostrarse menos respetuosos delas instrucciones recibidas desde Menfis. Estos nomarcas, profundamenteenraizados en el campo, supieron administrar localmente la crisis. Sobrela sepultura de Khety, nomarca de Assiut, puede leerse: “Yo alimenté a mipueblo… yo construí una represa para esta ciudad cuando el Alto Egiptoera un desierto”.

Junto a sus escribas, que seguían la evolución del clima y de lascrecidas, los nomarcas construyeron diques provisorios para aprovecharhasta el menor curso de agua. Tomaron medidas draconianas, racio-nando, cerrando las fronteras de sus provincias cuando era necesario y asíevitaron el pánico. Esta descentralización del poder salvó al puebloegipcio aunque no haya sobrevivido nada del Antiguo Imperio

E L D E C L I V E D E L A C I V I L I Z A C I O N M A Y A

Los tres períodos que jalonan la historia de la civilización maya, dos vecesmilenaria, están centrados en tres diferentes regiones geográficas. Elperíodo preclásico, de 600 a.de C. a 300 d.de C., se desarrolló en lastierras altas, en la actual región de Chiapas. El período clásico, apogeo dela civilización Maya entre 300 y 900, se centró en las tierras bajas del sur,



Tabasco y una parte de Campeche. El período de declive post-clásico, de900 a 1500, transcurrió en las tierras bajas del norte, el Yucatán actual y elnorte de Campeche.

Los habitantes de la inmensa ciudad de Teotihuacán (“el lugar dondenacieron los dioses”), que en su apogeo en el siglo V era más grande que laRoma imperial, eran politeistas. Junto a Quetzalcóatl, la serpiente emplu-mada, y numerosos otros dioses, veneraban el Sol, la Luna y todo lo rela-cionado con el clima. Entre los años 100 y 200 d.de C., erigieron losmayores monumentos religiosos, como la pirámide del Sol, cuya base estan ancha como la de Keops. La población de Tikal, en la actualGuatemala, sometida entonces a la influencia de Teotihuacán, erigió a suvez un enorme monumento en piedra dedicado al dios de la lluvia. En suedad de oro, los mayas desarrollaron la escritura, la arquitectura, las cien-cias, las matemáticas y elaboraron un calendario de 365 días gracias a susobservaciones astronómicas. Por otro lado, esta filiación con el Sol esrecurrente en las civilizaciones de América Central.

Pero la más brillante y más duradera de las civilizaciones precolom-binas, que reinó durante 2000 años sobre las tierras bajas de AméricaCentral, se desplomó en pocas décadas cerca del año 900, muy probable-mente por no poder adaptar su política agrícola a su crecimiento demo-gráfico. Un cambio en la circulación atmosférica lejos de la tierra maya(¿El Niño ?) le dio el “golpe de gracia”. Veamos esta historia más endetalle.

Durante el período clásico, los mayas cultivaban la península dePetén-Yucatán, vasta planicie calcárea cálida y húmeda con una estaciónde lluvias de mayo a octubre. Al sur, donde florecieron las más impor-tantes ciudades, la selva era densa y los mayas la quemaban para luegosembrar sobre las cenizas. Exceptuando algunos sitios en Petén y en lasorillas de los ríos, el suelo es pobre. Este tipo de cultivos requierepaciencia y experiencia. El milpa, como se llamaba este sistema de agricul-tura, aún utilizado en Yucatán, alterna períodos de cosechas de uno o dosaños con períodos largos de tres a siete años de reposo del suelo. Sinembargo, los mayas, un pueblo de campesinos, transformaron una partede sus tierras bajas en un paisaje de grandes ciudades rodeadas de jardinesinundados, similares a las chinampas utilizadas algunos siglos más tardepor los aztecas en las tierras altas de México.

Los primeros mayas ya utilizaban este tipo de técnicas agrícolas yconocían los suelos, los climas locales, la fauna y la flora. Sus prácticasdiversificadas y extensivas soportaban las variaciones naturales del clima.


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Pero estos “agro-ecosistemas” no podían alimentar a una poblacióncreciente, que alcanzó los 200 habitantes por km2 justo antes del ocaso dela civilización. Una ciudad como Tikal consumía la producción agrícolade un radio de cien kilómetros a la redonda. Ante un largo período desequía, el éxodo se volvió imposible y los mayas no pudieron adaptarse. Elfinal de la época dorada maya se debe a una interacción de diversosfactores ecológicos, políticos y sociales, tales como necesidades alimenta-rias crecientes, suelos empobrecidos, guerras incesantes entre ciudadesvecinas y señores que exigían siempre más a sus siervos. La sequía de lossiglos IX y X (con dos picos en 862 y 986, probados por el estudio deperforaciones en el lago desecado de Chichancanab, en el sur de Yucatán)les dio el golpe fatal. Fue la mayor sequía conocida en esta región en mile-nios, acompañada por condiciones frías y húmedas en el hemisferio norte.Muchos antropólogos se han opuesto violentamente a esta hipótesis, o seala desaparición de una civilización brillante frente a un suceso climáticoexcepcional, por juzgarla demasiado simplista. Todos reconocen sinembargo que la caída fue repentina, que los centros de la cultura en Peténquedaron desiertos y jamás reocupados y que Tikal perdió dos tercios desus 25.000 habitantes.


Un mundo que cambia33

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UNA CUESTIÓN DE ESCALA

El temor de que el aumento de las emisiones antrópicas de gases deefecto invernadero modifiquen el clima aparece en la literatura científicaen los años 1970, e incluso mucho antes con el sueco Svante Arrhenius,premio Nobel de química, quien hizo la primera previsión a principiosdel siglo XX. En 1989, la revista Times, en el artículo “The planet of theyear”, escrito tras la sequía del verano de 1988 en los Estados Unidos,confiere al tema del cambio climático el rango de vedette que aúnconserva. Junto a la evolución de la percepción pública del problema, losargumentos científicos que han ido tomando cuerpo coinciden en lossiguientes puntos:

• Que la composición química de la atmósfera ha sufrido modifica-ciones, desde el inicio de la era industrial, que no se observan en losarchivos climáticos glaciarios de los últimos 400.000 años.• Que estas modificaciones tienen un impacto sobre el clima y queprovocarán, en algunas décadas, un recalentamiento de varios gradosacompañado por un aumento del nivel del mar, la fusión de algunosglaciares y desórdenes en los regímenes de vientos y precipitaciones.Signos cada vez más claros demuestran que el clima sufrió, hacia finalesdel siglo XX, modificaciones compatibles con las consecuencias previsi-bles de la emisión de gases de efecto invernadero.


34 Un mundo que cambia

Para examinar en detalle este grupo de índices debemos enfrentarnosa la complejidad del sistema climático y a la dificultad de elegir las refe-rencias adecuadas. Debemos además adoptar una perspectiva apropiada,ya que la Tierra no ha detenido su evolución a lo largo de su larga historiay que la especie humana sólo ha aparecido “recientemente”. Unos pocosmillones de años para los homínidos y algunas decenas de miles de añospara el Homo sapiens sapiens es un intervalo de tiempo extremadamentecorto frente a los millones de años de existencia de la Tierra, aunque almismo tiempo remarcablemente largo respecto del breve período duranteel cual el ser humano ha comenzado a modificar su medio ambiente.Ciertos autores afirman que desde que el ser humano pasó de la caza y larecolección a la agricultura y la ganadería, o sea desde la “revoluciónneolítica” que data de 7.000 a 10.000 años, ha emitido gases de efectoinvernadero y modificado el clima. Si embargo, hace solamente algunospocos siglos que la agricultura transforma el paisaje y que sólo cuenta conuna minoría de la flora y la fauna natural de antaño. En cuanto a losproblemas de polución y modificación de la composición química de laatmósfera, su aparición data solamente de la revolución industrial, o seade hace unas pocas décadas.

EL CLIMA Y EL TIEMPO

En esta obra nos interesaremos solamente en un aspecto de las modifica-ciones del equilibrio del planeta, o sea el que concierne al clima. Pero ¿quése entiende por clima ? El clima (del griego klima = inclinación del Sol)designa el estado “habitual” del ambiente descrito por varios factores: lainsolación, la temperatura, la humedad, las precipitaciones o el viento.

La primera dificultad que se presenta tiene que ver con la multipli-cidad de procesos que dan forma al clima: los movimientos de la atmósferay del océano, así como los procesos físicos y químicos o biológicos que losdeterminan.

Otra dificultad, más fundamental, se esconde detrás del adjetivo“habitual”, que tiene que ver con la elección del período de referencia.Generalmente se acepta un período de unos treinta años, lapso suficientepara que un gran número de estadísticas sean estables, pero tambiénintervalo que separa dos generaciones. Consideraremos como habitual nosolamente los promedios meteorológicos durante el período de referencia,sino también las fluctuaciones mejor establecidas. Por ejemplo, el hechode que, en cierta región montañosa, la precipitación en verano toma laforma de tormentas acompañadas de la formación de cursos de agua pasa-


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jeros (escorrentía) o que cierta región mediterránea sufre sequías irregu-lares pero repetidas que afectan su vegetación. De este modo, la nociónestadística de clima es opuesta a la noción del “tiempo que hace”, quefluctúa día a día.

Describir los cambios del clima es, por lo tanto, una tarea difícil y alhacerlo es esencial precisar el horizonte, el tiempo, en el sentido del“tiempo que pasa”. Muchas confusiones tienen su origen en una malapercepción de esta noción. Mezclar preocupaciones sobre el retorno deinundaciones o sobre ciertas consecuencias, ya sensibles, del calenta-miento global con el temor de que se frene la corriente del Golfo o con elretorno a una época glacial es extrapolar escalas de tiempo estacionales,decenales, centenarias o milenarias, sin hacer referencia a sus orígenes.

Por lo tanto presentaremos, desde las escalas más lentas a las másrápidas, algunos de los mecanismos de las fluctuaciones naturales delclima. El ejemplo del Sahara, tratado en el capítulo 6, permitirá unexamen detallado de estas diferentes escalas de tiempo en un entornoespecífico y único.

La composición química de la atmósfera es sin duda uno de los indi-cadores más importantes de las modificaciones que sufre el planeta.Originalmente, esta composición reflejaba su actividad interna. El vulca-nismo jugó un papel determinante, dotando a la Tierra de una atmósferaprimitiva próxima a la de planetas telúricos como Marte o Venus, rica endióxido de carbono. Un proceso nuevo, tal vez único en el Universo, lavida, creció durante varias centenas de millones de años en esas reservasatmosféricas de carbono. Hacia el final de la era Cenozoica, hace algunasdecenas de millones de años, el tenor en CO2 se estabilizó al nivel que leera todavía propio justo antes de la era industrial, o sea menos de 300partes por millón en volumen (ppmv), es decir 0,3 milésimas partes delvolumen de la atmósfera.

El establecimiento de la geografía actual de la Tierra debe situarse enla misma escala de tiempo. La Antártida se separó de Australia y se instalóen el polo sur hace 40 o 50 millones de años. Pero los dos últimos millonesde años, que constituyen el período Cuaternario, en el que aparece el serhumano, representan un lapso demasiado corto para que la deriva de loscontinentes juegue un rol climático importante.

Otros elementos evolucionan durante el Cuaternario mientras elclima oscila entre eras glaciarias –durante las cuales una gran parte deEurasia y de América del Norte se cubrieron de capas de hielo de varioskilómetros de espesor– y eras interglaciarias, como la actual, durante las



cuales las calotas polares se refugian en Groenlandia y en la Antártida ysubsisten solamente algunos glaciares en las montañas. El tenor de CO2atmosférico es la memoria de estos cambios, ya que fluctúa entre doslímites más o menos fijos: 180 ppmv en los períodos glaciarios, 280ppmv en los interglaciarios. La alternancia de estos fenómenos es lenta,ya que depende esencialmente de las modificaciones en la rotación de laTierra (rotación propia y/o rotación alrededor del Sol) bajo la influenciade los planetas gigantes, como Júpiter y Saturno. La periodicidad va de20.000 a 100.000 años aproximadamente. El sistema climático presentapor supuesto fluctuaciones más rápidas, en particular al norte delAtlántico norte, con variaciones térmicas de varios grados en pocasdécadas.

Nuestros ancestros lejanos soportaron el rigor de estas fluctuaciones,en tanto que nuestra civilización se desarrolló durante un período máscalmo. En efecto, entramos en un período interglaciario hace más de10.000 años y, aunque la primera parte de este período estuvo marcadapor un ligero enfriamiento (con consecuencias importantes para África),el clima es extraordinariamente estable desde hace 5.000 años. Porsupuesto, han habido fluctuaciones a lo largo de este período, como porejemplo el óptimo medieval y la pequeña edad de hielo, centrada en elsiglo XVIII, pero sus “señas” en términos de modificación de la tempera-tura de superficie global no superaron una fracción de grado, mientrasque la diferencia entre las verdaderas eras glaciarias y las épocas intergla-ciarias es de 4 a 5 grados. Los últimos milenios son, por ende, la referenciamás natural para evaluar las futuras modificaciones del clima.

UN CAMBIO DE AIRE

La composición de la atmósfera de la Tierra está caracterizada por lapreponderancia del nitrógeno y del oxígeno, los cuales tienen poca inci-dencia en la regulación del clima. Otros gases presentes en forma detrazas, sin embargo, juegan un papel dominante (capítulo 3). Se trata degases absorbentes cuyas moléculas son más complejas, al menos triató-micas, como el vapor de agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2), elozono (O3) y el metano (CH4). Gases como el dióxido de carbono y elmetano presentan otra característica, que es que su ciclo de vida, es decirel tiempo que toma su concentración en estabilizarse si se interrumpe suinyección en la atmósfera, es lento: del orden del siglo para el CO2, de ladécada para el metano y de algunas semanas para el reciclaje del vapor deagua. Esto tiene dos consecuencias:


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• Al inyectarlos en la atmósfera, se acumulan.• Sus concentraciones son muy similares en todo punto del globopues se dispersan rápidamente. En consecuencia, sólo es necesario hacerrelevamientos en un solo punto del planeta para seguir su evolución conexactitud.

Las mediciones de dióxido de carbono en la atmósfera comenzaronen 1957, durante el Año Geofísico Internacional, sobre el mayor volcándel planeta, el Mauna Loa en Hawai. Desde entonces se completarongracias a la instalación de una red de vigilancia planetaria. Por otro lado,el análisis de las burbujas de aire aprisionadas por el hielo en el sitioantártico de Vostok permite reconstruir el clima de los últimos 400.000años. Este estudio demuestra que la atmósfera ha conocido, durante losúltimos milenios, una concentración de dióxido de carbono casi cons-tante de aproximadamente 280 ppmv, típica de las condiciones intergla-ciarias. Desde mediados del siglo XIX asistimos, por el contrario, a unaumento cada vez más rápido de la concentración atmosférica de dióxidode carbono, que induce situaciones inéditas. La concentración actual,superior a 365 ppmv, no ha sido alcanzada jamás durante los últimos400.000 años, esta tasa de aumento no tiene precedentes… y se acelera.El valor de 300 ppmv fue superado a mediados del siglo XX, y es a lolargo de las últimas décadas que el crecimiento ha sido más intenso. Setrata aquí de un punto importante, ya que debido a la inercia térmica delos océanos, solamente a partir de ahora cabe esperar una respuestaclimática notable.

Otros gases siguen una evolución similar, como por ejemplo elmetano, que ha triplicado su concentración desde el inicio de la era indus-trial, el peróxido de nitrógeno (N2O) o aún los freones, frecuentementellamados CFC (no se trata de una notación química, sino de una simplifi-cación del término clorofluorocarbonos). Los freones son gases extremada-mente absorbentes, conocidos por su acción sobre la capa de ozono. Suconcentración se ha estabilizado tras los acuerdos de Montreal de 1987 queprohibieron su utilización, pero los productos que los sustituyeronprovocan igualmente un efecto invernadero importante.

Es mucho más difícil seguir la evolución de los componentes atmosfé-ricos rápidamente reciclados tales como el vapor de agua, el ozono o losaerosoles (suspensiones líquidas o sólidas en la atmósfera). Volveremosulteriormente sobre el caso del vapor de agua. En cuanto al ozono,debemos primero discernir de cuál estamos hablando precisamente.



• En la estratósfera, entre 10 y 15 kilómetros, la destrucción del ozonopor los CFC crea, al final del invierno austral, el “agujero de ozono”. Nace,en condiciones cálidas, a partir de óxidos de nitrógeno, a través de reac-ciones catalizadas por el metano. Habiendo el protocolo de Montreal estabi-lizado los CFC, el aumento del agujero de ozono debiera haberse detenido.Sin embargo, parece continuar creciendo, lo que resulta sin duda en unenfriamiento de la estratósfera que podría estar asociado al crecimiento delos gases de efecto invernadero. Ello favorece la aparición de nubes estratos-féricas polares, catalizadoras de reacciones que destruyen el ozono. Inclusoexisten indicios de la aparición de un fenómeno similar en el Ártico. • El ozono troposférico, cerca del suelo, sujeto hoy a vigilancia en laatmósfera de las ciudades, donde aumenta constantemente.

Finalmente, la evolución de los aerosoles es delicada de evaluar puesse trata de múltiples componentes con distribución inhomogénea.

¿SIGNOS QUE ANUNCIAN UN CAMBIO GLOBAL ?

El cambio de la concentración atmosférica de gases de efecto invernaderoes, entonces, a la vez reciente y brutal, si se toman como referencia losmilenios de clima muy estable que hemos tenido recientemente (odigamos durante todo el Cuaternario). ¿Ha tenido ya un impacto sobre elcambio climático ? Esta pregunta es frecuentemente evocada a causa de laimpaciencia natural del público, a la cual hacen eco la mayoría de losmedios de comunicación abocados a tratar el corto plazo antes que ellargo. Si el clima está cambiando, dicen, examinemos antes que nada loshechos actuales. Esta insistencia toma a veces un tono de sentido comúnde abordar lo real: vosotros, científicos, estais inmersos en ensoñacionesacerca de un futuro lejano mientras nosotros buscamos respuestas a lasverdaderas preocupaciones de nuestros contemporáneos. ¿Son las tempes-tades de 1999 en Europa un resultado de este cambio climático ?Desafortunadamente, la ciencia no puede tener respuestas para todo ysería aventurado extrapolar sin precaución las tendencias globales a unaescala local. Además, no es cierto que puedan establecerse relaciones decausa a efecto para todo. Aunque se admite fácilmente que perder el trenuna mañana puede ser resultado de un conjunto de circunstancias y quealgunas ocurren totalmente al azar, a los científicos se les exige señalar “la”causa de un suceso determinado.

Este debate está impregnado de consideraciones más bien políticas.Un científico responde con mayor o menor certeza a una pregunta según


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el modo en que esté planteada. Repitiendo interrogantes difíciles, inclusosi son pertinentes, puede sembrarse la duda, eventualmente de maneraintencional. Ahora bien, saber si el cambio climático está ocurriendoahora mismo no es capital, puesto que los científicos están demostrandoque continuar emitiendo gases de efecto invernadero provocará inelucta-blemente un calentamiento global. Esta previsión no se funda sobre laextrapolación estadística de la evolución de las temperaturas y de lasprecipitaciones sino, claro está, sobre leyes físicas. Como acabamos deseñalar, el aumento de gases de efecto invernadero ha sido máximodurante las últimas décadas y solamente ahora podemos comenzar a cons-tatar el impacto sobre el clima, que es igualmente afectado por su variabi-lidad natural y por los probables efectos contrarios de los aerosoles.

Los signos que anuncian el cambio se esconden detrás de un índicebastante poco sugestivo: la temperatura media en la superficie de laTierra. Este índice es de alguna manera análogo a la temperatura delcuerpo humano. Se trata de un índice de equilibrio, del “metabolismo”de la Tierra. Si varía, significa que el clima del planeta se desequilibra.Contrariamente a una opinión bastante extendida, la tarea de medir latemperatura superficial promedio de la Tierra es difícil. El análisis de lastemperaturas superficiales del océano desde el comienzo del siglo XX

recurre a los archivos de la marina, los cuales deben ser procesadospreviamente para poder compararlos con los datos disponibles sobre loscontinentes y las islas y ser analizados de manera estadística. Un trabajosimilar se ha realizado con los datos de estaciones meteorológicassituadas en los continentes para aislar, y suprimir, la parte de losaumentos de temperatura ligados al calor de las ciudades, las disconti-nuidades que podrían haber resultado de un desplazamiento de estasestaciones desde el centro de las ciudades hacia los aeropuertos, etc. Esasí como se ha estimado la evolución de la temperatura desde mediadosdel siglo XIX (figura 2.1). El aumento más reciente ha sido igualmentemedido por instrumentos satelitales. La medición de los flujos infra-rrojos en la “ventana atmosférica” (banda de frecuencias en que la atmós-fera absorbe muy poco la radiación proveniente del suelo) permitecompletar los datos provenientes de navíos y boyas usadas para observarla temperatura de la superficie oceánica. Los tres años más cálidos desdeque disponemos de estadísticas son 1998 (+0,55 °C respecto delpromedio 1961-1990), 2002 (+ 0,48 °C) y 2003 (+0,45 °C).

La temperatura media de superficie ha aumentado desde finales delsiglo XIX un poco menos de 1 °C: entre 0,6 y 0,9 °C según la referencia.



Este aumento es continuo en el hemisferio sur, mientras que en el hemis-ferio norte se ha producido en dos fases distintas: un primer episodio deligero calentamiento hasta 1945, seguido por una fase de enfriamiento deaproximadamente una década y de un calentamiento acentuado desde losaños 1960. Este calentamiento de las últimas décadas confirma la previ-sión que proporcionan los modelos de un aumento de los gases de efectoinvernadero, tanto en cuanto a la amplitud como a la distribución geográ-fica, ya que indican un calentamiento más importante en el hemisferionorte y sobre las tierras emergidas.

Esta evolución de la temperatura de superficie confirma otros datosde terreno. Los glaciares de montaña han comenzado a retroceder a prin-cipios del siglo XX en todos lo continentes (figura 2.2) y el nivel medio del

Figura 2.1 Evolución de la temperatura de la atmósfera desde el comienzo de laera industrial.Teniendo como referencia la temperatura media de los treinta añosentre 1961 y 1990, la diferencia térmica muestra un fuerte aumentode la temperatura de la atmósfera (sobre océanos y continentes) endos etapas desde los años 1920. Se observa un crecimiento aceleradodesde 1985 y en años recientes algunos valores récord. La década1990-2000 es la más cálida de la serie, siendo 1998 y 2002 los dosaños más cálidos. El año 1998 supera la media 1961-1990 en 0,58 °C.

Diferencia de temperatura (°C)con respecto a la media1960-1990


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mar se ha elevado en unos diez centímetros en los últimos cien años. Porel contrario, el análisis de las temperaturas de la atmósfera por medio desondas espaciales muestra resultados que no coinciden tan fácilmente conlos demás datos. El aumento del tenor de gases de efecto invernaderodebería agregar al calentamiento de la superficie un calentamiento similara baja altitud y, luego, un enfriamiento en la estratósfera. Medidas indi-rectas de la temperatura atmosférica obtenidas por un método complejohan indicado, sin embargo, un enfriamiento de la baja tropósfera durantelas dos décadas de mediciones disponibles, lo cual causó una oleada deartículos en la prensa general.

Efectivamente, ciertos análisis recientes muestran que estos datosdeberían ser corregidos. Actualmente existe un consenso sobre el calenta-miento de la baja tropósfera que, de todos modos, es menos importanteque el de la superficie. La variación de estos indicadores confirma la ideade que el clima ha comenzado a cambiar por efecto de la acción humana.

Por el momento no se ha encontrado otra causa (ligada por ejemplo alas modificaciones de la insolación o del vulcanismo) que no sea elaumento de los gases de efecto invernadero para explicar este calenta-miento reciente, cuya velocidad parece sin precedentes en los últimosmilenios. En efecto, para que las a veces invocadas modificaciones de laemisión solar de radiación o de partículas pudieran explicar una variacióntan importante, haría falta un mecanismo amplificador que no ha sidoaún identificado, mientras que los gases de efecto invernadero ofrecen unaexplicación simple y directa.

¿Son estos cambios visibles hoy en día ? Esto parece incontestable enlo que se refiere a la temperatura. El aumento de la temperatura enFrancia, por ejemplo, es significativo, con el corolario de una disminu-ción de las nevadas. Pero los cambios de la circulación atmosférica o delas precipitaciones parecen más difíciles de interpretar. Tomemos dosejemplos:

El primero concierne al fenómeno El Niño o, de manera máscompleta, El Niño-Southern Oscillation (ENSO), proceso que se traduceen el aumento de la temperatura del Pacífico Este, lo cual a su vez acarreauna modificación profunda del régimen de precipitaciones en la zonaintertropical. ENSO es un fenómeno aperiódico, fluctuante y a finales delsiglo XX se produjeron dos episodios mayores. Más aún, la mayoría de losmodelos predicen un aumento de la intensidad de los episodios ENSOligado al calentamiento global. ¿Qué se puede concluir ? ¿fluctuacionesnaturales o acción humana ?



© G.A.Vicas / UNESCO © M.-F. André

© M.-F. André

Figura 2.2 Derretimiento de los glaciares: ¿un primer índice de calentamiento? El derretimiento de los glaciares, que constituirá probablemente laprimera consecuencia del calentamiento global y una de las más graves,ha comenzado ya. Las dos ilustraciones del glaciar del Ródano, en losAlpes suizos, en 1835 (acuarela de J.-R. Bühlmann) y en 2001 (foto deM.-F. André, abajo a la derecha) son testimonio elocuente del retrocesode los glaciares templados desde los años 1850. El glaciar de Aletsch enSuiza (foto arriba a la derecha), el más grande de Europa, reaccionalentamente a los “golpes” de clima en razón de su masa. Su longitudpasó de 26,5 kilómetros en 1850 a 23,3 kilómetros en el 2000. Enciertos puntos, como en esta foto (de M.-F. André), el límite alcanzadopor el hielo al final de la pequeña edad de hielo se situaba a unos cienmetros sobre el nivel actual. La vista de la cadena del Himalaya, tomadaen el Parque Nacional de Sagarmatha en Nepal (de G.A. Vicas,UNESCO) deja entrever un retroceso de las superficies congeladas. Elderretimiento de los 15.000 glaciares del Himalaya ocasionaráinundaciones catastróficas de los ríos que nacen en ellos, como el Indo yel Ganges, que proporcionan agua a 500 millones de personas. Luegode su desaparición, que tomará entre tres y cuatro décadas, la región delSudeste Asiático se verá amenazada de importantes sequías.

© M.-F. André – Acuarela de J.-R. Bülmann


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El segundo ejemplo es el Índice del Atlántico norte (o NOI, NorthAtlantic Index) que mide la fuerza relativa del anticiclón de las Azores yde la depresión de Islandia. Este índice fluctúa de manera natural, organi-zándose una parte de esta variabilidad en escalas decenales. Pero tambiénpodría crecer en respuesta a un calentamiento ¿Que debemos concluir delos cambios que se están produciendo, por ejemplo, un verano frío enEuropa en 2002 ? Nada definitivo por ahora…

Los sistemas de observación del planeta deben, por sobre todas lascosas, acrecentar su trabajo de vigilancia, aún si los síntomas no son deltodo claros.


El “buen” efectoinvernadero

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EL “CALEFACTOR” SOLAR

La radiación solar es la única fuente de calor que actúa sobre el sistemaclimático del planeta en las escalas de tiempo aquí consideradas, es decir,de algunos años a algunos cientos de años. La energía solar sufre transfor-maciones importantes antes de ser utilizada por el sistema climático,teniendo la atmósfera un lugar predominante en estas modificaciones. Sinel filtro atmosférico, la temperatura media de la superficie de la Tierra seríacercana a los –18°C, mientras que con ese filtro es de 15°C. Esta tempera-tura es el resultado de dos procesos, por un lado el efecto invernadero“natural” que, solo, llevaría al planeta a los 30°C y, por otro, la convección,que impide un calentamiento excesivo. Para comprender estos fenómenoshemos de seguir las transformaciones de la radiación solar.

T E M P E R A T U R A Y R A D I A C I Ó N

El Sol concentra el 99,8% de la masa del sistema solar y presenta unatemperatura de superficie de aproximadamente 5.800 grados kelvin (K)(la temperatura absoluta TK es la temperatura en grados Celsius T más273,15°C). Fue el físico alemán Max Planck quien estableció la teoría dela emisión de un “cuerpo negro” (un cuerpo calentado perfectamenteabsorbente) en equilibrio radiativo. Dos de las características del cuerponegro son esenciales para comprender el funcionamiento de la máquinaclimática.


46 El “buen” efecto invernadero

• La primera, la ley de Stefan, indica que estos cuerpos irradian unapotencia electromagnética proporcional a la cuarta potencia de su tempe-ratura absoluta, lo cual se aplica de manera aproximada a la Tierra y al Sol.De este modo, aunque la temperatura superficial del Sol es solamente (!)veinte veces más elevada que la de la Tierra, su flujo de energía por unidadde superficie emisiva es 160.000 veces superior. • La segunda característica, o ley de Wien, indica que la longitud deonda en la cual se produce la emisión máxima es inversamente propor-cional a la temperatura absoluta. La radiación de un cuerpo, y por lo tantode alguna manera su color, refleja su temperatura ; es por eso que unherrero es capaz de evaluar a ojo la temperatura del metal mientras lotrabaja. La radiación del Sol se sitúa principalmente en la parte visible delespectro (o sea que 50% de la energía tiene longitudes de onda compren-didas entre 0,4 y 0,8 µm) y en el infrarrojo cercano (40% entre 0,8 µm y 1µm) ; el resto se sitúa en el ultravioleta (inferior a 0,4 µm). El máximo deemisión está situado en el amarillo, a 0,5 µm. En comparación, la Tierra,más fría, presenta un máximo de emisión en las longitudes de onda delorden de diez micrómetros, en pleno infrarrojo. La diferencia de tempera-tura entre el Sol y la Tierra es tal que la intersección entre los dos tipos deemisión es despreciable. Por eso es posible distinguir entre radiación solar(amarilla) y radiación terrestre (infrarroja).

A C E R C A D E L S O L

La intensidad de la radiación solar que llega a la Tierra depende de lacantidad de la emisión solar y es inversamente proporcional al cuadradode la distancia Tierra-Sol. La “constante solar” (que es todo salvo cons-tante) es el flujo solar en la parte más alta de la atmósfera a través de unárea de un metro cuadrado perpendicular a la dirección Tierra-Sol. Hoyen día, la intensidad del flujo solar es de 1.367 watts por metro cuadrado(W.m–2). En la práctica, en un día entero y haciendo un promedio sobreel conjunto del globo, esta radiación alcanza solamente la cuarta parte deese valor, o sea 342 W.m–2. En efecto, la superficie de la Tierra está incli-nada en relación al flujo solar. Cerca de los polos, la misma radiación“calienta” una superficie mayor que en el ecuador. Por otro lado, en todomomento la mitad del planeta se halla sumergida en la noche.

La radiación solar fluctúa fundamentalmente a causa de las varia-ciones de la actividad solar. Al comienzo de la historia de la Tierra, laradiación del Sol era más débil en una fracción importante. En una escalade tiempo menor, la variación del número de manchas solares (regiones


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más frías, del orden de 4.300 K) conlleva variaciones de intensidad de laemisión solar. Además, la Tierra describe alrededor del Sol una elipse, locual acarrea variaciones estacionales de la distancia Tierra-Sol en ambossentidos con respecto a su promedio de 149.600.000 kilómetros. Estasvariaciones son ellas mismas moduladas por movimientos aún más lentos.

Si la radiación solar absorbida (240 W.m–2, como veremos másadelante) aumentase en solamente 4 W.m–2, o sea 1,5%, el efecto seríacomparable a duplicar la concentración atmosférica de dióxido decarbono. Las fluctuaciones pasadas parecen haber tenido una amplitudsuficiente como para explicar condiciones rigurosas, como la pequeñaedad de hielo. Pero atención, las mediciones recientes desde el espacioindican una variación de la actividad solar de apenas 0,1% durante unciclo de once años. Estas variaciones son demasiado débiles y demasiadorápidas para modificar el clima a escala humana, salvo que interviniera unmecanismo de amplificación. Se han propuesto algunos mecanismos deamplificación, tales como los cambios en la circulación estratosférica y elimpacto del “viento solar” (flujo de partículas ionizadas que provienen dela alta atmósfera solar y provocan, en la Tierra, gigantescas tormentasmagnéticas y auroras polares) sobre la formación de gotas de agua en lasnubes. Pero estos mecanismos son tan complejos e indirectos que se tratasólo de hipótesis.

El aumento de los gases de efecto invernadero sigue siendo la explica-ción más simple y directa del calentamiento global. Es cierto que seríanecesario estudiar los mecanismos de variación de la insolación y susconsecuencias, pero la búsqueda frenética de una explicación solar alcalentamiento global (en lugar del CO2) pertenece al ámbito de losgrupos de presión próximos a ciertos productores de combustibles fósiles.

LAS TRIBULACIONES DE LA RADIACIÓN SOLAR EN LA ATMÓSFERA

Todos los intercambios de energía entre la Tierra y el espacio (figura 3.1)pasan por el filtro de la atmósfera, fino envoltorio planetario cuya masa seconcentra en unos veinte kilómetros de espesor mientras que el radio de laTierra es de 6.400 kilómetros. Ahora bien, la atmósfera no actúa de lamisma manera sobre la radiación solar y la terrestre. Mientras que deja pasaruna parte importante de la radiación solar, retiene gran parte de la radiaciónterrestre, lo cual es el origen del efecto invernadero sobre el cual volveremos.

La radiación solar que penetra en la atmósfera puede, según el caso,ser reflejada, es decir desviada sin modificación, o bien absorbida. Eneste último caso, la radiación “desaparece” en forma de calor ; excita



átomos y moléculas, que a su vez emiten radiación… esta vez en la gamade longitudes de onda correspondientes a la temperatura terrestre, esdecir en el infrarrojo. Finalmente, este proceso de absorción y calenta-miento transforma una fracción de la radiación solar en “radiaciónterrestre”, que puede volver al espacio. Con el cielo despejado, la partevisible de la radiación solar, que contiene la mayor parte de su flujo ener-gético, atraviesa la alta atmósfera con pérdidas mínimas. Por el contrario,para el ultravioleta (10% de la energía solar), la capa de ozono es prácti-camente opaca, entonces el flujo absorbido, 12 W.m–2, calienta la capade atmósfera situada a una altura superior a los 10 o 15 kilómetros dealtura, la estratósfera.

342 W.m-2 = 100%

162 W.m-2 370 W.m-2ìsuelo “

75 W.m-2 = 20%

20 W.m–2

128 W.m–2

89 W.m–2

335 W.m-2

105 W.m-2 = 30% 237 W.m-2 = 70%

espacio

atmósfera

agua, aerosoles,ozono, nubes

refracción causadapor el aire

reflexión en la superficie

reflexión causadapor las nubes

emisión directa

emisión directa

emisión atmosférica

efecto invernadero

(océanos, continentes) ondas cortas ondas largas. a a

=

Figura 3.1 El balance radiativoSi tomamos el promedio anual sobre el conjunto del globo, elbalance radiativo está en equilibrio, es decir que la Tierra recibetanta energía como la que devuelve al espacio. Un poco menos deun tercio de la radiación incidente (105 W.m–2) es devueltadirectamente al espacio y un quinto es absorbido por la atmósfera.Por lo tanto, solamente la mitad, o sea 162 W. m–2, llega al “suelo”(continentes + océanos). Pero el suelo recibe igualmente el calor dela radiación infrarroja que baja de la atmósfera y de las nubes (deagua y de gases de efecto invernadero). Este flujo infrarrojodescendente (400 W.m–2) es incluso superior al flujo emitido(335W. m–2). El excedente contribuye a evaporar el agua(83W.m–2) y a calentar las capas bajas de la atmósfera (24 W. m–2).Sin este “efecto invernadero”, la temperatura media de la Tierrasería de –18 °C y no de 15 °C como es.


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A baja altitud, en la tropósfera, 30% del flujo solar vuelve directa-mente al espacio reflejado por el aire, la superficie terrestre y las nubes. Sedice entonces que el albedo (del latín “blancura”) de la Tierra es de 30% o0,3. Se trata de un valor elevado, dado que el albedo de la Luna, con suatmósfera rarificada y sin nubes, es solamente de 7%. La reflexión porparte de las nubes (20%) constituye de hecho el efecto esencial. Se lollama a veces efecto “parasol”, ya que protege el suelo de una exposicióndirecta a la radiación solar. Es un efecto eminentemente complejo yvariable, ya que el poder de reflexión de las nubes va de 5 a 85%, enfunción del tamaño de las gotas y cristales que las componen o de su tenoren agua. Los aerosoles de origen marino, volcánico y antrópico contri-buyen igualmente a este efecto. No solamente las nubes reflejan la luz,sino que una pequeña parte del flujo solar (6%) es difundida hacia elespacio por las mismas moléculas de aire. Este fenómeno es más intensoen las longitudes de onda cortas, lo cual confiere al cielo su color azul yhace que la luz solar directa se vea más amarilla, pues le quita una parte desu componente azul. Es el único mecanismo en el que los gases mayorita-rios, nitrógeno y oxígeno, intervienen de manera sensible sobre los inter-cambios de energía. Por último, una parte aún menor (4%) es reflejadapor el “suelo”, designando con este término el total de las superficiesterrestres, lacustres y marinas. La importancia climática mayor de esteúltimo fenómeno tiene que ver con las diferencias de albedo entre superfi-cies próximas, que varía de 5% para un suelo basáltico (0% para el cuerponegro) a 92% para la nieve fresca (100% para un espejo perfecto). Tantolos océanos como las zonas de vegetación ecuatorial presentan un albedodébil y más o menos constante (de 5 a 20% para los océanos, de 10 a 15%para la vegetación). Los desiertos y los suelos desnudos presentan unpoder de reflexión mediano (de 30 a 40%), mientras que el de las zonasde hielo y nieve es elevado (60 a 90%). Aunque débil, la reflexión delsuelo (4%) evolucionará, a partir de un cambio climático, de manera cier-tamente más importante que la difusión molecular (6%).

El 70% restante del flujo solar (237 W.m–2 aproximadamente) esabsorbido, o sea transformado en calor. Esta es la energía que permite elfuncionamiento de la máquina climática. Una fracción, de alrededor20%, es absorbida por la atmósfera, que se calienta así de forma directa.El 50% restante es absorbido por el suelo y actúa de manera indirecta. Enlas capas bajas de la tropósfera, la radiación solar es principalmente absor-bida por el vapor de agua en varias bandas del infrarrojo cercano, mas alláde los 0,8 µm. Los aerosoles y las nubes contribuyen también a la absor-



Figura 3.2Las nubes y el climaLa modelización del rol de las nubes en la evolución del clima siguesiendo imperfecta. Es una tarea delicada por la diversidad decomportamientos que las nubes presentan. Sus efectos sobre laradiación pueden ser contrarios, variando desde una fuerte reflexióndel flujo solar (“efecto parasol”), a la retención de energía (“efectoinvernadero”).

ción atmosférica, en una medida difícil de cuantificar ya que depende desu composición, de su forma, de su tamaño y de su densidad (figura 3.2).

EL DEVENIR DE LA ENERGÍA AL LLEGAR AL “SUELO”

Hemos visto anteriormente que un poco menos de la mitad del flujo deradiación solar incidente en la parte más alta de la atmósfera es absorbidoen la superficie de la Tierra, o sea aproximadamente 162W.m–2. Estepromedio oculta grandes disparidades en función de la latitud y de lasestaciones, ya que la potencia solar absorbida puede superar los400W.m–2 en el Hoggar (sur de Argelia) a mediodía con la atmósferaexcepcionalmente límpida y seca. Estos 162 W.m–2 que calientan el sueloconstituyen la parte más importante de la energía solar absorbida por elsistema climático, muy superior a los 75 W.m–2 que calientan directa-mente la atmósfera. El equilibrio de la máquina climática impone queesta energía debe retornar al espacio, en forma de infrarrojo. En el

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trayecto de vuelta, la atmósfera se interpone nuevamente y es así “calen-tada desde abajo”. Por lo tanto se vuelve fácilmente turbulenta, como elagua de una cacerola sobre el fuego. La atmósfera, emite, entonces,energía hacia el espacio. Este mecanismo complejo es el que regula losclimas del planeta.

LA EMISIÓN TERRESTRE

La temperatura de la Tierra ha variado solamente en algunos grados envarios millones de años, lo que significa que no ha almacenado calor demanera notable y que emite hacia el espacio la totalidad de la energía solarque absorbe, o sea 237 W.m–2 (162 + 75). Este equilibrio determina demanera estricta la radiación que la Tierra emite hacia el espacio. La Tierradebe “adoptar” una temperatura que le permita emitir exactamente estos237 W.m–2. De ahí es que sea posible calcular que su temperatura deberíaser, en ausencia de atmósfera, de –18 °C. En este último caso, la Tierradevolvería integralmente en forma de infrarrojo la energía recibida en laparte visible del espectro.

Pero este esquema es demasiado simplista. La emisión de energíahacia el espacio no se debe directamente al suelo sino a la atmósfera que seinterpone. Por ende, no es necesariamente el suelo el que alcanza estatemperatura de –18°C, sino las capas altas de la atmósfera que irradiandirectamente hacia el espacio. Sólo una pequeña fracción de la energíaabsorbida por el suelo, alrededor del 6%, es restituida directamente alespacio en forma de infrarrojo a través de la “ventana atmosférica” (entre 8y 13 µm). Todo el resto transita por la atmósfera. Así, la atmósfera es la quedebe estar más fría y el suelo “se reserva el derecho” de estar más caliente,recibiendo a la vez calor por la radiación solar y por la radiación descen-dente de la atmósfera y de las nubes. Gracias a este filtro atmosférico, latemperatura de la Tierra alcanza 15°C, o sea 288 K. Se trata, claro está, deun promedio, ya que la condiciones locales varían entre –70 y +50°C (de203 a 323 K). En esta gama de temperaturas, la radiación emitida se sitúaen el infrarrojo, entre 4 y 100 µm. Es bastante similar a lo que ocurre en unautomóvil. Como la atmósfera, los vidrios son transparentes a la luzvisible, pero opacos a la radiación infrarroja. El calor se acumula en la partebaja de la atmósfera como en el interior de un automóvil.

Un cálculo simple permite estimar este efecto invernadero. Paraasegurar su equilibrio a una temperatura de 15 °C, el “suelo” debe recibir,de una forma u otra, un flujo de energía de 390 W.m–2 que compense laemisión media de radiación infrarroja de un cuerpo a esa temperatura, o

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sea una energía que es superior a los 162 W.m–2 provistos por la radiaciónsolar directa. Por ende, la contribución de la radiación infrarroja es indis-pensable para proveer de calor al suelo. El efecto es incluso superior a loque este simple cálculo indica pues, en el caso de los intercambios entresuelo y atmósfera, la parte electromagnética no es la única en juego.Deben contabilizarse también los intercambios energéticos correspon-dientes a otros dos mecanismos que enfrían el suelo (y por lo tanto, losocéanos sobre dos tercios de la superficie terrestre) que no son de origenradiativo. Estos mecanismos son los siguientes:

• Un flujo de calor sensible que enfría el suelo y calienta la atmósferapor convección térmica (24 W.m–2). El aire, calentado directamente, sevuelve más liviano, se eleva y se renueva constantemente cerca del suelo.• Un flujo de calor latente, aún mayor, ligado a la evaporación del agua(83 W.m–2). Esta evaporación enfría el suelo y la energía correspondiente esrecuperada ulteriormente por la atmósfera cuando el agua se condensaformando nubes. Este proceso es el más importante de los mecanismos quecalientan la atmósfera, en particular en los trópicos, y explica el hecho deque un clima mas cálido, y por lo tanto más húmedo ya que el nivel de satu-ración de vapor de agua es mayor, produce una frecuencia de tormentas yhuracanes mayor.

Un análisis más elaborado indica, entonces, que para mantener laTierra a 15 °C se necesitan en realidad 390 + 83 + 24 = 497 W.m–2, de loscuales sólo 162 provienen del flujo solar directo. La diferencia, o sea335W.m–2, es necesariamente originada por el “efecto invernaderonatural de la atmósfera”, es decir la emisión infrarroja de la atmósferahacia el suelo.

Luego de aclarar la importancia considerable del proceso que poneen juego una cantidad de energía casi igual a la que la Tierra recibe delSol, cabría destacar una aparente contradicción. El efecto invernaderoresulta de la acción de gases que no representan más que una ínfima frac-ción, tanto de la masa de la atmósfera como de las nubes, que aunquecubran una superficie importante, tienen sin embargo una masa pequeña.La radiación infrarroja emitida por el suelo que atraviesa la atmósfera esabsorbida por estos gases, o sea el vapor de agua, el dióxido de carbono, elozono y el metano, cuya concentración es muy baja. Esta dependenciarespecto de componentes minoritarios es lo que hace a la atmósfera tansensible a los efectos de la actividad humana. Las moléculas de estos gases


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de efecto invernadero tienen la capacidad de absorber una parte impor-tante de la radiación infrarroja emitida por la superficie y emiten a su vez,en todas direcciones, una radiación de longitud de onda un poco dife-rente, pero siempre en el infrarrojo. Por ende, una parte de este flujo ener-gético está dirigido hacia la Tierra, donde se suma al flujo solar directo yconstituye el “efecto invernadero”. La atmósfera, gracias a las nubes y a losgases minoritarios, sirve entonces de relevo : el suelo calienta la atmósferay la atmósfera emite radiación hacia el espacio.

EL BALANCE RADIATIVO GLOBAL

U N A O B S E R V A C I Ó N

Hemos visto que el balance energético promedio de todo el globo y a lolargo del año es nulo, pero que presenta déficit y excedentes según lasestaciones y según las regiones. Esta distribución de la energía reviste aveces aspectos contrarios a la intuición. Así, en una región subtropicalexenta de nubes, el flujo infrarrojo puede superar los 300 W.m–2, que esmás que la radiación solar absorbida. Es el caso de los desiertos, donde elalbedo del suelo es mucho más elevado que el del océano en la mismalatitud. En este caso, el balance energético puede ser negativo. Talesregiones del mundo, las calentadas más directamente por el Sol, enrealidad, emiten más energía de la que reciben y el balance radiativocompleto solar + infrarrojo terrestre es negativo.

Los dos envoltorios fluidos del planeta, el océano y la atmósfera,redistribuyen esta energía, lo que atenúa las diferencias geográficas y esta-cionales (como veremos en el capítulo siguiente, se trata de uno de losmotores de la circulación atmosférica y la oceánica). La distribución nosimétrica de los continentes entre los dos hemisferios juega un papelprimordial, ya que los océanos se calientan lentamente y son menosproclives a devolver inmediatamente radiación infrarroja. Los océanostropicales aseguran así una reserva estacional de calor. El balance radiativomedio por banda de latitud permite determinar el calor que el conjuntoocéano-atmósfera debe transportar. Se estima que cada uno de estosenvoltorios fluidos cumplen un rol equivalente para transportar de 5.1015

a 6.1015 watts en cada hemisferio. Esta redistribución de la energía deorigen solar por los vientos y las corrientes marinas modera los contrastesentre los polos y el ecuador o entre el invierno y el verano.

Debido a estas variaciones, el balance energético del planeta es difícilde medir y sus valores en el suelo continúan siendo imprecisos. Para



ciertas regiones se conocen sólo con un margen de error de varias decenasde watts por metro cuadrado. Las medidas satelitales permiten desde haceunos veinte años una estimación mucho más precisa de los intercambiosde energía en la parte alta de la atmósfera. Hoy en día se pueden elaborarmapas de los promedios mensuales, estacionales y anuales de los compo-nentes del balance radiativo planetario, e incluso establecer la variabilidadtemporal, particularmente la asociada con eventos del tipo de El Niño-Southern Oscillation.

LA MÁQUINA TÉRMICA ¿SE REGULA A SÍ MISMA?

El clima ha conocido fluctuaciones en todas las escalas de tiempo, muchoantes de que pueda haber intervenido la acción humana. Puesto que elsistema climático es una maquinaria compleja sometida a múltiplesinfluencias, se puede aprender del pasado cuáles fueron los mecanismosque estabilizaron su evolución (retroacciones “negativas”) o que la desesta-bilizaron (retroacciones “positivas”).

A la escala de miles de millones de años, la temperatura de la Tierra havariado poco, mientras que la constante solar ha aumentado regularmente.Es probablemente la disminución constante de dióxido de carbono en laatmósfera debida al desarrollo de la vida lo que, almacenando cantidadesimportantes de materia orgánica en forma de caliza, carbón o petróleo, haregulado el clima (es la hipótesis “Gaia” del ecologista inglés JamesLovelock). De todos modos, antes de concluir que nuestro clima es necesa-riamente estable (una perspectiva que puede contentar a quienes no desean

Síntesis del balance radiativoLa radiación solar total (suma de los flujos directo y difuso) alcanza 176 W.m–2

por año en el suelo para el conjunto del globo. La mayor parte, o sea 162 W.m–2,es absorbida por la superficie (48% del flujo solar incidente en la parte alta de laatmósfera). El flujo infrarrojo emitido por la superficie (370 W.m–2) se halla, porsu lado, casi compensado por el flujo descendente (335 W.m–2). El balance radia-tivo en la superficie es por lo tanto en promedio positivo, aunque sea negativodurante la noche. El balance energético en la superficie se anula gracias al flujoque lleva calor latente (83 W.m–2) y calor sensible (24 W.m–2) de la superficiehacia la atmósfera. Los flujos de calor latente son particularmente fuertes sobrelas corrientes marinas cálidas, como la corriente del Golfo, y sobre las selvastropicales húmedas, acoplando el ciclo del agua con el ciclo de la energía. Losflujos de calor sensible son importantes sobre las tierras áridas.


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tomar medidas de restricción de las emisiones de gases de efecto inverna-dero), conviene analizar esta posición más en detalle.

A la escala de cientos de millones de años, tanto la circulación atmos-férica y la oceánica, como el desarrollo de las calotas glaciarias y, por ende,el clima, no podían haber sido similares puesto que los continentesocupaban posiciones diferentes. Una situación extrema se alcanzó hace300 millones de años cuando los continentes se unieron en una solaentidad, la Pangea. Puesto que no se sabe gran cosa sobre la circulaciónoceánica de entonces, limitaremos nuestros comentarios a las variacionesdel clima y del efecto invernadero en un contexto geográfico en que laposición de los continentes y de los océanos es tal como la conocemos, esdecir, a los últimos millones de años.

Una de las características más salientes de los dos últimos millones deaños es la presencia de fuertes oscilaciones del clima entre condicionesglaciarias e interglaciarias. Una parte importante de estas fluctuacionesclimáticas resulta de perturbaciones de la trayectoria elíptica de la Tierraalrededor del Sol ocasionadas por los planetas gigantes (Júpiter, Saturno),lo que modifica la insolación. Puede tratarse de variaciones de la excentri-cidad de la elipse (cuyo período predominante es de aproximadamente100.000 años), de modificaciones de la oblicuidad del eje de rotación dela Tierra (40.000 años) o de la “precesión de los equinoccios”, es decir, deldesplazamiento de la fase entre el momento de los equinoccios y elmomento en que Tierra se halla más cerca del Sol (20.000 años).

Más cerca en el tiempo, las variaciones de la actividad del Sol consti-tuyen una explicación plausible del período frío de los siglos XVII y XVIII,llamado pequeña edad de hielo, que fue particularmente perceptibleporque siguió al óptimo climático medieval. Si este último permitió a losVikingos partir de Islandia para establecer colonias en Groenlandia y enTerranova, la pequeña edad de hielo les obligó a abandonarlas, pues lanavegación se volvió entonces demasiado difícil para abordar esas tierras.Privada de apoyo, la población acabó por extinguirse. La disminución dela temperatura alcanzó entonces 1,5 °C en promedio en Europa occi-dental, lo cual es infinitamente menos importante que en una verdaderaglaciación. Sin embargo, tuvo consecuencias notables tales como la orga-nización de mercados sobre el Támesis de 1607 a 1813 o la pérdida de400.000 hombres durante la marcha agotadora de las tropas napoleónicasen las extensiones heladas de Rusia durante el invierno glacial de1812/1813. El avance de los glaciares en los Alpes, en Alaska, en losAndes y en Nueva Zelandia jalonan este período de inviernos largos y



rigurosos y veranos cortos y lluviosos. Obviamente, otras hipótesisintentan explicar la pequeña edad de hielo por una disminución de lavelocidad de la corriente del Golfo y, más sorprendente, por una disminu-ción de las actividades humanas, lo que muestra una vez más la potenteinspiración que produce en los investigadores la evolución del clima.Algunos geógrafos estiman que las epidemias que provocaron la muertede prácticamente la mitad de la humanidad entre el Bajo ImperioRomano y el fin de la Edad Media habrían acarreado una reducción de lasemisiones de gases de efecto invernadero y un aumento de la absorción deCO2 por la reforestación.

El Sol puede haber originado las fluctuaciones climáticas pasadas,pero otras causas son igualmente posibles. Si se considera la constantesolar como, justamente, constante, de todos modos el balance radiativopuede variar y con él la temperatura media del planeta a causa de cual-quier proceso natural o antrópico que modifique el poder reflexivo de lasdiferentes superficies y/o el efecto invernadero. Algunos de los procesosnaturales son propios al sistema climático (fluctuaciones de la circulaciónoceánica, movimiento de las calotas glaciarias, etc.), mientras otros sedeben a sucesos exteriores o excepcionales como las erupciones volcánicas.Plutarco pensaba ya que la erupción del Etna, 44 años antes de la era cris-tiana, había provocado el empobrecimiento de las cosechas al oscurecer elcielo. El científico norteamericano Benjamin Franklin sugirió que el rigu-roso invierno de 1783/1784 habría podido ser la consecuencia de cenizasque oscurecieran la atmósfera tras las erupciones de volcanes islandeses.Una de las erupciones mejor estudiadas fue la del volcán filipinoPinatubo, en 1991, con proyecciones hasta una altura de 35 kilómetros.Dos meses después de la erupción, más del 40% de la banda intertropicalentre los 30° N y 20° S estaba cubierta por los aerosoles. Los gases ycenizas de esta erupción, como los de los volcanes indonesios Krakatoa(1883) y Agung (1963), los del monte Saint-Helens en los EstadosUnidos (1980) y los del volcán mexicano El Chichón (1982) acarrearon,en los meses que siguieron, un descenso promedio de la temperatura delplaneta comprendido entre 0,1 y 1 °C.

Las erupciones volcánicas actúan sobre el clima sobre todo porque lascenizas y el polvo emitidos reflejan la luz solar modificando el albedo.Este último es modificado igualmente por otros factores. El más impor-tante, y también el más delicado de comprender, son las nubes, a causa delas cuales el albedo varía entre 5 y 85%, con un promedio planetario de20%. Pero el albedo del suelo, medido respecto al flujo de radiación inci-


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dente, es también muy variable, pudiendo pasar de un 5% en un suelobasáltico a un 92% en la nieve fresca. Tal amplitud de variación revela elpapel capital del poder de reflexión, además de que los cambios de natura-leza de la superficie pueden ser muy rápidos. En un mes, una superficienevada puede dejar lugar a una pradera.

El hecho de que la temperatura del planeta haya permanecido en unintervalo de algunos grados a lo largo de toda su historia prueba que elefecto de las retroacciones negativas, es decir de procesos que disminuyenel efecto de las causas iniciales, domina sobre las escalas de tiempo largas.De otro modo, el clima habría encontrado, a lo largo de millones de añosde una evolución rica en incidentes, muchas ocasiones para virar haciauna glaciación “marciana” o hacia un calor “venusiano”.

Sin embargo, existen también ejemplos de inestabilidad del sistemaclimático. Dos perforaciones recientes en Groenlandia mostraron transi-ciones climáticas a la escala de un siglo con idas y vueltas rápidas entrecondiciones glaciales e interglaciales en el corazón del período glaciario.Las fluctuaciones de insolación no pueden explicar estos cambios bruscos.En estos casos intervienen retroacciones positivas que aceleran los fenó-menos, siendo el mejor ejemplo el efecto bola de nieve de, justamente, lanieve. A partir de que un calentamiento acarrea el derretimiento de áreasnevadas y de hielo en el mar, el albedo medio disminuye considerable-mente, el suelo absorbe cada vez más calor, el océano emite dióxido decarbono que aumenta el efecto invernadero, lo cual acarrea una elevaciónde la temperatura media, etc. Esta inestabilidad es uno de los mecanismosque puede explicar que el derretimiento de las calotas glaciarias sea unproceso incomparablemente mas rápido que su elaboración ( además losglaciares se deslizan más rápidamente cuando su base comienza afundirse, y se entierran profundamente en el suelo por efecto de su propiopeso, etc.). Algunos autores incluso proponen que la Tierra habría estado,durante cortos períodos, completamente congelada (Tierra “bola denieve” o “snowball Earth” en inglés). Otros dos ejemplos correspon-dientes a climas muy diferentes pueden igualmente ilustrar la tendencia ala desestabilización del sistema climático bajo el efecto de su estructurainterna. El desierto se mantiene o se extiende pues su albedo, a menudopróximo al 40%, acarrea un déficit energético que solamente puede sercompensado por aportes atmosféricos. Esto se da como una subsidencia,es decir un descenso de aire seco que se calienta a la vez que se comprime,causa principal de los grandes desiertos. Inversamente, la presencia de unacobertura vegetal de albedo mucho menor (10%) permite a la energía



recibida aumentar la evaporación sin aumentar la temperatura del suelo,lo cual favorece las precipitaciones, etc.

Nos encontramos así ante una situación ambigua, en la cualcoexisten en el seno del sistema climático unos pocos pero potentes meca-nismos estabilizadores (en particular la relación entre la temperatura y laemisión de radiación infrarroja que permite a la Tierra corregir rápida-mente cualquier sobrecarga o déficit de calor), mecanismos desestabiliza-dores (la liberación de dióxido de carbono por los océanos calientes, elaumento de vapor de agua, el derretimiento de la nieve) y algunos meca-nismos inciertos, como la acción de la nubes y de las circulaciones oceá-nica y atmosférica.

El estudio histórico del clima ha dejado lagunas. Cabe ahoradescribir en detalle algunos de estos mecanismos.

Nubes sobre las nubes Una de las principales causas de incertidumbre de los modelos climáticos es laparametrización de las nubes, donde todo varía : su posición, tamaño, forma,altura, color, poder reflexivo, etc. Además, las nubes contribuyen a su vez al efectoinvernadero y al efecto parasol (o efecto de albedo). Una de las grandes incógnitasdel cambio climático es determinar si el aumento (o la disminución) de uno deestos efectos será más fuerte que el aumento (o la disminución) del otro.

El efecto sobre el balance radiativo planetario depende sobre todo de latemperatura y del albedo en la parte superior de las nubes. El flujo infrarrojo querecibe el suelo, 335W.m–2 en promedio, sufre también variaciones importantesya que es netamente más débil con cielo claro y en una atmósfera seca y fría.¿Quién no ha visto una mañana helada de invierno tras una noche despejada? Porotro lado, en presencia de nubes bajas o en las regiones tropicales húmedas, laspérdidas de energía del suelo a causa del flujo ascendente prácticamente secompensan, lo que provoca noches cálidas y sudorosas.

Globalmente, la contribución de las nubes al efecto invernadero compensasu efecto de albedo, aunque este último le quite al flujo solar alrededor de 20W.m–2 en promedio.


La máquina climática59

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UN SISTEMA DINÁMICO

Como queda ilustrado en los apartados anteriores, los intercambios deenergía en el seno del sistema climático son complejos. Pero esto no estodo. El mecanismo hasta aquí descripto es todavía demasiado simple, yaque el océano, la atmósfera, los glaciares y la vegetación son, ellostambién, sistemas en movimiento perpetuo. La variedad de sus comporta-mientos no permite una representación fácil del medio ambiente global.

Sobre una Tierra puramente mineral, rodeada de una atmósfera sinnubes y sin vapor de agua, la “suerte” de los gases de efecto invernaderoestaría sellada. Su aumento conduciría a un recalentamiento fácil de cuan-tificar. La realidad es, sin embargo, bastante más compleja. Paracomprender la relación entre los mecanismos radiativos y el funciona-miento de la “máquina Tierra”, cabría plantearse este simple interrogante :¿por qué existen desequilibrios regionales en los intercambios de energíaentre la Tierra y el espacio mientras que, para el conjunto del planeta, laenergía emitida equilibra la energía recibida ? En virtud de estos desequili-brios, la absorción de energía solar en la banda intertropical sobrepasa laemisión terrestre, lo que implica un calentamiento, mientras que en laslatitudes altas es a la inversa. Lo que nivela los contrastes es el transportede calor desde las bajas latitudes hacia los polos, aunque nada impediríaque en todo punto de la superficie terrestre la energía emitida por laTierra igualara la energía absorbida, lo cual acarrearía un marcadísimogradiente térmico entre el ecuador y los polos.


60 La máquina climática

La considerable inercia térmica de los océanos constituye un primerobstáculo para un equilibrio rápido entre absorción y emisión, pues sutemperatura no se puede ajustar inmediatamente al desequilibrio radiativo.El océano es, de este modo, un moderador de las diferencias climáticas en lasuperficie del planeta. Pero no es el único. La convección atmosférica, queredistribuye permanentemente el calor de las capas bajas de la atmósferahacia las más altas, es el segundo factor de equilibrio pues limita la tempera-tura de superficie de las regiones tropicales. Estos efectos ilustran el rol delos movimientos combinados de la atmósfera y del océano, que transportancontinuamente energía de las bajas latitudes hacia los polos.

Desde el origen del debate sobre los cambios climáticos futuros, estacomplejidad de la atmósfera y el océano ha jugado un papel capital,dando lugar a hipótesis hasta ahora irrealistas o insuficientemente funda-mentadas como, por ejemplo, que la Tierra podría no calentarse enrespuesta al aumento de los gases de efecto invernadero. Esta complejidadtampoco facilita la detección de cambios climáticos a la escala regional nila previsión de los riesgos asociados.

A continuación examinaremos los papeles respectivos de los dosfluidos que rigen el comportamiento del sistema climático, la atmósfera yel océano. Nos interesaremos en la manera en que sus movimientoscombinados interfieren con otros sistemas dinámicos como los glaciares yla vegetación.

LA ATMÓSFERA

La tenue capa de aire que rodea la Tierra tiene un papel climáticocapital, pues filtra la energía recibida del Sol, distribuyéndola en trespartes: una es devuelta al espacio, otra es absorbida y la tercera calientadirectamente el suelo. La atmósfera afecta igualmente la emisión deenergía de la Tierra hacia el espacio (capítulo 3). La absorción de calor esel origen de los movimientos atmosféricos. Cuando vemos, navegando enel océano Antártico, depresiones y tempestades que parecen dirigirsedirectamente hacia nuestro navío, la notable velocidad de la circulaciónatmosférica se torna realmente evidente. Sus desplazamientos horizontalesalcanzan, en promedio, 10 metros por segundo, o sea 1.000 kilómetros enun día. Esta mezcla permanente debida a los movimientos de la atmósferamodifica también su composición química y explica que la concentraciónde gases relativamente inertes (la mayoría de los gases de efecto inverna-dero) varíe poco de un punto a otro del planeta. Así, aunque las emisionesse producen esencialmente en el hemisferio norte, el tenor atmosférico en


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dióxido de carbono alcanza un valor muy similar en el hemisferio sur.Estas diferencias ínfimas son sin embargo estudiadas en detalle ya queconstituyen índices del funcionamiento del ciclo del carbono. Para losgases más reactivos, sea por cambios de fase (vapor de agua) o por reac-ciones químicas (polución urbana), los movimientos de la atmósferapermiten frecuentemente acelerar su reciclaje. Sólo algunas semanasalcanzan para que la condensación y las lluvias asociadas reciclen el vaporde agua producto de la evaporación.

Por lo tanto, estudiar el comportamiento de la atmósfera es indispen-sable y, como demostraría en los años 1920 el científico británico LewisFry Richardson, esto requiere recolectar datos a nivel planetario. Lacomprensión de los principales regímenes de circulación que una investi-gación a gran escala implica, donde la unidad es el millar de kilómetros,reposa sobre bases diferentes según las latitudes (figura 4.1).

Por otro lado, en la atmósfera es igualmente necesario diferenciar latropósfera, es decir, las capas bajas de la atmósfera (hasta 12 o 15 kilóme-tros según las latitudes), donde la temperatura disminuye con la altitud, yla estratósfera, capa más elevada, de unos cuarenta kilómetros de espesor,en la cual la temperatura del aire, de muy baja densidad, aumenta amedida que uno se eleva. La tropósfera es una capa esencialmente calen-tada por el suelo, inestable y mezclada por la convección. La estratósfera,calentada por la absorción de la radiación infrarroja por parte del ozono,es, al contrario, una capa muy estable. Todo contaminante que alcance laestratósfera queda atrapado durante mucho más tiempo que en la tropós-fera. De este modo, mientras que el vapor de agua se recicla normalmenteen algunas semanas en las capas bajas de la atmósfera, las emisiones de losaviones de gran altura pueden quedar atrapadas varios años en la estratós-fera. El tiempo de estadía es similar para las cenizas volcánicas quealcanzan la estratósfera, de donde su impacto sobre el clima.

L A Z O N A I N T E R T R O P I C A L

La circulación atmosférica en la zona intertropical está organizada enforma de grandes “células” (figura 4.2). El aire sube en una zona que sevuelve nubosa y lluviosa pues el vapor de agua se condensa encontrando,en altura, temperaturas frías. Luego, este aire desciende hasta el suelo enuna región desecándola, pues la atmósfera, a partir de los 10 kilómetros dealtitud, es demasiado fría para contener vapor de agua. Las células son dos :las de Hadley, orientadas norte-sur, y las de Walker, orientadas este-oeste.Las zonas de ascendencia son próximas al ecuador. Las más importantes se



sitúan sobre el Pacífico e Indonesia y sobre las selvas tropicales (Amazonia,Angola). Las zonas de subsidencia se ubican sobre el desierto de Gobi y laregión de Texas-México, en el hemisferio norte, y en el hemisferio sursobre el Altiplano en los Andes y los desiertos de Kalahari y de Australia.

La circulación atmosférica en forma de células constituye una gigan-tesca instalación de destilación de agua de mar. Cada día, la evaporaciónsustrae al océano alrededor de 1.160 Gm3 de agua, lo que corresponde a unapérdida calórica de 70 W.m–2, o sea la cuarta parte de la energía que la Tierrarecibe del Sol. Esta energía llamada “latente” es cedida a la atmósfera sola-mente después de la condensación del agua en nubes y constituye el “primertérmino” de la ecuación que describe el calentamiento de la atmósfera.

Figura 4.1Un ejemplo de la complejidad de los movimientos atmosféricos: lalluvia desde el espacioEsta imagen sinóptica instantánea de la circulación atmosférica en elverano del hemisferio norte muestra un resultado de la misióninternacional TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission). Estesatélite permite estudiar el eco de los haces de radar (ondas de radiode alta frecuencia) sobre la lluvia o la nieve. Cuanto más elevada es laseñal de retorno, más agua tienen las nubes. Por lo tanto, el radarmeteorológico proporciona una medida cuantitativa de lasprecipitaciones. Esta carta muestra que las circulaciones de la atmósfera y del océanose organizan a escalas muy diferentes. Los movimientos ascendentesde la atmósfera, que producen la condensación y por ende lasprecipitaciones, aparecen a la vez : • Muy localizados (la convección es intensa en las regiones tropicales),

lo que los modelos deberán representar de manera estadística. • A gran escala, como la convección a lo largo del ecuador y las

estructuras observadas en las latitudes medias. Los modelos podránrepresentarlas de manera explícita.

Estas características determinan las fuerzas y las debilidades de losmodelos numéricos, que progresan al mismo tiempo que la potenciade cálculo de las supercomputadoras.


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célula deWalker

célula de Hadley

Zona intertropical deconvergencia

Figura 4.2La circulación atmosférica intertropicalEn las bajas latitudes, la circulación atmosférica a gran escala puededescomponerse en una circulación meridiana con dos células deHadley (una al norte, la otra al sur del ecuador) y una circulaciónlongitudinal con las células de Walker por encima de los océanos.Esto constituye una manera simple de presentar una sola circulacióntridimensional, que.se caracteriza por las zonas de ascendencia, y conello de lluvia, cerca del ecuador y al oeste de los océanos (Indonesia,Amazonia) y las zonas de descenso de aire seco en las regionestropicales al este de los océanos y sobre los continentes vecinos.Estas últimas zonas se caracterizan por el cinturón de los grandesdesiertos : en el hemisferio norte, los desiertos de México-Texas-Arizona, del Sahara y de Gobi y, en el hemisferio sur, los desiertos delaltiplano andino, de Kalahari y el desierto australiano.

Este vasto movimiento de ascendencia, generador de lluvias cerca delecuador, crea una zona móvil, la zona intertropical de convergencia(ZITC) o ecuador meteorológico. La ZITC sigue, sobre los continentes,la zona de máxima exposición al Sol, migrando según las estaciones. Elaire desciende hacia los 30° N y 30° S, latitudes que marcan los límites deeste régimen de células, típico de las bajas latitudes. El transporte deenergía desde el ecuador hacia las altas latitudes por las células de Hadleyse limita a la región intertropical.

Estas células de circulación estructuran los climas de la zona intertro-pical. Su existencia y su geografía permiten comprender la localización delos regímenes de precipitaciones ecuatoriales o la existencia de uncinturón desértico hacia los 30° N y 30° S. Comprender la modificacióneventual de estas células intertropicales permite también contar con unaguía fiable para conocer los riesgos que los cambios climáticos hacen pesarsobre esta zona.

El clima de las latitudes medias que abordaremos en el parágrafosiguiente es, por su parte, mucho más variable. Presenta un conjunto de



movimientos desordenados que transfieren una parte del calor hacia lasregiones polares. Hay sin embargo un elemento de climatología quepermite ordenar esta imagen y forjarse una opinión sobre los cambiosfuturos : la corriente jet (la denominación inglesa jet-stream es frecuente-mente utilizada). Se trata de vientos muy violentos (pueden alcanzar velo-cidades de 300, incluso 400 kilómetros por hora) que se desarrollan enuna zona cuyo espesor es de entre 3 y 5 kilómetros, centrada alrededor delos 10 kilómetros de altitud, en la parte alta de la tropósfera y en la estra-tósfera. El ancho de estas corrientes va de 500 a 800 kilómetros y estánpresentes en los dos hemisferios.

La exploración de las capas altas de la atmósfera es muy reciente yaún está incompleta. El descubrimiento de la estratósfera se debe enprimer lugar a ascensiones en globo, con una historia rica en hazañas, enla cual los progresos se fueron dando paso a paso. Al comienzo delsiglo XIX, los franceses Louis-Joseph Gay-Lussac y Jean-Baptiste Biot sehicieron transportar a más de 7.000 metros y recogieron muestras deaire. Pero la tentativa francesa, en 1875, de batir el récord de altitud de8 850 metros, detentado por los británicos James Glaisher y HenryCoxwell, terminaría trágicamente. Gaston Tissandier logró traer devuelta a tierra el Zénith en el cual sus dos compañeros de equipo, JosephCrocé-Spinelli y Théodore Sivel hallaron la muerte. La estratósfera fuedescubierta en 1899 por el francés Léon Teisserenc de Bort gracias avuelos no tripulados, pero fue a principios de las años 1930, en elperíodo de entreguerras, cuando el profesor suizo Auguste Piccardcomenzó la exploración sistemática. Fueron los progresos de la aviación,y en particular de la aviación militar en el transcurso de la segundaguerra mundial, los que permitieron determinar cómo estas capas altasde la atmósfera se ponen en movimiento. La corriente jet se descubrióprincipalmente por sus consecuencias sobre los desplazamientos trans-atlánticos o transpacíficos de los aviones. En la primera fila de los meteo-rólogos que contribuyeron a este descubrimiento se encuentraCarl-Gustav Rossby, científico de origen sueco que trabajaba en losEstados Unidos, formado en los años 1920 en la prestigiosa “Escuela deBergen” de Wilhelm Bjerknes. También se destacaron otros investiga-dores que recogieron observaciones sobre sectores geográficos muy dife-rentes permitiendo comprender la naturaleza hemisférica del proceso,como por ejemplo el japonés Wasaburo Ooishi.

La corriente jet es “hija” de las células de Hadley. El aire que estascélulas llevan hacia los polos se acelera permanentemente hacia el oeste


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pues se acerca al eje de rotación de la Tierra. La corriente jet se asociatambién a la transición muy marcada de la temperatura entre las zonastropicales (donde la temperatura es casi uniforme) y las regiones polares.Esta corriente es la gran organizadora de las perturbaciones en las lati-tudes medias, perturbaciones que casi siempre están asociadas a uno desus meandros. La ruta de las tempestades sobre el Atlántico sigue así laposición de la corriente jet. Por ende, comprender la evolución del climaen las latitudes medias implica en gran medida adivinar el eventualdesplazamiento de la corriente jet : si se desplaza hacia los polos, acarrearácon ella la zona de las tormentas más intensas.

Este fenómeno muestra que en las latitudes medias existen tambiénalgunos elementos conceptuales que permiten comprender e interpretar, almenos cualitativa y estadísticamente, los resultados de los modelos climá-ticos… y por ende aumentar la confianza que puede depositarse en ellos.

M Á S A L L Á D E L O S T R Ó P I C O S

¿Por qué el régimen de células está limitado a la región tropical mien-tras que, en otros planetas, como Marte, las células de Hadley seextienden hasta los polos ? La extensión limitada que tienen sobre laTierra resulta de un equilibrio entre dos elementos que se encuentran enel origen de todos los movimientos del aire y del agua. Las diferencias detemperatura y de presión entre los polos y el ecuador “crean” las células deHadley, cuya extensión hacia los polos está ligada a la rotación de la Tierrapor la fuerza de Coriolis. Aparece aquí un elemento de estabilidad en elsistema dinámico que debería impedir los excesivos “clichés” de ciertosdebates sobre los cambios climáticos. Mostrar la torre Eiffel en medio dedunas fingiendo que el desierto podría llegar hasta París, es olvidar elpoderoso mecanismo que fija los desiertos allí donde están. Mientras larotación de la Tierra o su distancia del Sol no cambien notablemente, laextensión de los desiertos no sobrepasará algunos cientos de kilómetros.Esta desertificación agravará ciertamente la situación de los países delSahel (capítulo 6), pero no hará pesar sobre la capital francesa la amenazade un cambio considerable de vegetación que pudiera ver crecer cactus enla avenida de los Campos Elíseos.

Es común encontrar, en las cartas meteorológicas del Atlántico norte(figura 4.1) la imagen de inmensos remolinos que, enrollándose alrededorde las depresiones y desplazándose continuamente, aseguran la mezcla delaire polar y del aire subtropical. El clima en esas latitudes será siempreeminentemente variable.



EL OCÉANO

L A M E M O R I A D E L O C É A N O

El océano se encarga de transportar una parte del calor del ecuador hacialos polos que es igual al que transporta la atmósfera, su inseparablecompañera. La circulación oceánica se distingue sin embargo de la de laatmósfera por varias razones, a saber :

• El agua de mar es mil veces más densa que el aire, con un peso espe-cífico de 1.028 kg m–3.• El agua de mar tiene una gran inercia térmica, con una capacidadcalorífica por unidad de masa cuatro veces superior a la del aire. Teniendoen cuenta su densidad, su capacidad calorífica es 4.000 veces mayor.

Estas características confieren al océano un rol de “memoria” en elseno del sistema climático, pues se necesitan ocho años para que unaanomalía radiativa de 1 W.m–2 alcance a calentar una capa de océano de50 metros de espesor. El rápido aumento de las temperaturas de superficiedel planeta a partir de los años 1960 podría ser la respuesta diferida a unaanomalía radiativa estimada en 2,5 W.m–2 y debida a los gases de efectoinvernadero que habían comenzado a aumentar notablemente diez añosantes. Recíprocamente, el océano alcanzaría su temperatura originalrecién algunas décadas después que el aumento de concentración atmos-férica de los gases de efecto invernadero se haya detenido.

E L F R Á G I L “ M O T O R ” D E L A C I R C U L A C I Ó N O C E Á N I C A

Comprender el clima y pronosticar su evolución es imposible sin ciertoconocimiento de la circulación oceánica, caracterizada por corrientesmucho más lentas que los vientos, ya que alcanzan solamente algunasdecenas de centímetros por segundo (menos de un kilómetro por día).

En el océano se dan, a una pequeña escala espacio-temporal, torbe-llinos intensos, muy energéticos que, aunque mucho menores que en laatmósfera, juegan un papel esencial en el transporte de energía.

A mayor escala, la atmósfera transfiere al océano, por fricción, unaparte de su cantidad de movimiento, arrastrando una fina capa de aguasuperficial (hacia la derecha en el hemisferio norte, hacia la izquierda enel hemisferio sur a causa de la fuerza de Coriolis) que, por su parte,arrastra la capa subyacente y así sucesivamente. La energía que se pierdedurante esta transferencia de cantidad de movimiento explica la dismi-


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nución rápida de la velocidad de la corriente en las capas másprofundas.

Pero la fuerza de Coriolis, debida a la rotación terrestre y que dismi-nuye con la latitud para anularse en el ecuador, tiene otros efectos sobrelas corrientes marinas, a saber :

• Permite a vientos relativamente débiles engendrar corrientes relativa-mente importantes cerca del ecuador.• Es el origen de los afloramientos de agua o upwellings. En efecto,cuando en el hemisferio norte un viento sopla casi paralelo a una costa,dejándola a su izquierda (es a la inversa para el hemisferio sur), desplazalejos de la costa la capa superficial de agua, la cual es reemplazada poraguas profundas más frías y ricas en sales nutritivas. Aunque estos aflora-mientos no cubran más que la milésima parte de la superficie oceánica(Benguela y Mauritania en el Atlántico; Perú, Chile y California en elPacífico), juegan un papel capital en el ciclo del carbono. Por un lado,porque las aguas que suben a la superficie descargan en la atmósfera sucontenido de carbono inorgánico y, por otro, porque constituyen áreas degran producción biológica y por ende de absorción de CO2 atmosférico.• Intensifica la velocidad de las corrientes superficiales en el borde estede las cuencas oceánicas, tales como la corriente del Golfo en el Atlánticonorte, la de Kuroshio en el Pacífico norte, la corriente de Somalía y lacorriente de las Agujas en el océano Índico.

A gran escala, tanto en el espacio como en el tiempo, las fluctuacionesdel peso específico del agua de mar son las que rigen la circulación oceánicapues inducen gradientes horizontales de presión que, como en la atmós-fera, generan las corrientes. Bajo el efecto de cambios en la temperatura yla salinidad, esta circulación “termohalina” forma un gran movimiento quealcanza a todos los océanos. Con frecuencia, y particularmente en los artí-culos de divulgación, la circulación oceánica a escala global se asimila a una“cinta transportadora” (conveyor belt en inglés), movida por la inmersión deaguas frías que se forman en el mar de Noruega y en el mar de Labrador.Este agua profunda del Atlántico norte fluye a lo largo del borde oeste deeste océano, con un flujo del orden de los 17 millones de metros cúbicospor segundo (o sverdrups, Sv). A título comparativo, el flujo de la corrientedel Golfo varía entre 100 y 150 Sv, mientras que el conjunto de todos losríos del mundo o la entrada de agua en Gibraltar alcanzan solamente 1 Sv.A continuación, todavía en el fondo del océano, esta masa de agua sufre



grandes transformaciones en el ecuador antes de volcarse en el Atlánticosur, atravesándolo de oeste a este para luego iniciar el ascenso a la super-ficie. El volumen de agua “perdido” de esta forma por el Atlántico es reem-plazado por el agua superficial calentada por la radiación solar. Una parteesencial proviene del océano Índico, la otra del Pacífico. Este periplo duraalrededor de un millón de años.

Pero esta visión es simplista, ya que, desde la óptica climática, hayque considerar además las áreas de intercambio intenso entre océano yatmósfera. Además del Atlántico norte, el océano Austral es una región enla cual se forman igualmente aguas de dos tipos : • El agua antártica de fondo, que se origina 80% en el mar de Weddelly 10% en el mar de Ross. Se trata del agua más fría y más densa delocéano, que va a tapizar las llanuras abisales (los “abismos”) y a alimentar,con un flujo del orden de los 17 Sv, todos los otros océanos hasta latitudeselevadas del hemisferio norte. • El agua antártica intermedia, caracterizada por una temperatura yuna salinidad mínimas. Este agua, todavía rica en nutrientes, se sumergeen el frente polar y se dirige hacia el norte con un flujo de 10 Sv. Situada auna profundidad cercana a los 1.000 metros, sirve de fuente a los aflora-mientos costeros intertropicales.

Estos ejemplos muestran que los mecanismos por los que el agua sesumerge y originan esta circulación planetaria constituyen, a la vez, su talónde Aquiles. La mínima evolución climática capaz, durante un corto períodoinvernal, de atenuar el enfriamiento o disminuir la salinidad en estas zonasde formación de agua profunda frenarían o detendrían la inmersión de aguay con ello toda la circulación oceánica a gran escala, con fuertes repercu-siones sobre el clima y también sobre la producción biológica. Estas conse-cuencias afectarían incluso a mares relativamente cerrados, como elMediterráneo, que “funcionan” siguiendo el mismo esquema, o sea con unacirculación general desencadenada por la inmersión de agua en invierno. Sibien el flujo de agua que se sumerge en el Mediterráneo noroccidental esmenor (1,6 Sv), la alteración de este mecanismo modificaría la vida de lospaíses costeros que cuentan con cerca de quinientos millones de habitantes.

EL “SISTEMA TIERRA”

Si bien no es posible describir en detalle todos los procesos que inter-vienen en el funcionamiento de la maquinaria climática, mencionaremosalgunos de los componentes esenciales.


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• La vegetación, que regula los intercambios de agua entre los conti-nentes y la atmósfera, constituye un ecosistema heterogéneo cuyo albedovaría entre 10% para las selvas y 35% para los desiertos. La vegetacióndisminuye además la velocidad del viento. Se trata de un sistema queevoluciona lentamente, a menudo en el curso de siglos. • Las calotas glaciarias, como la de Groenlandia y la Antártida, ociertos glaciares de montaña depositan en el mar, en forma de icebergs, unhielo varias veces milenario. • Las nubes, que ponen en juego una notable variedad de procesos y deinteracciones, actúan a la vez sobre la radiación solar y sobre la radiaciónterrestre, determinando así la cantidad de energía disponible para lossuelos continentales y para los océanos. Pero las nubes son también ellugar de condensación del agua, intensa fuente de calor para la atmósferay de formación de precipitaciones (lluvia o nieve).• La banquisa, esa película de hielo de 1 metro de espesor en el océanoAntártico y de 3 metros en el Ártico cubre 12 millones de km2 en las dosregiones polares juntas y cuando su extensión es mínima. Durante elinvierno boreal, esta superficie gana 7 millones de km2 y en el inviernoaustral 16. La banquisa regula un gran número de procesos, ya que detienelos intercambios entre el océano y la atmósfera, refleja intensamente laradiación solar (su albedo varía entre 60 y 90%) y su formación aumenta lasalinidad del agua de mar, lo cual favorece la inmersión del agua másdensa. Este hielo no está fijo, sino que se desplaza bajo la influencia delviento, de las corrientes y de fuerzas internas de compresión.

CAMBIO CLIMÁTICO Y FLUCTUACIONES CLIMÁTICAS

En la determinación del clima de un punto dado del planeta convergenun gran número de condiciones. El clima de Europa occidental, porejemplo, está determinado por componentes atmosféricos, oceánicos ycontinentales. La benignidad del clima en esta región responde a variascausas, entre las cuales se cuentan :

• Una onda atmosférica de gran escala, llamada onda planetaria, cuyaposición está determinada por la de las montañas Rocosas. • Una corriente marina superficial, la deriva noratlántica, que llevamuy al norte aguas cálidas de las regiones tropicales.

Estas causas no actúan independientemente, pues la formación deagua profunda en el Atlántico, motor de la circulación oceánica, depende



de las condiciones de temperatura y de salinidad del océano, ellas mismastributarias de las condiciones atmosféricas como el viento, la lluvia, lainsolación, etc.

Como se puede percibir, la cuantificación de los efectos de unaumento de la concentración atmosférica de gases de efecto invernaderoes una tarea muy difícil, pues basta con modificar uno sólo de los engra-najes de esta maquinaria compleja para provocar una reacción en cadenaque modificará profundamente el clima. No todos estos efectos tienenuna acción equivalente. Los principios fundamentales (leyes de conserva-ción de la masa, de la energía y de la cantidad de movimiento) deter-minan ciertas restricciones a los cambios potenciales. Ya hemosmencionado el ejemplo que se refiere al límite de la banda de desiertos.Ciertos efectos son casi inmutables, como la modificación de la velocidadde rotación de la Tierra, mientras otros son inmediatamente afectados porlas modificaciones del clima, como el contraste de temperatura entre lasaltas y las bajas latitudes. Es necesario igualmente distinguir los meca-nismos que operan a la escala de milenios (las modificaciones de la rota-ción de la Tierra alrededor del Sol y, por lo tanto, la distancia entre estosdos astros o la distribución de los continentes en la superficie del globo)de aquellos ligados al aumento de los gases de efecto invernadero, que sesitúan a la escala de décadas. Arbitrar entre estos procesos y caracterizar,aunque fuere a grandes rasgos, la manera en que evolucionará el sistema,exige una modelización matemática y una simulación numérica quepermitan ordenarlos. Volveremos a este punto en el capítulo 7 dondeintentaremos prever la evolución de este complejo sistema.


En busca de sumiderosde carbono

71

5

UNA NOVEDAD : LOS SUMIDEROS DE CARBONO

En la conferencia de La Haya del año 2000 se produjo un intenso debatesobre el efecto invernadero entre la Unión Europea y los Estados Unidos.La posición de este último país era compartida por Canadá, la FederaciónRusa y una parte de América Latina. Estos países desean limitar susesfuerzos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero enrazón de la existencia o del desarrollo de “sumideros de carbono biosfé-ricos” que almacenan CO2. Para comprender estos debates no podemos,en efecto, limitar, como hemos hecho en los primeros capítulos, la descrip-ción del medio ambiente a sus aspectos físicos, es decir a los intercambiosde agua y energía, ya que es insuficiente. Es imprescindible poner igual-mente en juego los aspectos químico y bioquímico del medio ambiente.Lejos de depositarse en un reservorio atmosférico inerte, los gases de efectoinvernadero modifican el equilibrio de ciclos biogeoquímicos complejos.

En lo que se refiere al CO2, por ejemplo, en las negociaciones inter-nacionales aparece el siguiente interrogante : ¿es o no necesario tomar encuenta la utilización de los bosques y del cambio de uso de la tierra en lalucha contra las emisiones antrópicas ? Esta polémica es a la vez científicay política y no deberíamos permitir que el árbol nos impida ver elbosque… Dicho de otra manera, no deberíamos renunciar a disminuir lasemisiones de gases de efecto invernadero so pretexto, no corroborado, deque se crearían paralelamente “sumideros” para absorber esos desechos, enparticular por medio de la reforestación.


72 En busca de sumidores de carbono

En 1998 comenzó una polémica científica cuando Song Miao Fan,de la Universidad de Princeton en los Estados Unidos, escribió en larevista Science que el sumidero norteamericano era de 1,7 Gt de carbonopor año (GtC.año–1), tanto como las emisiones fósiles de ese país. Enjunio del 2000, la misma revista publicaba un artículo firmado por veinti-trés autores en el que se indicaba para ese sumidero un valor comprendidoentre 0,35 y 0,75 GtC.año–1. Song Miao Fan se sumó a esta operación“verdad sobre el sumidero” y fue cosignataria del artículo.

El debate político se inserta en un contexto económico que puedefácilmente devenir conflictivo. Las medidas de atenuación del cambioclimático pueden seguir dos caminos, que algunos juzgan complementa-rios y otros opuestos : reducir las emisiones de gases de efecto invernaderoo captarlas en sumideros. La preponderancia del dióxido de carbono, quesirve de patrón de medida de la importancia de los otros gases de efectoinvernadero, otorga así un rol fundamental a los sumideros de carbono.En este marco, el “valor de carbono” es el costo de las acciones tendientesa atenuar el efecto invernadero, ya sea que se trate de dejar de emitir en laatmósfera una tonelada de carbono o hacerla absorber por los sumideros.

Este valor de carbono (capítulo 9), que corresponde entonces al costode descontaminación, depende también del nivel aceptado como meta, loque constituye el objeto de otro debate. ¿Qué concentración atmosféricade gases de efecto invernadero ha de fijarse como peligrosa en una pers-pectiva de aplicación del principio de precaución ? La Convención Marcosobre el Cambio Climático es imprecisa, proponiendo solamente estabi-lizar las concentraciones a un nivel que impida toda perturbación peli-grosa para el sistema climático provocada por el ser humano. El GrupoIntergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (GIECC) selimita a indicar las cantidades de emisión de los diferentes gases de efectoinvernadero que habría que respetar para alcanzar, en la atmósfera, dife-rentes objetivos de concentración en los siglos venideros. Cuando se fijeun objetivo global de descontaminación, habrá que resolver la cuestióndel reparto del esfuerzo de descontaminación entre los diferentes paísescon una elección entre una repartición económicamente eficaz y la preo-cupación por la equidad.

EL CICLO DEL CARBONO : STOCKS Y FLUJOS, FUENTES Y SUMIDEROS

Para abordar este tema comenzaremos identificando los reservorios decarbono (atmósfera, océanos, vegetación, sedimentos) y luego los flujos ointercambios entre ellos.


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El carbono circula sobre la Tierra de un reservorio a otro a veloci-dades y bajo formas diversas. Cada “compartimiento” contiene reservasmás o menos importantes, más o menos durables y más o menos accesi-bles (figura5.1). Esquemáticamente, el carbono se halla en forma dedióxido de carbono en la atmósfera y en el océano, en forma de moléculasorgánicas en los seres vivos (la biósfera) y como componente mineral demateriales sólidos carbonados en suelos, sedimentos y rocas. Para podercomparar stocks y flujos, se habla en términos de “peso de carbono” o“carbono equivalente”, como se habla de “tonelada de petróleo equiva-lente” o de “consumo de alcohol puro”. Es decir que se utilizará la conser-vación del elemento carbono para describir reacciones químicas máscomplejas. El balance de stocks y de flujos se elaborará considerando losúnicos componentes que intervienen en las escalas de tiempo del cambioclimático antrópico, o sea la atmósfera, el océano, la vegetación terrestre ylos suelos.

E L C A R B O N O E N L O S D I F E R E N T E S R E S E R V O R I O S

Con una presión parcial de 370ppmv, la atmósfera contiene 800GtC(gigatoneladas de carbono). El océano, por su parte, constituye enrealidad el verdadero reservorio del planeta con alrededor de 37.000GtC,cincuenta veces más que la atmósfera. Pero en el océano existen dos tiposde reservorios:

• El primero, formado por las aguas de superficie (algunos cientos demetros), intercambia continuamente con la atmósfera calor, gases ymateria en general. El carbono se halla aquí bajo diferentes formas : inor-gánico (1.000 GtC), orgánico (700 GtC) y como biomasa pelágica, querepresenta una fracción ínfima (3 GtC), aunque, con el crecimientorápido del fitoplancton se crea una eficaz “bomba biológica” de CO2 queextrae permanentemente carbono de esta capa de superficie. Volveremossobre esta idea más tarde cuando tratemos los sumideros de carbono.

• El segundo reservorio, el de aguas profundas, es mucho más impor-tante, ya que la profundidad media del océano es de 4.000 metros.Aunque el carbono se halla aquí presente en sus tres formas, la parte esen-cial del stock está constituido por carbono inorgánico disuelto quealcanza los 34.000 GtC. El carbono de estas aguas intermedias yprofundas queda aprisionado a mediano plazo. Sólo ciertos movimientosepisódicos (mezcla vertical) o que afectan a ciertas zonas oceánicas restrin-



gidas (afloramientos de agua) y una circulación a la escala de varios cente-nares de años permiten a una fracción de este carbono interactuar nueva-mente con la atmósfera.

Oceáno intermedio y profundo

Carbono orgánico 34.000Carbono inorgánico

1.000

90 100

10592

0,4

60

103

Sumidero oceánico= -2,0 GtC por año

90

Humusy restosvegetales 2,600

600

Atmósfera 800

reservorio de combustiblesfósiles

20.000

combustiblesfósiles 6,0

1,5

Sedimentos marinos

Sumidero continental= -2,0 GtC por año

biósferamarina 3

Capa eufóticacarbono inorgánico 1.000carbono orgánico 700

10

55

Cementos

Deforestación

Biósferaterrestre

0,2

Stocks en gigatoneladas de carbono (GtC)Flujos (en itálica) en GtC año–1

+ 4 GtCpor año

Figura 5.1Reservorios y flujos de carbono en la ecósferaEl océano (a través de la fotosíntesis y de la simple disolución, queactúa como una “bomba” física) y la biósfera terrestre (a través de lafotosíntesis) constituyen sumideros para el CO2 atmosférico,absorbiendo cada uno 2 GtC por año más de las que emiten. Por lotanto, la concentración de dióxido de carbono en la atmósferaaumenta “solamente” de 3,7 GtC por año. No queda claro cómoestos sumideros podrían reaccionar ante la elevación de laconcentración de CO2 y de la temperatura de la atmósfera. Sinembargo, todo indica que el océano verá disminuida su capacidad deabsorción. Una disminución incluso mayor podría producirse en casode que las selvas tropicales tuvieran dificultades para adaptarse a lasnuevas condiciones climáticas. La reserva de carbono del planeta sehalla en las rocas sedimentarias, con un tiempo de residencia deaproximadamente 200 millones de años y, además, en el océanoprofundo donde el carbono reside cientos, tal vez miles de años.La película superficial del planeta guarda, al contrario, poco carbono,pero éste es esencial para la vida y para el impacto de los gases deefecto invernadero, particularmente del CO2. Los flujos son aquírápidos, con tiempos de residencia de 4 años en la atmósfera, de11 años en la biósfera y de entre algunas décadas y un siglo enel océano superficial.


75

Sobre los continentes, la biomasa viviente aérea y subterránea seestima en 600 GtC y el carbono orgánico “muerto” (humus y restos vege-tales) representa cerca de 2.600 GtC. Estos promedios encubren diferen-cias notables de un ecosistema a otro. Las biomasas de las selvasecuatoriales y las turberas son respectivamente de 250 y de 10 GtC.

F L U J O S O C E Á N I C O S Y F L U J O S C O N T I N E N T A L E S

La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ha sido establedurante varios siglos, fuera de períodos de cambios climáticos mayores. Losflujos entre la atmósfera, por un lado, y los océanos y continentes, por otro,muestran un equilibrio entre las dos partes. Pero decir que los dos elementosque componen el “suelo” tienen un comportamiento similar sería erróneo.

En los continentes, es la fotosíntesis la que absorbe el dióxido decarbono. La respiración provoca el retorno casi instantáneo hacia laatmósfera de la mitad del carbono así asimilado. La materia orgánica delsuelo, resultado de esta producción vegetal, se oxida un poco más tarde.El tiempo medio de residencia del carbono en este compartimento es de5años. Este dato precioso indica que la biósfera continental reaccionamuy rápido y no siempre en el sentido esperado. Los modelos muestranque si el clima fuera más cálido, las selvas tropicales emitirían carbono.

La respuesta del océano, esencial a largo plazo, difiere de la respuestade la vegetación terrestre, en primer lugar porque la “bomba” de dióxidode carbono atmosférico es motorizada a la vez por la fotosíntesis en lasaguas de superficie y por intercambios físico-químicos en la interfase aire-mar. La penetración de dióxido de carbono en el océano es mayor cuandolas aguas son frías y los vientos violentos y cuando el agua de mar es pobreen CO2 respecto de las capas bajas de la atmósfera. En efecto, el flujo esproporcional a la diferencia de concentración de CO2 en los dos fluidos.

En el océano existe otro aspecto particular, y es la gran diferencia enlos tiempos de residencia del carbono en las aguas de superficie y en lasaguas profundas. El fitoplancton extrae cada año de las aguas superficialesy, por ese canal, de la atmósfera, diez veces su masa en carbono y exportahacia las profundidades tres veces su masa en forma de carbono orgánico(tejidos) y carbono mineral (exoesqueleto). El tiempo de residencia delcarbono en la capa eufótica (la que recibe al menos el 1% de la luz solar ensuperficie) es por lo tanto bastante inferior a un año. En realidad, es dealrededor de dos meses. Las aguas intermedias y profundas ven frecuente-mente cortados sus intercambios con la atmósfera por una termoclina(permanente en bajas latitudes, estival en latitudes medias), que es una



zona de variación brusca de la temperatura y de la densidad que inhibe lamezcla vertical. En estas capas el carbono se acumula, mayormente enforma inorgánica, y su tiempo medio de residencia es de 400 años.

F U E N T E S Y S U M I D E R O S

La mitad del flujo suplementario ligado a actividades industriales, algomenos de 8 GtC.año–1, se descarga en la atmósfera, cuya concentraciónha ido aumentando regularmente desde el comienzo de la era industrial,pasando de 280 ppmv en 1860 a 370 ppmv en 2003. Para el “pequeño”reservorio atmosférico, se trata de una variación relativa considerable, delorden del 30%. La otra mitad es captada más o menos en partes igualespor los dos sumideros que son la vegetación terrestre y el océano.

Isótopos de carbono y vegetación El CO2 atmosférico contiene a la vez carbono 12 y carbono 13. La clave de la

utilización de los isótopos del carbono para reconstruir el comportamiento de lavegetación se basa en que, durante la fotosíntesis, las plantas utilizan preferente-mente el isótopo más fácil de metabolizar, el 12C (6 protones y 6 neutrones mien-tras que el 13C tiene 7 neutrones).

De este modo, los vegetales contienen más 12C y presentan una relaciónentre los isótopos 13C/12C más baja que la de la atmósfera o el océano, de loscuales obtienen su carbono. A medida que los vegetales fijan carbono por fotosín-tesis, la relación 13C/12C aumenta en su medio ambiente, ya sea la atmósfera o elocéano. Si el material vegetal marino es capturado por las aguas profundas o lossedimentos y deja así de participar en el reciclado de CO2 hacia la atmósfera,

entonces tanto la relación isotópica 13C/12C como el “bombeo” de CO2 atmosfé-

rico por parte del océano superficial aumentan. Utilizando este comportamientoparticular de los vegetales, los geoquímicos pueden medir la relación 13C/12C enlos sedimentos y reconstruyen así los ciclos pasados del carbono a escala geológica.

Este enfoque isotópico permite también abordar ciertos aspectos cualita-tivos. Así, un perfil de 13C durante 150.000 años cerca de Luochuan (China)muestra la transición entre un ecosistema vegetal dominado por las plantasllamadas de tipo C4 (maíz y numerosas plantas tropicales) en una edad de hielo auno dominado por plantas de tipo C3 durante el período interglacial en el que laconcentración de CO2 atmosférico era mayor. Al tener, tanto el carbón como el

petróleo, origen vegetal, su contenido en 13C es pobre. No es el caso de loscompuestos carbonados disueltos en el océano. Ahora bien, a medida que eldióxido de carbono ha ido aumentando en la atmósfera, su contenido en 13C haido disminuyendo, lo cual es una prueba de que este dióxido de carbonoproviene de la utilización de combustibles fósiles.


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Este balance global no revela la variabilidad de los intercambios. Unestudio centrado en el período 1980-1998 muestra que la variabilidad delos flujos continentales es dos veces superior a la de los intercambios aire-mar. La Amazonia es una región en la cual las fluctuaciones de un año aotro son particularmente marcadas. Para los océanos, donde las fluctua-ciones son amortiguadas, la influencia del fenómeno ENSO es notable.Durante los mayores episodios El Niño, el Pacífico ecuatorial es un sumi-dero de carbono intenso mientras que durante La Niña se transforma enfuente de carbono para la atmósfera.

Esta complejidad, este pasaje rápido de ciertas regiones o ecosistemasde un rol de fuente a un rol de sumidero y a la inversa, complica la elabo-ración de balances. Por ejemplo, en 1992-1993 se observó una disminu-ción abrupta de la tasa de crecimiento de CO2 en las latitudes medias delhemisferio norte, principalmente en América, aunque fue una absorciónde carbono de corta duración, ya que en 1994-1995 se produjo unaemisión del mismo orden de magnitud.

En el estudio futuro de las fluctuaciones del ciclo del carbono, cuyaimportancia se ha indicado, se hará un esfuerzo sostenido de investigaciónpara mejorar los modelos de transporte atmosférico y, en particular, ladescripción del transporte en las capas bajas de la atmósfera y del acopla-miento con los reservorios oceánicos y biosféricos. También es necesarioextender la red de mediciones para establecer balances de CO2 en áreasprecisas del globo y poder así establecer relaciones con las actividadessocioeconómicas.

REACCIÓN DE LOS SUMIDEROS AL CAMBIO CLIMÁTICO

Si jugáramos al aprendiz de brujo e inyectáramos virtualmente en laatmósfera tanto dióxido de carbono como contiene actualmente, verí-amos instantáneamente la concentración de CO2 atmosférico duplicarse,pasando de 360 a 720 ppmv. Una parte de ese carbono suplementario sedisolvería en el océano, regulador de los ciclos biogeoquímicos, hastaalcanzar un nuevo equilibrio. Las simulaciones pronostican que el océanoabsorberá las tres cuartas partes de carbono excedentario, fijando laconcentración de CO2 de la atmósfera en 450 ppmv. Pero para observareste efecto salvador (a la vez limitado, pues corresponde a un retorno alequilibrio, pero no al equilibrio inicial), habrá que esperar unos mil años.Aquí reside todo el problema. El océano puede absorber mucho dióxidode carbono suplementario, “liberando” de esta manera a la atmósferadurante algunos siglos, pero su respuesta es lenta. La biósfera terrestre,



por el contrario, responde rápidamente, pero es un depósito transitorio enrazón del tiempo de residencia limitado del carbono orgánico en losecosistemas terrestres.

D E L L A D O D E L O S E C O S I S T E M A S T E R R E S T R E S

En un primer momento, la elevación de la concentración de CO2 en laatmósfera combinada con la fertilización nitrogenada de los suelos acen-tuará la fotosíntesis continental. Pero toda previsión de la evolución de esteefecto a plazo medio debe acoplar un modelo climático al del ciclo decarbono que, a su vez, depende de la evolución climática. Las simulacionesmuestran que los sumideros biosféricos se reducirán en las latitudes bajasen América y África a causa de una restricción de la humedad debida a unamayor evaporación, y aumentarán en las altas latitudes, pues la fotosíntesisse verá favorecida por la elevación de la temperatura del aire. Por otraparte, este análisis no toma en cuenta la actividad microbiana de los suelos,que aumentará junto con la temperatura, acentuando la descomposiciónde los detritus orgánicos y en consecuencia aumentando las emisiones degas carbónico. Este será el caso de las zonas forestales boreales (la parteesencial del stock de carbono de un bosque está en el suelo), que podríantransformarse en fuentes y no en sumideros de carbono. De todas formas,hacia 2040-2050, la mayoría de los sumideros biosféricos estarán saturadosy la vegetación ya no podrá absorber ningún carbono suplementario.

D E L L A D O D E L O C É A N O

Los modelos prueban que una duplicación de la concentración de CO2en la atmósfera aumentaría el sumidero oceánico de carbono. Pero, a máslargo plazo, existen muchas razones para que el calentamiento del climafrene la acción de las bombas biológica y físico-química del océano. Estoacarrearía una elevación de la temperatura de las aguas superficiales y, conello, los movimientos verticales se volverían más lentos, con las conse-cuencias siguientes :

• Disminución de la tasa de disolución de los gases en las aguas super-ficiales y, por ende, de la absorción de CO2 atmosférico. • Freno de las inmersiones de agua que llevan carbono hacia las profundi-dades y los fondos oceánicos donde se almacena durablemente.• Merma de la actividad de las divergencias ecuatoriales y de los aflora-mientos costeros que aprovisionan la capa eufótica con nitratos y fosfatos,lo cual frenaría la bomba biológica, con diferentes consecuencias según la


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latitud. La producción primaria disminuiría fuertemente en la zona inter-tropical y aumentaría en las regiones polares ricas en sales nutritivas. • Aumento de la actividad del fitoplancton con exoesqueleto calcáreo.Esta preponderancia de los cocolitofóridos no es lo mejor para la absorciónde CO2 por parte del océano. En efecto, puesto que estos organismos fijancarbono en sus cocolitos, la activación de esta “bomba de carbonato decalcio” acidificaría el agua de mar (su ph disminuiría en 0,5 puntos en casode duplicación del dióxido de carbono; actualmente varía, en las aguas desuperficie, entre 8,0 y 8,5), lo que reduciría el papel del océano como sumi-dero de carbono.

La capacidad del océano para absorber carbono debería por lo tantotambién disminuir en un mundo más cálido.

LA CREACIÓN DE SUMIDEROS DE CARBONO BIOSFÉRICOS

¿MITO O REALIDAD?

En la introducción a este capítulo hemos mencionado el hecho de queciertos países desean aumentar el contenido de carbono de sus ecosis-temas terrestres para crear reservas que serían deducidas de sus emisionesfósiles. Se trata de una “carrera contra el reloj” respecto del cambio climá-tico, pues este almacenamiento en la biósfera tiende a limitar el creci-miento del CO2 en la atmósfera durante este siglo hasta que lastecnologías “limpias” tomen la posta evitando el agotamiento de losrecursos fósiles. Un tal proyecto se apoya sobre ejemplos del pasado, talcomo el desarrollo de los bosques durante la última glaciación, que habíatraído consigo un aumento de las reservas de carbono en la biósfera,aumento calculado entre 500 y 1.000 GtC por diferentes trabajos.

¿Son los sumideros biosféricos solamente una diversión inventadapor quienes se preocupan poco de reducir sus emisiones de CO2 ? o ¿esplausible que el cultivo de bosques sea realmente una solución paracontrarrestar el efecto invernadero ? Veamos algunos elementos quepermitan abordar el tema.

• El cultivo de la tierra conduce antes que nada a una liberación decarbono del suelo que, recordemos, constituye la parte esencial delcarbono de los ecosistemas terrestres. • La creación de sumideros de carbono por cultivo de bosques implicaun equilibrio delicado entre crecimiento (a velocidad crucero, los bosquesabsorben más o menos la misma cantidad de carbono de la que emiten) y



explotación. La biomasa recolectada será, o bien oxidada, y el carbonodevuelto a la atmósfera luego de uno o dos años (alimentos, papel, incen-dios), o bien descompuesta más lentamente (materiales de construcción,muebles).• La eficacia eventual depende del ecosistema en el que se encuentrenlas tierras consagradas a las nuevas plantaciones de árboles. Imaginemosque se trate de bosques primarios posibles víctimas de incendios…

Pocos científicos confían en la eficacia del cambio de uso de la tierra yde las plantaciones forestales para luchar contra el aumento del efecto inver-nadero. Varios artículos aparecidos en el otoño de 2001 en Nature y enScience sugieren incluso que los bosques pueden tener un efecto negativo,emitiendo más CO2 del que absorben. En este tema es, por otro lado, difícilseparar los aspectos ecológicos, económicos y humanos. En su revista TheEcologist, Teddy Goldsmith escribe : “La actitud de los Estados Unidos y susproposiciones de negociación, a sabiendas inaceptables, han sido sinninguna duda la causa del fracaso de La Haya. Proponiendo de entradaexcluir toda sanción financiera a los países que no respeten sus compromisose incluir en los cálculos la absorción natural de CO2 por los bosques bajoexplotación actual y las plantaciones de árboles intensivas, no piden nadamenos que ser pagados en crédito CO2 por un programa de artificializaciónde bosques, que, in fine, les permitiría incluso ¡emitir aún más CO2!”

Tomar en cuenta los sumideros biosféricos temporarios permite a lospaíses retardar y/o atenuar el compromiso de modificar sus estructuras deproducción y consumo. La eventual creación de sumideros de carbonobiosféricos podría permitir aumentar los depósitos de carbono en losecosistemas terrestres únicamente entre 2010 y 2012. Justamente elperíodo de verificación del protocolo de Kyoto...

La plantación de árboles es menos onerosa que la reducción delconsumo de energías fósiles. Esta política podría conducir a un país endesarrollo a recibir fondos para continuar la deforestación de selva virgende alta diversidad para lanzarse al monocultivo de palmeras aceiteras,eucaliptos e inclusos manzanos, pues existe una amalgama entre la acti-vidad agrícola y la forestal. Los países pueden contabilizar sus planta-ciones nuevas, pero no tienen la obligación de incluir todas lasemisiones… como por ejemplo, las causadas por incendios y consideradas“naturales”. En otras palabras, la reforestación no es una panacea. Lo queestá en juego es luchar contra la deforestación, que es un desafío de lamayor importancia.


El Sahara a lo largodel tiempo

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EL SAHARA DE ANTAÑO, A MERCED DE LA DERIVA DE LOS CONTINENTES

Para poder seguir la evolución del clima del Sahara es necesario primeroevocar un fenómeno muy lento que ha modificado el aspecto y el clima denuestro planeta desde sus orígenes: la “deriva de los continentes”, conse-cuencia de la tectónica de placas. Las placas, que son una decena, consti-tuyen la litósfera, es decir la base de los océanos y continentes. Sedesplazan empujadas por las corrientes convectivas de la astenósfera, capamás profunda formada de roca fundida. Estos movimientos de placas enla superficie de la tierra se pueden interpretar como un “viaje” que las hacecambiar de un clima a otro.

Hace 500 millones de años (figura 6.1), a principios del períodoOrdovícico, el Sahara era una inmensa plataforma recubierta de mate-riales de erosión dejados por grandes ríos perezosos tras el retiro del mar.Este material formó la arenisca roja de los tasilis. Al final de este período (-435 millones de años, o “Ma”), luego de una rotación de la superplaca deGondwana, el Sahara se acercó al polo sur entonces centrado sobre laactual Brazzaville. Estaba recubierto de una calota glaciaria que cubría 8millones de kilómetros cuadrados, tanto como el desierto caliente actual.Estos glaciares, los más extensos y espectaculares que hayan existido, semantuvieron durante 20 millones de años, entre –438 Ma y –418 Ma. Alo largo de los tasilis del norte se pueden observar valles glaciarios como elIherir. Un vasto río nacía en Mauritania, al borde de la calota glaciaria, ydesembocaba al norte, en un mar entonces helado.


82 El Sahara a lo largo del tiempo

A lo largo del período Silúrico se sedimentó plancton formandokerogeno, la roca constitutiva de los yacimientos de hidrocarburospesados, y creando el depósito de esquistos de Tanezrouft, una de las prin-cipales rocas madre de petróleo del norte de África. La maduración enestos yacimientos se produjo en el período Carbonífero, aunque el 80%de las reservas migraron a depósitos triásicos.

Durante el Carbonífero (de –360 a –295 Ma ), el Sahara disfrutó delcalentamiento planetario. En esa época, Europa occidental contaba conun clima ecuatorial donde crecían helechos arborescentes y árboles tropi-cales, originando los actuales yacimientos de carbón. Desde el fin de esteperíodo (–295 Ma) hasta la época del Jurásico Superior (–154 Ma),

Cámbrico-Ordovícico

500 Ma

Ordovícico

450 Ma

Devónico-Carbonífero

360 MaCarbonífero-

Pérmico280 Ma

Pérmico-Triásico

250 MaTriásico-Jurásico

200 Ma

Precámbrico-Cámbrico

600 Ma

Figura 6.1Desplazamiento del polo sur con respecto a Gondwana El Sahara estuvo cubierto de una calota glaciaria de 8 millones dekilómetros cuadrados hace 435 millones de años, antes de volver aubicarse en una zona árida, hace 100 millones de años. A partir deentonces conoció invasiones y retiradas del mar. Hoy puedenobservarse depósitos de creta (tiza) de fines del período Cretácico(figura 6.2).


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África migró 35 grados de latitud hacia el norte, dejando definitivamentelas zonas frías. En los períodos Triásico y Lías (entre –250 y –175 Ma), elSahara se hallaba en una zona árida, con grandes depósitos de evaporitas.Los elementos erosionaron lentamente los 1.000 metros de arenisca rojadel Hoggar, dejando aparecer el granito subyacente.

En la época del Jurásico Medio (alrededor de –160 Ma), la aperturadel Atlántico central, asociada a una rotación en el sentido de las agujasdel reloj, acercó el Sahara al ecuador, lo que provocó la desaparición de lasevaporitas y el retorno de grandes aportes detríticos. El fin del períodoJurásico y el comienzo del Cretácico vieron mantenerse un clima tropicalhúmedo, con los relieves cubiertos de coníferas y sotobosques de helechosy además formarse nuevos depósitos de arenisca. Este episodio conti-nental muy extenso abarca tanto al Hoggar como a Malí y Níger.

En la época del Jurásico Inferior (–135 a –96 Ma), la apertura delAtlántico sur estuvo asociada a una rotación en el sentido inverso al de lasagujas del reloj, que volvió a poner al Sahara y al Magreb en una zonaárida, al mismo tiempo que sucedieron las primeras colisiones contra elbloque eurasiático. Durante la época Cenomaniana (–96 Ma) se depositóarcilla y luego este medio lagunar dio lugar a un medio totalmentemarino, que sumergió toda la plataforma septentrional de África,llegando a la curva del Níger que comunicaba entonces con el golfo deGuinea. En la época del Cretácico Superior y en los albores de la eraCenozoica se depositó, en el margen oriental del Sahara, la creta que,esculpida por la erosión eólica, da su brillante blancura al “DesiertoBlanco” (figura 6.2).

Los 25 millones de años siguientes estuvieron marcados por un ir yvenir de las aguas del mar sobre la zona, hasta que la situación se estabilizóa comienzos de la era Cenozoica, cuando el mar se fijó más o menos en lasituación que ocupaba en la época maastrichtiana (–70 Ma), tras despla-zarse hacia el oeste para pasar al oeste del Hoggar. Luego de regresar, hacia–50 Ma, el mar se retiró “bruscamente” de todo el territorio sahariano.En el período Eoceno Medio (–40 Ma) subsistía solamente un sistemalagunar en la frontera tunecina, sistema que se retiró durante elOligoceno.

El último período climático notable antes de la época actual se sitúaen el período Mioceno (de –23 a –7 Ma), cuando una rotación antiho-raria y un ligero desplazamiento hacia el norte condujeron al conjunto delas regiones saharianas a instalarse sobre el trópico de Cáncer. Los deltasexhibían entonces una rica fauna de vertebrados propios de la sabana.



EL SAHARA RECIENTE

En los dos últimos millones de años, o sea el período Pleistoceno,tuvieron lugar dos hechos importantes: la aparición del ser humano y lasucesión de eras glaciarias e interglaciarias, de origen astronómico. ElSahara contiene numerosos índices de esas variaciones, como por ejemploel nivel de los lagos y los tipos de polen. Ciertos métodos de datación, enparticular el de potasio/argón, permiten trazar una cronología de estasfluctuaciones y ponerlas en relación con los eventos más salientes de lasglaciaciones en Europa o en América del Norte.

El último máximo glaciario, hace algo más de 20.000 años, coincidiócon una desertificación que afectó a 2.5 millones de km2 al sur del límitedel Sahara actual. La isohieta (línea de igual precipitación) de 100 mm selocalizaba entonces en los 13° N y la sabana de Acacia retrocedió hasta los10° N. Esta hipótesis parece lógica pues una parte del agua atmosféricaquedó inmovilizada en forma de hielo y la evaporación disminuyó al bajar

Figura 6.2El Desierto BlancoEn los márgenes orientales del Sahara egipcio, a lo largo de lafrontera con Libia, el Desierto Blanco brilla con la blancura de la cretaque se asoma entre las arenas rojizas del Sahara. Esta creta fuedepositada durante una invasión del mar en el Cretácico Superior,época en que el mar alcanzó su nivel más alto de los tiemposgeológicos, 250 metros sobre su nivel actual.

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la temperatura. Las fases frías a escala planetaria corresponden a unavance del desierto de 300 a 400 kilómetros hacia el sur y a una intensifi-cación de los vientos de invierno. Las antiguas dunas, que aparecen detanto en tanto bajo las dunas vivas actuales, están orientadas como ellasen dirección noreste-sudoeste. La datación por luminiscencia de cuarzositúa su formación entre 20.000 y 12.000 años BP 1.

Más lejos en el pasado, ciertos períodos de calentamiento parecen, alcontrario, estar acompañados de una fase lluviosa en África, como lomuestra el ejemplo del óptimo climático del último período interglaciariohace 125.000 años. Así, la depresión de Sbeita, al norte de Malí (23° N),abriga depósitos lacustres de travertinas grisáceas que contienen moluscosacuáticos, situados 25 metros por encima del fondo actual de la depresión.Herramientas de piedra tallada de tipo levallois-mousteriano encontradasal borde del antiguo lago confirman la validez de la datación por uranio de125.000 años y muestran que el ser humano vivió junto a esta extensión deagua dulce. Se han descubierto también muchos otros paleolagos, como enel Fezzan libio, a 27,30° N, donde una depresión de 125 kilómetros delargo por aproximadamente 20 de anchura está actualmente ocupada poruna sebkha (salina), indicando la presencia subyacente de una napa salada.Unos 40 metros sobre el fondo actual de la sebkha, unos espectacularesmontones de conchas de moluscos acuáticos marcan la antigua rivera deun lago desaparecido. La alimentación de este lago Shati no sólo se debía aque el nivel del acuífero era más alto que el actual, sino también a lapresencia de lluvias locales importantes. Hace muy poco tiempo se observóun paleolago de la misma época en el límite entre Jordania y ArabiaSaudita, a 29° N, y sus bordes presentan formaciones similares.

EL SAHARA DE HOY

La larga historia de fluctuaciones climáticas ha tenido un gran impacto enlas formas de vida existentes en el Sahara y, por ende, en las condiciones de lapresencia humana. Los primeros humanos debieron enfrentar condicionesclimáticas cambiantes, con fases breves pero intensas de calentamiento oenfriamiento que producían variaciones climáticas de algunos grados enpocas décadas. Por el contrario, desde hace 10 u 11.000 años, en la épocaclimática que es “la nuestra”, o sea el Holoceno, las condiciones han sidomucho más estables a escala global. Nos encontramos efectivamente en una

1. Para los períodos históricos, las fechas se expresan según la era cristiana, precisando “a.de C.” o“d.de C.”. Para los hechos más antiguos, prehistóricos, cuya datación hace uso de 14C, se utiliza lanotación BP (before the present), que significa “antes de 1950”, año tomado como referencia.

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época interglaciaria excepcionalmente larga y la única tendencia notable esel ligero enfriamiento en el período más reciente en contraste con la primeraparte del Holoceno, un poco más cálida. Pero a esta relativa estabilidadclimática global de los últimos milenios corresponde una evolución muchomás marcada en la zona sahariana.

E L D E S I E R T O R E V E R D E C E E N E L P E R Í O D O H O L O C E N O

El período Holoceno comenzó hace 11.000 años, en un momento en quelas calotas glaciarias europea y americana habían prácticamente desapare-cido. Luego, evolucionó hacia un óptimo climático alcanzado entre 9 y6.000 años antes del momento presente. Fue el período más cálido delestadio interglacial actual, con una temperatura superior en unos 2 °C a lade nuestros días. Este período permitió al ser humano modificar sucomportamiento de cazador-recolector, transformarse en ganadero y agri-cultor y fundar las primeras ciudades.

Esta evolución climática está ligada a la precesión de los equinoccios,fenómeno sospechado desde la antigüedad por Hiparco de Nicea, astró-nomo y matemático griego. El hemisferio norte, el más continental,recibía durante el verano boreal hace 10.000 años más calor que hoy endía. Se trataba del momento del año en que la Tierra se hallaba más cercadel Sol, mientras que actualmente esto ocurre durante el invierno boreal.Este fenómeno intensificaba los monzones en India y África. En efecto,como la temperatura media en estos continentes era 2 o 3 °C superior a lade nuestros días, las bajas presiones continentales eran más importantes.Esto llevaba a una “aspiración” de aire oceánico húmedo y lluvias demonzón más intensas que en la actualidad y que cubrían una zona mayor.En el corazón del actual desierto fluían ríos y pastaban rebaños.

Este calentamiento del período Holoceno instaura un clima húmedo(300 milímetros de precipitación anual), paradójicamente menos cálidoen las regiones húmedas, con una multitud de pequeños lagos conectadosa una napa acuífera aflorante, situada a unos 50 metros sobre el nivel de laactual. En la parte maliana del Sahara, una de las zonas más áridas, conmenos de 5 milímetros de precipitación al año, se han observado huellasde lagos, dunas fósiles, restos de vertebrados e invertebrados, incluidosnidos de himenópteros y pruebas de la existencia de mosquitos. Tambiénse ha encontrado en una zona de 700.000 km2 un gran número de yaci-mientos arqueológicos que contienen sepulturas.

Esta inmensa napa freática fósil alimenta todavía ciertos oasis ypermite, por ejemplo en Arabia Saudita, transformar el desierto en


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tierra agrícola. Consecuencia moderna de esta historia climática másque milenaria, las riquezas petroleras de este país le permiten hacerperforaciones profundas de agua y contar con un sistema sofisticado deirrigación. Pero en estos lugares, el agua se extrae más rápidamente de loque se reemplaza. A tal punto, que los expertos estiman que, porejemplo, el reservorio de Farafra en Egipto estará agotado en unoscincuenta años.

La depresión de Sbeita, al norte de Malí, alberga dos generaciones derestos lacustres, a saber : 25 metros por encima del fondo de la actualdepresión se hallan los restos del paleolago de 25.000 años de antigüedadmencionado más arriba y, al fondo de esta misma depresión, se encuen-tran depósitos blanquecinos correspondientes a la fase húmeda delperíodo Holoceno Arcaico (de 9.500 a 7.000 años BP).

Siempre en el período Holoceno, la cuenca del río Níger, de unasuperficie dos veces superior a la actual, se beneficiaba del aporte de ríosproveniente de Air y de Tibesti, donde se encuentran actualmente vallesfósiles. En esta época, el Sahara estaba salpicado de lagos y se parecía alSudán actual. Esta “edad de oro” está ilustrada por las decenas de miles depinturas y grabados rupestres que se hallan en las planicies de arenisca roja(figura 6.3), tanto en Argelia como en Libia o Chad, ya sea a lo largo deltrópico (Hoggar y Tassili n’Ajjer en Argelia y Messak Settafet en Libia), oun poco más al sur, en el Air, el Tibesti y el Ennedi. Estos frescos, comolas osamentas halladas, revelan la presencia de una fauna salvaje diversa:jirafas, elefantes, búfalos antiguos, felinos y, en las partes más al sur, coco-drilos, hipopótamos y rinocerontes. La acumulación de restos de frutos dealmez, de semillas de cucurbitáceas y de carozos de frutos azufaifo mues-tran la variada alimentación de estas poblaciones neolíticas. Un poco mástarde, los neolíticos saharianos domesticaron bóvidos que formaban elgran rebaño de Tassili n’Ajjer (etimológicamente “llanura de las vacas”) yun perro, el sloughi sudanés, que se transformó en uno de los mássorprendentes cazadores del mundo.

El estudio del polen fósil muestra precipitaciones importantes en elborde norte del Sahel actual pues, entre 9 y 8.500 años BP, el monzónganó en latitud para alcanzar las cuencas actualmente hiperáridaspróximas al trópico. Este fenómeno, que duró entre 1.000 y 2.000 añossegún la latitud, alcanzó todo el Sahara, del Atlántico al Nilo.Caracterizado por una extensión de la selva semicaducifolia, particular-mente en los alrededores del lago Victoria, este período se prolongó por lomenos hasta hace 6.000 años.



U N A D E S E R T I F I C A C I Ó N Q U E C O M I E N Z A H A C E M E N O S

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Ciertas investigaciones recientes muestran que la desertificación comenzóhace aproximadamente 5.500 años. El Sahara se secó de una manerabastante abrupta, ya que el proceso se realizó en solo cuatro siglos.

Los cambios astronómicos que indujeron este vuelco climático hace4.000 años fueron sin embargo graduales. ¿Por qué entonces fue estadesertificación tan abrupta ? Se trata justamente de un efecto que conservatodavía una parte de misterio y que demuestra el carácter no lineal delsistema climático, o sea el hecho de que se puedan cruzar umbrales quepermiten una evolución del sistema, a veces de manera importante, bajoel efecto de causas relativamente menores. Ya hemos visto cómo estaevolución cambiante ha caracterizado el ciclo estacional de esta región.Uno de los procesos que pudo haber provocado este vuelco es el efecto dela vegetación, cuyo rol crucial es confirmado por modelos climáticos más

Figura 6.3El arte rupestre ¿memoria del clima? Pinturas y grabados rupestres hallados tanto en el Sahara como en eldesierto de Namib muestran la gran fauna salvaje de la “edad deoro” de los desiertos africanos hace entre 9 y 6.000 años, con lluviasdel orden de 300 milímetros anuales. Los grabados en la arenisca rojade Twyfelfonten (Namibia), recubiertos de una pátina que los haprotegido de la erosión, muestran una fauna que ya no existe en esaslatitudes: elefantes, rinocerontes, jirafas y leones, muy similar a laque se encuentra en los grabados del Tassili n'Ajjer en el Sahara, “elmayor museo de arte prehistórico al aire libre del mundo”.

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recientes. Una ligera disminución de la vegetación podría haber aumen-tado el poder reflexivo del suelo, disminuyendo así la pluviosidad, lo quereduce la vegetación y… El calor se habría vuelto entonces sofocante y eldesierto se habría extendido. Esta hipótesis explica la evolución observadasin recurrir a la propuesta por los historiadores, según la cual la agricul-tura se habría extinguido porque los campesinos agotaron el suelo.

En el momento en que el valle del Nilo entra en la historia, gracias ala información que proporcionan los textos jeroglíficos, el resto delSahara, tras haber albergado una civilización precoz y rica en promesas,

El lago Chad, testigo del clima En los confines de Camerún, Chad, Nigeria y Níger, centrado en los 14° E y 13,2°N, el lago Chad ocupa el fondo de una cuenca de origen tectónico a 250 metros dealtura y sus bordes se elevan hasta los 3.415 metros en el macizo de Tibesti. Suprofundidad media es de 1,50metros y su superficie es de casi 3.000 km2. Cuartoespejo de agua de África por su superficie, después de los lagos Victoria, Tanganika yNyassa, no es más que un “charco” comparado con lo que fue. Hace treinta años, suprofundidad media superaba los 2 metros y ocupaba 25.000 km2. No hablemos del“Megachad” de hace 10.000 años, con una superficie de 400.000 km2 y una profun-didad máxima de 140 metros. Hacia 1870, ya no podemos hablar del Megachad,pero sí del “Gran Chad”, aunque la superficie es entonces quince veces inferior. Enesa época, las piraguas sobrecargadas por el peso de la pesca navegaban por el Bahrel-Ghazal, el vertedero del lago.

El lago Chad ha visto su nivel bajar dramáticamente desde los años 1960,particularmente desde las dos terribles sequías de 1972-1973 y 1982-1984. En1984, con las crecidas extremadamente débiles del Chari, el “Pequeño Chad” sepresentaba en forma de cuencas separadas, charcos insalubres y ciénagas. Al retirarse,el lago dejó tierras todavía fértiles con una napa freática situada a 30 metros deprofundidad, de difícil acceso. El descenso del nivel del lago fue causado por ladisminución de la pluviosidad ya que, en treinta años, la media anual de lluviasregionales bajó de 410 milímetros (período 1952-1961) a 190 milímetros (1984-1993). En Bol, cerca del lago, la sequía ha sido aún más severa: de 700 milímetrosen 1954 a 140 milímetros en 1989. Los dos ríos que alimentan el lago Chad handisminuido su caudal, particularmente el Chari que tiene por fuente la mesetacentroafricana y que le aporta nueve décimos de sus aguas. El bombeo y la irrigaciónhan acentuado el déficit, pero el control de los mismos explica la mejora obtenidadesde 1993 con una elevación del nivel del agua (regularmente seguida por el satéliteTopex-Poseidon) de un metro. Esta elevación es a la vez positiva para la ecología y losrecursos hídricos de la región y un problema por los asentamientos que poco a pocose han ido establecido en los pólderes liberados por la baja de las aguas.



debió adaptarse a estas duras condiciones de vida. La desertificación seagravó aún más produciendo, después de siglos y milenios, una “civiliza-ción del desierto” que conoció sus horas de prosperidad. Así, hacia el año1000 de la era cristiana y huyendo de la sequía, los pobladores constru-yeron sitios de piedra sabiamente fortificados, con el estilo urbano sofisti-cado que se puede encontrar entre Dahr Tichitt y Tibesti. Esto favoreciósu sedentarización y la cría de animales, mucho antes de que se puedahablar de una agricultura en el sentido europeo del término. Fundadasentre los siglos IX y XIII de la era cristiana, las ciudades mauritanas deChinguetti, Ouadane, Tichitt y Oualata son los últimos testigos de laprosperidad de la Mauritania medieval, cruce de caminos entreAndalucía, el Mundo Árabe y el África saheliana. Estas ciudades eran pasoobligado de los grandes ejes comerciales transaharianos por los que seintercambiaban los productos del norte contra los del sur (sal, tejidos,oro, vidriería, etc.). Además, eran sede de una intensa vida cultural y reli-giosa, así como de numerosas actividades científicas y artísticas. Largosperíodos de sequía, epidemias, a veces incluso hambrunas, causaron aestas ciudades daños irreparables. El avance del desierto refuerza hoy suaislamiento y la aparición de nuevos ejes económicos volcados hacia elAtlántico las transforman en simples enclaves.

E L Ú L T I M O S I G L O

En la últimas décadas, la evolución climática más marcada no afectóel corazón del Sahara sino su franja sur, el Sahel. Esta “orilla” (sahel enárabe) del mar de arena sufrió fluctuaciones climáticas en virtud delavance estival más o menos importante y duradero de la zona de lluviasasociada a la ZITC (Zona Intertropical de Convergencia). Esta es unazona de demarcación entre los alisios del noreste, el harmattan, queaporta calor y polvo del Sahara, y el monzón del suroeste que se carga dehumedad sobre la selva ecuatorial y sobre todo sobre el Atlántico. Loshabitantes del Sahel saben que sufrirán de la sequía y de la malnutriciónque acompaña su vida; sólo el ingenio o el exilio pueden salvarlos.

Los períodos de 1930-1931, 1940-1941 y 1947-1949 constituyenepisodios breves pero intensos de sequía en la zona sudano-saheliana. Perodos períodos largos y rudos marcaron violentamente el siglo XX. Elprimero fue de 1898 a 1916, con picos en 1911 y 1914-1915. Duranteesos años, el lago Chad, “climatómetro” del Sahel (ver recuadro), perdió lamitad de su contenido de agua mientras las crecidas del Nilo se reducían aun tercio. Al llegar la estación húmeda, muchos pobladores no tenían la


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fuerza de trabajar la tierra. Cerca de 5.000 fulani murieron en Nigeria,donde el rebaño de bovinos pasó de 88.000 cabezas en 1913 a 26.000 elaño siguiente.

El segundo gran período de sequía se extiendió de 1968 a 1988, conmínimos de lluvias de 1971 a 1973, en 1981 y 1982 y luego en 1987.Esta sequía afectó igualmente al África húmeda. La disminución de preci-pitaciones al sur del paralelo 14 alcanzó 20%, con fuertes desigualdadesregionales. En Niamey cayeron un promedio de 490 milímetros de lluviapor año de 1970 a 1990, contra 690 milímetros durante los veinte añosprecedentes. Como consecuencia directa, el Níger vio su flujo de estiajepasar, en esta ciudad, de 50 a 3 metros cúbicos por segundo. Un hecho aprimera vista paradojal es que la napa freática aumentó su nivel 10 centí-metros por año. Para ciertos investigadores, esta paradoja tiene que vercon las modificaciones del paisaje. Para responder al aumento demográ-fico, las áreas cultivadas o en barbecho pasaron, alrededor de Niamey, del10 al 60%. Esta modificación de la cobertura vegetal hizo que el agua delluvia corriera más fácilmente (impermeabilización de superficies, dismi-nución de los obstáculos al flujo, reducción de la actividad de la fauna enel suelo) concentrándose en las zonas bajas. Las charcas temporarias asíformadas alimentan por infiltración la napa freática. Muy marcado enGuinea, Liberia, Sierra Leona, Malí y Burkina Faso, este episodio secorespetó buena parte de Costa de Marfil, Ghana, Nigeria y Camerún hastafinales de los años 1970. Por el contrario, durante los años 1980, la dismi-nución de las precipitaciones se generalizó, con un máximo de intensidaden las regiones próximas al Sahel y, al oeste, cerca del Atlántico, en Costade Marfil, Liberia y Guinea.

No se puede saber si esta ruptura climática alrededor de 1970 corres-ponde a la aparición de un clima durablemente más seco en el Sahel o deun período de sequía como esta región ha conocido varias veces en elpasado. Se constata un déficit pluviométrico (la media es de 180 mm delluvia anual) prácticamente continuo desde el final de los años 1960 hastamediados de los años 1990 (figura 6.4). Este déficit no se limita al Sahel,sino que se extiende hasta el Golfo de Guinea. Esta sequía es solamenteuna de las modalidades de la variabilidad del clima en África del oeste. Eldéficit de flujo en las grandes cuencas fluviales es mucho más importanteque el déficit pluviométrico. Los flujos de los ríos Senegal y Níger handisminuido en 50 al 60%, mientras que las lluvias anuales en sus cuencasdiminuyeron solamente en 20 al 30%. En el Sahel, el déficit pluviomé-trico de los años 1970-1980 corresponde a una disminución del número



1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

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Diferenciacon respectoal promedio1898-2000

Figura 6.4Índice pluviométrico en la zona sudano-saheliana de 1898 a 2000(diferencia respecto al promedio) Alrededor de 1970 se observa una ruptura climática con dos períodosde sequía: de 1970 a 1974 (5 años) y de 1976 a 1993 (18 años). Undéficit comparable se había producido ya de 1910 a 1916 (7 años).Fuera de los dos años relativamente lluviosos (1994 y 1999), ladécada 1990-2000 presenta un promedio muy deficitario, apenasmás húmeda que la década 1980-1990. Para los expertos, estoseventos más húmedos no son signos de un retorno a condicionesclimáticas persistentes más favorables.

de eventos lluviosos sobre todo en julio-agosto. Se ha constatado elmismo fenómeno en la región sudano-guineana, donde la segunda esta-ción de lluvias se ha visto particularmente afectada en la costa.

El meteorólogo estadounidense Edward Lorenz fue el primero ennotar que la evolución del sistema climático no siempre cuenta con unasimple explicación causal. En su célebre ejemplo “el aleteo de una mari-posa en China puede acarrear algunos días más tarde un huracán en lasAntillas”, el término “acarrear” no implica una relación de causa-efecto.Una infinidad de otros aleteos de alas de mariposas participan en laformación del huracán. Este “efecto mariposa” permite comprender queunas perturbaciones ínfimas en los engranajes de la máquina climáticapuedan modificar de manera importante la posición de la zona de conver-gencia intertropical en su recorrido siguiendo al Sol. Este hecho torna el


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análisis de las causas que provocan eventos erráticos, como las sequías queacabamos de mencionar, delicado. Además, la lluvia dentro de los límitesde la región sahariana tiene varios orígenes, lo cual explica porqué, mien-tras la sequía afecta al Sahel, el este de Etiopía, situado a la misma latitud,queda ajeno al fenómeno. En el mismo orden de ideas, en 1973, a lainversa del Sahel, el Magreb recibió fuertes lluvias. Para terminar, tambiénla influencia de sucesos más lejanos es importante, por eso los años mássecos son generalmente aquellos en los que se produce un evento El Niño(ver El Niño. Realidad y ficción, de Bruno Voituriez y Guy Jacques,Ediciones UNESCO, 1999), como por ejemplo 1972 y 1982-1983. Aveces la sequía afecta a toda África, particularmente el desierto deKalahari y sus alrededores, el equivalente del Sahara en el hemisferio sur.En este caso no podemos buscar explicaciones en la modificación de lasmigraciones del ecuador meteorológico.

FOTOGRAFÍA DEL SAHARA ACTUAL

En árabe, sahra significa zona plana sin agua. De hecho, el mayor desiertocálido del mundo es una yuxtaposición de inmensas regiones planasarenosas o pedregosas, salpicadas de macizos montañosos, de hundi-mientos en la roca de base y de relieves volcánicos, como el Emi Koussi(3415 m) y el Tussidé (3.265 m) en Tibesti, el Tahat (2.918 m) y elIlaman (2.760 m) en el Hoggar y el Greboum (2.000 m) en el Air.Contiene igualmente depresiones bajo el nivel del mar, como es el casodel Quattara en Egipto a –133 m y del Chott Melhrir en el sur de losmontes Aures (noreste de Argelia) a –31 m. Los 9.5 millones de km2 delSahara reciben menos de 100 mm de lluvia anuales, y de esta extensión, lamitad recibe menos de 20 mm. En efecto, las lluvias mediterráneas deinvierno raramente atraviesan los montes Atlas y las lluvias del monzónno sobrepasan los 17° N (la latitud de Timbuctú y de Kartum), lo cualdelimita el Sahara actual.

Esta sequía resulta de la circulación atmosférica. Hacia los 30° delatitud, la rotación de la Tierra obliga a la rama alta de la circulaciónatmosférica (la célula de Hadley) a descender, conduciendo el aire seco delas capas altas de la atmósfera hacia el suelo. Pero hay un fenómeno que seopone en parte a este mecanismo que parece inexorable: el de losmonzones, que llevan estacionalmente el agua que se evapora de losocéanos a los continentes. Ni los climas pasados ni las proyeccionesfuturas pueden comprenderse sin conocer este régimen de los monzones,que es regido por:



• La oscilación estacional de un hemisferio al otro de la zona deconvergencia intertropical, zona de lluvias intensas que sigue al Sol y quepor ende se halla en el hemisferio de verano. • Los contrastes térmicos entre océanos y continentes que favorecen laentrada de aire húmedo en los continentes más calientes, también enverano.

El monzón de África del oeste es un mecanismo complejo y frágil acausa de las interacciones múltiples entre la atmósfera, la hidrósferamarina y continental, el suelo y la biósfera. Modelizaciones recientesponen de relieve la importancia del rol de los océanos, de la coberturavegetal y de la topografía en el establecimiento de la circulación delmonzón. Por otra parte, las actividades humanas modifican la lluvia. Lasobreexplotación de los suelos conlleva la aumentación del albedo, tantoen el Sahel como en la región sudano-guineana, con un impacto directosobre la circulación atmosférica.

El comienzo del monzón de África del oeste depende del desplaza-miento hacia el norte de la ZITC a principios del varano boreal. Estamigración evoluciona brutalmente, pasando de una posición casi estacio-naria en los 5° N en mayo-junio a otra posición de equilibrio en los 10° Nen julio-agosto. La región saheliana y el sur del Sahara reciben entonces lamayor parte de sus precipitaciones (figura 6.5). Más al sur, los totalesanuales son más importantes y están repartidos en dos estacioneslluviosas, en primavera y en otoño.

EL SAHARA DE MAÑANA : EL PAPEL DEL SER HUMANO

El África subsahariana y, en general, el conjunto de África del oeste hansufrido la mayor disminución conocida de precipitaciones durante losúltimos cincuenta años. Desde 1900 hasta la fecha, arena y dunas haninvadido alrededor de un millón de km2. ¿Que sucederá con el calenta-miento global?

Sería tentador extrapolar la historia de los últimos milenios paraconcluir, un poco a la ligera, que en un mundo más cálido por elaumento del efecto invernadero, el clima del Sahara será similar al delperíodo Holoceno y por ende más húmedo. Desafortunadamente, lascosas no son tan simples y los mismos modelos que muestran condi-ciones más húmedas en el Holoceno indican, por el contrario, impor-tantes riesgos de sequía en los próximos siglos. Aunque no son tanprecisos a escala local, los modelos dan indicaciones fiables sobre la


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repartición geográfica del calentamiento a la escala del planeta. En todaslas simulaciones del clima futuro, el calentamiento de la superficieterrestre por los gases de efecto invernadero es máximo en los polos, puesqueda confinado cerca del suelo, mientras que en las regiones tropicales ointertropicales es atenuado por los efectos de la convección que mezcla elaire hasta una altura de más de diez de kilómetros. Por las mismasrazones, el calentamiento es más pronunciado en invierno. Estas condi-ciones, muy diferentes de las del período Holoceno (ya no habrá el fuertecalentamiento en verano de las superficies continentales de baja latitud,que atraía los monzones hacia el norte), no favorecen la expansión delregimen de precipitaciones, sino más bien una amplificación de la inten-sidad de los regímenes ya existentes. Esto implica más lluvias en lasregiones en las que ya llueve y menos lluvias en las regiones áridas. Dichode otro modo, si los modelos “ven” bien, el Sahara y la zona saheliana noverán disminuir su aridez. Por el contrario, los modelos preven una fragi-lización de las zonas semiáridas.

Entonces, hay calentamiento y más calentamiento. Las consecuen-cias regionales dependen del mecanismo generador de la variación climá-tica. El óptimo climático del período Holoceno fue una verdadera edadde oro para el Sahara. En contraposición, el calentamiento moderado ysimétrico para los dos hemisferios asociado al aumento del efecto inverna-dero debería provocar un refuerzo de los contrastes climáticos. Notemosque el último milenio ofrece un ejemplo de la complejidad de estosefectos. El Sahara recibió abundantes lluvias durante los períodos deenfriamiento en Europa (la pequeña edad de hielo entre los siglos XVI yXIX) y la zona saharo-saheliana ha sido mucho más seca que hoy entre losaños 900 y 1270, durante el óptimo medieval en Europa. Así lo pruebandataciones recientes de los niveles del lago Chad, que ocupaba entoncesuna superficie de 350.000 km2. Si estas fluctuaciones rápidas están ligadasa variaciones de la actividad del Sol, como ciertos índices lo sugieren,también este punto es coherente con los resultados de los modelos.

África del oeste es un ejemplo de una región donde las modifica-ciones naturales del clima acarrean consecuencias sociales importantes.Los grandes cambios que debería provocar el aumento de los gases deefecto invernadero tendrán ciertamente consecuencias todavía más graves.La gravedad de la sequía que afectó durante un cuarto de siglo al Sahel yal oeste de África se debió a la combinación de dos factores: el eventoclimático en sí mismo y la vulnerabilidad, es decir, el grado de fragilidadde las infraestructuras y de las organizaciones económicas y sociales.



CasablancaTuñez

El Cairo

Dakar

Lagos

Luanda

Duala

Addis Abeba

MombasaNairobi

Durban

Ciudaddel Cabo

Timbuctú

Kinshasa

25C

20 C

30C35C

30C

25C

20C

15C

10C

ZITC

< 25 mm

25 50 mm

50 100 mm

100 200 mm

200 300 mm

300 400 mm

> 400 mm

Addis Abeba

Lubumbashi

Tombouctou

Kinshasa

35C

30C

25C

20C

15C

Lumbashi

Figura 6.5Clima de verano e invierno en el continente africano Los 9.5 millones de km2 del Sahara reciben menos de 100 mm delluvia al año. La mitad de esa superficie recibe menos de 20 mm. Enefecto, las lluvias mediterráneas de invierno raramente franquean elAtlas y las lluvias del monzón no sobrepasan la latitud de Timbuctú.La variabilidad estacional es grande en África, ya que el cortejo delluvias sigue la oscilación estacional de la zona de convergenciaintertropical, que a su vez sigue al Sol. La migración hacia el norte deesta zona se produce brutalmente, pasando de 5° N en mayo-junio a10° N en julio-agosto. En esta última época es cuando el Sahel y elsur del Sahara reciben lo esencial de sus precipitaciones.


97

El gran impacto del episodio de sequía 1968-1988 se debe paradóji-camente a las buenas condiciones climáticas de los veinte años prece-dentes. La comunidad internacional había en aquel momento financiadoprogramas de desarrollo y los bovinos habían pasado de 18 a 25 millonesde cabezas. El óptimo adaptado a esas condiciones climáticas está cierta-mente más cerca de 15 millones. Cuando las lluvias menguaron, losanimales no encontraron suficiente comida, pues las tierras de pastoreovolvieron a ser un desierto. En esta hipótesis, la extensión del desierto esmenos una consecuencia directa del clima que un efecto del exceso depastoreo. Es posible que el fenómeno se haya retroalimentado. Así, ladesaparición de la vegetación aumenta el albedo, lo que disminuye latemperatura del suelo, limita la evaporación y acentúa la erosión delviento.

Por lo tanto, las acciones humanas pueden agravar la situación: lamerma de lluvias en el sur de Costa de Marfil coincide con la deforesta-ción. La permanencia de estructuras económicas heredadas de tiemposmás fastos puede también jugar un rol agravante durante la crisis. Y, efec-tivamente, el Sahel se mantuvo, durante este período de hambruna, comoexportador de cereales para los bovinos europeos. Las imágenes de lahambruna de 1972 sirvieron de electroshock para la comunidad interna-cional. Las ONG, mejor preparadas, atenuarían las consecuencias delepisodio 1982-1983, aunque no fuera menos severo en el plano climático.En conclusión, la evaluación de las consecuencias de una modificacióndel clima requiere consideraciones que van más allá del estricto problemamedioambiental. Lo que está en juego es la capacidad de adaptación deuna sociedad. Cuanto más frágil sea esta sociedad (pobreza, situación deguerra civil, dependencia estricta de técnicas demasiado sofisticadas), másreal es el riesgo climático.


¿Hará buen tiempomañana?

99

7

LA MODELIZACIÓN NUMÉRICA

Una de las mayores fuentes de incertidumbre sobre las consecuencias delaumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera es la comple-jidad del sistema climático y el carácter parcialmente incontrolable de susmodificaciones. Una vez dado el puntapié inicial del desbalance climá-tico, los eventos anormales o inesperados podrían tener consecuenciasimportantes sobre las actividades humanas. Para precisar los impactos delas modificaciones climáticas e instaurar una política de prevención, lamodelización numérica constituye un elemento capital.

Los modelos numéricos ocupan un lugar esencial en la cienciamoderna, particularmente en el estudio de la evolución del medioambiente. Su historia marca el nacimiento de la ciencia meteorológica.Les ecuaciones de la mecánica de fluidos que describen el movimiento dela atmósfera y del océano se conocen desde hace un siglo, pero es impo-sible resolverlas simplemente con papel y lápiz debido a su carácter “nolineal”, expresión matemática de un fenómeno cuya complejidad es fácilde comprender. Un suceso localizado como el desarrollo de un cumulo-nimbus interactúa con los sistemas a escala global como, por ejemplo, lalocalización e intensidad de las células de circulación atmosférica. Enconsecuencia, ese suceso no puede ser ignorado en un sistema de previ-sión atmosférica.

Las primeras tentativas de previsión numérica del tiempo se deben aLewis Fry Richardson a principios de los años 1920, quien imaginó una


100 ¿Hará buen tiempo mañana?

arquitectura de cálculo que anticipaba, con una fidelidad sorprendente, laactividad de los ordenadores modernos. Los campos meteorológicos noson pronosticados en todos los puntos del espacio, sino en los nodos deuna malla cuyo paso es de algunos cientos de kilómetros. Para llevar acabo los cálculos necesarios, concibió una “computadora humana”, unasuerte de inmenso anfiteatro en el cual los empleados encargados de efec-tuar los cálculos para la estación “París” pasaban los resultados inmediata-mente a la estación “Calais”, bajo la vigilancia de un jefe de orquesta queaumentaba o disminuía el ritmo de los miles de operadores por medio delámparas verdes y rojas.

En el mismo orden de ideas, recordemos que el británico GilbertWalker, director de los observatorios de la India de 1904 a 1924, aunque

Los modelos representan los fenómenos del mundo real“No razonamos sino sobre modelos”, proclamaba el poeta francés Paul Valéry,porque, como monsieur Jourdain que, en Le Bourgeois gentilhomme de Molière,hace prosa sin saberlo, el “modelo”, emparentado con lo que los enciclopedistasdel siglo XVIII llamaban “sistema”, parece estar ligado al razonamiento.Implícitamente, cuando para administrar nuestro patrimonio prestamos aten-ción a ganancias y pérdidas, tasas de la cuenta de ahorro o del préstamo hipote-cario, construimos un modelo conceptual. Aunque la noción de modelo es aúnignorada por muchos diccionarios, el ser humano construye “en su cabeza” antesde concebir cualquier idea.

Para el ecologista estadounidense Eugene Odum (1975), “un modelo esuna formulación simplificada que imita los fenómenos del mundo real paracomprender situaciones complejas y hacer previsiones”. No es el deus ex machinasino, por el contrario, un instrumento para simplificar, visualizar y experimentarsin recurrir al terreno, además de un modo de transmitir conocimientos. Ahorabien, en las polémicas acerca del clima, algunos pseudocientíficos desconfían ohacen la guerra a los modelos, anteponiéndoles la observación histórica de losfenómenos.

¿Que es un modelo ? Modelizar consiste en identificar las entidades, suspropiedades y sus relaciones, lo cual se traduce generalmente en ecuaciones.Ciertas ciencias como la meteorología encontraron rápidamente un escollo enrazón de la forma particular de las ecuaciones en las que se apoyan, que noadmiten soluciones matemáticas simples. Ha sido necesario entonces servirse demodelos numéricos que permiten, por la “fuerza bruta” del cálculo, encontraraproximaciones a las soluciones – solamente aproximaciones– y, así, formularprevisiones imperfectas pero indispensables.


101

no poseía computadoras, tenía a su disposición una mano de obra pletó-rica, de la cual se sirvió como “calculadores”. Con su ayuda estableció, en1909, la primera fórmula de predicción del monzón, buscando sistemáti-camente correlaciones entre este evento y observaciones meteorológicas através del mundo entero.

Inmediatamente después de la Segunda Guerra Mundial, losprimeros ordenadores implantados en el Massachusetts Institute ofTechnology permitieron a los equipos del matemático norteamericano deorigen húngaro John von Neumann y al meteorólogo estadounidense JuleCharney inaugurar una nueva era. Su sistema inicial utilizaba simple-mente un campo bidimensional único (la altura de la superficie de500milibares), solamente sobre el hemisferio norte, con un juego deecuaciones simplificado, filtrado y un tiempo de cálculo superior altiempo real. Pero los progresos seguirían el desarrollo espectacular de losordenadores. Los primeros modelos aparecieron en los años 1960 en losEstados Unidos y en los años 1970 en Europa, particularmente enFrancia. Los previsionistas de entonces utilizaban estas herramientas almáximo, aumentando regularmente la fiabilidad y la anticipación de lasprevisiones, que actualmente sobrepasan los cinco días.

Estos éxitos se extendieron rápidamente a la climatología, cienciaque describe y explica la repartición de los climas. Los modelos atmosfé-ricos utilizados para la previsión del tiempo permitieron rápidamentecomprender mejor los mecanismos fundamentales de la circulaciónatmosférica. ¿Por qué existen los alisios y los monzones ? ¿Cómocomprender y evaluar el régimen global de precipitaciones ? Ya en los años1970, Jule Charney, gracias a simulaciones numéricas, propuso una expli-cación de la sequía persistente en el Sahel que aún es de actualidad; mien-tras que el equipo del climatólogo norteamericano de origen japonésSyukuro Manabe atrajo la atención sobre los riesgos climáticos ligados alaumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera.

Sin embargo, este pasaje de la meteorología a la climatología, de laprevisión del tiempo a la de las modificaciones del clima por las activi-dades humanas no ha sido directo. En 1963, el trabajo del meteorólogonorteamericano Edward Lorenz probó que la capacidad de previsión de laevolución atmosférica se limita a unos diez días. Separa así claramente dosdominios científicos :

• La meteorología, que permite prever la evolución del tiempo a cortoplazo, en función de condiciones iniciales bien determinadas.



• La climatología, ciencia estadística, que se ocupa de las escalas detiempo más largas.

Los modelos climáticos comparten ciertas restricciones con losmodelos meteorológicos, como la necesidad de representar con paráme-tros todos los fenómenos de escala inferior a la malla de cálculo, talescomo la convección. Pueden, por el contrario, descartar una de lasmayores dificultades de la previsión meteorológica que consiste enconocer el estado inicial de la circulación atmosférica. Pero el climatólogose enfrenta a otros problemas y debe considerar numerosas influenciasnuevas, a saber :

• Oceánicas, particularmente las variaciones de la temperatura delocéano, que aunque tienen un efecto reducido en la previsión a cortoplazo, son esenciales cuando se trata de comprender los mecanismos quemantienen el clima global del planeta y afectan su variabilidad, sea éstanatural (episodios El Niño) o de origen antrópico. • Atmosféricas, como la formación de nubes, que condiciona laentrada de radiación en el océano.

Algunos de estos nuevos elementos son delicados de representar. Si elocéano es un fluido cuyo comportamiento queda completamente defi-nido por las ecuaciones de la mecánica de fluidos, la interacción de laatmósfera con la superficie continental, en la cual coexisten tipos depaisajes y coberturas vegetales variados, necesita una representaciónsimplificada de sistemas heterogéneos cuyo comportamiento no obedecea leyes fundamentales. La introducción de los ciclos biogeoquímicos delcarbono, del azufre y de los aerosoles sulfurados no hace más queaumentar esta dificultad.

Las herramientas numéricas permiten asociar un orden de magnitudo diversas probabilidades a los sucesos que pueden producirse. La modeli-zación numérica no es la misma allí donde se apoya en ecuaciones precisas(la ingeniería por ejemplo) o donde constituye una herramienta de refle-xión para interpretar realidades estadísticas. La climatología se sitúa entreestas dos posiciones, ya que elabora modelos complejos, en cierta medidaprecisos y sofisticados, pero que tienen igualmente en cuenta aproxima-ciones cuya validez y calidad predictiva son más limitadas. La capacidadde predicción de los modelos está estrechamente ligada a la utilización a laque están destinados.


103

cambio detemperatura

(C)

6

5

4

3

2

1

0

2000 2020 2040 2060 2080 2100

Margen que tiene en cuenta tanto las incertidumbres físicascomo las relativas a las actividades humanas

Margen correspondiente a las incertidumbres físicas (imprevisibilidad del sistema y errores de los modelos)

Proyección “de referencia”establecida por el GIECCen 1992

Proyecciones del GIECC

Figura 7.1Proyección de la evolución de la temperatura durante el siglo XXI

La evolución de la temperatura media en la superficie de la Tierra es uno de los mejores índices de loscambios climáticos. Para estimar su evolución durante el siglo XXI, es necesario combinar dos tipos deprevisiones y con ello acumular dos tipos de incertidumbres: • El primer tipo corresponde a la incertidumbre relacionada con la respuesta del clima a la evolución

de nuestras sociedades, ya se trate de la demografía, del modo de desarrollo, de la evolución de lasrelaciones norte-sur o de las elecciones energéticas. El GIECC ha utilizado un vasto conjunto demodelos socioeconómicos para describir las proyecciones de evolución de la temperatura sin asignara ninguna de ellas una probabilidad mayor de que ocurra. A cada una de estas proyecciones estáasociada una estimación de las emisiones de gases de efecto invernadero y de aerosoles.

• El segundo tipo de incertidumbre tiene que ver con la respuesta del clima al hecho de que lascondiciones impuestas en el modelo dependen de procesos imperfectamente descriptos eimpredecibles, aún trabajando con un modelo “perfecto”, ya que ocurren a pequeña escala(formación de nubes, formación de aguas profundas, evolución de la vegetación).

Los trabajos del GIECC han permitido comparar diferentes modelos físicos forzados por diferentesproyecciones socioeconómicas. La evolución del clima se sitúa dentro de un rango de incertidumbreque distingue los efectos físicos aún no suficientemente comprendidos y la incertidumbre ligada a losanálisis socioeconómicos. Los modelos menos sensibles (por ejemplo, que consideran que laretroacción de las nubes es negativa y atenúa la amplitud del cambio), combinados con proyeccioneseconómicas muy optimistas (estabilización de las emisiones de gases de efecto invernadero a su nivelactual), muestran a pesar de todo un calentamiento del orden de los 2 °C. Por lo tanto, seríanecesario, a priori, un esfuerzo importante (reducción de las emisiones a la mitad o a un tercio) si sedesea controlar la evolución de nuestro medio ambiente. Es preciso aclarar que estas proyecciones noincluyen ciertos efectos amplificadores como la acción del clima sobre el ciclo del carbono o sobre laconcentración atmosférica de metano. Aquí hemos también representado la “proyección de referencia” establecida por el GIECC en 1992,correspondiente a un aumento de los gases de efecto invernadero de aproximadamente 1% por añoy a un modelo físico de mediana sensibilidad. Esta opción lleva a un aumento de 2,5 °C en 2100,aumento inferior en un tercio a la previsión hecha en 1990. Esta diferencia parte de un nivel deemisión menor, en particular para el CO2 y los CFC, y de la incorporación del enfriamiento causadopor los aerosoles sulfurados.



ALGUNAS PROYECCIONES

Prever el clima implica evaluar las consecuencias de las actividadeshumanas, que no están predeterminadas, y que aún se pueden, afortuna-damente, controlar. La comunidad científica ha definido ciertas proyec-ciones (scenarios en inglés) de referencia para guiar las diversas elecciones(figura 7.1).

La primera de estas proyecciones, que se ha consagrado como refe-rencia y frecuente fuente de ilustración del cambio climático en la prensa,consiste en evaluar el tipo de clima asociado a una duplicación del carbonoen la atmósfera (figura 7.2). El aumento actual del dióxido de carbono enla atmósfera es de aproximadamente 0,5% anual, pero a esto se agrega elaumento de la concentración del conjunto de los otros gases de efectoinvernadero que inducen un efecto radiativo más o menos equivalente.

Nos enfrentamos entonces a un aumento en “CO2 equivalente”(agregando el efecto de todos los gases de efecto invernadero bajo lamisma etiqueta de CO2) de 1% anual. De este modo se llega a una multi-plicación por dos del CO2 en ochenta años, o sea hacia 2040, ya que elaumento de los gases de efecto invernadero se aceleró hacia 1960. Porotro lado, todavía se precisa definir lo que quiere decir la expresión “climaasociado a una duplicación del CO2”. La modificación de la composiciónquímica de la atmósfera es un proceso dinámico al cual el sistemaresponde luego de un lapso que corresponde fundamentalmente a lainercia térmica de los océanos. El establecimiento de un nuevo equilibrioclimático, en el caso de que se mantengan indefinidamente los niveles deCO2 en el doble de su valor actual, sólo se producirá unos veinte añosdespués de que este valor de concentración sea efectivamente alcanzado.Supongamos que utilizamos un modelo acoplado océano-atmósfera parasimular la evolución progresiva del clima en respuesta a un aumento delCO2 de 1% anual. Si hacemos una estimación para veinte años despuésdel momento en que se duplica la concentración de CO2, obtendremosun valor un poco inferior al valor de equilibrio.

Estas proyecciones no dan cuenta de las eventuales inflexiones de lasactividades humanas. La concentración de metano, que aumenta muyrápidamente, podría alcanzar la saturación antes que el dióxido decarbono. Los freones, prohibidos por su impacto en la capa de ozono, handado lugar a productos de sustitución que aumentan también el efectoinvernadero. El rol de los aerosoles sulfurados o carbonados, mucho másfáciles de eliminar que los gases de efecto invernadero, puede ser modu-lado de manera directa en función de decisiones políticas. Es importante


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Figura 7.2Variación de la temperatura anual del aire en la superficie de la Tierra yde las precipitaciones en caso de duplicación de la concentración deCO2 en la atmósfera Las simulaciones numéricas permiten estimar la distribución de loscambios de temperatura y de las precipitaciones en caso de uncalentamiento global del planeta. Las divergencias entre los modelosmuestran que lo que indican se debe considerar como la estimación deun riesgo y no como una verdadera previsión. No obstante, existenciertas tendencias sistemáticas que revelan profundas diferenciasregionales, a saber: • Mayor calentamiento sobre los continentes y en las latitudes altas. • Marcada modificación de las precipitaciones, por el contrario, en las

latitudes bajas, con tendencia a regiones húmedas más húmedas yregiones áridas todavía más áridas. La evaluación de los dañosclimáticos eventuales consiste en combinar este factor de riesgo“físico” con la vulnerabilidad de las sociedades o de las economíasinvolucradas.

Modelo del Instituto Pierre Simon Laplace (IPS4) 23/09/1998 – 20:32



catalogar estos efectos si queremos pasar de un diagnóstico científico a laimplementación de medidas de reducción de los impactos antrópicossobre el clima. Con este propósito, el Grupo Intergubernamental deExpertos sobre el Cambio Climático (GIECC) ha establecido algunasproyecciones de referencia simulando la evolución de los gases de efectoinvernadero en función de varias hipótesis de evolución demográfica ysocioeconómica del planeta. La ambigüedad de la interpretación de estasproyecciones es evidente desde el inicio, lo cual subraya la dificultad delejercicio. Se trata de proyecciones establecidas sin tener en cuenta even-tuales medidas de reducción de los gases de efecto invernadero y quesiguen las leyes usuales de la economía. Pero la evolución de la economíapodría otorgar a las técnicas limpias un lugar más o menos relevante pordiversas razones, incluida la preocupación por las consecuencias del creci-miento del efecto invernadero. No es fácil separar los componentes.

EVOLUCIÓN PREVISIBLE DEL CLIMA EN EL SIGLO XXI

A U M E N T O G L O B A L D E L A T E M P E R A T U R A

El aumento global de la temperatura del planeta debido al aumento de losgases de efecto invernadero, que ya está en camino a la hora actual, nopuede sino agravarse. Veremos como esta evolución global oculta evolu-ciones regionales contrastantes. Las proyecciones del GIECC sitúan enlos años 2100 un aumento de temperatura de un rango de 2 a 6 °Crespecto del nivel preindustrial. Se trata de una perturbación importante,comparable en amplitud a la diferencia entre una era glaciaria y unperíodo interglaciario. La amplitud de este rango puede sorprender ycrear dudas sobre la fiabilidad de los modelos. Sin embargo, es precisoaclarar que la mitad de esta incertidumbre procede de la elección delmodelo de emisión de gases de efecto invernadero y aerosoles. Es recon-fortante, ya que indica que nuestras sociedades tienen la capacidad decontrolar en gran medida estos cambios. Un segundo componente revela,por el contrario, los límites de precisión de los modelos, particularmenteen razón de la acción de las nubes.

¿Qué revela la diferencia entre las diferentes proyecciones, una incer-tidumbre real sobre el clima futuro o defectos inherentes a los modelos ?Intentaremos dar una respuesta a esta delicada pregunta, pero es precisonotar que todos los modelos son sensibles a un aumento de los gases deefecto invernadero. El valor mínimo de 2 °C alcanzado por el modelo másoptimista, que supone una estabilización progresiva de las emisiones de


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gases de efecto invernadero durante el siglo XXI, representa ya una modifi-cación importante del clima.

Las variaciones de temperatura serán importantes regionalmente,sobre todo en las latitudes altas y en los continentes. El aumentopromedio de 2 °C antes mencionado corresponde a un calentamientocercano a los 4 °C para Europa. En las latitudes bajas, la convecciónatmosférica es la que modera fundamentalmente el calentamiento. A lamenor modificación de temperatura le siguen modificaciones muchomayores de las precipitaciones. Esta modificación del ciclo del agua es unade las consecuencias más importantes del cambio climático y una de lasmás difíciles de predecir. El aumento promedio de las precipitaciones,asociado a una duplicación de la concentración de CO2, varía según losmodelos entre 2 y 12%. Las diferencias regionales son considerables. Elaumento del contenido de vapor de agua en la atmósfera asociado alcalentamiento (el umbral de saturación se eleva) intensifica las precipita-ciones en las regiones ya lluviosas, mientras que las regiones semiáridas sesecan aún más, en razón del aumento de la circulación atmosférica inter-tropical. Pero estos efectos son difíciles de evaluar pues los sistemas mete-orológicos podrían igualmente desplazarse. Por otro lado, en un climamás caliente, la liberación de calor latente se acentuaría, afectando lafrecuencia, intensidad y trayectorias de tormentas y huracanes.

C O N S E C U E N C I A S D E L C A L E N T A M E N T O

Un calentamiento global del planeta traerá consigo modificaciones ineluc-tables, como la disminución progresiva de la cantidad de nieve en lasmontañas de Europa y el derretimiento casi total de sus glaciares (figura2.2), así como el de todos los otros glaciares de montaña, en particular losde Alaska (su ritmo de derretimiento se ha duplicado en los últimos cincoaños) y los de la cordillera de los Andes. Pero el ejemplo más notabale essin duda el del Himalaya. Sobre la meseta del Tibet, la más alta del mundo,el aumento de temperatura desde hace unos cincuenta años alcanzaría los0,16 °C por década, valor superior a la media mundial. Este calentamientodebería acelerarse durante el siglo XXI produciendo un aumento de latemperatura media de hasta 3 °C de aquí al 2100. Tal calentamientoacarreará un derretimiento del orden de 45% de los glaciares del techo delmundo (la mayor extensión de hielo del planeta fuera de las calotaspolares). Esto provocará primero inundaciones y luego una fuerte reduc-ción del aprovisionamiento de los grandes ríos de la India, entre ellos elGanges y el Indo, y de la China, como el Yang Tse Kiang y el Huang Ho.



Tampoco quedan muchas dudas acerca del aumento del nivel del mar,como consecuencia de este derretimiento y de la dilatación de los océanos.La amplitud pronosticada varía bastante : entre 20 centímetros y un metroen 2100, lo que podría permitir el desplazamiento progresivo de la pobla-ción de las regiones costeras para su protección. Esta proyección no tomaen cuenta la catástrofe que podría constituir la desaparición de una partedel hielo del oeste de la Antártida en los próximos dos siglos. Se trata deuna catástrofe cuya probabilidad es difícil de establecer, aunque siguesiendo plausible.

Otras consecuencias son más difíciles de evaluar, como el riesgo deaparición de sequías o de tempestades en una región determinada. Elcambio climático no se producirá tampoco de manera continua, sino quese manifestará probablemente como la repetición cada vez más frecuentede eventos inhabituales o sorprendentes para una región determinada. Elcomportamiento del océano constituye también, en muchos aspectos,una incógnita. La “cinta transportadora atlántica”, que lleva hacia el norteel agua de los océanos cálidos del hemisferio sur, podría hacerse más lenta.Cabría preguntarse hasta dónde, ¿hasta detenerse ? Los modelos reco-nocen esta posibilidad, pero divergen sobre el plazo y la amplitud de esteefecto, como también sobre sus consecuencias para Europa. Asimismo,estos modelos pronostican que los eventos El Niño serán más intensos ymás frecuentes, lo que tornará aún más delicadas las previsiones climáticasen la zona pacífica y, más allá, en toda la banda intertropical.

La complejidad crece si nos proponemos evaluar lo que podríasuceder en horizontes más lejanos o si tomamos en cuenta los ciclosbiogeoquímicos. Si los desbalances climáticos en el siglo XXI se mani-fiestan en forma de sucesos imprevistos ¿cuánto más inciertos y en ciertosentido más dudosos serán los cambios que podrían producirse más allá?Las consecuencias de los desbalances climáticos que podemos inducir nose detienen en el 2100. Pero es necesario acostumbrarse a escalas detiempo un poco vertiginosas, y así, el CO2 emitido hoy modificará el ciclodel carbono durante un siglo y los elementos lentos del sistema climático(océanos profundos, glaciares continentales) verán su dinámica afectadadurante varios siglos. Una evolución más lejana, potencialmente peli-grosa, como el derretimiento del oeste de la Antártida no es probabledurante el siglo XXI ¿Pero que sucederá en el siglo siguiente ? La desestabi-lización de una parte de la calota glaciaria, que reposa sobre un suelosubmarino, bajo el efecto del aumento del nivel del mar combinado conel calentamiento de los océanos es de temer.


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Si sucediera un acontecimiento de este tipo, aunque es incierto, el niveldel mar no sólo aumentaría algunas decenas de centímetros, sino variosmetros. Los efectos de la complejidad de nuestro sistema natural tampocohan sido completamente explorados. Por ejemplo, la vegetación del planetaoficia de moderador del aumento de los gases de efecto invernadero. Seestima que solamente la mitad del CO2 emitido queda en la atmósfera. Laotra mitad es absorbida por el océano y la vegetación ¿Que pasaría si laeficacia de este sumidero natural de carbono fuese afectada por el cambioclimático?

Ciertas simulaciones realizadas en el Hadley Centre (Reino Unido) yen el Instituto Pierre Simon Laplace (Francia) muestran que el cambioclimático podría provocar, a partir del 2050, un aumento notable de laproporción del CO2 emitido que queda en la atmósfera. Según el modelobritánico una parte importante de la vegetación se moriría para esa mismafecha, provocando un calentamiento del clima en el 2100 mayor que elestimado por las proyecciones del GIECC.

En la situación actual es más fácil predecir el carácter ineluctable deun desbalance climático que describir todas sus características. Y estimaren estas condiciones los impactos de las modificaciones en la sociedad esun objetivo científico muy diferente, que requiere una evaluación de lavulnerabilidad de nuestros sistemas económicos, de nuestro paisaje, denuestro hábitat y de nuestros recursos frente a los azares del clima. Acontinuación confrontaremos esta vulnerabilidad con el variado y extensoabanico de cambios posibles. Asumir el cambio climático es tomar unriesgo colectivo particularmente delicado de expresar concretamente.


Polémicasy grupos de presión

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8

UN CONTEXTO DIFÍCIL Y CONTROVERTIDO

Hace algunos años, un ganador del premio Nobel de física declaraba que laciencia, lejos de crear certezas, suprime los mitos para reemplazarlos pormisterios. Para la mayoría de nuestros contemporáneos, la meteorología y elclima presentan todavía este aspecto misterioso, a pesar de la mejora espec-tacular de las previsiones. Esta duda, que los progresos de la investigaciónatenúan sin jamás erradicar, debe ser tomada en consideración.

La mayoría de los climatólogos están convencidos de que el cambioclimático no podrá evitarse en el curso del siglo XXI. Se les acusa por estaaseveración de constituir un grupo de presión cuyo objetivo inconfesadosería el de obtener créditos para sus investigaciones. Este argumento esclásico, dado que los científicos deben buscar los medios financieros parallevar a cabo sus propios trabajos. Cabría preguntarse si acaso la disciplinano atraería un financiamiento más variado si presentara un frente menosunánime.

En Francia, la posición y argumentos de los científicos son bien acep-tados por el gobierno (la Misión Interministerial sobre el EfectoInvernadero depende del Primer Ministro) y por las asociaciones y partidosecologistas. Claro está, los compromisos e impaciencia de unos y otros noson los mismos.

La comunidad científica se enfrenta al siguiente gran desafío: cómoalertar a la opinión pública develándole la complejidad de los meca-nismos y la existencia de cuestiones sin resolver. La ética científica exige


112 Polémicas y grupos de presión

un cuestionamiento riguroso y progresivo, que no puede rematarseimpunemente. La divulgación del cambio climático requiere prudenciade parte de los científicos, que no les falta. Basta prestar atención a lostítulos de sus obras, que frecuentemente incluyen signos de interroga-ción. Sin ir más lejos, uno de los autores del presente libro ha escritorecientemente otro cuyo título es El efecto invernadero ¿Vamos a cambiarde clima?

Si se acusa a científicos, políticos e incluso a ecologistas de formarparte de un mismo grupo de presión, los medios de comunicacióntambién están bajo sospecha. En su artículo “Periodistas científicos bajoinfluencia”, el periodista científico suizo Suren Erkman pone en elbanquillo a sus colegas y a las revistas científicas. En efecto, los perio-distas, que deben señalar las implicaciones económicas, políticas y socialesdel cambio climático, son sensibles a las influencias de la publicidad otentados por el sensacionalismo. Incluso es posible que haya una conver-gencia de intereses entre los medios y las revistas científicas en la elecciónde los temas “de moda”. La toma de conciencia de la sociedad puede atri-buirse a la dramatización activa que hacen los medios de comunicación.De hecho, el público descubrió los riesgos asociados al efecto invernaderosolamente por la profusión de artículos sobre la sequía que se abatió sobrelos Estados Unidos durante en el verano de 1988, apresuradamente atri-buida al aumento del efecto invernadero.

Pero los que dramatizan la situación no necesariamente aportan a lacausa a la cual pretenden servir. Es el caso de los partidarios de la “ecologíaprofunda” que aprovechan el debate sobre el efecto invernadero para plan-tear el tema de la habitabilidad de la Tierra. Para esta corriente de pensa-miento, la acción humana es de todas maneras ilegítima y buscar unasolución es ilusorio.

A continuación ilustraremos la dificultad inherente que presenta lamezcla de debates científicos, sociopolíticos y mediáticos, tomando comoejemplo la amplitud del calentamiento durante el siglo XXI. Antes que nadaexaminaremos los argumentos científicos que sugieren que el cambio globalreciente no pudo haberse producido por otra razón que el aumento de losgases de efecto invernadero, sin excluir la influencia humana. Opondremosesta posición propia del debate científico más clásico y más necesario a la delos “cirqueros” del medio ambiente que defienden hipótesis perimidas,poniendo sistemáticamente en duda hechos establecidos. Este movimientopolimorfo incluye a medios de comunicación, políticos, ecologistas e igual-mente a “científicos” que frecuentemente trabajan en disciplinas otras que


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el clima. Frente a una situación a menudo confusa a nivel mediático,compartimos la idea avanzada por la fundación canadiense David Suzuki:“Dados los efectos desastrosos que podrían tener sobre el sistema climáticode nuestro planeta y sobre la salud humana, sería irrazonable exigir pruebasabsolutas, fuera de toda duda, de que las emisiones que resultan de loscombustibles fósiles acarrean un calentamiento del globo. Este principio deprecaución es parte del concepto de desarrollo sustentable, como sostieneun artículo de la Convención de Río: 'Cuando existe el riesgo de perturba-ciones graves o irreversibles, la falta de certidumbre científica no debe servirde pretexto para aplazar la adopción de tales medidas'.”

¿ESTAMOS CAMBIANDO DE CLIMA?

¿ S E E S T Á P R O D U C I E N D O U N C A L E N T A M I E N T O ?

Un primer tema polémico es la realidad del calentamiento en curso. Sinembargo, saber o no si el calentamiento de la Tierra ha comenzado carecede interés ya que, en el futuro, el calentamiento será ineluctable. Mientrastanto, el interés simbólico por un “calentamiento en marcha” es tal que ensu Informe 2001, el GIECC prestó mucha atención a los signos de calen-tamiento y a sus relaciones con las actividades humanas.

¿Se puede dar crédito a las mediciones que parecen demostrar uncalentamiento de 1 °C en un siglo? Aquellos que niegan todo calenta-miento avanzan argumentos que la mayoría de las veces ignoran los resul-tados científicos. Por ejemplo, algunos aducen el uso privilegiado de “islasde calor urbanas” en la red meteorológica. Estas anomalías en la red expli-carían el diagnóstico de calentamiento, dado el número creciente de esta-ciones de medición que se encuentran dentro del tejido urbano. Estahipótesis ignora el conjunto de trabajos de la comunidad científica paraeliminar ese problema. Es cierto que a principios del siglo XX existíanpuntos débiles en la red de mediciones, pero este argumento es insoste-nible para las últimas décadas de observación del calentamiento. Por otrolado, las medidas de temperatura no son el único elemento que entra enjuego. El retiro generalizado de los glaciares y la elevación del nivel delmar apuntalan la hipótesis de un calentamiento, que resulta práctica-mente incuestionable.

Existen otros argumentos fundados sobre un hecho mal explicadopero incontestable: los radiómetros de microondas, en actividad desde1978 a bordo de satélites meteorológicos, no han medido un aumentonotable de la temperatura media de la atmósfera ¿Por qué? Las causas son



múltiples. Cuando este descubrimiento fue anunciado por la prensa, lasmismas mediciones mostraban incluso un enfriamiento… no confirmadopor análisis ulteriores. La técnica de microondas no da una medida abso-luta de la temperatura del aire, menos aún que la medida de la tempera-tura de los océanos a partir de radiación infrarroja. Las mediciones conmicroondas dependen de una calibración precisa de los sensores que sehan utilizado sucesivamente en los satélites, de las variaciones de altitudde estos últimos y de la incertidumbre de ciertos sensores (para el conte-nido de vapor de agua, por ejemplo). La inercia térmica de la atmósfera esdébil, su temperatura varía rápidamente, lo cual requiere muestras muchomás frecuente que en los océanos o en la superficie terrestre para obtenerseries temporales coherentes. Por otra parte, el período cubierto de unosveinte años es corto e incluye episodios perturbadores como la erupcióndel Pinatubo en junio de 1991. Finalmente, es preciso estar atentos a lainterpretación de estos resultados, pues todo aumento de los gases deefecto invernadero en la atmósfera, si implica un calentamiento de laatmósfera cerca del suelo, está acompañado por un enfriamiento en laparte alta acentuado por la disminución de la capa de ozono. No esentonces el calentamiento en superficie lo que está en duda, sino la alturaa la cual la tendencia se invierte. Es innegable que estamos en presencia deun problema complejo que depende de la naturaleza de los mecanismosdominantes que se produjeron durante el siglo XX (¿influencia solar?¿efecto invernadero?), de las retroacciones que hayan podido amplificarlos(como la influencia del vapor de agua) y de la incertidumbre que subsistesobre las mediciones mismas. Esto no justifica poner en duda el conjuntodel tema efecto invernadero.

¿ E S E L C A L E N T A M I E N T O D E O R I G E N A N T R Ó P I C O ?

El origen antrópico del aumento de los gases de efecto invernadero en laatmósfera no se pone demasiado en duda en el debate público pues loshechos son probatorios. El nivel de las concentraciones, jamás alcanzadoanteriormente, el ritmo de crecimiento hasta ahora desconocido y laspruebas por análisis isotópicos permiten afirmar que la causa del aumentoradica en las actividades humanas. El debate público, a menudo animado,se refiere más a la relación entre el ser humano y el aumento de tempera-tura, aunque este aspecto no es fundamental para la comprensión deldesequilibrio climático futuro, que está fundado en otros argumentos.

La comunidad científica ha proporcionado en las últimas décadasindicaciones cada vez más numerosas sobre la relación entre las actividades


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humanas y el calentamiento reciente del planeta. La solidez de esta hipó-tesis se debe antes que nada a la permanencia del fenómeno. Se batenrécords de temperatura sin cesar y estudios estadísticos cada vez más finosprueban la correspondencia entre medidas y previsiones con diferentesparámetros del modelo, demostrando una relación de causa-efecto.

Para algunos, este calentamiento se inscribiría en la lógica de las fluc-tuaciones climáticas que jalonan la historia de la Tierra. Este argumento,muchas veces repetido, reposa, disfrazado de sentido común (“se ve, todoesto no es nuevo”), sobre una confusión de escalas de tiempo y un desco-nocimiento de los motores de los cambios climáticos pasados. El estudiocada vez más detallado de perforaciones cada vez más profundas en elhielo (la perforación de Vostok, en 1999, extrajo un testigo de hielo de3.623 metros que cubre 420.000 años de historia de la atmósfera, o sealos últimos cuatro ciclos dinámicos) revela fluctuaciones climáticasmayores cuyas causas astronómicas son conocidas. La próxima perfora-ción, Epica, debería cubrir 800.000 años. Por su parte, los archivos glacia-rios de Groenlandia muestran también fluctuaciones climáticas a vecesmuy rápidas, pero que aparecen en un contexto climático muy diferenteal actual, pues caracterizan edades glaciales en las que considerables masasde agua dulce se funden rápidamente, modificando las corrientes oceá-nicas. Inversamente, los últimos 5.000 años han sido extremadamenteestables. Esta estabilidad es también de origen astronómico y durarátodavía miles de años… si el ser humano no interviene antes. Por ende, esinútil soñar con un nuevo ciclo glaciario para contrabalancear el calenta-miento climático, pues las escalas de tiempo son totalmente diferentes. Elcalentamiento en curso es a la escala de siglos. Un enfriamiento impor-tante producido en el contexto de un nuevo ciclo glaciario llegará, tal vez,dentro de 20.000 años.

El calentamiento climático actual es inédito. Por supuesto, la huma-nidad se adaptará a estos cambios, a pesar de su rapidez y amplitud, comosiempre se ha “adaptado” a las epidemias, a las guerras y a las hambrunas.

LOS FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LAS PREVISIONES

Las críticas dirigidas a los climatólogos van a menudo acompañadas deafirmaciones perentorias. En ingeniero francés Yves Lenoir, en Clima depánico, pretende que, sin efecto invernadero, la temperatura de la super-ficie de la tierra no sería de – 18 °C sino de + 160 °C. Evidentemente, sepodría simplemente sonreír ante tal revolución en la física de la radiaciónsi una obra como esta no hubiera atraído la atención de los medios de



comunicación y del público de habla francesa. Se trata de un caso intere-sante. Aunque el autor reivindica, con toda razón, “no ser especialista delclima”, de todas formas ha escrito un libro en el que se mezclan refle-xiones generales, a veces pertinentes, con un ensayo fundado sobre teoríaspersonales erróneas que no han sido obviamente jamás publicadas en laprensa científica. El geógrafo Marcel Leroux, en La dinámica del tiempo ydel clima, subraya pretendidas equivocaciones de los servicios meteoroló-gicos que no tendrían en cuenta su teoría de los anticiclones móvilespolares. Sin embargo, las depresiones y los anticiclones se cuentan entrelas estructuras mejor representadas en los modelos y su seguimientoofrece un flanco de ambigüedad mínimo. A partir de ahí, este autor niegatodo desequilibrio del clima o “calentamiento debido al efecto inverna-dero pues no está demostrado ni por los modelos numéricos del clima, nipor las curvas 'reconstruidas' de la temperatura media, ni por la evolucióndel tiempo examinado a la escala regional”.

OTRAS PISTAS PARA EXPLICAR EL CAMBIO CLIMÁTICO

¿Existen otros mecanismos que puedan explicar el calentamiento terrestredurante el último siglo? Se podrían proponer, a priori, varios elementoscomo el vulcanismo, el cambio en el uso de la tierra, etc., pero considera-remos más bien la hipótesis propuesta regularmente según la cual laevolución en curso se debería, al menos parcialmente, a una oscilaciónnatural de la actividad solar que abarca varios siglos.

La constante solar es inconstante… Los cambios de la actividad delSol se deben a modificaciones del campo magnético de este astro que,además de la aparición de las manchas solares, acarrean variaciones de laradiación que llega a la Tierra en forma de viento solar. La disminución dela actividad solar durante el mínimo de Maunder (1645-1715) constituyeuna explicación plausible de la pequeña edad de hielo, sobre todo si suefecto fue amplificado. Independientemente de la acción humana, unenfriamiento del mismo tipo hacia el año 4000 podría ser posible si seconfirma un ciclo solar de 2.300 años. En este caso, la actividad solaraumentaría ligeramente hasta el año 2800. Para algunos, el calentamientoactual correspondería al fin de la edad glaciaria y a la repuesta del climaterrestre a una insolación mayor.

Una reconstrucción del ciclo solar desde el año 1610 muestra que laconstante solar ha aumentado algo menos de 2 W.m-2 entre 1650 y 1800,y el mismo valor entre 1800 a nuestros días, lo que corresponde a un“forzado radiativo” (la parte de esta energía que actúa sobre el clima)


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comprendido entre 0,3 y 0,4 W.m-2. Al mismo tiempo, la temperatura seha elevado un cuarto de grado durante el primer período y el dobledurante el segundo. Estas estimaciones no tienen la precisión de lasmedidas directas que datan solamente de 1996 con el lanzamiento de lasonda SoHO (Solar and Heliosferic Observatory), equipado con doceinstrumentos complementarios y libre de perturbaciones atmosféricas. Eneste corto período de observación, la intensidad solar aumentó 0,15%. Lamayoría de los climatólogos reconocen que este aumento de la radianciaexplica una parte del aumento de la temperatura hasta los años 1950. Esmucho más difícil explicar la aceleración del calentamiento en los últimostreinta años sólo por la contribución del Sol. Una contribución parcial,del orden del 20 al 30% del calentamiento, sería un máximo, salvo que serecurra a mecanismos amplificadores adicionales.

Algunos investigadores desearían sin embargo hacer del Sol el único“culpable” del calentamiento climático. Para Mike Lockwood y RichardStamper (Rutherford Appleton Laboratory, Reino Unido) el aumento dela radiación solar desde 1900 es lo que habría provocado el aumento deldióxido de carbono y, secundariamente, de la temperatura, y no a lainversa. Esto es desmentido por las medidas isotópicas del CO2 atmosfé-rico que prueban el origen “fósil” del aumento, ligado a la combustión decarbón y de petróleo.

El debate sobre eventuales procesos amplificadores de los efectos delSol no está cerrado. La circulación estratosférica, sensible a la absorción derayos ultravioletas, podría verse afectada por una modificación de laspropiedades espectrales de la radiación solar incidente. Se mencionatambién el viento solar, ese flujo de partículas cargadas que emiten laserupciones en la superficie del Sol. Este viento podría haber acarreado unaumento del campo magnético del 40% respecto del de 1964 y del 130%respecto del de 1900. Los daneses Knud Lassen, Eigil Friis-Christensen yHenrik Svensmark proponen una hipótesis audaz apoyándose en el rol delos electrones y protones del viento solar como escudo respecto de los rayoscósmicos y sobre una correlación que habrían establecido entre los rayoscósmicos y las nubes bajas. Retomando un camino abierto el siglo pasadopor el físico escocés Charles Wilson, proponen la siguiente cadena deacontecimientos: aumento del viento solar– mayor eficacia del escudorespecto de los rayos cósmicos– menos nubes bajas - calentamiento.

Los datos que estos autores utilizan en apoyo de su teoría son frágiles,pues parten de medidas todavía imprecisas de la insolación y de la nubo-sidad baja, de interpretación delicada.



Todas estas hipótesis son complejas, indirectas y poco fundamen-tadas. Pero, ¿porqué no considerarlas? La ciencia camina entre hipótesisaudaces y la realidad de las mediciones. Es normal e incluso saludable quetales debates animen la comunidad científica. El lanzamiento de satélitespara medir la insolación aportará proximamente hechos irrefutables quepondrán tal vez fin a estas polémicas sobre el papel del Sol, o inspiraránnuevas hipótesis. No se trata de dirigir el debate científico, sino de evitarla confusión entre debate público y debate científico. Estos ejemplosmuestran que la sociedad no tiene suficientes armas como para evaluarserenamente los riesgos científicos y técnicos. La educación del público,único verdadero remedio, debe llevarse a cabo a largo plazo con la coope-ración de científicos de todas las disciplinas que poseen “el conocimiento”necesario. La introducción de los conceptos de clima y de medioambiente en la educación secundaria es ya un paso prometedor. A máscorto plazo, existe una cruel escasez de centros de debate, particularmenteen Francia donde, salvo en el ambiente de la medicina, las “conferenciasde consenso”, tan desarrolladas en el norte de Europa, sólo existen enestado embrionario.


En torno a Kyoto119

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DE GINEBRA A KYOTO

La comprensión de sistemas tan complejos como la pareja océano-atmósfera requiere la cooperación de toda la comunidad científica. ElAño Geofísico Internacional de 1957 dio la señal de partida para investi-gaciones coordinadas, que aún están rindiendo sus frutos, como lasmediciones del CO2 atmosférico, el seguimiento del Niño, las perfora-ciones polares, etc. Más adelante, en 1979, se lanzó el Programa Mundialde Investigaciones sobre el Clima, sostenido por la OrganizaciónMeteorológica Mundial, el Programa de las Naciones Unidas para elMedio Ambiente y el Consejo Internacional de Uniones Científicas. Elmundo científico entró entonces en una época de actividad intensa,asociando campañas sobre el terreno, análisis, experimentos y modeliza-ciones. Esta operación fue complementada por el ProgramaInternacional Geósfera-Biósfera, destinado a reforzarla en los dominiosde la química, la bioquímica, la ecología y la biología. Los físicos de laatmósfera y del océano forman hoy en día una comunidad única quecoopera con químicos y ecologistas interesados en los ecosistemas terres-tres y el océano en el seno de los numerosos programas internacionalessobre climas actuales y pasados o sobre los ciclos de los elementos másimportantes.

Una nueva etapa en la globalización de las investigaciones y de laspropuestas resultantes comenzó en 1988, siempre bajo la égida de la


120 En torno a Kyoto

Organización Meteorológica Mundial y de las Naciones Unidas. Porpedido de los siete países más ricos del mundo (Alemania, Canadá,Estados Unidos, Francia, Gran Bretaña, Italia y Japón) se creó el GrupoIntergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (GIECC, yen inglés IPCC, de Intergovernmental Panel on Climate Change), encar-gado de analizar el calentamiento climático.

MÁS SOBRE EL GIECC

La comunidad científica asumió la tarea de asesoría, o sea, de evaluar lainformación científica sobre el cambio climático, definir su impacto yconsiderar medidas de prevención y adaptación. Los investigadores seintrodujeron en un mundo nuevo y los puntos de vista del GIECC seimpusieron rápidamente, a saber:

• Continuar emitiendo gases de efecto invernadero modificará elclima. Abundan los índices que sugieren que el calentamiento planetariode las últimas décadas es una de las primeras manifestaciones de esteefecto. • Se hacen entrar en juego las ciencias sociales, ya que es precisocompletar la visión de las ciencias de la vida y del universo con losaspectos económicos, jurídicos y políticos del problema. • Los científicos, lo quieran o no, ya no pueden quedarse encerradosen su “torre de marfil”. Todo pronóstico, toda idea propuesta toma uncariz político.

Dos ejemplos ilustran la relación entre el mundo científico y el socio-político. En 1992, la Cumbre de la Tierra en Río de Janeiro propuso esta-bilizar las concentraciones de los gases de efecto invernadero en laatmósfera en un nivel que “impida toda perturbación peligrosa al sistemaclimático”. Este objetivo no es fácil de alcanzar, pues las investigaciones delos climatólogos no se traducen fácilmente en términos de peligro cuanti-ficable. Posteriormente, en la tercera conferencia de las Partes (Partessignifica en este contexto países o gobiernos) en Kyoto, en 1997, se mate-rializó este objetivo y se reforzó la respuesta internacional a la evolucióndel clima. El protocolo de Kyoto fijó objetivos cuantitativos con responsa-bilidades jurídicas de reducción de las emisiones y propuso un sistema depermisos de emisión negociables. La cuantificación de estos objetivosresulta de un acuerdo entre lo deseable y lo posible en el plano político.Los científicos se enfrentan entonces a una pregunta crucial: ¿será sufi-


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ciente? Aunque no todos los elementos necesarios para elaborar unarespuesta estén disponibles, queda claro que el protocolo de Kyoto es sola-mente una etapa de la elaboración de un mecanismo internacional unifi-cado para reducir las emisiones.

Antes de encarar cualquier debate acerca de la credibilidad delGIECC, es preciso conocer su funcionamiento. Se trata de una entidadque en el año 2000 agrupaba a los 189 países miembros de las NacionesUnidas. Su tarea consiste en sintetizar la información científica y socioe-conómica sobre los riesgos asociados al cambio climático provocado porla actividad humana. Comporta tres grupos de trabajo: el primero sobre elfuncionamiento del clima y la apreciación del cambio climático, elsegundo sobre la vulnerabilidad de la biósfera y del sistema socioeconó-mico frente a los riesgos del cambio climático y el tercero sobre las proyec-ciones de emisión de gases de efecto invernadero y su variación enfunción de las expectativas para el futuro (figura 7.1). Los informes publi-cados regularmente por el GIECC se programan con varios años de ante-lación y son objeto de revisiones cruzadas de miles de expertos ycientíficos. Los informes de evaluación, que dan a conocer los aspectosconsensuados y los problemas todavía abiertos, deben ser aprobados enAsamblea Plenaria antes de su publicación. Además de estas evaluaciones,el GIECC publica documentos más focalizados, que no necesitan serformalmente aprobados por la Asamblea, por ejemplo sobre el rol de losaviones o sobre la contribución del cambio de uso de la tierra.

Esta es, hasta donde sabemos, una de las raras ocasiones en que latoma de conciencia política de un problema ambiental ha sido suscitadapor la comunidad científica y en la cual los científicos han estado involu-crados con tanta anticipación en los procesos de decisión. Claro está, elpaso entre el diagnóstico científico “sí, habrá un cambio climáticocausado por las actividades humanas” y la decisión política no es nadasencillo. Esta última debe también tener en cuenta otros criterios y recu-rrir a una serie de medidas que incluyen tanto la moderación del aumentodel efecto invernadero como la adaptación de la sociedad al cambioclimático. El GIECC se limita a su función de asesor y no participa en lasdecisiones, que conciernen a la conferencia de las Partes. Esta separaciónde funciones es esencial. No está al alcance de los científicos aportar unasolución única, pero su trabajo alimenta el debate democrático. Cómoorganizar tal debate es harina de otro costal.



EL PROTOCOLO DE KYOTO

O B J E T I V O S C U A N T I T A T I V O S

Para la aplicación del protocolo de Kyoto se requería la ratificación delmismo, antes de finales de 2003, por parte de 55 países representando almenos el 55% de las emisiones de CO2 del mundo desarrollado. LaDuma, órgano legislativo de la Federación Rusa, lo firmó durante elotoño de 2004, permitiendo satisfacer este requisito. Son ya 126 losestados signatarios del protocolo. El CO2 va a cotizar en bolsa; será el casoen París, en enero de 2005. El mejor aliado del protocolo de Kyoto es elhecho de que el cambio climático comienza a manifestarse por todos losricones del planeta. Kyoto es un punto de partida histórico que fija obje-tivos cuantitativos, las cuotas de emisión, que restringen las actividadeshumanas. Las emisiones recientemente medidas parecen inquietantes. En2002, Canadá aumentó sus emisiones en 20% y Japón cerca de 8%,aunque ambos países deberían reducirlas en 6% antes de 2010. La UniónEuropea de los 15 redujo sus emisiones en 3%, hecho que se atribuye a losesfuerzos dedicados a esta causa, pero que igualmente se debe a una ciertarecesión.

Para reducir en 5,2% las emisiones de gases de efecto invernaderoentre 2008 y 2012 respecto del nivel de 1990, el protocolo de Kyotoimpone a 38 países industrializados un objetivo nacional. La tríada UniónEuropea (– 8%), Estados Unidos de América (– 7%) y Japón (– 6%) harecibido restricciones similares. Europa se presentó unida en la negocia-ción, lo cual le ha permitido repartir internamente el esfuerzo por país: -21% para Alemania pero 0% para Francia, que parte de una tasa deemisión bastante baja en razón de su equipamiento nuclear y puedecontentarse con mantener sus emisiones a su nivel de 1990. Estas diferen-cias afectan evidentemente a los otros países europeos: 0% para Ucrania,+1% para Noruega y +10% para Islandia.

Los países en desarrollo no tienen ningún compromiso de este tipo.El procedimiento propuesto consiste en fijar un punto de partida en 2010para determinar sus derechos. Es cierto que, por el momento, las dosterceras partes de las emisiones de gases de efecto invernadero se originanen países de la Organización de Cooperación y de Desarrollo Económico(OCDE), que agrupa a treinta países con sistema democrático yeconomía de mercado. Estados Unidos emite algo menos de 6 toneladasde carbono equivalente por año y por habitante (¡Luxemburgo también!),los países de la OCDE alrededor de 3 en promedio y Francia menos de 2.


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El promedio mundial es cercano a una tonelada. Mientras tanto, a causade su superpoblación, ciertos países emergentes producen emisiones quese acercan a pasos agigantados a las de los países industrializados, aunquesus tasas de emisión por habitante sean reducidas: 0,7 toneladas decarbono equivalente por persona y por año en China y solamente 0,5 enla India. Los países africanos están muy lejos con una emisión promediode 0,2 toneladas de carbono equivalente por habitante. En los debatesnorte-sur, que constituyen y constituirán el elemento esencial, los nortea-mericanos interpretan en forma diferente estos datos poniendo en primerlugar su eficiencia energética. Notemos que un norteamericano emite0,86 toneladas de CO2 para producir un ingreso de 100 dólares, en tantoque un chino debe emitir 3,93 toneladas para producir el mismo ingreso.Pero la moneda no constituye un patrón de medida adecuado de laeficiencia energética, pues no valoriza de la misma manera los “serviciosprestados” en países con niveles de vida tan diferentes.

Aunque casi siempre nos referimos al CO2, las medidas tomadas enKyoto incluyen seis tipos de gases. Los principales son: el dióxido decarbono, el más importante de los gases de efecto invernadero, el metanoy el óxido nitroso. En menor medida se refieren a tres gases fluorados: loshidrofluorocarbonos, los hidrocarburos perfluorados y el hexafluoruro deazufre. La noción de “tonelada de CO2 equivalente” permite estableceruna equivalencia entre estos gases. Para esto, se compara la perturbaciónradiativa que se produce al introducir en la atmósfera una misma masa,por ejemplo, de metano y de dióxido de carbono. Esta comparación seestablece para un estado de referencia preciso de la atmósfera (el agregadode una cierta cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera tieneun efecto diferente según la cantidad ya presente) y para un plazo deter-minado, ya que los gases no permanecen eternamente en la atmósfera. Lautilización de toneladas de CO2 equivalente, aunque práctica, no deja deser ambigua. Los ciclos de vida de los diferentes gases, es decir, lostiempos necesarios para que el sistema químico vuelva a un equilibrioluego de la perturbación, son sumamente variables y van desde unadécada para el metano y el óxido nitroso, a un siglo para el dióxido decarbono y a un milenio para algunos de los compuestos fluorados antesmencionados. La repartición de esfuerzos entre los países debería tener encuenta estos aspectos, así como las emisiones de gases de efecto inverna-dero efectuadas en el pasado, como reclama Brasil.

Para alcanzar estos objetivos sin frenar el desarrollo, los países signa-tarios han elegido dos mecanismos regulatorios:



• La diferenciación que venimos de presentar. Las cuotas tienen encuenta la situación particular de cada país. • La flexibilidad por medio del intercambio de permisos de emisión, locual implica la creación de un mercado. Veamos a continuación estetema.

L O S P E R M I S O S D E E M I S I Ó N Y S U N E G O C I O

La solución adoptada en Kyoto que consiste en la apertura de mercadosde permisos de emisión de gases de efecto invernadero intenta reunir lasventajas de una norma y de una penalización. La norma obliga porejemplo a fijar objetivos cuantitativos e incita a la reducción y la penaliza-ción aplica un impuesto a la emisión de contaminantes. ¿Cómo alcanzarun objetivo de emisión dado al menor costo posible? Pues haciéndoloejecutar por aquellos cuyos costos para disminuir su emisión de CO2 sonlos más bajos y que serían “seleccionados” por un mercado de estos dere-chos de emisión.

Sin esta posibilidad de intercambio de créditos de emisión, cada paísdebería alcanzar los objetivos que le son asignados totalmente al interiorde sus fronteras. Las empresas o los países cuyos costos de decontamina-ción son bajos serán “vendedores”, ya que sobrepasarán cómodamente susobjetivos. Aquéllas o aquéllos cuyos costos son más elevados (lo que nosignifica necesariamente que sean más contaminantes) serán “compra-dores”. Por ejemplo, un país que consiga sobrepasar su objetivo de reduc-ción (supongamos – 10% en lugar de – 8%) podrá revender un permisode emitir correspondiente a la diferencia (2%) a otro país que no puedarespetar sus compromisos. La lógica del mercado penaliza así tanto a loscontaminadores menos eficaces en sus esfuerzos de descontaminacióncomo a los mayores utilizadores de la riqueza común. Esto sería incom-prensible si no se tienen en cuenta las características de la perturbaciónprovocada por los gases de efecto invernadero (recuadro precedente), queexplican las ventajas de los permisos de emisión a saber:

• En el caso del efecto invernadero, los daños ambientales dependensolamente de la cantidad global de emisiones. El lugar de emisión es indi-ferente, lo cual explica la lógica del intercambio entre países, por másalejados que estén unos de otros.• Existe una disminución real de costo para un resultado determinado.La aplicación del protocolo de Kyoto costaría a los países industrializados56.000 millones de dólares de los Estados Unidos por año sin flexibilidad,


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Hay contaminación y contaminaciónNumerosos adjetivos pueden calificar la contaminación, ya sea indicando el lugar enque se produce, su origen, su naturaleza o la manera en que está distribuida. El efectoinvernadero antrópico, perturbación más que contaminación, esta más allá de todoesto, a la vez por la globalidad de su extensión y por el carácter diferido de sus efectos.

Con frecuencia, las catástrofes naturales o los daños al medio ambiente afectanesencialmente a las regiones en que se producen. Es el caso de los terremotos, de lasinundaciones o de las sequías asociadas a una mala gestión del agua (el ejemploextremo es el mar de Aral), de la contaminación de las napas freáticas, de las mareasnegras, de las invasiones de algas, etc. Otras catástrofes, sin embargo, no respetanfronteras, extendiéndose por vía acuática o atmosférica. Hay dos ejemplos emble-máticos: la explosión de la central nuclear de Chernobyl en Ucrania, el 26 de abrilde 1986, y las erupciones de los volcanes El Chichón en México, en 1982, yPinatubo en Filipinas, en 1991. Si bien los daños más graves fueron locales, elimpacto de estas catástrofes excedió ampliamente las fronteras de los países en queocurrieron. Chernobyl afectó a toda Europa, y las erupciones provocaron undescenso de la temperatura en todo el planeta. Más aún, ciertas perturbacionesafectan a la Tierra entera sin afectar particularmente a sus regiones de origen. Así, laaparición de un “agujero de ozono” sobre la Antártida ligado a las emisiones declorofluorocarbonos es el primer ejemplo de un daño al medio ambiente resultadode actividades difundidas por todo el globo.

Las emisiones de gases de efecto invernadero constituyen un caso todavía máscomplejo, tanto por la multiplicidad de los agentes contaminantes como por lavariedad de sus impactos. En este caso, no podemos considerar que la “contaminaciónóptima” sea la contaminación cero, ya que sería política y socialmente imposible dealcanzar. En el caso de contaminaciones que acarrean rupturas irreversibles, como porejemplo arrojar cianuro en un curso de agua, la contaminación cero se impone efecti-vamente como la única opción. Pero ciertas perturbaciones “banales” y cotidianasconllevan modificaciones casi imperceptibles a corto plazo. En tanto que estas pertur-baciones no sobrepasen un cierto umbral y no creen perjuicios sensibles, la inmen-sidad y el carácter regulador de los sistemas naturales ofrecen une relativa inmunidad ala acción de todo agente contaminante. Es decir, a cada uno de nosotros, puesto queutilizamos la calefacción para calentarnos y los automóviles para desplazarnos.

Sin embargo, cuando se sobrepasa ese umbral, el perjuicio engendra un costosocial tal vez considerable. Determinar la solución óptima depende entonces delcosto de descontaminación que permita alcanzar el umbral en que el medio se depurepor si solo. El aumento del efecto invernadero debido al incremento de emisiones dedióxido de carbono tiene estas características, pero presenta problemas aún máscomplejos. Nadie sabe con certeza si existe un punto o umbral antes del cual el efectoinvernadero está bajo control y después del cual las perturbaciones escapan a todaprevisión. El umbral de peligro, evocado en la Cumbre de la Tierra, continúa siendouna noción imprecisa que será posible determinar sólo a través de una observaciónatenta y continua y una comprensión más fina de la evolución del planeta.



pero solamente 16.000 millones si el mercado de permisos de emisiónfuera abierto a todos los países. • Aumenta la probabilidad de reducir la emisión de gases de efectoinvernadero.

Los inconvenientes de los permisos de emisión radican principal-mente en el trabajo titánico de negociación que requieren, que refleja ladificultad de cuantificar (y por ende de monetarizar) las diversasemisiones, y en la dificultad de adaptar los permisos a las fuentes contami-nantes individuales. Efectivamente, si no se tomaran en cuenta ni la cale-facción de los hogares ni los vehículos particulares, casi la mitad de lasemisiones quedarían fuera de la convención.

La creación de un mercado de permisos de emisión trae aparejado elriesgo de agravar las desigualdades norte-sur. Los países del sur venden dealguna manera su no-desarrollo y el crédito de contaminación que elmismo representa a las potencias cuya agricultura e industria están másdesarrolladas. Este mecanismo recrearía la explotación colonial de losrecursos naturales. El protocolo de Kyoto excluye esta posibilidad limi-tando el número de países con acceso al mercado, pero este tema mereceuna estrecha vigilancia.

UNA NECESIDAD: DETERMINAR EL “VALOR DE CARBONO”

Para aplicar una política que reconcilie el costo con la eficacia, el conceptode “valor de carbono” es una herramienta indispensable. Se trata del costode las medidas que deben adoptarse para cesar de emitir una tonelada decarbono o para hacerla absorber por un sumidero. Este concepto permitea la vez estimar el costo marginal de reducción de las emisiones de dife-rentes países y analizar los grupos de países donde podrá crearse unmercado de permisos de emisión. El volumen de intercambios depermisos entre los países del mismo grupo depende de las diferenciasentre el costo marginal de reducción nacional (valores nacionales decarbono) y el costo marginal de reducción del conjunto de todos lospaíses (valor internacional de carbono que corresponde al precio delpermiso de emisión).

El valor nacional de carbono es la resultante del costo marginal de losdiversos sectores de la economía para un nivel dado de reducción deemisiones. En Francia, el costo de reducción difiere ampliamente de unsector al otro. Con una política que privilegie la eficiencia económica,serían los sectores de la electricidad y de la industria los que llevarían a


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cabo la mayor parte de las reducciones necesarias para respetar el objetivode Kyoto. Inversamente, si se exigen objetivos idénticos a todos lossectores, la estabilización de los emisiones al nivel de 1990 llevará a uncosto marginal de reducción muy importante en los transportes y servi-cios, y a un costo nulo para los sectores de la electricidad y la industria.

El concepto de valor de carbono constituye así una herramienta parafacilitar la decisión de los gobiernos, tanto en negociaciones internacio-nales como a la hora de definir políticas domésticas. Determina el equili-brio entre los esfuerzos de reducción en el territorio nacional y el recursoal mercado internacional de permisos.

UNA POLÉMICA: ¿PERMISOS DE EMISIÓN O DERECHO A CONTAMINAR?

El tema y debate sobre los permisos de emisión choca con ciertos valoresprofundamente arraigados en las mentalidades, como la noción degratuidad y de bien común. La oposición de muchos científicos, políticosy organizaciones no gubernamentales (ONG) se basa además en conside-raciones morales que a veces toman un carácter pasional. Así, una inte-grante de una ONG declaró en un artículo titulado “El aire no pertenecea aquellos que pueden comprarlo”, donde dice: “Habitualmente, losmercados ofrecen bienes positivos, que las personas sienten deseos decomprar y que pueden pertenecerles limpiamente. Los grandes consumi-dores han tomado la delantera y sugieren crear un mercado “en negativo”,un mercado del deterioro del aire. Un mercado de “males” infligidos atodos que permitirá a unos pocos continuar emitiendo gases nocivos en laatmósfera. En resumen, harán oficialmente lo que antes hacían pordebajo de la mesa. Este mercado será de hecho un blanqueado oficial deemisiones contaminantes que ya no será posible prohibir, ya que habránsido 'legalmente' reconocidas como mercancías.”

Los que consideran que los intercambios de cuotas de emisiónpueden ser ventajosos lo hacen, por el contrario, en nombre de una ciertaracionalidad. En el sitio Internet del Senado francés se lee la siguienteexplicación: “El principio de los mercados de permisos no es sin embargoen ningún caso inmoral: lejos de consagrar un 'derecho a contaminar', lacreación de mercados de permisos de emisión restringe la facultad de losagentes económicos de emitir CO2, que era anteriormente ilimitada.”

Es normal constatar desacuerdos e inquietudes, ya que se trata de crearex nihilo un mercado mundial, de cambiar el concepto de crecimientoeconómico y de organizar la igualdad entre las naciones. Toda regulaciónsobre los gases de efecto invernadero viola la tendencia a la desregulación



que “prima” desde la era Reagan-Thatcher y va a contramano del lema enboga en esferas económicas y financieras: “¡ Menos estado, viva elmercado !” Veremos que este adagio podría formularse de otro modo, o sea“Más mercado, más estado”. La ratificación del protocolo de Kyoto es histó-rica ya que los países más ricos, al aceptar reducir sus emisiones de gases deefecto invernadero, se comprometen de hecho a limitar su crecimientoeconómico salvo que se encuentre una energía inagotable y no contami-nante. El desafío no es menor para los países en desarrollo a los que laexpansión demográfica obliga a un crecimiento económico mucho másrápido que el de los países industrializados a fines del siglo XIX, que era sola-mente del 2% anual. Incluso si estos países reclaman el beneficio del libera-lismo energético, al cual los países industrializados han tenido derecho, nopodrán provocar una polución importante y creciente en el planeta pormucho tiempo. La necesidad de un desarrollo sostenible es de absolutaactualidad también en los países en desarrollo.

¿CÓMO DISMINUIR LAS EMISIONES?

A S P E C T O T É C N I C O

No está al alcance de ningún especialista del clima establecer un umbralpor debajo del cual no se corra ningún peligro y por encima del cual sevaya con certeza hacia una catástrofe. La mayoría de los modelos muestraque las opciones técnicas conocidas actualmente conducirán, en un siglo,a concentraciones de CO2 en la atmósfera situadas alrededor de550 ppmv, 450 ppmv e incluso menos, según la política elegida. Los 6 ó7 mil millones de toneladas de equivalente carbono emitidas anualmenteen los años 1990 ya son muy superiores a la absorción natural de lossumideros oceánico y terrestre, que se estima en 3 GtC año–1. Volver auna emisión anual de 3 GtC debería estabilizar la concentración de CO2alrededor de 450 ppmv, 60% más que en la era preindustrial con, proba-blemente, un calentamiento de 1 °C.

Un tal objetivo equivaldría a poner a disposición de cada habitantede la Tierra, cada año, un “capital” de 500 kilogramos de CO2 fósil, o seale décima parte del consumo de un norteamericano, la cuarta parte de lade un francés, pero el doble de la de un habitante del Sahel. Medido deotra manera, un viaje de ida y vuelta entre París y Nueva York bastaríapara alcanzar este “capital” individual propuesto.

Esta reducción de las emisiones de gases de efecto invernaderopuede lograrse de diversas maneras según los países y las regiones del


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mundo. Se requieren por cierto mejoras técnicas y transferencias detecnología. Para lograr una tal estabilización, en el sector crucial de laenergía, por ejemplo, se necesitaría introducir técnicas eficientes para eltransporte y la utilización de la energía, además de usar energías queemitan poco o nada de carbono. Ninguna opción técnica por sí solapermite alcanzar estos objetivos.

A S P E C T O E C O N Ó M I C O

En teoría, el poder público puede intervenir de dos maneras en el dominioeconómico. Por un lado, puede adoptar una actitud autoritaria e imponerreglas en función del principio “el que contamina, paga” (reglamentación oimposición). Por otro lado, puede adoptar soluciones de mercado queinciten a los decisores privados a resolver el problema por sí mismos. Porregla general se admite, y es el caso en la administración francesa, que unaoposición ideológica entre reglamentación e imposición no tiene muchosentido porque para reducir efectivamente la emisión de gases de efectoinvernadero es absolutamente necesario recurrir a más de un mecanismo.Veamos cuales:

• La reglamentación impone normas de polución y/o de depolución.Cada empresa, so pena de sanciones, debe disminuir su consumo en unporcentaje determinado. Es el punto de vista más natural, muy utilizado,aunque alcanza rápidamente sus límites, y no tanto en razón de posiblesfraudes sino por su rigidez respecto de la evolución técnica. Esta políticapuede llegar a la prohibición total, por ejemplo de echar productos tóxicosen una reserva de agua. Por una polución de este tipo, los costos externospara la colectividad son infinitamente superiores a las ventajas para el quecontamina. Por lo tanto, el gobierno simplemente prohíbe tal comporta-miento. Pero estamos lejos de esta simplicidad en el caso de los gases deefecto invernadero.• La imposición consiste en cobrar un impuesto por cada tonelada decarbono equivalente emitida para que a las empresas les sea conveniente,en pos de limitar sus costos, limitar al máximo sus emisiones. Lasempresas, entonces, dejan de emitir mientras el costo de reducción es infe-rior al del impuesto. Por lo tanto, al fijar el impuesto, se fija el contador, el“impuestómetro”, en el nivel de reducción deseado. Este modo deproceder sufre del grave inconveniente que representa el costo de obten-ción de las informaciones necesarias para fijar el valor de los impuestos. Sepodría perfeccionar otorgando subsidios a las actividades positivas (no solo



cobrando un impuesto a las negativas), como por ejemplo la reducción deun tipo determinado de contaminación. Y nos acercamos entonces alsistema de intercambio de permisos de emisión.• Los acuerdos negociados pueden ser una solución intermedia y equili-brada. Toda rama profesional, todo país puede comprar o vender permisos.El sistema queda equilibrado pues se puede comprar un permiso a unaentidad que, habiendo sobrepasado sus objetivos, vende su superávit a otraentidad con dificultades para alcanzarlos. Es preciso entonces organizar un“mercado” para poner en contacto a vendedores y compradores. Estemercado y sus reglas de funcionamiento constituyen la base misma delsistema de permisos de emisión negociables adoptado en Kyoto y luegoconfirmado en Buenos Aires.

Veamos a continuación los principales escollos que presenta la aplica-ción del protocolo de Kyoto:

• La posición de Estados Unidos que, luego de la firma en Buenos Airesdel protocolo de Kyoto, anunció que el mismo no sería enviado al Senadode ese país para ratificación mientras la participación de los grandes paísesen desarrollo no fuera más importante. Desde la primera elección deGeorge Bush, la política de los Estados Unidos se ha ido endureciendo aúnmás. En su declaración del 14 de febrero de 2002, el presidente Bush reco-noció “que ciertos factores humanos contribuyen al cambio climático”.Pero considera que el crecimiento económico debe continuar, crecimientoque es “la clave del progreso ambiental pues provee los recursos parainvertir en tecnologías limpias”. Dicho de otro modo, el crecimiento es lasolución y no el problema. El discurso termina diciendo que todas lasmedidas de fondo se aplazan hasta… 2012 si “los progresos son insufi-cientes y una ciencia fiable lo justifica”. Se trata de una manera insidiosa dedarle la vuelta al debate científico. Se reemplaza la pregunta “¿continuarcon las emisiones de gases de efecto invernadero modificará el clima?”, a lacual la amplia mayoría de los investigadores responden “sí”, por “¿son lasconsecuencias del aumento de los gases de efecto invernadero ya percepti-bles?”, cuya respuesta sigue siendo incierta… aunque cada vez menos. Laposición de los Estados Unidos se sitúa en la lógica de las proposiciones delGIECC que indican que las naciones tomarán sus decisiones teniendo encuenta no solamente las consecuencias económicas y ambientales, sinotambién la actitud de su sociedad con respecto a los riesgos. En este terrenohabrá ineluctablemente un avance de las certezas científicas en una década,


131

pero ciertamente esta posición no aporta ninguna solución al problemaque se plantea ahora.• Canadá, largo tiempo detrás de su gran vecino, considera esta políticainsuficiente, pero de todas maneras firmó el protocolo a fines del año2002. Incluso si la amplitud del calentamiento climático se estima incierta,el costo de la reducción de las emisiones será bastante menor si se actúa apartir de 2002 que a partir de 2012. En ese momento se modificará la polí-tica en un sentido o en otro según se esté por encima o por debajo delumbral de modificación del clima. En otras palabras, Kyoto propone unaarquitectura internacional a largo plazo para reducir las emisiones de gasesde efecto invernadero, pero nadie sabe exactamente cuáles serán los efectossobre el clima si los objetivos de Kyoto se alcanzan. Estados Unidospretende, y ciertos modelos económicos lo muestran, que costará másbarato más tarde, particularmente en razón de los progresos técnicos. Esteoptimismo, poco compartido en Europa, es sin duda una de las caracterís-ticas más salientes de la actitud norteamericana. Esta apuesta abandonacompletamente el problema a corto y mediano plazo. • La demanda, acompañada de presiones de algunos países comoCanadá, Estados Unidos y la Federación Rusa, de una disminución de suesfuerzo de reducción de emisión de gases de efecto invernadero en funciónde los sumideros de carbono biosféricos, en particular agroforestales, queposeen o que desarrollarán. Aparte de la dificultad para estimar la capacidadde estos sumideros y de la duración del almacenamiento, su existenciamisma es discutible (capítulo 5). • La posición de algunos países en desarrollo que no aceptan disminuirsus emisiones con un doble argumento, a saber:– El aumento del efecto invernadero es responsabilidad de los paísesricos. Aunque es cierto que China y la India, líderes de este argumento,son respectivamente el segundo y el sexto emisor de CO2, su consumo porhabitante es reducido. – No queda claro en nombre de qué principio deberían frenar su creci-miento económico, urgido por una fuerte expansión demográfica, ni porqué deberían privarse de utilizar las energías fósiles de que disponen. Ennombre del principio de igualdad de las naciones demandan el beneficio delliberalismo energético del que se beneficiaron durante largo tiempo lospaíses industrializados. Están poco convencidos de la argumentación deestos países que sostiene que comprándoles permisos de emisión lesayudarán a poner a punto técnicas limpias para asociar así crecimiento ymenor contaminación.



No podemos analizar estas posiciones sin inscribirlas en dos corrientesde pensamiento más amplias. La primera se origina en la filosofía según lacual el ser humano debe dominar, cultivar, en una palabra humanizar lanaturaleza. La segunda, enraizada en el romanticismo, se sitúa en oposi-ción a la primera. Lo “natural” es aquello que no ha sido aún tocado por elser humano. Unos, menos doctrinarios, buscan a través de una política delmedio ambiente proteger al ser humano, aunque sea de sí mismo. Losotros, partidarios de una “ecología profunda”, invitan a invertir la perspec-tiva antropocéntrica de la ecología llamada superficial, pues sostienen queel ser humano es solamente uno de los componentes de la ecósfera.

TRES EJEMPLOS DE APLICACIÓN DEL PROTOCOLO DE KYOTO

No todos los países se encuentran en la misma línea de partida para alcanzarlos objetivos fijados en Kyoto, pues sus metas y políticas industrialesdifieren. La fecha de base fijada en Kyoto, porque era imprescindible fijaruna, fue el año 1990. Algunos observan que al determinar las futurasemisiones según los niveles alcanzados recientemente, el protocolo recom-pensa a aquellos que han sido mayores emisores históricamente. A largoplazo (muy largo plazo), un acuerdo justo podría tal vez fundarse sobreemisiones iguales por persona.

A L E M A N I A

Hacia finales de 1999, Alemania, que se ha propuesto cumplir con loscompromisos asumidos en Kyoto, registraba ya un retroceso del 15% ensus emisiones de CO2 respecto de 1990 gracias a la eliminación de laeconomía contaminante de la ex República Democrática de Alemania.Pero aún emite 13% de CO2 más por habitante que Gran Bretaña y 50%más que Francia, que tiene un clima más benigno.

Para mantener su desarrollo, Alemania, cuyos dos tercios de laproducción eléctrica provienen de la hulla y del lignito, cuenta aumentarde aquí a 2010 la proporción de energías renovables, particularmente laeólica, para satisfacer la décima parte de sus necesidades. Incluso el reem-plazo de ciertas instalaciones a base de carbón y lignito por centrales agas reducirá la producción de gases de efecto invernadero. Su mayorobstáculo es el abandono de la energía nuclear. A título de comparación,si Francia reemplazara de aquí a 2020 sus centrales nucleares porturbinas a gas, emitiría alrededor de 110 millones de toneladas de CO2de más y sobrepasaría su cuota en un tercio. Alemania apuesta a lograruna economía de energía en las viviendas antiguas y en las fábricas. El


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mayor problema para economizar esta energía sigue siendo el transporteindividual.

Para alcanzar sus objetivos, Alemania cuenta apoyarse en una políticadisuasiva, con un impuesto ecológico sobre los carburantes, y desarrollarasí un savoir-faire en el dominio del medio ambiente, creando empleos ygenerando riqueza.

L A F E D E R A C I Ó N R U S A

Durante el otoño de 2004, la Federación Rusa ratificó el Protocolo deKyoto luego de meses de dilaciones debidas a varias razones: la posibilidadde extender la agricultura al norte de Rusia y en Siberia en caso de unaumento de temperatura, la reticencia de los Estados Unidos, potencialcomprador de permisos de emisión rusos y, sobre todo, el rédito quepodría obtener Rusia de la venta de sus inmensas reservas de gas y depetróleo. La Federación Rusa podría ser la gran “ganadora” del mercado deemisión. Con la elección de 1990 como año de referencia, Moscú disponede un crédito de emisión cercano a los mil millones de toneladas de gascarbónico que podría ceder a otros países o a grupos industriales que sobre-pasen su cuota. Si hoy se halla en posición de ser el único vendedormundial importante, es a causa del naufragio de su economía. En 2010,Rusia no debería sobrepasar su nivel de emisión anual de 1990, o sea2.300 millones de toneladas de CO2. Ahora bien, la caída dramática de suproducción, la clausura de minas y conglomerados químicos llevaron auna reducción de emisiones del 30% en 1997. Además de esta “ventaja”inicial, si Rusia se recupera, podría aprovechar la venta de sus derechos deemisión para modernizar sus estructuras productivas y evitar el inmensogasto energético superfluo que la distingue de todos los países industriali-zados.

Sin embargo, no es momento para el optimismo. Sobre todo, porquenada deja entrever la puesta en marcha de un sistema seguro, con normasinternacionales verificables por expertos independientes para controlar lasemisiones de gas. Este es un requisito indispensable para la participaciónen el mercado de emisión. En segundo lugar, porque la economía rusa,primer productor mundial de gas, tercer productor de petróleo, está enplena crisis, sufre de un déficit crónico de inversión y de la obsolescenciade su equipamiento. Pero, ni las autoridades rusas ni las grandes empresas(el gigante de la electricidad, por sí solo, origina la tercera parte de lasemisiones de dióxido de carbono) han avanzado aunque fuera con unesbozo de estrategia.



I N D I A Y C H I N A

Por el momento, China, cuando se la señala contraataca, ya que se arrogael derecho de utilizar sus inmensas reservas de carbón. Al ritmo actual, setransformará en el primer emisor mundial de gases de efecto invernaderohacia 2020. Es la primera víctima de sus desechos contaminantes, a talpunto que, según una estimación del World Resources Institute, nueve delas diez ciudades más contaminadas del mundo son chinas. Esta contami-nación acarrea 180.000 muertes anuales. La raíz del mal es antigua: lahegemonía del carbón, del que China se sitúa en el primer rangomundial, con un tercio de la producción global.

Los problemas de la India son similares. Sus medios de comunica-ción raccionan violentamente ante toda mención del rol del metano,originado principalmente por los arrozales. Lo mismo ocurre respecto dela ya famosa nube de contaminación que cubre el océano Índico eninvierno. Esta nube, producida por la contaminación de los dos gigantesasiáticos, China y la India, tiene ciertamente un impacto climático,aunque no es nada comparado con su impacto mediático…


Conclusión135

El aumento de la concentración atmosférica de gases de efecto invernaderoconstituye uno de los mayores indicios de que paulatinamente nuestroplaneta se está volviendo cada vez más estrecho para los varios miles demillones de individuos que somos. Por cierto, no es el único indicio, pueshay otros que causan también una legítima preocupación, como la reparti-ción de los recursos de agua, la contaminación de los océanos, que creíamosprotegidos por su inmensidad, y la desaparición de especies animales o de lasselvas más antiguas. Pero el aumento del efecto invernadero, más que cual-quier otro problema, se sitúa a la escala planetaria e incumbe en formadirecta al conjunto de la humanidad, planteando perentoriamente el interro-gante sobre el tipo de desarrollo que queremos promover. La emisión degases de efecto invernadero se origina, por el momento, en un pequeñonúmero de países muy industrializados. Pero estos gases se expanden a conti-nuación a todo el globo con efectos perceptibles en todos lados y, en parti-cular, en regiones especialmente vulnerables, como algunos países pobres dezonas semiáridas o litorales del sur con clima inclemente y variable. Estospaíses dependen, las más de las veces, de recursos agrícolas locales y su fragi-lidad financiera los torna incapaces de enfrentar situaciones de crisis. Ladimensión norte-sur del problema se complica por la situación de ciertospaíses emergentes de gran población como China, la India o Brasil, con unfuerte crecimiento económico. Estos países comienzan a contribuir sensible-mente al aumento del efecto invernadero, pero están lejos de haber alcan-zado el nivel de vida y de consumo de los países industrializados.


136 Conclusión

Frente a esta compleja situación, los investigadores han buscado antetodo cumplir con su deber de dar la alerta, basados en un legajo científicosólido y fundamentado, aunque sus elementos básicos evolucionen cons-tantemente. Han construido para ello estructuras como el GIECC, queno son perfectas pero que existen y funcionan, permitiéndoles poner losavances científicos al alcance de gobernantes y ciudadanos.

El ejemplo de África ha sido presentado pues se trata de un conti-nente que ha sufrido variaciones climáticas importantes en el curso de losúltimos milenios, (mientras la temperatura global del planeta sólo hadisminuido ligeramente), con consecuencias como la desaparición depaisajes y de civilizaciones. Estas consecuencias muestran, por simpleanalogía, lo que podría significar un calentamiento de varios grados enpocas décadas. El último milenio es rico en fluctuaciones climáticas queson a priori mucho más débiles que las que vamos a vivir, pero que handejado una marca histórica duradera.

La ciencia no puede hacerse cargo de las elecciones que han dehacerse, ya que realmente se trata de elecciones de la sociedad en suconjunto. Pero los científicos deben poner a disposición de la sociedadtodos los elementos que puedan clarificar este debate. Hemos intentadomostrar en esta obra, a través de ejemplos necesariamente limitados, laimbricación de los diferentes factores científicos, socioeconómicos, polí-ticos y culturales. La traducción mediática del debate científico puedefácilmente perder el rumbo bajo la influencia de intereses financierospoderosos. Desde nuestro punto de vista, tanto los problemas ambien-tales como el grado de aceptación de las medidas que se han de tomardependen de la larga historia de nuestras relaciones con la naturaleza y denuestra percepción del papel que en ella juega el ser humano. Existen, porsupuesto, muchos más elementos a tener en cuenta que la sola noción deriesgo.

Esperamos que esta obra contribuya a la reflexión sobre el conjuntode estas interacciones.


Glosario137

Absorción Acción de ciertos átomos y moléculas que consiste en “captar” parte de laradiación electromagnética en longitudes de onda determinadas. Laenergía de la radiación electromagnética absorbida excita estas estructurasy aumenta su temperatura. El CO2 absorbe la radiación infrarroja de laTierra pero no absorbe la radiación del Sol en la parte visible del espectro.Los átomos y moléculas absorbentes emiten luego radiación durante lafase de desexcitación o enfriamiento. Esta radiación no tiene en general lamisma longitud de onda que la radiación absorbida.

Aerosol Suspensión en un medio gaseoso, por ejemplo el aire, de partículas sólidas(polvo) o de gotas microscópicas. La bruma y las nubes son aerosoles.

Afloramiento de agua ver Upwelling

Agujero de ozono ver Ozono

Albedo (Del latín blancura). Proporción de la radiación reflejada por un objeto.Un espejo perfecto tiene un albedo de 100%, la nieve virgen un albedo de80% y un cuerpo negro perfecto tiene un albedo cero.


138 Glosario

Alisios Componente de la circulación atmosférica que se establece cerca delecuador entre los anticiclones subtropicales de los hemisferios norte y sur.Centrados alrededor de 15° de latitud, estos vientos soplan del noreste enel hemisferio norte y del sureste en el hemisferio sur. Los alisios de los doshemisferios convergen en la ZITC (Zona Intertropical de Convergencia).

Anticiclón (anticiclónico) Anticiclón: región en la cual la presión atmosférica en superficie esmáxima. El término “anticiclónico” describe un movimiento de la atmós-fera o del océano en forma de vórtice horizontal efectuado en el sentidode las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido contrario en elhemisferio sur en torno a las zonas de alta presión.

Antrópico Resultado de la actividad humana.

Apertura de un océano ver tectónica de placas

Ascendencia y subsidencia Ascendencia: ascenso del aire. Al subir, el aire caliente en la superficie sedilata (la presión disminuye) y se enfría. Este movimiento puede serprovocado por la convergencia de masas de aire cerca de la superficie, porel avance de una corriente caliente sobre una masa de aire más frío (que seresiste a subir ya que es más pesado) o por la elevación de la temperaturadel aire por el contacto con el océano tropical. Los alisios, que crean unaconvergencia de aire cálido y húmedo, provocan ascendencia del aire aloeste de las cuencas oceánicas tropicales y, en particular, sobre Indonesia.Subsidencia: descenso del aire hacia el suelo al este de las mismas cuencas,lo que crea áreas de alta presión áridas.

Atmósfera Envoltorio gaseoso que rodea a los planetas. La atmósfera de la Tierra secompone de nitrógeno (77%), oxígeno (21%), argón (1%), vapor deagua, dióxido de carbono y otros gases en pequeñas cantidades. Losfenómenos meteorológicos y climáticos ocurren en las capas bajas de laatmósfera: la tropósfera (del suelo hasta 7 kilómetros en los polos y hasta15 kilómetros en el ecuador) y en la estratósfera que llega hasta unos50 kilómetros de altura.


139

Azar y Vulnerabilidad El riesgo de toda catástrofe y su costo dependen de dos factores: del fenó-meno en si mismo, más o menos peligroso (azar), y del grado de fragilidadde las infraestructuras y organizaciones económicas y sociales del lugardonde se produce la catástrofe (vulnerabilidad).

Balance radiativo Resultante del conjunto de intercambios de radiación electromagnética(absorción, reflexión, emisión). Dado que los intercambios de energía enel espacio se efectúan enteramente por radiación, el balance de energía dela Tierra es esencialmente su balance radiativo. Por lo tanto, es este últimoel que rige el estado térmico del envoltorio externo de la Tierra (suelos,hidrósfera, atmósfera).

Banquisa o pack (pack ice en inglés) Superficie marina congelada compuesta por 70 a 80% de hielo de origenmarino y 20 a 30% producto de precipitaciones atmosféricas. Su espesormedio es de 1 metro en la Antártida, donde cubre 25 millones de km2

durante el invierno austral, y de 3 metros en el Ártico.

Biogeoquímico (ciclo, proceso)Término que no designa una ciencia en particular sino el conjunto depuntos de vista biológico, geológico y químico de los procesos de elabora-ción y transformación de los elementos constitutivos de las moléculasorgánicas. Se refiere al conjunto de las transformaciones sufridas por unelemento dado (carbono, fósforo, mercurio, etc.) en diferentes partes dela corteza terrestre (biósfera, hidrósfera, litósfera).

Biomasa Cantidad de materia viva presente, en un momento determinado, en unespacio o volumen dados.

Biósfera (biosférico) Stricto sensu, conjunto de todos los seres vivos (vegetales, animales y micro-organismos) que pueblan la Tierra. Se trata de una masa insignificante(70.000 veces menor que la hidrósfera) pero que, por su composición y suactividad química, presenta una originalidad excepcional. Sensu lato,gigantesco sistema formado por el conjunto de los ecosistemas del globo.En este último caso, es quizás más adecuado utilizar el término ecósfera.


140 Glosario

Calotas glaciarias Extensos glaciares polares que cubren actualmente Groenlandia y laAntártida. En los períodos glaciarios, en el hemisferio norte, la calotaglaciaria cubrió Canadá, el norte de los Estados Unidos y el norte de Eurasia.

Calor latente (de vaporización) Energía absorbida o liberada por una sustancia al cambiar de fase. Lafusión, la vaporización y la sublimación necesitan un aporte de energía,mientras que la solidificación y la condensación (líquida o sólida) liberanenergía. El agua juega un rol capital en las transferencias de calor en elseno del sistema climático. El calor latente se libera con frecuencia lejos dedonde fue absorbido. A 20 °C son necesarios 2.500 kilojoules paraevaporar un kilogramo de agua, la misma energía liberada durante lacondensación de un kilogramo de vapor de agua. A título de compara-ción, son necesarios 4,18 kilojoules para calentar en 1 °C la misma masade agua (ver calor sensible).

Calor sensible Calor que provoca un cambio de temperatura en un cuerpo. Excluye todacantidad de energía correspondiente a un cambio de fase. Es el calor sensibleel que calienta el aire en contacto con las superficies oceánicas o terrestres.

Cambio global Del inglés global change. Indica la suma de cambios naturales y/o antró-picos de las estructuras tanto física como biológica de la Tierra que,sumados, son significativos a escala planetaria.

Célula (o circulación) de Hadley Circulación atmosférica meridiana (en la dirección norte-sur) caracteri-zada por la ascendencia de aire caliente y húmedo (convección) porsobre la ZITC y por su subsidencia sobre áreas de alta presión subtropi-cales en las que se sitúa el cinturón de grandes desiertos. Las células deHadley y de Walker corresponden a dos esquematizaciones diferentes deuna misma realidad para describir la estructura en latitud o en longitudde las circulaciones intertropicales.

Célula (o circulación) de Walker Circulación atmosférica de la región ecuatorial caracterizada por la ascen-dencia de aire caliente y húmedo (convección) sobre zonas de baja


141

presión situadas al oeste de los océanos en la zona intertropical y por susubsidencia sobre áreas de alta presión áridas al este de estos océanos. Lascélulas de Hadley y de Walker corresponden a dos esquematizacionesdiferentes de una misma realidad y describen la estructura en latitud o enlongitud de las circulaciones intertropicales.

CFC o Clorofluorocarbonos Nombre genérico que designa una molécula de un hidrocarburo(compuesto de carbono e hidrógeno únicamente) en la cual se han reem-plazado todos los átomos de hidrógeno por átomos de cloro y/o flúor.

Ciclo climático Término frecuentemente utilizado para describir la sucesión de glacia-ciones y períodos más cálidos que caracterizaron al cuaternario. Un cicloclimático cubre un período glaciario y un período interglaciario.

Ciclo solar ver Solar

Ciclón (Ciclónico) Un ciclón es una zona de baja presión y de poca extensión de las regionestropicales en la cual el aire se pone en rotación, por momentos violenta-mente, alcanzando vientos de 200 kilómetros por hora. Ciclónico calificaun movimiento horizontal de rotación, que se efectúa en el sentidoinverso al de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en mismo sentidoen el hemisferio sur, en torno a las zonas de baja presión.

Circulación termohalina Corrientes inducidas por diferencias de densidad. Estas últimas estánligadas a los cambios de temperatura y de salinidad entre diferentesregiones oceánicas. Es análoga a la circulación atmosférica, en la que losvientos son el resultado de diferencias en la presión atmosférica.

Clima y Climatología Clima (del griego klima: inclinación [del sol]). La definición griega:“conjunto de las calidades de la atmósfera de un lugar sobre une largoperíodo de tiempo” sigue siendo válida. Climatología: ciencia estadística que describe y explica la repartición y laevolución del estado de la atmósfera a escalas temporales mayores que lastomadas en cuenta por la meteorología.


142 Glosario

CO2 ver Dióxido de carbono

Constante solar ver Solar

Convección Movimiento vertical de una masa de aire o de una masa de agua resultadode una inestabilidad de densidad generalmente de origen térmico.Cuando un fluido es calentado, la parte más caliente se eleva y la más fríadesciende creando una célula convectiva. Las parcelas de aire que seelevan en la atmósfera sufren una variación de densidad causada por ladisminución de presión en altura y eventualmente se calientan por libera-ción de calor latente. Estos dos elementos hacen que la teoría de lasnubes convectivas sea compleja pero capital para el estudio de la circula-ción atmosférica. Los movimientos convectivos engendran tanto conver-gencias y divergencias como ascendencia y descendencia.

Convergencia y Divergencia La convergencia es una zona de encuentro y la divergencia de separaciónentre dos masas de aire o de agua. Como ocurren en un plano horizontal,las convergencias y las divergencias acarrean movimientos verticales decompensación. En la interfase océano-atmósfera, la convergencia devientos (la ZITC por ejemplo) provoca una ascendencia de aire desde labase de la célula de circulación. La convergencia de aguas superficialesacarrea, por el contrario, la inmersión de estas aguas ya que está situada enlo alto de la célula de circulación oceánica.

Corriente de las Agujas La corriente de las Agujas, de origen tropical, bordea la costa africana a lolargo del estrecho de Madagascar. En el extremo sur de África seencuentra con la fuerte corriente circumpolar antártica, que fluye hacia eleste. Esta interacción produce numerosos remolinos e induce la forma-ción de olas gigantes.

Corriente de Somalia Corriente marina que fluye a los largo de las costas de Somalia. Cambiade dirección dos veces al año. Durante el monzón del noreste, en elinvierno boreal, fluye hacia el sur atravesando el ecuador. Durante elmonzón del sudeste, en el verano boreal, fluye hacia el norte con la mayorvelocidad del globo: 3,5 m.s–1 y está acompañada de upwellings.


143

Corriente del Golfo (Gulf Stream) Intensa corriente oceánica de superficie originada en el golfo de México.Se engrosa entre el cabo Hatteras y las Bahamas donde su flujo alcanza90.106 m3.s–1. Lejos de las costas americanas, una rama se dirige hacia elsur y se disipa formando numerosos vórtices, mientras que la otracontinúa hacia el este formando la deriva noratlántica, que proporciona aEuropa occidental su clima templado.

Corriente Jet o Jet Stream Vientos del oeste de gran intensidad que afectan las capas superiores de latropósfera, principalmente en las latitudes medias.

Cuerpo negro Cuerpo ideal cuya principal propiedad teórica es absorber toda la radiaciónque en él incide, cualquiera sea su longitud de onda. La ley de Stefan, cuyoenunciado expresa que la cantidad de energía emitida aumenta proporcio-nalmente a la cuarta potencia de la temperatura, se aplica en rigor sola-mente al cuerpo negro, aunque se la utiliza para el Sol y la Tierra.

Cuota de emisión El protocolo de Kyoto propone reducir las emisiones de gases de efectoinvernadero en un 5,2% entre 2008 y 2012 respecto del nivel de 1990gracias a un objetivo nacional para cada país: – 21% para Alemania, 0%para Francia, etc. Les países en desarrollo no tienen ningún compromisode este tipo. El procedimiento propuesto consiste en fijar un punto departida, 2010, para determinar sus derechos.

Depolución ver Polución

Depresión Región en la cual la presión atmosférica en superficie es mínima (verCiclónico).

Deriva de los continentes (teoría de la) Teoría formulada por Alfred Wegener (1912) según la cual los conti-nentes, formados de sial, se desplazan en el curso de las eras geológicassobre el sima. A comienzos de la era Mesozoica, estos continentes habríanformado un bloque único, llamado la Pangea. Esta teoría está hoy en díaintegrada, con modificaciones y precisiones, en la tectónica de placas.


144 Glosario

Deriva noratlántica ver Corriente del Golfo (Gulf Stream)

Difracción Desviación de la radiación electromagnética del trayecto previsto por laóptica geométrica, provocada por ciertos medios materiales.

Difusión Modificación en ciertos medios de la trayectoria de la radiación electro-magnética incidente, desviada en varias direcciones.

Dióxido de carbono, Gas carbónico ó CO2Cuerpo compuesto, gaseoso en las condiciones normales de temperaturay presión de la Tierra, incoloro, inodoro y soluble en agua. Su molécula(CO2) está formada por la asociación de un átomo de carbono (C) condos átomos de oxígeno (O).

Divergencia ver Convergencia

Downwelling Inmersión de agua de superficie, particularmente en las regiones oceá-nicas de convergencia.

Ecología Término creado en 1866 por Ernst Haeckel. La ecología, o “ciencia delhábitat”, se ocupa de los ecosistemas, entidades formadas por el conjunto deuna comunidad y su medio (un lago, un bosque, un pantano, etc.). Laecología estudia las interacciones de las poblaciones animales y vegetales entreellas y con su medio: cohabitación, competición, predación o parasitismo.

Ecología profunda La ecología profunda (deep ecology en inglés) es una corriente de pensa-miento que invita a revertir la perspectiva antropocéntrica de la ecologíallamada “superficial” (shallow ecology). El ser humano no se halla en lacúspide de la jerarquía de los seres vivos, sino que constituye un compo-nente más de la ecósfera. La ecología profunda formula una críticaradical al humanismo. Para marcar claramente la ruptura con la tradiciónliberal que otorga prioridad al desarrollo humano sobre la conservacióndel medio ambiente, presenta sus principios como “inhumanistas” o“suprahumanistas”.


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Ecósfera Término propuesto en 1958 por Raymond Cole para designar la parte delplaneta que engloba tanto el conjunto de los seres vivos y su medioambiente próximo como los procesos biológicos de producción, transfor-mación y destrucción.

Ecosistema Unidad funcional formada por los organismos (biocenosis) y los factoresambientales (biotopo) de un área o de un volumen específico.

Ecuador meteorológico ver ZITC

Ecuatorial Relativo al ecuador. Regiones próximas al ecuador.

Efecto invernadero Calentamiento de la atmósfera terrestre causado por la absorción deradiación infrarroja emitida desde la superficie de la Tierra porcompuestos como el vapor de agua y el dióxido de carbono. Este procesonatural proporciona a la Tierra una temperatura media de 15 °C. Las acti-vidades humanas hacen que el efecto invernadero aumente y pueden deeste modo modificar el clima.

Energías fósiles Fuentes de energía formadas en el pasado, como el carbón, el gas y elpetróleo. Se renuevan solamente en tiempos que pertenecen a la escalageológica. Su utilización equivale a liberar en la atmósfera en pocos añosel carbono almacenado gracias a la fotosíntesis durante decenas demillones de años.

ENSO: El Niño-Southern Oscillation Oscilación de la presión atmosférica entre la zona de alta presión delPacífico central y la zona de baja presión de la región indo-pacífica. Estaoscilación está acoplada con las variaciones de la temperatura de superficiedel océano Pacífico ecuatorial.

Equinoccio Momento del año en el que la duración del día y de la noche son iguales(actualmente el 21 de marzo y el 21 de septiembre).


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Estratósfera Capa de la atmósfera situada sobre la tropósfera. Se extiende hasta los50 kilómetros de altura. Está caracterizada por el hecho de que la tempe-ratura aumenta con la altitud. Este calentamiento se debe a la absorciónde rayos ultravioleta por el ozono.

Excentricidad de la órbita Magnitud que permite caracterizar la distancia más o menos grande queexiste entre el centro de una elipse y sus focos. Cuanto más excéntrica es unaelipse, más se la ve “aplastada” (ver Parámetros orbitales de la Tierra).

Extratropical (zona) Se trata de la parte de la superficie terrestre situada al norte del trópico deCáncer y al sur del trópico de Capricornio. Comprende las latitudesmedias y las zonas polares.

Fitoplancton Plancton vegetal formado de organismos microscópicos fotosintéticos cuyotamaño oscila entre menos de una milésima de milímetro y un milímetro.

Forzado radiativo Del inglés forcing. Designa la acción que obliga (fuerza) a un sistemadinámico a evolucionar en una dirección determinada. Por ejemplo, eldióxido de carbono absorbe una parte de la radiación de la Tierra yproduce un efecto invernadero, es decir un aumento de la energía sobreel planeta. Antes de que el sistema reaccione adaptándose a ese calenta-miento hay un desequilibrio temporal en el balance de la energía. Este esel forzado radiativo ocasionado por el CO2.

Fotoquímica (reacción) Una reacción fotoquímica es una reacción química que requiere la energíaaportada por radiación electromagnética (por ejemplo la luz) paraproducirse.

Fotosíntesis Proceso por el cual los vegetales convierten la energía luminosa en energíaquímica. Los vegetales utilizan energía solar, dióxido de carbono de laatmósfera y agua para elaborar, en sus tejidos, la materia orgánica quenecesitan para su metabolismo y su crecimiento.


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Fuerza de Coriolis Fuerza de desviación ejercida sobre todo objeto en movimiento sobre lasuperficie de la Tierra, provocada por la rotación sobre su eje. La fuerza deCoriolis es ejercida perpendicularmente a la velocidad del móvil, desde laderecha en el hemisferio norte y desde la izquierda en el hemisferio sur.Esta fuerza organiza gran parte de la circulación atmosférica y oceánica enla superficie de la Tierra.

Freones Nombre registrado. Se trata de derivados clorados y fluorados (CFC) deletano o del metano utilizados en la industria frigorífica.

Gases de efecto invernadero Gases que, a causa de su gran capacidad de absorción en el espectroinfrarrojo, contribuyen fuertemente al efecto invernadero (vapor deagua, dióxido de carbono, etc.). Las actividades humanas producen estetipo de gases, particularmente dióxido de carbono, metano y clorofluoro-carbonos y por esta razón aumentan el efecto invernadero.

GIECC El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático(GIECC, cuya denominación en inglés es IPCC: Intergovernmental Panelon Climate Change) es el organismo encargado de analizar el calenta-miento climático. Fue creado en 1988 bajo los auspicios de laOrganización Meteorológica Mundial y las Naciones Unidas por pedidode los siete países más desarrollados: Alemania, Canadá, Estados Unidos,Francia, Gran Bretaña, Italia y Japón.

Glaciario (episodio, período) Período durante el cual las latitudes medias y altas se cubren de glaciarescontinentales. El Pleistoceno, la más antigua división del período cuater-nario, corresponde a la última glaciación.

Gondwana Región de Dekkan, en la India, que dio su nombre a una gran masa conti-nental que existió entre el Carbonífero y el Triásico y que agrupaba a laIndia, África (con Madagascar), Australia, América del Sur y la Antártida.Las pruebas de su existencia, esencialmente paleontológicas, condujeron ala teoría de la deriva de los continentes.


148 Glosario

Gulf Stream ver Corriente del Golfo

Halocarburos Nombre genérico que designa una molécula de hidrocarburo (compuestoúnicamente de carbono e hidrógeno) en la cual se han reemplazado unaparte de los átomos de hidrógeno por átomos de un gas halógeno (flúor,cloro, bromo, iodo, astato). Los HFC, PFC y CFC son categorías parti-culares de halocarburos.

HFC o Hidrofluorocarbonos Nombre genérico que designa una molécula de hidrocarburo en la cual seha reemplazado una parte de los átomos de hidrógeno por átomos de flúor.

Hidrósfera Conjunto de todas las las fracciones del planeta involucradas en el ciclodel agua: mares y océanos, hielo, superficie de los continentes, atmósfera ybiósfera. Su volumen estimado es de 1.410 millones de kilómetroscúbicos. La hidrósfera está formada en un 97,5% por agua salada. Sólo uncuarto del agua dulce se sitúa en el suelo, los tres cuartos restantes están enforma de hielo. Las aguas de superficie que condicionan la existencia deecosistemas acuáticos y regulan las actividades humanas representan sola-mente 0,6% del total del agua dulce.

Holoceno Período geológico actual, comenzado hace aproximadamente 10.000 años.Es la continuación del Pleistoceno, primera fase del cuaternario.

Homo sapiens sapiens Llamado también “hombre moderno”. Agrupa todas las poblacioneshumanas vivientes y las precedentes, bastante similares, desde hace apro-ximadamente 100.000 años. Los fósiles más antiguos vienen del este deÁfrica (valle del Omo) y del Medio Oriente (grutas de Qafzeh y de Skhul,en Israel). Esta subespecie es próxima del homo sapiens, pero su capacidadcerebral es mayor (1.450 cm3) y la estructura ósea de su rostro másliviana.

Infrarrojo Radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendidaentre 0,8 micrómetros y 1 milímetro (1.000 micrómetros).


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Interglaciario (episodio, período) Intervalo entre dos eras glaciales. Designa períodos a menudo breves delPleistoceno, que nunca duraron más de 25.000 años, en los cuales laTierra disfrutó de un clima relativamente cálido.

Intertropical Perteneciente a la zona comprendida entre los dos trópicos (Capricornioal sur, Cáncer al norte). Incluye la zona ecuatorial.

Irradiancia Cantidad de energía solar incidente por unidad de superficie plana y porunidad de tiempo. Se mide en Jm–2s–1.

Isótopos Elementos químicos que tienen igual número atómico, y por ende igualnombre y posición en la tabla periódica, pero de masa atómica diferente.

Isotópico (Análisis) Procedimiento que consiste en medir las proporciones respectivas dediversos isótopos de un mismo elemento en un medio. Este métodopermite reconstruir algunas de las condiciones en las que se formó elcompuesto químico que contiene los isótopos medidos.

Júpiter ver Planetas gigantes

Kelvin (grados) o K Unidad estándar de temperatura absoluta, de símbolo K, cuyo cerocorresponde a un material carente de toda energía térmica (límite teóricoimposible de alcanzar en la práctica). Los grados Kelvin se obtienensumando 273,15 a los grados Celsius (en los que el agua se congela a0 °C).

Kuroshio (Corriente de)Término proveniente del japonés “corriente negra”, lo cual es un indi-cador de su escasez de nutrientes. Esta corriente superficial caliente quebordea el oeste del Pacífico es similar a la Corriente del Golfo atlántica.Baña las costas de Japón y luego se prolonga en la deriva norpacífica que,a imagen de la deriva noratlántica, asegura a las costas americanas unclima templado similar al de Europa occidental.


150 Glosario

Litósfera Parte externa y rígida de la Tierra, por oposición a la atmósfera (gas) y a lahidrósfera (agua). De un centenar de kilómetros de espesor, comprendela corteza terrestre y el manto superior.

Longitud de onda ver Onda

Mallado, MallaEl mallado es una operación que permite limitar los valores estudiados de unmedio a aquellos que corresponden a los nodos de una red imaginaria (en doso tres dimensiones). Es una etapa indispensable para la modelización puesuna computadora no puede tratar directamente con un medio continuo, quecontiene una infinidad de puntos. Se denomina también "grilla".

Mancha solar ver Solar

Marte ver Planetas telúricos

Medio ambienteDesigna el “escenario” en el que vive el ser humano y sus interaccionescon la naturaleza y el medio urbano. El término se ha popularizado desdelos años 1960. Se habla frecuentemente de “problemas del medioambiente” para describir los daños ocasionados a la naturaleza cuando lapresión humana se hace demasiado fuerte.

Meteorología Ciencia que trata los fenómenos atmosféricos. Permite prever la evolucióndel tiempo a corto plazo (algunos pocos días) en función de condicionesiniciales bien determinadas. La previsión meteorológica se funda en lasimulación numérica de la evolución de la atmósfera calculada a partir deinformaciones permanentemente enviadas por una red de puntos de obser-vación. Estos puntos están dispuestos según una malla que frecuentementees del orden de decenas o centenares de kilómetros. Pasar a un malladokilométrico requeriría una potencia informática multiplicada por 10.000.

Metano Hidrocarburo saturado. El metano (CH4), el más simple de los alcanos, esun gas incoloro, cuyo olor recuerda vagamente al del ajo. A partir de él seobtienen productos de sustitución reemplazando uno o varios hidrógenos


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por halógenos. Se forma por fermentación cuando se descompone lamateria orgánica. Por eso se lo llama también “gas de los pantanos”.

Microondas Radiación electromagnética cuya longitud de onda se sitúa entre elinfrarrojo (un centímetro) y las ondas de radio (algunos metros).

Modelo Representación idealizada de un fenómeno natural que permite compren-derlo y predecirlo. El objetivo de un modelo no es reproducir todos losaspectos de un fenómeno natural. Puede ser puramente conceptual(expresando relaciones entre ideas físicas simples) o utilizar una formamatemática más o menos compleja. En este último caso, el modelo seidentifica con las ecuaciones que se utilizan para traducir los fenómenos.La resolución de ciertos modelos matemáticos requiere la utilización decomputadoras. En este caso se habla de modelos numéricos.

Modelo climático Les modelos climáticos permiten reconstruir un “planeta numérico”, quefunciona de manera comparable al planeta verdadero pero sobre la base deecuaciones. Estos modelos combinan representaciones de la atmósfera, elocéano, los hielos marinos, así como también de los procesos biogeoquí-micos. Tienen una historia diferente a la del planeta real, pero el clima (lascondiciones promedio en un lugar determinado) que pronostican es cadavez más realista.

Modelo meteorológico Los modelos meteorológicos son modelos numéricos de la atmósferautilizados para hacer predicciones. La determinación del estado de laatmósfera “inicial” (a partir del cual se realiza la previsión) representa unadificultad importante. Para ello se utilizan técnicas matemáticascomplejas que permiten sacar provecho de una red mundial de observa-ciones en tiempo real. Existe un límite teórico de diez días para la validezde las predicciones, que no podrá ser nunca superado. Los modelosactuales se acercan a este límite paso a paso.

Modelo numéricoLos modelos numéricos (ver también modelo) son utilizados en una granvariedad de disciplinas, desde la aeronáutica y la construcción de automó-


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viles o la ingeniería civil a la química y la economía. Las ecuaciones de lacirculación oceánica o atmosférica (o las del movimiento de los glaciares)no pueden resolverse de manera directa. La utilización de computadoraspermite calcular soluciones aproximadas en los nodos de una malla conun paso de algunos centenares de kilómetros horizontalmente y dealgunas decenas en la vertical. Todas las escalas menores de la malla sontratadas estadísticamente, lo que constituye una limitación de este tipo demodelos. Desde los años 1950, pero sobre todo hacia el fin del siglo XX, eldesarrollo de la informática ha permitido un progreso considerable deestos modelos numéricos, que continúa hoy. La llegada de una nuevageneración de computadoras (el Earth Simulator japonés) hará que estasherramientas sean aún más realistas. Los modelos numéricos son utili-zados como herramientas de previsión pero también de análisis, en parti-cular para la uniformización de los datos climáticos, muy numerosos ymuy dispares.

Monzón Nombre dado a los vientos estacionales (del árabe mausim que significa“estación”). Este término se aplicaba originalmente a los vientos sobre elmar de Arabia, que soplan del sureste en verano y del de noreste eninvierno.

Napa freática Agua contenida en acuíferos poco profundos que da fácilmente origen asurgentes. Generalmente libre, esta napa puede estar “bajo presión” si losterrenos que la cubren son poco permeables.

Nilómetro Sistema de medida de la altura del Nilo. De diferentes formas (pilar,fuente o serie de escalones), los nilómetros estaban calibrados en la mismaunidad de medida, el codo, subdividido en unidades más pequeñas. Elque fuera instalado cerca de la primera catarata, en la isla Elefantina,revestía de una importancia capital. Formaba parte del templo aKhnoum, dios de la fertilidad y por ende de las inundaciones y servíacomo puesto avanzado para el control de las crecidas. Fue reemplazado ydesplazado varias veces, en particular durante la dinastía XXVI y luego enla época romana cuando fue de nuevo calibrado y cubierto con un techode granito.


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Niña (La) Episodio de ENSO durante el cual el índice de la oscilación austral esfuertemente positivo. Se observan paralelamente una activación de lacélula de Walker del Pacífico y un enfriamiento marcado de las aguas desuperficie en el Pacífico este y cerca del ecuador. Esto último se debe a laactivación de afloramientos en las costas americanas y de la divergenciaecuatorial.

Niño (El) Inicialmente, corriente marina caliente y superficial dirigida hacia el sur,que se desarrolla a veces a lo largo de las costas de América del Sur(Ecuador-Perú). Hoy en día este término designa los episodios de ENSOcaracterizados por un índice de la oscilación austral fuertemente negativoy por temperaturas oceánicas anormalmente cálidas en el ecuador y al estedel Pacífico. Paralelamente se observa que la célula de Walker se debilita.

Oblicuidad Magnitud que caracteriza la inclinación del eje de rotación de la Tierrarespecto del plano de su órbita (al que aún se llama plano de la eclíptica).Ver Parámetros orbitales de la Tierra.

Onda electromagnéticaAsociación de una perturbación magnética y una perturbación eléctrica.La luz, las ondas de radio, las microondas y los rayos X son ondas electro-magnéticas. Queda definida por su longitud de onda (distancia quesepara dos picos sucesivos, que se expresa en metros) o su frecuencia(cantidad de perturbaciones por segundo, que se expresa en hertz).

Orgánica (materia, sustancias) Las sustancias que componen la materia orgánica son aquellas compuestasesencialmente por cadenas de átomos de carbono y que están ligadas a lavida o lo han estado en el pasado.

Oscilación austral ver ENSO

Ozono Cuerpo simple, gaseoso en condiciones normales de presión y tempera-tura, de color azul, color fuerte, muy soluble en agua y muy tóxico. Es unpotente oxidante y se lo utiliza como bactericida. Su molécula (O3) está


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formada por tres átomos de oxígeno (O). Presente en las altas capas de laatmósfera donde se crea continuamente, el ozono absorbe una parte de laradiación ultravioleta solar, lo cual protege a los organismos vivos delplaneta.

Ozono (Capa de, Agujero de) El ozono (O3), que está presente en todo el espesor de la atmósfera, seconcentra especialmente en dos capas: • En la tropósfera, con un máximo cerca del suelo, ya que su producción

depende de la concentración de hidrocarburos (metano, monóxido decarbono) y de óxidos de nitrógeno, en aumento actualmente.

• En la estratósfera, donde se crea por fotólisis de oxígeno molecular. Suconcentración es proporcional al flujo de fotones, que aumenta con laaltura, y a la concentración de O2 que, al contrario, disminuye. Laproducción de ozono presenta un máximo hacia los 25 kilómetros dealtura, donde se forma la “capa de ozono”. Las actividades antrópicasconducen a un aumento de las concentraciones de protóxido de nitró-geno (N2O) y de derivados clorados originados de los CFC queconducen a la destrucción del ozono estratosférico. Esta destrucción esmás intensa entre los 35 y 40 kilómetros de altura, particularmente encondiciones de frío que permiten la aparición de nubes estratosféricaspolares. Estos fenómenos acarrearon la aparición de un “agujero deozono” desde los inicios de la década del 1980 sobre la Antártida. Lareducción (1992) y luego la prohibición (1998) de la fabricación deCFCs ha permitido la estabilización de su concentración atmosférica.

Pack ver Banquisa

Pangea Continente único (del griego pan: todo y Gea: Tierra) que existía hacia elfinal de la era Paleozoica y que a continuación se separó en Laurasia alnorte y Gondwana al sur.

Parámetros orbitales de la Tierra Elementos que definen la forma de la órbita terrestre, su distancia mediacon respecto al Sol y la orientación de su eje de rotación respecto del planode la órbita. La forma de la órbita terrestre, muy cercana a una elipse, estádefinida por su semieje mayor y su excentricidad. La orientación del ejede rotación está determinada por la oblicuidad (ángulo de este eje respecto


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de la normal al plano de la órbita terrestre) y por la posición de este ejesobre un cono descrito en 26.000 años (precesión de los equinoccios).

Pelágico Califica al medio acuático (de altamar) y a la vida que en él se desarrolla.El pelagos comprende el plancton y el conjunto de organismos nadadoresque forman el necton (cefalópodos, peces, mamíferos, etc.).

Permiso de emisión El protocolo de Kyoto (1997) fijó objetivos cuantitativos que restringen laemisión de gases de efecto invernadero. La solución consensuada para alcan-zarlos es la apertura de mercados de permisos de emisión. Si un país emitemenos gases que la cuota que se le ha acordado, puede revender un permisode emisión correspondiente a la diferencia entre su emisión real y su cuota.

PFC o Perfluorocarbonos Nombre genérico que designa una molécula de hidrocarburo (compuestaúnicamente de carbono e hidrógeno) en la cual se han reemplazado todoslos átomos de hidrógeno por átomos de flúor.

Plancton Organismos vivos acuáticos (del medio pelágico) cuyos desplazamientosson pequeños comparados a los de las masas de agua.

Planetas gigantes Planetas formados esencialmente de hidrógeno molecular. Son muchomayores que la Tierra, como Júpiter y Saturno.

Planetas telúricos Planetas del tipo de la Tierra formados de silicatos. Su densidad varíaentre 3,9 g/cm3 (Marte) y 5,5 g/cm3 (la Tierra). El menor, Mercurio,tiene un diámetro de 2.439 kilómetros y el más grande, la Tierra, de6.378 kilómetros.

PleistocenoPeríodo geológico que comenzó hace poco menos de dos millones deaños. Marca el inicio de la era Cuaternaria. Se diferencia del Cenozoico,que lo precede, por la evolución de los homínidos y la sucesión de perí-odos glaciarios.


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Polución y Depolución La polución es el conjunto de perturbaciones provocadas al medioambiente por los desperdicios de la vida cotidiana y de la actividadproductiva. Afecta a diferentes medios: el aire, el agua, los suelos, losocéanos e incluso el subsuelo y las napas de agua subterráneas. La luchacontra la polución es hoy en día uno de los mayores desafíos que enfrentala sociedad global. La depolución (reparación de la polución) genera unanueva industria, un nuevo savoir faire.

ppm o ppmv Partes por millón (en volumen): 1 ppmv vale 10– 6 veces la unidad devolumen o, visto de otro modo, el 0,000001%.

Precesión de los equinoccios La dirección del eje de rotación de la Tierra, fija durante un ciclo esta-cional, determina dos equinoccios (de otoño y de primavera) y dos solsti-cios (de invierno y de verano). La posición de solsticios y equinoccios sedesplaza progresivamente en la elipse que forma la trayectoria de la Tierraalrededor del Sol, con una período de aproximadamente 20.000 años.Este proceso se denomina la precesión de los equinoccios. Ver Parámetrosorbitales de la Tierra.

Producción primaria Cantidad de materia viviente producida por organismos autótrofos(productores primarios) por unidad de superficie (o de volumen) yunidad de tiempo.

Protocolo de Kyoto Acuerdo elaborado en la conferencia sobre calentamiento climático realizadaen Kyoto en 1997. Este protocolo fija a cada país objetivos específicos queimplican responsabilidades jurídicas acerca de la reducción de sus emisionesde gases de efecto invernadero. La puesta en práctica del Protocolo es posibleluego de su ratificación por parte de la Federación Rusa en el otoño de 2004.Efectivamente, al día de hoy ya fue firmado por más de 55 países que repre-sentan al menos el 55% de las emisiones del mundo desarrollado.

Radiación electromagnética Se trata del conjunto de ondas emitidas por un átomo cuando éste cedeenergía a partir de una transición entre estados cuánticos. La luz visible,


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los rayos infrarrojos, los rayos ultravioleta, las ondas de radio, los rayosX y gama son ejemplos de radiación electromagnética, de distintas longi-tudes de onda. También se habla de radiación solar (ver solar), de radia-ción terrestre, etc.

Radiación solar ver Solar

Reflexión Cambio de dirección de una onda que se propaga en un medio transpa-rente cuando llega a la frontera con un medio opaco. El rayo reflejado salecon el mismo ángulo de desviación que el rayo incidente (por conven-ción, este ángulo se toma con respecto a la normal a la superficie refle-xiva). La reflexión puede ser total o parcial.

Refracción Desviación de la propagación de una onda que pasa oblicuamente de unmedio transparente a otro. El ángulo de desviación depende del índice derefracción de los dos medios. Un rayo sufre una desviación mayor cuandopasa a un medio cuyo índice de refracción es más elevado.

Sahara Del árabe sahra, “zona plana sin agua”. Desierto al norte de África, que seextiende desde el Atlántico hasta el mar Rojo y del Mediterráneo hastaMalí, Níger, Chad y Sudán. Es el mayor deserto del mundo. Con unasuperficie de más de 9 millones de km2, ocupa la cuarta parte de África.Se eleva hasta los 3.300 metros en el Hoggar y el Tibesti. La pluviosidadanual es, en promedio, inferior a 50 milímetros y la temperatura hallegado a 58 °C.

Sahel Del árabe sahel, “rivera”. Zona de transición entre el Sahara y Sudán. Porsu ritmo climático anual, pertenece al dominio tropical húmedo. Pero lalongitud y el rigor de la estación seca lo ubican también entre las regionessemiáridas tropicales, entre las cuales es el ejemplo de referencia en razónde su gran extensión y de su disposición rigurosamente zonal. Golpeadodesde 1967 por sequías con consecuencias dramáticas, el Sahel ha susci-tado un gran movimiento de interés humanitario y científico.

Saturno ver Planetas gigantes


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Solar (constante, radiación, manchas, viento) La constante solar (flujo de radiación solar a la distancia promedio entreel Sol y la Tierra) vale 1.368 watts por metro cuadrado. A la escala de lahistoria de la Tierra, es probable que haya variado mucho (aumentado enuna fracción importante). Durante el corto período en que ha sidomedida, ha variado menos del 0,1%. Pero esta variación, que refleja lasfluctuaciones de la actividad solar, existe y su impacto sobre el clima es untema de debate. Se observa un gran número de centros activos (manchassolares) durante períodos que se repiten cada 11 años. La fase de ascensode cada ciclo, que dura 4,5 años, es más rápida que la de descenso(6,5 años). El período es en realidad de 22 años a causa del comporta-miento opuesto de los dos hemisferios solares. La actividad solar y el cicloestán ligados a la regeneración del campo magnético en el interior del Sol.Los efectos de la actividad solar sobre la parte alta de la atmósfera terrestreson espectaculares durante las grandes erupciones. Hay tres tipos deelementos involucrados: la radiación electromagnética, las partículasionizadas y las perturbaciones debidas al viento solar.

Subsidencia ver Ascendencia.

Subtropical(es) Regiones del mundo situadas hacia los 30° de latitud, justo al norte deltrópico de Cancer (23,5° N) y al sur del trópico de Capricornio (23,5° S).

Tectónica de placas Teoría según la cual la litósfera (corteza terrestre) está fracturada en placasque se desplazan unas respecto de las otras, empujadas por las corrientesconvectivas del manto. Las velocidades de desplazamiento de las placasvan de 1 a 20 centímetros por año. Las deformaciones que se producen enla corteza terrestre ocurren únicamente entre las placas o en sus bordes.Pueden ser: • Movimientos verticales que modifican el relieve. • Movimientos horizontales que aproximan a las placas entre sí, de modo

que la compresión ocasionada da origen a cadenas montañosas.• Movimientos horizontales que alejan a las placas entre sí, de modo que

se separan y la distensión ocasionada origina las cuencas oceánicas y surelieve sumergido. Las zonas de distensión son también zonas de acti-vidad volcánica importante. La separación es compensada por el movi-miento de las placas que se aproximan entrando a veces en colisión.


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Teledetección Etimológicamente “detección a distancia”. Término utilizado para describirlos métodos que hacen uso de sensores embarcados a bordo de aviones, omás a menudo de satélites (teledetección espacial).

Temperatura absoluta ver Kelvin (grados)

Termoclina El sufijo “clina” designa una capa cuyas propiedades físicas o químicaspresentan un fuerte gradiente. La termoclina es una zona de fuerte varia-ción de la temperatura del mar en función de la profundidad. Separa lacapa homogénea y caliente de la superficie de las capas profundas frías.

Testigo de hielo Muestra de hielo obtenida a través de una perforación. A partir demediados de los años 1960, los científicos comprendieron el interés deinterrogar la memoria del hielo acumulado durante cientos de miles deaños, especialmente en Groenlandia, el Ártico y la Antártida. En el año2002, un equipo europeo perforó la banquisa antártica a más de3.000 metros, correspondientes a 700.000 años de clima. La perforaciónmás profunda data de 1999, fue realizada en la estación rusa Vostok en laAntártida y alcanza alrededor de 3.600 metros.

Tonelada de carbono equivalenteLa tonelada petróleo equivalente es una unidad convencional de energíaequivalente a 44.600 millones de joules, o 11.600 kWh, que es la energíaliberada por la combustión de una tonelada de petróleo. La tonelada decarbono equivalente se definió de manera análoga. Más que medir el pesode dióxido de carbono, los economistas hablan de carbono equivalente.Por definición, un kilogramo de CO2 vale 0,273 kilogramos de carbonoequivalente, es decir el peso de carbono solo en el compuesto dióxido decarbono (gas carbónico). Para los principales gases de efecto invernadero,los equivalentes en carbono por kilogramo emitido son, para un períodode 100 años: • dióxido de carbono 0,27 • metano 5,73 • protóxido de nitrógeno 84,5 • hidrofluorocarbonos de 38 a 3.191 • hexafloruro de azufre 6.518


160 Glosario

Esta medida tiene en cuenta la absorción infrarroja resultante de agregar ala atmósfera un kilogramo del compuesto considerado, comparada a laque resulta de agregar un kilogramo de dióxido de carbono para unperíodo de tiempo determinado (ya que la concentración de los gasesagregados no disminuye de la misma manera en el tiempo).

Topex-Poseidon Satélite franco-americano lanzado en 1992 que mide, gracias a un altí-metro, las variaciones del nivel del mar con una precisión próxima a uncentímetro. El resultado de las observaciones de la “topografía del mar” esuna carta del nivel del mar respecto de una superficie geométrica de refe-rencia.

Tropical Perteneciente a las regiones vecinas de los trópicos, que están situadosactualmente en 23,27° de latitud.

Tropósfera La capa más baja de la atmósfera, que llega hasta una altura que varíaentre 7 y 15 kilómetros según la latitud. Está caracterizada por el hechode que la temperatura disminuye a medida que uno se eleva, fenómenoque se invierte cuando se pasa a la estratósfera.

Ultravioleta Radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendidaentre 0,4 micrómetros y 10– 8 metros (0,01 micrómetros).

Upwelling Sinónimo de “afloramiento de agua”. Este término se utiliza sobre todopara designar el fenómeno que ocurre cerca de las costas cuando las aguasde superficie son empujadas mar adentro por el viento y son reemplazadaspor aguas más profundas, frías y ricas en nutrientes. Cuando los vientos olas corrientes provocan una ascendencia de aguas profundas en alta mar,el término divergencia es más utilizado.

Viento solar ver Solar

Venus ver Planetas telúricos


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Visible Radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendidaentre los 0,4 y 0,8 micrómetros. El ojo humano está adaptado parapercibir solamente esta parte del espectro de ondas electromagnéticas.

ZITC = Zona Intertropical de Convergencia o Ecuador Meteorológico Zona en la cual convergen los alisios de los dos hemisferios. Se halla, enpromedio, 5° al norte del ecuador geográfico. Su posición varía con lasestaciones, ya que se desplaza hacia el norte durante el verano boreal. Suposición corresponde con frecuencia al máximo de temperatura del aguade mar superficial.

ZonalEn el sentido de los paralelos terrestres.


Para saber más163

Burroughs, W. 2000. L’encyclopédie du climat. Lausana, Delachaux et Niestlé. Chapel, A.; Fieux, M.; Jacques, J.-M.; Jacques, G.; Laval, K.; Legrand, M.;

Le Treut, H. 1996. Océans et atmosphère. París, Hachette Éducation. Duplessy, J.-C.; Morel, P. 1990. Gros temps sur la planète. París, Odile Jacob.

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Documents

El Cambio climático; IOC ocean forum; 2005