La influencia del hollín en el calentamiento global

El hollín es el segundo mayor contribuyente al calentamiento global, y su influencia en el clima ha sido muy subestimado, según un nuevo estudio publicado recientemente, titulado Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment. Se trata de un estudio muy relevante, de más de 200 páginas, que ha necesitado 4 años.

Los motores diésel  los incendios forestales y muchas otras fuentes emiten partículas de hollín a la atmósfera. Además de causar problemas de salud respiratoria, el hollín también calienta el clima. Durante décadas, su impacto sobre el clima ha sido la fuente de muchos debates.

El estudio presenta por primera vez un análisis completo y cuantitativo de la función del hollín en el sistema climático. Sus resultados indican el hollín viene después del dióxido de carbono y se sitúa delante del metano como la causa principal del calentamiento global debido a las actividades humanas, y que su influencia en el clima ha sido subestimada, confirmando algunos estudios anteriores.

Esquema de los procesos que controlan la distribución del hollín en la atmósfera y su influencia sobre el clima

Las estimaciones de la influencia del hollín en el calentamiento global multiplican por dos las del IPCC (Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático) del 2007.

El total de emisiones de hollín se estima en 7.620 toneladas en el año 2000, como se ve en la figura siguiente.

El forzamiento directo de todas las fuentes de hollín se estima en 0,88 W/m2 (a comparar con 1,8 W/m2 para el CO2 y con 0,51 W/m2 para el metano). Sin embargo, el forzamiento directo del hollín no refleja otros mecanismos importantes, como su influencia sobre las nubes. Incluyendo todos los mecanismos, el forzamiento del hollín se estima en 1,1 W/m2.

El informe revela que el hollín es una causa importante del rápido calentamiento en el hemisferio norte en latitudes medias y altas, incluyendo el norte de Estados Unidos, Canadá, Europa septentrional y Asia septentrional. Sus efectos también se pueden sentir más al sur, induciendo cambios en los patrones de lluvia del monzón asiático.

La cuarta extinción

Se ha publicado recientemente un artículo titulado Volcanic Actívity triggered the End TriassicExtintion, que aporta nuevas pruebas de que la cuarta extinción conocida desde el Cámbrico se debió a una actividad volcánica masiva. Para ello han conseguido una precisión mucho mayor que la que se tenía hasta ahora en la datación de esta extinción masiva de hace más de 200 millones de años, que diezmó el 76 por ciento de las especies marinas y terrestres, marcando el final del período Triásico y el inicio del Jurásico, que fijan en 201,564 millones de años. Hasta ahora, la precisión era de 1 a 2 millones de años, y se ha podido reducir a 20.000 años, que es la precisión que han podido obtener del estudio de las capas sedimentarias estudiadas.

Este avance en la precisión es muy importante, ya que permite saber la duración de la actividad volcánica. No es lo mismo que los 2,5 millones de kilómetros cúbicos de lava de esta erupción hubieran sido lanzados durante un período de entre 1 y dos millones de años, que si lo hubieran sido durante una pocas decenas  de miles de años. En el primer caso hubiera tenido un impacto mucho menor que en el segundo.

Hace 200 millones de años existía el supercontinente Pangea, y estas erupciones se produjeron en la región llamada Provincia Magmática Central del Atlántico (CAMP), y dieron lugar a una enorme brecha que después formaría el océano Atlántico. El equipo determinó la edad de lavas basálticas y de otros tipos que se encuentran a lo largo de la costa este de los Estados Unidos, así como en Marruecos (ahora regiones lejanas, pero que hace 200 millones de años estaban unidas dentro del supercontinente Pangea). La brecha que fue separando estas masas de tierra fue también el lugar de la actividad volcánica de CAMP. Hoy en día, la geología de ambas regiones incluye rocas ígneas de las erupciones CAMP así como de rocas sedimentarias que se acumularon en un enorme lago. Los investigadores utilizaron una combinación de técnicas para la datar las rocas y señalar el comienzo y la duración de la actividad volcánica de CAMP.

Foto de la intrusión basáltica del final del Triásico en la orilla del Río Hudson, en Alpine, N.J.

Con estas dataciones mucho más precisas, se ha podido demostrar que la erupción en Marruecos fue la primera, seguida de las de Nueva Escocia y Nueva Jersey, que ocurrieron aproximadamente 3.000 y 13.000 años más tarde, respectivamente. Los sedimentos por debajo de esa época contienen polen, esporas y otros fósiles característicos de la era del Triásico, mientras que en los de arriba los fósiles desaparecen. Esta datación se ve reforzada por una capa de sedimento justo antes de la extinción que contiene granos minerales que proporcionan la evidencia de una de las muchas inversiones periódicas tierra de polaridad magnética.

Estudiando minuciosamente las capas alrededor de la época del final del Triásico y del inicio del Jurásico, se deduce que la fase inicial de la extinción se produjo en una sola capa, es decir, que esta fase inicial de la extinción llevó 20.000 años a lo sumo. Pero podría haber durado menos tiempo.

Se supone que la enorme actividad volcánica envió a la atmósfera grandes cantidades de dióxido de carbono y otros gases que pueden haber alterado drásticamente el clima de la Tierra, matando a miles de especies de plantas y animales. Es decir, muy probablemente, el mecanismo real que mató a las criaturas fue el cambio climático que siguió a la actividad volcánica.

Hoy en día, algunos científicos han propuesto que estamos al borde de una sexta extinción creada por el hombre. El crecimiento explosivo de la población humana, la actividad industrial y la explotación de los recursos naturales están empujando a muchas especies a la desaparición. La quema de combustibles fósiles, en particular, ha tenido como efecto el aumento del nivel de CO2 del aire más del 40 por ciento en sólo 200 años - posiblemente un ritmo tan rápido o más rápido que el del final del Triásico. El aumento actual de las temperaturas parece estar alterando los ecosistemas, y el CO2  que entra en el agua de mar está causando lo que podría ser el proceso más rápido de acidificación de los océanos durante al menos los últimos 300 millones de años, según un estudio de 2012. En cierto modo, opinan algunos científicos, la extinción del final del Triásico es análoga a la de hoy, y puede haber operado en una escala de tiempo similar. El registro geológico del final del triásico podría darnos una visión del posible impacto futuro de duplicar el CO2 atmosférico sobre las temperaturas globales, sobre la acidez del océano y sobre la vida en la tierra. Para ello hay que seguir investigando ya que aún no tenemos ninguna manera de saber exactamente cuánto CO2 se emitió a la atmósfera en ese momento, y cuales fueron sus efectos. 

El precio de la electricidad

Se acaba de celebrar la subasta de la energía eléctrica a precios regulados para el próximo trimestre, con un resultado realmente sorprendente, ya que el precio ha bajado un 15,7%. El precio es uno de los más bajos desde que comenzaron estas subastas, hace cuatro años.

Como el precio de la subasta representa más o menos el 50% del precio que pagamos (el resto es lo que se llama peaje o tarifa de acceso, y se fija por el estado), si no se tocara este peaje, la luz bajaría un 7 o un 8% a partir del mes de marzo.

Pero como esta parte de la tarifa, denominada peaje o de acceso, y que sirve para pagar las primas de las energías renovables (8.600 millones en 2012), el transporte y la distribución de la energía eléctrica (6.100 millones en 2012) , la compensación insular y extrapeninsular (1.600 millones en 2012), etc., y que el año pasado experimentó un déficit de 5.500 millones (ver detalle en la tabla final), llevando el déficit de tarifa acumulado a unos 29.000 millones, sería lógico que el gobierno aprovechara para aumentar este peaje, y que los precios no se movieran.

Sería lógico, pero el señor R. Zapatero no lo veía así, y el déficit fue aumentando hasta el ahogo actual. Veremos cuál será le decisión del señor Rajoy.

La pesca en el Mediterráneo y el cambio climático

Un equipo de científicos ha comprobado que la corriente de agua atlántica que irrumpe en el Mediterráneo a través del Estrecho de Gibraltar, comúnmente conocida entre los investigadores de la zona como “El Chorro Atlántico”, es la responsable de que el Mar de Alborán, ubicado en el extremo más occidental de la cuenca mediterránea, haya presentado tasas muy diferentes de captura de anchoas en distintos años. Durante el otoño e invierno de 2001, por ejemplo, se capturaron más de tres mil toneladas de anchoas, mientras que en el 2010 la cantidad no rebasó las doscientas toneladas. La investigación se ha publicado bajo el título Recruiting at the Edge: Kinetic Energy Inhibits Anchovy Populations in the Western Mediterranean

El Mar Mediterráneo presenta una alta tasa de evaporación que no es compensada con las precipitaciones. Además, cuenta con una suerte de desagüe: una corriente de aguas profundas mediterráneas pasan constantemente al Atlántico a través de los fondos del Estrecho de Gibraltar. El Mediterráneo suple este déficit de agua gracias a las fuertes corrientes que le inyectan agua desde el Atlántico.

Mapa del Mar de Alborán con estructuras de circulación estándar

WAG = Western Anticyclonic Gyre

EAG = Eastern Anticyclonic Gyre

En el Estrecho de Gibraltar, como punto donde el Océano Atlántico y el Mar Mediterráneo se unen, ocurre un particular intercambio: las aguas profundas mediterráneas pasan al Atlántico y las aguas superficiales atlánticas entran en el Mediterráneo. Este intercambio es una de las razones de la rica biodiversidad que caracteriza a la región y de su elevada producción primaria. El “chorro atlántico” irrumpe con gran intensidad en el Mediterráneo como si fuera una autopista de alta velocidad en las aguas del Mar de Alborán. El equipo de investigación ha comprobado que cuando esas aguas superficiales entran en mayor cantidad, se produce en la cuenca de Alborán una fuerte dispersión que desplaza los ejemplares de anchoa en estado larvario; lo que posteriormente repercute en bajas tasas de captura. El estudio permite pronosticar cuál sería el panorama pesquero futuro si las aguas mediterráneas se tornaran más salinas o cálidas.

Si, como consecuencia del cambio climático, se diera un escenario de escasez de lluvias, las aguas mediterráneas se harían más salinas y por lo tanto más densas y pesadas. Cuanto más pesadas, mayor sería la corriente de salida de aguas profundas desde el Mediterráneo, y como consecuencia el “chorro atlántico” irrumpiría en la superficie de Alborán con más potencia, causando así una mayor dispersión de larvas y menos capturas. Por el contrario, si se diera un escenario de aguas más cálidas, las aguas mediterráneas perderían densidad y el “chorro” atlántico sería menos intenso, causando menor dispersión y desplazamiento de larvas, y por lo tanto abundantes pescas futuras. El Mediterráneo parece enfrentar esas dos tendencias contrapuestas, aguas más salinas y cálidas, sin que resulte aún evidente a la comunidad científica si en el futuro el “chorro atlántico” será de mayor o menor intensidad.

Los investigadores combinaron la revisión de los registros históricos de Captura y de Captura por Unidad de Esfuerzo (CPUE), junto al estudio de otras variables como las corrientes superficiales, la energía cinética y la concentración de clorofila. Cuando el chorro atlántico entra con una poderosa energía cinética, aumenta la actividad en los primeros escalones de la cadena alimentaria, es decir, en la producción primaria; lo que quiere decir que habrá un mayor crecimiento de algas, plantas y microorganismos que son beneficiosos para la supervivencia de las anchoas jóvenes. Sin embargo, esa misma potencia mueve a las larvas de anchoa de sus lugares de cría habituales. Durante el año 2001 el motor atlántico fue particularmente débil, por lo que el Mar de Alborán permaneció excepcionalmente tranquilo. Durante este período, se capturaron enormes cantidades de anchoas en comparación con otros años.

Evolución del tonelaje bruto total pescado por los cerqueros en el NO de Alborán

Nueva estimación de la temperatura global de los últimos 11.000 años

La revista Science ha publicado el estudio A Reconstruction of Regional and Global Temperature for the past 11.300 years, en le que se reconstruyen las anomalías de temperatura regional y global de los últimos 11.300 años a partir de 73 registros distribuidos globalmente.

Al calentamiento de principios del Holoceno, entre 10.000 y 5.000 años antes de ahora, le siguió un enfriamiento en el Holoceno medio y tardío, de unos 0,7 ºC, que duró hasta hace unos 200 años.

Las temperaturas actuales no han superado los valores máximos del Holoceno, pero son más cálidas que en el 75 % de su historia.

Después del final de la última glaciación, que empezó hace unos 11.300 años, las temperaturas aumentaron en aproximadamente 0,6 °C hasta que llegaron a una meseta de 4.000 años entre el 9.500 y el 5.500 antes de ahora. A continuación, se inició un descenso a largo plazo que dio como resultado un enfriamiento de aproximadamente 0,7 °C hasta hace unos 200 años

La ventaja de esta reconstrucción de temperaturas respecto de las anteriores es que es global, mientras que las anteriores eran reconstrucciones regionales que no podían representar el contexto global.

Uno de los factores naturales que han afectado a la temperatura global durante los últimos 11.300 años es el cambio gradual en la distribución de la insolación solar asociada con la posición en relación con el sol de la Tierra. Durante el período más cálido del Holoceno, la Tierra estaba colocada de tal manera que hemisferio norte se calienta durante el verano. A medida que la orientación de la Tierra cambió, los veranos del hemisferio norte se volvieron más fríos. Los mayores cambios de temperatura fueron en el hemisferio norte, ya que es donde hay más masas terrestres.

Este estudio ha sido criticado por algunos científicos, fundamentalmente porque una gran parte de los fósiles estudiados eran marinos, por lo que, más que representar la evolución de la temperatura del aire, pueden representar la de los océanos.

La extensión del hielo ártico

El pasado 27 de febrero la extensión del hielo ártico alcanzó su, por ahora, máximo del invierno, con una superficie de 13,80 millones de kilómetros cuadrados. Puede que, durante el mes de marzo, esta extensión sea superada, aunque desde el 27 de febrero haya empezado a reducirse.

La tendencia de los máximos invernales tiene una tendencia a decrecer del orden de los 36.600 kilómetros cuadrados anuales desde que se empezaron a tener medidas por satélite, en el año 1979, mientras que la tendencia de los mínimos estivales decrece mucho más rápidamente, a razón de uso 73.400 kilómetros cuadrados por año.

Datos diarios de extensión del hielo ártico

PDO y temperatura global

La Oscilación del Pacífico Norte, más conocida como PDO (Pacific Decadal Oscillation) es una variación del clima del Pacífico que alterna fases de calentamiento y de enfriamiento cada 20 o 30 años. Esta oscilación se detecta midiendo las temperaturas de las aguas del Pacífico Norte (al norte del paralelo 20).

Esta oscilación afecta al clima, ya que el cambio en la situación de las masas de agua fría y agua caliente modifica el camino de las corrientes marinas. En la fase "fría" de la PDO encontramos una franja de agua más fría de lo normal en la parte este del Pacífico Norte (la costa de Estados Unidos) y una masa de agua más caliente de lo normal en forma de herradura que conecta el Pacífico norte con el Pacífico oeste y el Pacífico sur. En la fase "caliente" de la PDO, el Pacífico oeste se vuelve más frío y la franja del Pacífico este se calienta.

No hay una correlación directa entre las variaciones de la PDO y las temperaturas globales si consideramos los valores del mismo período. Una explicación puede ser que la acción de la PDO sobre el clima no sea inmediata, sino acumulativa. Para simular esta acción acumulativa, comparamos la media móvil de 25 años de la PDO con las temperaturas globales. Como los datos de la PDO comienzan al año 1900, la comparación será desde el año 1925 hasta ahora.

En el índice PDO medio de los últimos 25 años observamos, desde 1925 hasta ahora, cuatro períodos:

- de 1925 a 1948 tenemos un aumento de este índice medio de 25 años de 0,19 por década
- de 1949 a 1973, este índice disminuye de 0,43 por década
- de 1974 a 2001, este índice aumenta de 0,45 por década
- de 2002 hasta hoy, disminuye de 0,39 por década

Por lo que respecta a las temperaturas globales:

- de 1925 a 1948 hay un aumento de 0,12 ºC por década
- de 1949 a 1973, la temperatura global es casi plana, con un aumento de 0,03 ºC por década
- de 1974 a 2001, vuelve a aumentar, a razón de 0,16 ºC por década
- de 2002 hasta hoy, otro período casi plano, con un aumento de 0,5 ºC por década

Parece, por tanto, que hay un ciclo de unos 20 a 30 años en el índice PDO acumulado, por lo menos en los últimos 90 años. Cuando este índice aumenta, aumentan las temperaturas globales, y cuando disminuye, éstas se estancan. Si este ciclo continúa, la tendencia actual a la disminución durará otros 10 a 15 años, lo que podría dar lugar a que el actual estancamiento de las temperaturas globales dure otro tanto.

Otra cuestión es conocer la causa de estas variaciones cíclicas de la Oscilación del Pacífico Norte.