El glaciar Jakobshavn

Leía hoy en el periódico La Vanguardia, en la página del tiempo, que "el glaciar Jacobshavn, que produjo el iceberg que hundió el Titanic en 1912, se mueve a un ritmo récord de 17 km al año. En diez años, ha elevado 1 mm el nivel del mar".

Este glaciar se encuentra en la costa oeste de Groenlandia y, efectivamente, su frente ha retrocedido mucho. De todos los glaciares de la isla, el Jakobshavn es el que más hielo ha perdido. Podemos ver esta pérdida en la foto, tomada desde el satélite Landsat el día 13 de octubre del año pasado, al final de la época de fusión del hielo. La línea verde indica el frente del glaciar en las mismas fechas a mediados de los 1980, la línea roja en 2000 y la línea de puntos amarilla la del 13 de octubre de 2013. El cambio de los últimos 13 años es espectacular, y es probablemente debido al calentamiento global del planeta.

Groenlandia es la isla más grande del mundo. El 80% de su superficie está cubierta por una capa de hielo enorme. La capa de hielo de Groenlandia se ha desarrollado durante muchos miles de años. Año tras año se van acumulando capas de nieve que poco a poco se comprimen para convertirse en hielo. La cúpula de hielo tiene actualmente de más de 3.000 metros de altura en la parte superior. La masa total de la capa de hielo es de unos 2.900.000 km³ (cada km³ de hielo tiene un peso de unos 1000 millones de toneladas, y es equivalente a 1 gigatonelada = 1 Gt; 100 Gt de hielo fundido hacen aumentar el nivel global del mar de 0,28 mm). Si esta masa de agua dulce congelada se llegara a derretir el nivel global del mar se elevaría unos 7 metros.

Hasta hace poco, esta masa estaba más o menos en un estado de equilibrio. Estar en equilibrio significa que la cantidad de nieve que cae sobre la superficie es igual a la masa de hielo que se derrite o que va al mar en forma de icebergs. Se calcula que la pérdida de masa de la capa de hielo desde 1840 hasta ahora es igual a una subida del nivel del mar de 25 mm . Esta pérdida de masa de hielo parece que se ha acelerado en los últimos decenios:

-         Las medidas tomadas por satélite muestran que en el período 1992-2000 la capa de hielo perdió 51 Gt por año, equivalentes a un aumento del nivel global del mar de 0,14 mm por año.

-         Durante el periodo 2005-2010, se perdieron 263 Gt de capa de hielo por año, equivalentes a 0,73 mm de aumento del nivel del mar cada año.

-         Durante el periodo 2008-2012 el promedio anual de pérdida de masa de hielo se ha incrementado a 367 Gt, equivalente a 1,0 mm anuales de elevación del nivel del mar.

-         La pérdida de masa de hielo del año 2012 estableció un nuevo récord, con unas 482 Gt, mientras que en 2013 esta pérdida ha disminuido un poco, y se situó en 334 Gt.

Una explicación de las grandes pérdidas de masa de hielo de estos últimos años se basa en las variaciones de los patrones del clima estacional en Groenlandia, influenciados por la Oscilación del Atlántico Norte (NAO). La NAO es un modelo regional de sistemas de alta y de baja presión que hacen que las zonas del oeste y del sur de la isla estén dominadas alternativamente por el aire frío que viene desde el norte (fase positiva) y por el aire caliente desde el sur (fase negativa). Durante una buena parte del año 2012, el índice NAO estuvo en fase negativa y creó una situación con un aire más cálido y unos cielos más claros. La fase negativa ha sido menos frecuente durante el año 2013.

También influye en la aceleración de la fusión de la capa de hielo de Groenlandia que las temperaturas de verano en el Ártico de las últimas dos décadas son más altas que en cualquier momento de los últimos 2,000 años. Las temperaturas medias anuales medidas desde el año 2005 son las más altas desde que las medidas comenzaron en 1873. Este aumento de las temperaturas en la zona norte del planeta es casi seguro que es debida al aumento de la concentración de gases invernadero en la atmósfera.

Pero también han estado subiendo las temperaturas del mar, y esto es muy probablemente la explicación de por qué la descarga de hielo de los glaciares que terminan en la orilla del mar, como el Jacobshavn , haya acelerado .

La fusión acelerada de la capa de hielo de Groenlandia es preocupante para los que vivimos al borde del mar. No pasará nada grave en los próximos años, pero nuestros nietos, que ya han nacido, tendrán problemas cuando tengan la misma edad que nosotros tenemos ahora, si no los tienen antes, mientras continuemos quemado combustibles fósiles al ritmo que lo hacemos actualmente. En efecto, el Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC), en su último informe publicado hace pocas semanas, afirma que, de seguir emitiendo CO₂ a la atmósfera como hasta ahora, el nivel del mar aumentará entre 50 cm y 1 metro de aquí al año 2100. Puede parecer poco, pero se comerá muchas playas de nuestras costas mediterráneas. Y, si acaso la temperatura en la zona polar del hemisferio norte aumentara de 3 ºC (algo muy probable, ya que es la zona del planeta que más se calienta con las emisiones de CO₂), Groenlandia entraría en una fase crítica de desaparición masiva de sus hielos, tanto por fusión como por vaciado al mar de sus glaciares, lo que haría aumentar mucho más el nivel del mar en pocas décadas y, probablemente, contribuiría a la reducción o desaparición de la corriente del Golfo, dando como resultado unos inviernos mucho más fríos en toda Europa.

El calor contenido en el océano sigue aumentando

En el año 2013, la cantidad media de calor total contenido en los océanos desde 0 hasta 2.000 m de profundidad ha pasado de 16.187 ×10²² a 18.650 × 10²² joule, es decir, un aumento de 2.463 × 10²²  joule.

En el intervalo entre 0 y 700 m de profundidad esta cantidad de calor ha pasado de 10.941 × 10²²  a 12.601 × 10²²  joule, es decir, un aumento de 1.660 × 10²² joule.

Algunos explican el actual parón del calentamiento climático en la atmósfera por este aumento del calor de los océanos desde el año 2000.

Podemos observar como, cada vez que hay una erupción volcánica importante, la cantidad de calor contenida en los océanos disminuye. También varía en función de los eventos de El Niño.

Datos NOAA

Aumento de la sensibilidad del ciclo del carbono a la temperatura de las zonas tropicales

Se acaban de publicar los resultados de una investigación que muestra que un aumento de un grado en la temperatura tropical da lugar a alrededor de dos mil millones de toneladas adicionales de carbono que se liberan cada año a la atmósfera desde los ecosistemas tropicales, en comparación con los años 1960 y 1970 (A two-fold increase of carbon cycle sensitivity to tropical temperature variations)

Las simulaciones del modelo existente del Sistema Terrestre  indican que la capacidad de los ecosistemas terrestres tropicales para almacenar carbono disminuirá a lo largo del siglo XXI. Sin embargo, estos modelos no son capaces de dar el aumento de la sensibilidad del dióxido de carbono a las temperaturas tropicales que presenta este nuevo estudio.

Este estudio, junto con otro publicado en 2013, Sensitivity of tropical carbon to climate change constrained by carbon dioxyde variability, sugiere que la sensibilidad de los ecosistemas tropicales al cambio climático ha aumentado considerablemente en las últimas décadas. La variación anual de la concentración de dióxido de carbono es una manera muy útil para estudiar cómo los ecosistemas tropicales responden al cambio climático. 

Los modelos del ciclo del carbono de la tierra existentes actualmente proyectan que la absorción de carbono por la tierra en las regiones tropicales disminuirá su tamaño en respuesta a un aumento en el calentamiento y la sequía durante este siglo, probablemente causando una retroalimentación positiva del clima, pero no muestran este incremento en los últimos 50 años, tal vez debido a que estos modelos subestiman los efectos de la sequía en los ecosistemas tropicales.

Aumento de la concentración de CO₂ atmosférico

Se cree que las variaciones anuales del aumento de la concentración del CO₂ atmosférico son debidas a las fluctuaciones de los flujos de carbono en las zonas terrestres de los trópicos, ya que poniendo en un mismo gráfico el aumento de la concentración de CO₂ y la temperatura de las zonas terrestres tropicales se ve que hay una correlación evidente. Estudiando los datos más de cerca, la conclusión es que la sensibilidad del aumento de la concentración de CO₂ a la temperatura de las zonas tropicales ha aumentado en un factor 1,9 ± 0,03 en los últimos 50 años.

Comparación entre el aumento anual de la concentración de CO₂ y la anomalía de temperatura en la zona tropical (ambas curvas una vez eliminada la tendencia)

Sensibilidad del aumento de la concentración de CO₂ en la atmósfera relativa a la temperatura de la zona de los trópicos

Este aumento de la sensibilidad al cambio climático en los últimos 50 años podría indicar un cambio en el ciclo de carbono terrestre global.

Las temperaturas del año 2013

GISS (Goddard Institute for Space Studies) acaba de hacer públicos sus datos de temperatura del año 2013, que dan una anomalía global de + 0,61 ºC tomando como base el período de 30 años entre 1951 y 1980.

Vemos en el gráfico que la tendencia a un estancamiento de las temperaturas continúa, ya que la tendencia es, desde el año 2001 hasta el año 2013, de +0,001 ºC/año. Sin embargo, podemos observar también que el coeficiente de correlación de la recta de regresión es muy pequeño, lo que nos indica que esta tendencia no es significativa. En cambio, el coeficiente de correlación del período 1970-2000 es elevado, lo que indica que su tendencia es significativa.

 El período 2001-2013 continúa enmarcándose perfectamente en la tendencia del período 1970-2000, tanto en lo que se refiere a las anomalías globales como en las de los dos hemisferios. En el hemisferio norte, como en el sur, los coeficientes de correlación de las respectivas rectas de regresión del período 2001-2013 también tienen unos valores bajos que no permiten considerar que su tendencia sea significativa.

La evolución de las manchas solares del ciclo actual

Parece que el ciclo solar actual, el 24, ya ha llegado a su máximo. Es un ciclo que tardó en arrancar y que, de ser ciertas las previsiones, será parecido, en cuanto al número de manchas, al ciclo 14, el que tuvo menos manchas del siglo XX.

Aunque poco, esta menor actividad solar afectará al clima de la Tierra.

Las glaciaciones precámbricas (2)

Las temperaturas de la Tierra no han sido siempre las mismas. La superficie del planeta ha vivido alternativas de períodos cálidos y de períodos fríos. En inglés se designa los períodos cálidos como “greenhouse” y los períodos fríos como “icehouse”, que podríamos traducir como “planeta invernadero” y como “planeta igloo”. En la historia de la Tierra ha habido cuatro grandes períodos de planeta igloo, cada uno de los cuales se ha traducido por una o varias glaciaciones:

1 – hace unos 2.300 millones de años, al principio del proterozoico.

2 – hace entre 940 y 600 millones de años, a finales del proterozoico.

3 – hace entre 290 y 250 millones de años, en el pérmico.

4 – hace 2 millones de años, al final del plioceno, hasta el día de hoy.

Durante el período de calentamiento hacia un planeta invernadero, la atmósfera contiene cada vez más vapor de agua, lo que da lugar a una serie de reacciones en cadena: aumento de lluvias sobre los continentes, aumento de la alteración química de los silicatos, aumento de la producción y del aporte hacia los océanos de Ca²⁺, HCO₃^- y SiO₂, aumento de la precipitación de CaCO₃, aumento del almacenamiento de carbono en los sedimentos y en las rocas sedimentarias, lo que constituye una captación de carbono y una disminución de la concentración del CO₂ atmosférico, dando lugar a una disminución del efecto invernadero y a un enfriamiento del clima, lo que conduce a un planeta igloo.

Durante el período de enfriamiento hacia un planeta igloo, al disminuir la cantidad de vapor de agua en la atmósfera se produce una disminución de la alteración química que tiene como consecuencia una disminución de la captación del CO₂ atmosférico. El carbono almacenado en el CaCO₃ de los sedimentos y rocas sedimentarias durante el período de planeta invernadero precedente se engulle en las zonas de subducción y es devuelto a la atmósfera en forma de CO₂ por los volcanes, con la consecuencia de un aumento del efecto invernadero y de las temperaturas, y una vuelta al planeta invernadero.

En el proterozoico hubo dos períodos de planeta igloo. La primera, hace unos 2.300 millones de años, de la que ya hemos hablado en otra entrada, corresponde a varias glaciaciones mayores. La segunda duró más de 300 millones de años, y estuvo marcada por cuatro glaciaciones importantes:

No se han encontrado indicios que haya habido en la tierra otras glaciaciones desde entonces hasta el final del período proterozoico, hace entre 710 y 600 millones de años. Por tanto, el planeta estuvo libre de glaciaciones durante más de 1.500 millones de años. Se han encontrado indicios de glaciaciones en rocas datadas en estas fechas. Y fueron, probablemente, las glaciaciones más importantes de la historia del planeta, y que cubrieron toda su superficie. Se cree que pudo haber hasta cuatro glaciaciones (Age constraints on Precambrian glaciations and the subdivision of Neoproterozoictime), aunque hay discusiones sobre este tema:

- la glaciación Kaigas, hace entre 770 y 735 millones de años. Su existencia es dudosa y su período tiene una delimitación poco precisa

- la glaciación sturtiense, hace entre 715 y 680 millones de años

- la glaciación marinoense, hace entre 660 y 635 millones de años

- la glaciación varagiense, hace entre 585 y 582 millones de años, llamada también glaciación Gaskiers. Es la glaciación de la que se tiene una mejor precisión de su período y duración

La glaciación sturtiense toma su nombre de unos sedimentos glaciales en el sur de Australia, descubiertos y descritos en 1908 por el geólogo Walter Howchin. La característica de estos sedimentos es que contienen formaciones en las que se alternan capas con hierro y capas sin hierro. Las estructuras consisten en repetidas capas delgadas de óxidos de hierro, o bien magnetita o hematita, con bandas de esquisto y cuarzo. Algunas de las formaciones rocosas más antiguas conocidas de hace 3 mil millones años, presentan capas de hierro, y son una característica común en los sedimentos durante gran parte de la historia temprana de la Tierra, aunque son menos comunes desde hace 1.800 millones de años.

El concepto convencional para explicar este tipo de formaciones sedimentarias es que son el resultado de oxígeno liberado por cianobacterias fotosintéticas, que se combina con el hierro disuelto en los océanos terrestres para formar óxidos insolubles de hierro. Como las cianobacterias producían relativamente poco oxígeno, una vez éste se consumía en la formación de compuestos insolubles de hierro que precipitaban, se formaba otra capa de sedimentos sin compuestos de hierro. Hasta hace poco, se suponía que los escasos depósitos de hierro en capas que se formaron más tarde representan condiciones inusuales donde el oxígeno se agotó a nivel local y que las aguas ricas en hierro disuelto pudieron entrar, más tarde, en contacto con agua que contuviera oxígeno.

Pero hay otra explicación. Durante las glaciaciones, las aguas profundas de los océanos, cubiertas y separadas del aire por una capa de hielo de varios kilómetros de espesor, no se ventilaban, y la respiración biológica de los organismos que habitaban en ellas agotaba el oxígeno disuelto en el agua. De esta forma, el hierro, que emanaba de las fuentes termales del fondo del mar, se iba disolviendo en el agua marina, sin oxidarse ni precipitar. De ahí el color gris de los sedimentos depositados durante las glaciaciones. Por el contrario, durante las desglaciaciones, el deshielo de la superficie permitía de nuevo la ventilación del agua. Entonces, el hierro disuelto que se había ido concentrando en el agua se oxidaba y precipitaba masivamente en capas de arcillas ferruginosas rojas, que sucedían a los sedimentos grises anteriores.

En la figura siguiente se puede ver la datación de los sedimentos de capas de hierro alternadas con sedimentos sin hierro. Hay, en efecto, un período en que estos sedimentos no se encuentran, que va desde hace unos 1.800 millones de años hasta que reaparecen de nuevo, pero en cantidad mucho menor, hace unos 700 millones de años.

Otra indicación de que hubo glaciaciones durante el final del neoproterozoico es que el planeta casi dejó de ser apto para la vida. En muchas series sedimentarias de localidades situadas entonces en los trópicos aparecen estratos correspondientes a una fase tan fría que hace pensar que cesó la actividad biológica marina. Los análisis muestran que el carbono de esos estratos de carbonatos inorgánicos es muy pobre en su isótopo carbono-13, lo que indica falta o pobreza de actividad biológica marina. Ocurre que los organismos fotosintéticos oceánicos prefieren absorber dióxido de carbono con carbono-12 antes que con carbono-13, por lo que, cuando la vida es prolífica, suelen hacer que en el agua sea alta la concentración isotópica del carbono-13 sobrante. En consecuencia sube también la concentración del carbono-13 en los carbonatos inorgánicos, ya que estos se forman a partir del carbono disuelto en el océano. Por eso, la concentración pequeña de carbono-13 en los sedimentos carbonatados de las últimas fases de las glaciaciones neoproterozoicas indica lo contrario, que la actividad fotosintética marina fue entonces mínima, como podemos ver en la figura siguiente, extraída del artículo Calibrating the Cryogenian.

Producción y consumo de energía eléctrica en la España peninsular

El consumo de energía eléctrica peninsular del año 2013 ha sido de 243,3 TWh. Este consumo es un 2,2 % inferior al de 2012, y ha ido disminuyendo desde el año 2008, en que se alcanzó el máximo de consumo, con 262,0 TWh.

La generación neta ha sido de 260,3 TWh, un 3,1 % inferior a la de 2012. La diferencia entre la generación neta y el consumo son las pérdidas de transporte, los consumos de bombeo, los intercambios internacionales y el enlace península – Baleares.

La generación neta se ha producido de la manera siguiente:

-         hidráulica = 34,0 TWh, 13,0 % del total, en aumento considerable respecto a 2012.

-         nuclear = 56,8 TWh, 21,8 % del total, en disminución respecto a 2012.

-         carbón = 39,8 TWh, 15,3 % del total, en disminución respecto a 2012. El 34 % procede de carbón nacional, y el 66 % de carbón de importación. La proporción de carbón nacional ha caído respecto a los años 2011 y 2012, en los que fue del 55 y del 52 %, respectivamente.

-         ciclo combinado de gas = 25,0 TWh, 9,6 % del total, con una disminución muy importante respecto de los años anteriores, ya que en el año 2008 representó un 32,6 %, y ha ido disminuyendo desde entonces, al ir aumentando la producción de energía eólica.

-         eólica = 54,5 TWh, 20,9 % del total, en aumento constante.

-         otras energías especiales = 56,6 TWh, 21,7 % del total, también en constante aumento.

Las otras energías especiales (además de la eólica) se componen de:

-         hidráulica = 7,0 TWh, 2,7 % del total de generación neta.

-         solar fotovoltaica = 8,0 TWh, 3,1 % del total de generación neta.

-         solar térmica = 4,5 TWh, 1,7 % del total de generación neta.

-         térmica no renovable = 32,0 TWh, 12,3 % del total de generación neta.

-         térmica renovable = 5,0 TWh, 1,9 % del total de generación neta.

España ha sido exportadora de energía eléctrica, exportando 6,8 TWh, algo más de la mitad que en el año 2012.

Datos de REE