Los rayos cósmicos y los CFC como causantes del calentamiento global

En un documento publicado en Physics Reports a finales del año 2009, Cosmic-ray-driven electron-induced reactions of halogenated molecules adsorbed on ice surfaces: Implications for atmospheric ozone depletion and global climate change, su autor Qing-Bin Lu abre una nueva dimensión en el debate sobre lo que ha sido la causa del calentamiento global de finales del siglo XX y su aparente cese a principios del siglo XXI. La mayor parte de papel de Lu se dedica a describir un nuevo mecanismo de la destrucción del ozono por los rayos cósmicos, modelo que contrasta con el modelo convencional, basado en la acción de los clorofluorocarbonos (CFC).

Al final de su discusión, el autor hace algunas observaciones originales sobre los posibles efectos de la destrucción de la capa de ozono por los clorofluorocarbonos (CFC) y los rayos cósmicos sobre el cambio climático global.

El autor comienza por señalar que los CFC que destruyen la capa de ozono son también gases de efecto invernadero, que el IPCC ha considerado que proporcionan el 13 por ciento del forzamiento radiativo total producido por todos los gases de efecto invernadero de la atmósfera.

Sus datos impugnan el valor de esta evaluación, que considera demasiado bajo, declarando que las conclusiones del IPCC se basan más en simulaciones de modelos climáticos que en observaciones directas. A continuación, describe y considera ciertas medidas reales, de una manera novedosa.

Comparando las desviaciones anuales medias de la temperatura global (ΔT) respecto al año 1980, con las concentraciones efectivas equivalentes de cloro estratosférico (EESC, normalizada a su valor de 1980) durante el período de 1970-2008 (que cubre dos ciclos solares completos de 11 años) se encuentra que la desviación de la temperatura es una función bien definida del EESC, como puede verse en la figura, con un coeficiente de correlación (R) de la relación lineal entre los dos parámetros que es 0,89. Por supuesto, la correlación no prueba la causalidad, de la misma manera que tampoco se puede afirmar que la haya cuando se examina la relación similar entre la ΔT y la concentración de CO2 en la atmósfera a lo largo de la última parte del siglo XX y principios del siglo XXI.

Sin embargo, es importante señalar que, tras la aplicación del Protocolo de Montreal, el nivel total de halógenos en la atmósfera inferior tuvo un pico en 1994, mientras que se estima que el EESC sobre la Antártida alcanzó su punto máximo alrededor del año 2000, y después comenzó a declinar, al igual que la temperatura global, como se muestra en la figura. Y en base a la tendencia estimada del EESC para las próximas cuatro décadas, el análisis del autor sugiere que la Tierra podría continuar enfriándose (como ha ido haciendo durante la última década) hasta mediados del presente siglo o más allá.

Los datos observados apuntan a la posibilidad de que el calentamiento global observado en el siglo XX fuera causada predominantemente por los CFC, modulada por el agotamiento del ozono, y, con la disminución de la emisión de CFC a la atmósfera, el enfriamiento global puede haber comenzado a partir del año 2002.

El autor no afirma que ésta ha sido la causa del calentamiento/enfriamiento global, sino que indica solamente que es un tema que probablemente merece la atención de los científicos.

La influencia de las variaciones del sol en el clima

El año 2010 se publico el interesante artículo Sub-Milankovitch solar forcing of past climates: Mid and late Holocene perspectives, en el que los autores analizan el efecto de las variaciones de la radiación solar a largo plazo sobre el clima.

En el artículo se muestran evidencias que sugieren que los cambios de actividad solar de baja frecuencia podrían haber tenido una notable influencia en el clima del Holoceno, lo que podría tener una repercusión en el futuro del clima. Se observa un retraso en la respuesta del clima a las manchas solares. Está claro que este retraso tiene importantes implicaciones para las tendencias climáticas actuales y para los escenarios futuros del clima. En particular, el Sol se ha mantenido muy activo a lo largo del siglo XX, especialmente desde 1940. Este episodio es en realidad una de las características más notables del comportamiento solar durante el Holoceno.

Variabilidad del número de manchas solares.

Observaciones (Hoyt and Schatten, 1998) y reconstrucciones (Solanki et al., 2004) del número de manchas solares durante el Holoceno, ambas en promedios de 10 años.

Durante los siglos y los milenios anteriores, el nivel de actividad del Sol se mantuvo variable, pero el reciente episodio en la actividad solar no sólo es anormalmente alto, sino que el alto nivel de actividad se ha prolongado durante un período de tiempo inusualmente largo. Durante los últimos 11 milenios, el número de manchas solares promedio fue de 28,7, mientras que desde el año 1940, el promedio ha llegado a un número anormalmente alto de 75 por década. Este episodio anómalo contribuye al aumento de las tendencias de la temperatura de la era moderna.
 

Reconstrucción de las temperaturas desde el año 5.500 aC hasta el 2.004 dC en variaciones multicentenarias, con indicación de los períodos de enfriamiento llamados Denton-Karlen

De hecho, la variabilidad solar podría haber contribuido a los cambios de temperatura global, en períodos de tiempo decenales y más largos, a lo largo de los pasados 150 años. Por otra parte, se obtiene una correlación particularmente alta entre los registros de la actividad solar y la temperatura con un tiempo de respuesta de 11 años. Sin embargo, desde el año 1970, el aumento de las temperaturas ha sido más rápido de lo esperado exclusivamente por la evolución de la actividad solar, lo que ha llevado a la conclusión de que el Sol probablemente ha contribuido en menos del 30 % del calentamiento global desde esa fecha.

Reconstrucciones del número de manchas solares y de la temperatura del holoceno. Se consideran dos períodos: 5.500 a 1 AC y 1 a 1.990 dC. Los intervalos de la anomalía climática medieval (MCA) y la pequeña edad del hielo (LIA) están señalados con flechas. Se observa un retraso de unos 70 años de la temperatura respecto de las manchas solares.

En este contexto, es esencial darse cuenta de que, si bien la actividad solar ha sido anormalmente alta, se ha producido una disminución secundaria de la actividad desde finales de la década de 1980 y que parece que el Sol ha regresado a un estado como el que prevaleció en los años 1920. Además, se prevé que es poco probable que el estado de gran actividad del Sol continúe durante el siglo en curso.

Físicamente, los tiempos de respuesta tienden a ser más largos cuando la periodicidad de la variación es más larga. Por esta razón, el tiempo necesario para que el clima responda a las condiciones solares anormalmente altas no ha terminado, y su influencia continuará en el futuro.

El retraso en la respuesta del clima al episodio del siglo XX, en que el número de manchas solares fue anormalmente alto, aún no ha manifestado plenamente en las tendencias del clima, por lo que las temperaturas pueden seguir subiendo más de lo esperado debido al nivel actual de actividad energía solar, y aunque la concentración de gases de efecto invernadero se estabilice.

En consecuencia, si no se tiene en cuenta este retraso en los modelos climáticos y en las proyecciones que se hagan del clima, se produciría una subestimación de las tendencias de calentamiento del siglo XXI.

Polvo atmosférico y temperatura durante el período glacial

Los testigos de hielo taladrados en la Antártida por el proyecto EPICA (European Project for Ice Coring in Antractica) proporcionan un registro de la temperatura y el polvo que se remonta a unos 800.000 años.

La figura muestra la variación del polvo contenido en el aire y la temperatura de los testigos de hielo. Esto muestra que hay una clara relación inversa entre la temperatura y el polvo. En general parece que hay una tendencia a que las tasas de deposición de polvo aumentan durante las glaciaciones y se reducir rápidamente durante el siguiente calentamiento interglacial. La correlación en el gráfico no es perfecta debido a la falta de sincronía en las estimaciones de la edad de hielo que se utilizan para la temperatura y el polvo.

Se cree que el aumento en polvo asociado con períodos de frío tiene tres causas:

• Aumento de la desertificación,
• Aumento de la superficie de la tierra (debido a la disminución del nivel del mar)
• Los vientos crecientes.

De ellos, el predominante es el aumento de la desertificación. El aumento de la superficie debido a la bajada del nivel del mar es pequeño en relación con la superficie total de la tierra emergida, y unas temperaturas más bajas que sugieren que debería haber menos energía disponible para generar vientos. Todo lo cual nos conduce a pensar que el aumento del polvo durante las glaciaciones es debido, principalmente, a un aumento de la desertificación.

El análisis del polvo muestra que la mayoría de los depósitos de polvo pertenecen al hemisferio donde se tomó la muestra de hielo, lo que sugiere que el aumento de la desertificación en las glaciaciones es un fenómeno mundial. La conclusión es que los períodos cálidos se asocian con menos desertificación.

Los precios del petróleo vuelven a subir

Mirando el gráfico que da la evolución de los precios del petróleo, podemos ver cómo, después de un largo período en que el precio se mantenía estable a unos 20 dólares americanos por barril, el 14 de julio de 2008 llegó a valer 142,4 $/barril. Hay quien considera que este aumento del precio del petróleo fue el desencadenante de la crisis, que habría comenzado por ser una crisis de la economía real, pero que tuvo como consecuencia el desguace del frágil equilibrio financiero que la sustentaba.

Al caer el precio del petróleo a 35,8 $/barril a finales de 2008, parecía que la economía podría recuperarse relativamente fácilmente.

Pero la alegría siempre dura poco en casa del pobre, y el petróleo subió rápidamente desde que las economías se empezaban a recuperar. El mes de abril del año pasado costaba entre 123 y 127 $/barril, y se ha mantenido, desde entonces, a más de 100 $, para pasar del 118 $/barril estos últimos días, como se ve en el gráfico de los precios de los últimos años.

Si no nos apresuramos a disminuir nuestra dependencia del petróleo, la crisis seguirá, y no será, como en estos últimos tiempos, una crisis fundamentalmente financiera, sino que será una crisis de la economía real, de la que será mucho más difícil salir.

Precios del petróleo

La generación de energía eléctrica peninsular del año 2011

La producción neta de energía eléctrica ha registrado un descenso del 3,2 % respecto al año anterior. Esta caída de la producción ha situado el volumen de demanda al finalizar el 2011 en 264.529 GWh.

La demanda anual de energía eléctrica ha registrado un descenso del 2,1 % respecto al año anterior. Esta caída del consumo eléctrico ha situado el volumen de demanda al finalizar el 2011 en 255.179 GWh, valor similar al alcanzado en el 2006.

Los máximos anuales de demanda de potencia media horaria y de energía diaria se alcanzaron respectivamente el 24 y 25 de enero con 44.107 MW y 884 GWh, ambos inferiores en un 1,7 % y un 2,5 % respecto a los máximos históricos registrados en el 2007.

La potencia instalada aumentó en 1.879 MW, situando la capacidad total de generación al finalizar el año en 100.577 MW (un 1,9 % superior a la del año anterior). La gran mayoría de ese aumento de potencia (el 93 %) proviene de nuevas infraestructuras de origen renovable, principalmente eólicas (997 MW) y solares (674 MW).

La producción hidráulica de régimen ordinario se situó en 27.650 GWh, un 3 % inferior al valor medio del período 1998-2011 y un 28 % menor que el registrado en el 2010 (año destacado por una elevada hidraulicidad).

En cuanto al balance de producción, la mayor parte de las tecnologías han registrado caídas de producción respecto al año anterior, con significativos descensos de la hidráulica (un 28 %) y de los ciclos combinados (un 22 %). Por el contrario, las centrales de carbón duplicaron su generación respecto al 2010 y las tecnologías fotovoltaica y termoeléctrica tuvieron un incremento del 26% y del 193% respectivamente.

Respecto a la cobertura de la demanda, la nuclear se ha situado a la cabeza cubriendo el 21 % de la demanda (un 22 % en 2010), le siguen los ciclos combinados con una aportación del 19 % (un 23 % en 2010). En tercer lugar se han situado: la eólica que mantiene con un 16 % la misma representación que el año anterior, el carbón que eleva su contribución al 15 % (un 8 % en 2010) y la hidráulica que desciende al 11 % (un 16 % en 2010). El resto de tecnologías han mantenido una contribución similar al año anterior.

En conjunto, las energías renovables han cubierto el 33 % de la demanda, tres puntos menos que el año anterior, debido principalmente al descenso de generación de energía hidráulica.

Durante el 2011 la eolicidad, o viento disponible, ha sido notablemente menor que en el 2010, dentro de los relativamente estrechos márgenes de variabilidad de esta tecnología en términos de cómputo de la energía anual producida. Ello ha llevado a que durante el 2011 no se hayan superado los máximos de producción del año anterior. Sin embargo, el 6 de noviembre de 2011 a las 2.00 horas se registró un nuevo máximo de cobertura de la demanda con energía eólica (un 59,6 % frente al máximo anterior del 54,0 %), al coincidir una importante producción eólica con una demanda baja y un notable saldo exportador.

El aumento de generación con carbón por un lado, y la menor producción de otras fuentes de energía (hidráulica, eólica y nuclear) han dado lugar a un repunte de las emisiones de CO2 del sector eléctrico que se han estimado para el 2011 en 73 millones de toneladas, un 25 % más que en 2010.

El saldo de intercambios internacionales ha sido exportador en 6.105 GWh, un 27 % inferior al del 2010. Este descenso proviene principalmente de un cambio de signo en el saldo neto de intercambios a través de la interconexión con Francia que, tras ser exportador por primera vez en 2010, vuelve a ser importador por un valor de 1.189 GWh en 2011.

 

Notas

Los consumos de generación corresponden a la energía utilizada por los elementos auxiliares de las centrales, necesaria para el funcionamiento de las instalaciones de producción.

Los consumos de bombeo corresponden a la energía empleada en las centrales hidráulicas de bombeo para elevar el agua desde el vaso inferior hasta el superior para su posterior turbinación.

No hay ninguna necesidad de alarmarse sobre el calentamiento global

Leo en el blog del profesor Antón Uriarte que dieciséis científicos han publicado un artículo sobre el cambio climático en The Wall Street Journal del 27 de enero pasado. Entre ellos, Claude Allegre, antiguo ministro de educación francés y autor del libro L’Imposture Climatique.

El artículo es interesante, aunque nadie tiene la obligación de estar de acuerdo. Doy la traducción (ciertamente mejorable) para los que tengan pereza de leer el original en inglés:

No hay ningún argumento científico de peso para tomar medidas drásticas para "descarbonizar" la economía mundial.

Un candidato para un cargo público en cualquier democracia moderna puede tener que plantearse qué se debe hacer, si es que hay que hacer algo, respecto del calentamiento global. Estos candidatos deben entender que la afirmación, tantas veces repetida, de que casi todos los científicos piden que se haga algo espectacular para detener el calentamiento global, no es cierta. De hecho, un gran y creciente número de científicos e ingenieros no están de acuerdo de que se necesiten acciones drásticas contra el calentamiento global.

En septiembre pasado, el premio Nobel de física Ivar Giaever, un partidario del presidente Obama en las últimas elecciones, renunció públicamente a formar parte de la Sociedad Americana de Física (APS), con una carta que empieza así:

"No renuevo (el ser miembro de la Sociedad) porque no estoy de acuerdo con la declaración de la política de APS:" La evidencia es incontrovertible: el calentamiento global es real. Si no se adoptan acciones de mitigación, es probable que ocurran trastornos significativos para los sistemas físicos y ecológicos de la Tierra, los sistemas sociales, por la seguridad y para la salud humana. Tenemos que empezar a reducir ahora mismo las emisiones de gases de efecto invernadero". En la APS se encuentra bien que se discuta si la masa del protón cambia a través del tiempo y cómo se comporta un multiuniverso, pero ¿no se puede discutir la evidencia del calentamiento global?"

A pesar de una campaña internacional, que ya hace décadas que dura, para imponer el mensaje de que el aumento de la cantidad del "contaminante" dióxido de carbono acabará destruyendo la civilización, un gran número de científicos, muchos muy importantes, comparten las opiniones del Dr. Giaever. Y el número de científicos "herejes" está creciendo cada año que pasa. La razón es una colección de hechos científicos que son tozudos.

Quizá lo más incómodo es la falta de calentamiento global desde hace más de 10 años. Esto es conocido por los partidarios del calentamiento, como se puede deducir de los papeles del "Climategate" de 2009, leyendo el correo electrónico del científico experto en clima Kevin Trenberth: "El hecho es que por ahora no podemos explicar esta falta de calentamiento, y eso es vergonzoso". Pero esta falta de calentamiento sólo existe si uno se cree los modelos en los que las "retroalimentaciones" del vapor de agua y las nubes amplifican muchísimo el pequeño efecto del CO2.

La falta de calentamiento durante más de una década (de hecho, un calentamiento menor de lo previsto el Panel Intergubernamental de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (IPCC) desde que hace 22 años comenzó a publicar proyecciones del aumento de la temperatura) sugiere que los modelos han exagerado enormemente la cantidad de calentamiento que puede causar el aumento de la concentración de CO2. Ante esta dificultad, los que promovían las alarmas han cambiado su matraca sobre el calentamiento por la de las temperaturas extremas, y así pueden atribuir al CO2 cualquier cosa extraña que pase en el clima.

El hecho es que el CO2 no es un contaminante. El CO2 es un gas incoloro e inodoro, que cada uno de nosotros exhala en concentraciones importantes, y es un componente clave del ciclo de vida de la biosfera. Las plantas se comportan mejor con más CO2, de modo que los operadores de invernaderos a menudo aumentan de un factor de tres o cuatro las concentraciones de CO2, para conseguir un crecimiento mejor. Esto no es sorprendente ya que las plantas y los animales evolucionaron cuando las concentraciones de CO2 eran 10 veces más importantes que las de ahora. Variedades mejores de plantas, fertilizantes químicos y una gestión agrícola más eficaz han contribuido al gran aumento de los rendimientos agrícolas del siglo pasado, pero es casi seguro que una parte de este aumento se debe al CO2 adicional de la atmósfera.

Aunque el número de científicos públicamente disidentes aumenta, muchos jóvenes científicos dicen en voz baja que también tienen serias dudas sobre el mensaje oficial sobre el calentamiento global, pero que tienen miedo de hablar por miedo a no ser promovidos, o algo peor. Y tienen buenas razones para preocuparse. En 2003, el Dr. Chris de Freitas, el editor de la revista Climate Research, se atrevió a publicar un artículo, revisado por especialistas, con la conclusión políticamente incorrecta (aunque conclusión era correcta) de que el reciente calentamiento no es inusual en el contexto de los cambios climáticos de los últimos mil años. La institución internacional de partidarios del calentamiento hicieron rápidamente una campaña dirigida a destituir al Dr. de Freitas de su puesto de trabajo editorial y a despedirlo de su trabajo en la universidad. Afortunadamente, el Dr. De Freitas fue capaz de mantener su puesto de trabajo en la universidad.

Esta no es la manera como se supone que la ciencia debe funcionar, pero ya ha pasado otras veces, por ejemplo, en el período en el que Trofim Lysenko había secuestrado la biología a la Unión Soviética. Los biólogos soviéticos que dijeron públicamente que creían en los genes (que Lysenko decía que eran una ficción burguesa) fueron despedidos de sus puestos de trabajo. Muchos fueron enviados a los gulags y algunos fueron condenados a muerte.

¿Por qué hay tanta pasión por el calentamiento global, y por qué se ha convertido en un tema tan molesto, tan molesto que la Sociedad Americana de Física, de la que el Dr. Giaever dimitió hace unos meses, negó la solicitud aparentemente razonable de muchos de sus miembros de eliminar la palabra "incontrovertible" de su descripción de un problema científico? Hay varias razones, pero un buen lugar para comenzar es la vieja pregunta ¿"cui bono (a quién beneficia)?" O su actualización moderna, "Sigue el dinero".

El alarmismo sobre el clima aporta grandes beneficios para muchos, proporcionando fondos gubernamentales para la investigación académica y proporcionando una razón para que las burocracias gubernamentales vayan creciendo. El alarmismo también ofrece una excusa a los gobiernos para aumentar los impuestos, para aumentar los subsidios (financiados por los contribuyentes) para las empresas que saben cómo funciona el sistema político, y son un atractivo para hacer grandes donaciones a fundaciones de caridad que prometen salvar el planeta. Lysenko y su equipo vivieron muy bien, y defendían ferozmente su dogma y los privilegios que les aportaba.

Hablando en nombre de muchos científicos e ingenieros que han estudiado cuidadosamente y de forma independiente la ciencia del cambio climático, tenemos un mensaje para cualquier candidato a un cargo público: No hay ningún argumento científico urgente para tomar medidas drásticas para "descarbonizar" la economía mundial. Incluso si uno acepta las predicciones climáticas exageradas del IPCC, las políticas agresivas para regular los gases de efecto invernadero no se justifican económicamente.

Un estudio reciente sobre una amplia variedad de opciones políticas, hecho por el economista de Yale William Nordhaus, demostró que el ratio más alto de beneficio sobre coste se consigue con una política que permita 50 años más de crecimiento económico sin poner trabas los gases de efecto invernadero. Esto sería especialmente beneficioso para las partes menos desarrolladas del mundo, a quienes les gustaría compartir algunas de las ventajas de bienestar material, salud y esperanza de vida que ya disfrutan las partes desarrolladas del mundo. Muchas otras respuestas políticas tienen un rendimiento negativo de las inversiones. Y es probable que más CO2 y el calentamiento moderado que pueda resultar tendrán un beneficio general por el planeta.

Si los dirigentes electos se sienten obligados a "hacer algo" sobre el clima, recomendamos que ayuden a los excelentes científicos que están mejorando nuestra comprensión del clima con instrumentos bien diseñados colocados en los satélites, los océanos y la tierra, y con el análisis de los datos de observación. Si comprendemos mejor el clima, podremos hacer frente mejor a su naturaleza siempre cambiante, que ha complicado la vida humana a lo largo de la historia. En conclusión, una gran parte de la enorme inversión privada y del gobierno sobre el clima tiene una necesidad urgente de sufrir una revisión crítica.

Todos los candidatos deberían apoyar las medidas racionales para proteger y mejorar nuestro medio ambiente, pero no tiene absolutamente ningún sentido que se dé apoyo a programas costosos que desvían recursos de las necesidades reales y se basan en afirmaciones alarmantes pero insostenibles de una evidencia "incontrovertible".

La energía nuclear en el Japón: ¿demasiado grande para quebrar?

¿Cuál es el futuro de la energía nuclear en el mundo después de la catástrofe de Fukushima? Esta es una pregunta que sin duda no deja dormir tranquilos a un montón de gente en todo el mundo. Tanto de la industria como de los gobiernos.

Los partidarios de la energía nuclear esperan que la energía nuclear se recupere una vez que la publicidad en torno a Fukushima se vaya apagando. Han puesto sus esperanzas en particular en el esperado auge nuclear de China, de la India y de otros países en el sudeste de Asia y el Medio Oriente. Otros no están tan seguros. Los problemas de seguridad, de eliminación de residuos nucleares y la proliferación de materiales nucleares en realidad no han sido resueltos. ¿No es probable que las cosas puedan ir mal de nuevo en los "nuevos" países nucleares? Y tal vez mucho peor que en los antiguos.

Para el propio Japón de la catástrofe de Fukushima es particularmente amargo. Ningún país del mundo, incluyendo Francia, había construido su futuro basándose tanto en la energía nuclear como en el Japón. No sólo la energía nuclear suministra el 30% de la electricidad del Japón, sino también había planes en firme para ampliar su participación en el suministro japonés y para convertirlo en un producto nuevo de exportación japonesa. Con el Japón superado tecnológicamente por un buen número de sus competidores asiáticos, el país tenía la esperanza de que su liderazgo en la tecnología nuclear lo convirtiera en el motor principal del renacimiento nuclear de Asia.

De hecho, el Japón todavía no ha renunciado a sus sueños nucleares, a pesar del revés de Fukushima. Como el presidente del Foro Atómico Industrial del Japón, Takuya Hattori, dijo recientemente: "No tenemos materias primas. Nuestra población está envejeciendo Tenemos que tener algo que nos haga competitivos La tecnología es nuestro pilar más importante. Por esto las exportaciones nucleares son nuestra estrategia para el futuro."

La pregunta es, ¿qué lecciones ha aprendido Japón de Fukushima? ¿Y qué lecciones debe aprender el resto del mundo? Tal vez uno de los aspectos más interesantes es que, a diferencia de Europa, no ha habido una liberalización en el sector eléctrico japonés. La industria nuclear japonesa es el producto de un cartel público y privado, impulsado de arriba hacia abajo, que ha sido capaz de protegerse de la competencia y de la transparencia durante muchas décadas. Sin duda, ahí hay una lección que aprender.

Aunque el lobby nuclear en Japón parece darse cuenta de que tiene que cambiar, mantiene una convicción profundamente arraigada de que es indispensable para el futuro del país. De que es demasiado grande para quebrar. Esta actitud, además, lleva un mensaje que puede ser instructivo para Europa.

European Energy Review – 06.02.2012