Una nueva historia de 66 millones de años sobre el dióxido de carbono no ofrece mucho consuelo para el presente.

7 de diciembre de 2023

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corrección de pruebas por la Escuela de Clima de Columbia

Una nueva revisión masiva de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono antiguo y las temperaturas correspondientes muestra una imagen desalentadora de hacia dónde se dirige el clima de la Tierra. El estudio cubre registros geológicos que abarcan los últimos 66 millones de años, poniendo las concentraciones actuales en contexto con el tiempo profundo.

Entre otras cosas, indica que la última vez que el dióxido de carbono atmosférico alcanzó consistentemente los niveles actuales impulsados ​​por humanos fue hace 14 millones de años, mucho más tiempo de lo que indican algunas evaluaciones existentes. Afirma que el clima a largo plazo es muy sensible a los gases de efecto invernadero, con efectos en cascada que pueden evolucionar a lo largo de muchos milenios.

El estudio fue realizado durante siete años por un consorcio de más de 80 investigadores de 16 naciones. Aparece en la revista Science.

"Sabíamos desde hace mucho tiempo que agregar CO2 a nuestra atmósfera aumenta la temperatura", dijo Bärbel Hönisch, geoquímica del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, quien coordinó el consorcio. "Este estudio nos da una idea mucho más sólida de qué tan sensible es el clima a lo largo de largos períodos de tiempo".

Las estimaciones más aceptadas indican que en escalas de décadas a siglos, cada duplicación de CO2 atmosférico elevará las temperaturas globales promedio entre 1.5 y 4.5° Celsius (2.7 y 8.1° Fahrenheit). Sin embargo, al menos un estudio ampliamente leído recientemente argumenta que el consenso actual subestima la sensibilidad planetaria, situándola en un calentamiento de 3.6 a 6°C por duplicación.

En cualquier caso, dadas las tendencias actuales, todas las estimaciones sitúan al planeta peligrosamente cerca o más allá del calentamiento de 2° que podría alcanzarse en este siglo, y del cual muchos científicos coinciden que debemos evitar si es posible.

A fines del siglo XVIII, el aire contenía alrededor de 280 partes por millón (ppm) de CO2. Ahora estamos en 420 ppm, un aumento de aproximadamente el 50%; para fines de siglo, podríamos llegar a 600 ppm o más. Como resultado, ya estamos en alguna parte de la curva incierta de calentamiento, con un aumento de aproximadamente 1.2° C (2.2° F) desde finales del siglo XIX.

Independientemente de las temperaturas que se manifiesten eventualmente, la mayoría de las estimaciones de calentamiento futuro se basan en estudios de cómo las temperaturas se relacionaron con los niveles de CO2 en el pasado. Para esto, los científicos analizan materiales que incluyen burbujas de aire atrapadas en núcleos de hielo, la química de los suelos antiguos y sedimentos oceánicos, y la anatomía de hojas de plantas fósiles.

Los miembros del consorcio no recopilaron nuevos datos; en cambio, se reunieron para clasificar los estudios publicados y evaluar su confiabilidad basándose en conocimientos en evolución. Excluyeron aquellos que consideraron caducos o incompletos a la luz de nuevos hallazgos, y recalibraron otros para tener en cuenta las últimas técnicas analíticas. Luego calcularon una nueva curva de 66 millones de años de CO2 versus temperaturas basada en todas las pruebas hasta ahora, llegando a un consenso sobre lo que llaman "sensibilidad del sistema terrestre". Según esta medida, se predice que una duplicación de CO2 calentaría el planeta entre 5 y 8° C.

El gran inconveniente: la sensibilidad del sistema terrestre describe cambios climáticos durante cientos de miles de años, no las décadas y siglos que son inmediatamente relevantes para los humanos. Los autores dicen que a largo plazo, los aumentos de temperatura pueden surgir de procesos terrestres entrelazados que van más allá del efecto invernadero inmediato creado por el CO2 en el aire. Estos incluyen el derretimiento de las capas de hielo polares, que reduciría la capacidad de la Tierra para reflejar la energía solar; cambios en la cobertura vegetal terrestre; y cambios en las nubes y aerosoles atmosféricos que podrían tanto aumentar como disminuir las temperaturas.

"Si quieres que te digamos cuál será la temperatura en el año 2100, esto no te lo dirá. Pero sí tiene una influencia en la política climática actual", dijo la coautora Dana Royer, paleoclimatóloga de la Universidad Wesleyan. "Fortalece lo que ya creíamos que sabíamos. También nos dice que hay efectos lentos y en cascada que durarán miles de años".

Hönisch dijo que el estudio será útil para los modeladores de clima que intentan predecir qué sucederá en las próximas décadas, ya que podrán incorporar las observaciones recientes y sólidas en sus estudios y desentrañar los procesos que operan en escalas de tiempo cortas versus largas. También señaló que todos los datos del proyecto están disponibles en una base de datos abierta y se actualizarán de forma continua.

The new study, covering the so-called Cenozoic era, does not radically revise the generally accepted relationship between CO2 and temperature, but it does strengthen the understanding of certain time periods, and refines measurements of others.

The most distant period, from about 66 million to 56 million years ago, has been something of an enigma, because the Earth was largely ice free, yet some studies had suggested CO2 concentrations were relatively low. This cast some doubt on the relationship between CO2 and temperature. However once the consortium excluded estimates they deemed the least dependable, they determined that CO2 was actually quite high—around 600 to 700 parts per million, comparable to what could be reached by the end of this century.

The researchers confirmed the long-held belief that the hottest period was about 50 million years ago, when CO2 spiked to as much as 1,600 ppm, and temperatures were as much as 12°C higher than today. But by around 34 million years ago, CO2 had dropped enough that the present-day Antarctic ice sheet began developing.

With some ups and downs, this was followed by a further long-term CO2 decline, during which the ancestors of many modern-day plants and animals evolved. This suggests, the paper's authors say, that variations in CO2 affect not only climate, but ecosystems.

The new assessment says that about 16 million years ago was the last time CO2 was consistently higher than now, at about 480 ppm; and by 14 million years ago it had sunk to today's human-induced level of 420 ppm. The decline continued, and by about 2.5 million years ago, CO2 reached about 270 or 280 ppm, kicking off a series of ice ages. It was at or below that when modern humans came into being about 400,000 years ago, and persisted there until we started messing with the atmosphere on a grand scale about 250 years ago.

'Regardless of exactly how many degrees the temperature changes, it's clear we have already brought the planet into a range of conditions never seen by our species,' said study co-author Gabriel Bowen, a professor at the University of Utah. 'It should make us stop and question what is the right path forward.'

The consortium has now evolved into a larger project that aims to chart how CO2 and climate have evolved over the entire Phanerozoic eon, from 540 million years ago to present.

Journal information: Science

Provided by Columbia Climate School