Opinión

Un brevísimo sumario de certezas e incertidumbres sobre el cambio climático

TRIBUNA

Alfonso M. Gañán Calvo | Domingo 02 de julio de 2023

El concepto del cambio climático es virtualmente omnipresente en los medios. La mayor o menor intensidad de esa presencia obedece a razones concomitantes de muy diferente naturaleza, e induce a pensar que depende de la oportunidad o la percepción de riesgo de los agentes dominantes del ecosistema sociopolítico mundial. La propia heterogeneidad de las razones, tanto declaradas como percibidas, genera en la opinión pública una dinámica en la que se observa tanto el clásico decaimiento, que puede ser reactivado conforme lo requieran los intereses dominantes, como una polarización no despreciable.

Sin embargo, conviene no frivolizar sobre un fenómeno inherente al propio desarrollo de nuestra civilización: se trata de la alteración significativa de ciertos índices atmosféricos, oceánicos y medioambientales producidos fundamentalmente por el consumo de combustibles fósiles y la producción de alimentos, que sostienen nuestro modo de vida y dieta actuales.

Sobre estos hechos existe completa certidumbre científica, y constituyen la base epistemológica del necesario debate. Por otro lado, la naturaleza ética de cualquier decisión que afecte a la población humana y su fututo obliga a una profunda reflexión: en términos prácticos, la historia enseña que toda medida o acción sin el suficiente aval ético resulta inaplicable a largo plazo por su potencial de generar grandes conflictos o su dificultad de imposición.

La certidumbre que puede ofrecer el conocimiento científico (base epistemológica) sobre el cambio climático puede cotejarse con los márgenes éticos de las medidas que actualmente se proponen, proponiendo los ámbitos de actividad con mayores oportunidades de superar potenciales crisis.

Entre la ingente información existente, una fuente fiable y compacta son los informes científicos del International Panel for Climate Change (IPCC). Es necesario enfatizar aquí que los resúmenes ejecutivos del IPCC dirigidos a los “decisión makers” (o clase política), en cuya elaboración no sólo intervienen científicos, no son la fuente indicada, sino los informes extensivos realizados por los especialistas de cada área. Sin embargo, su extensión, complejidad y prolijidad pueden quedar muy lejos del alcance la población general. Por tanto, es obligatorio desde el ámbito exclusivamente científico exponer un sumario estructurado de las principales certidumbres sobre el problema.

Entre los índices globales que, según un seguimiento fiable y constante desde hace décadas, presentan una mayor variación, la concentración de anhídrido carbónico (CO2) atmosférico es el más conspicuo. Esta concentración ha aumentado casi un 50% en los últimos 100 años. Es el mayor aumento por unidad de tiempo de un índice atmosférico fundamental del que se tenga conocimiento, y por tanto aquél sobre el que el foco mediático es predominante, de manera justificada.

Sin embargo, respecto a su papel en el conjunto de observaciones conocidas como cambio climático, el CO2 es uno más (y no el más importante instantáneamente) entre los llamados gases de efecto invernadero. Éstos son, por orden de importancia, el vapor de agua (con gran diferencia), seguido del CO2, el óxido nitroso (N2O), y el metano (CH4). En estos dos últimos tiene una influencia notable la producción de alimentos, fundamentalmente la carne. Por otro lado, la intensidad del efecto invernadero producido por cada gas (excluyendo el vapor de agua) resulta -casualmente, y a grosso modo- inversa a la concentración que presentan, de forma que, si bien el óxido nitroso tiene una concentración unos tres órdenes de magnitud inferior al anhídrido carbónico, el efecto del primero a iguales concentraciones es casi tres órdenes de magnitud superior a este último. Otra certidumbre bien establecida es que la intensidad del efecto invernadero del vapor de agua, dada su alta concentración en la atmósfera, es al menos unas cinco veces mayor que la del anhídrido carbónico.

También está perfectamente establecido que los gases de efecto invernadero son uno de los factores esenciales de que la vida, tal como la conocemos, exista en el planeta Tierra, y de que haya podido desarrollarse una civilización como la nuestra sobre su superficie. Sin ellos, y sin la atmósfera que los contiene, la radiación del Sol incidente sobre el planeta y su espectro (radiación “visible” o luz) no podría mantener una temperatura que permitiese que el agua estuviese en estado líquido y en un rango de temperaturas estrecho y óptimo para el desarrollo fisicoquímico de la vida. En efecto, estos gases retienen la radiación infrarroja reemitida hacia el espacio por la superficie terrestre cuando es calentada por los rayos solares, principalmente en el espectro visible.

El aumento (y su velocidad) de la concentración del anhídrido carbónico tiene varios efectos globales de naturaleza termoquímica y con consecuencias de muy distinta escala temporal. Estos efectos son lo que se conoce como cambio climático. El primero es una mayor retención de energía radiante (imbalance térmico, aunque sea leve) en la superficie terrestre, principalmente en los océanos, y por tanto un aumento de la temperatura media. Esto eleva la concentración de vapor de agua atmosférico por simples y bien establecidas leyes psicrométricas. Como el vapor de agua es el gas de mayor concentración y mayor efecto invernadero, su aumento implica automáticamente una retención de energía radiante aún mayor que la del CO2. El efecto combinado y concomitante descrito sólo llega a un equilibrio cuando el aumento de temperatura experimentado por los océanos, la tierra y la atmósfera da lugar a un aumento suficiente de la propia radiación infrarroja de la superficie terrestre hacia el espacio exterior. Como dicha pérdida de energía por radiación es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura, se estima que el equilibrio se establece a escalas temporales relativamente cortas, aunque no existe certidumbre científica suficiente sobre los valores de la temperatura de equilibrio alcanzables, ni sobre sus oscilaciones o distribución espacial, debido a la complejidad y la falta de conocimiento suficiente sobre todos los mecanismos (físicos, químicos, biológicos) involucrados en el sistema climático global. Aún así, existen estimaciones que apuntan, con un amplio margen de error y no linealidad, a que cada 100 ppm (partes por millón) de aumento de la concentración de gases de efecto invernadero (combinando las concentraciones del CO2, el N2O y el CH4 referidas al efecto equivalente del primero) producirían un aumento de unos 0.5 oC de temperatura media global. Esta estimación tiene un grado de confirmación estadísticamente alto, usando las medidas globales de temperatura tanto desde tierra como desde satélites.

El segundo efecto es la disolución del exceso de CO2 en los océanos (ley de Henry) y su acidificación (ácido carbónico), que provoca alteraciones sustanciales en la biología marina y su propia capacidad de reciclaje del CO2, sin contar las consecuentes alteraciones de toda la cadena trófica marina actual y cómo ésta afecta también a la propia cadena alimentaria humana.

El tercer efecto es sobre el que mayor desconocimiento existe, pero cuyo potencial destructivo inmediato podría ser mayor: la liberación de las inmensas bolsas de metano contenido en el permafrost. Se estima que esa liberación, por su magnitud, podría elevar la temperatura de la atmósfera mucho más rápidamente y muy por encima del límite soportable por la civilización humana y su disponibilidad actual de recursos y tecnología. Sin embargo, se cree que dicha liberación necesitaría un aumento de las temperaturas por encima del que provocarían todas las reservas de combustibles fósiles conocidas, a la velocidad creciente de consumo actual.

Analizando más en detalle la evolución del consumo de combustibles fósiles y su bien establecida consecuencia directa (el aumento de la concentración atmosférica de CO2) se puede extraer con alta certidumbre una conclusión: la concentración media de CO2 exhibe un aumento no lineal cuya tendencia es fácilmente reducible a un modelo matemático (ver figura 1).

Figura 1: Datos del aumento de la concentración de CO2 en los últimos 100 años (datos de NASA.gov, Earth.org, y NOAA.gov). El eje de abscisas ha sido deformado para exhibir con claridad la tendencia mostrada por la línea de trazos (modelo matemático). Esta tendencia apunta inexorablemente a un agotamiento de las reservas de combustibles fósiles conocidas hacia el año 2070 en ausencia de catástrofes económicas o geopolíticas mundiales.

La tendencia mostrada, que se inicia a mediados de los 60 y se mantiene inmutable hasta la fecha, indica que las escalas de tiempo necesarias para cambiar los hábitos y expectativas de la población mundial, en su conjunto, son superiores a las de cualquier medida de contención adoptada internacionalmente, y por tanto el universo poblacional humano (toda la población humana actual) exhibe un comportamiento altísimamente predecible que podríamos denominar “supercrítico”, reflejado en el aumento de la concentración de CO2. Esto es así por una razón básica fundamental: los países que actualmente están creciendo a mayor velocidad (China e India como ejemplos de la tendencia global de Asia-Pacífico), y que hasta hace poco pertenecían al bloque de países en desarrollo, continúan su velocidad creciente de consumo, y los países desarrollados consumen los productos que producen los primeros a mucho más bajo precio, sin ninguna restricción asumible por todos cuya ética supere la legitimidad ni de los unos al desarrollo ni de los otros al consumo.

De la tendencia exhibida se puede extrapolar con facilidad y elevada certidumbre[1] un comportamiento que coincide con el escenario menos favorable descrito en últimos informes técnicos del IPCC (el llamado RCP 8.5). Según ese escenario, se puede establecer con alta certidumbre[2] que todas las reservas de combustibles fósiles se agotarían hacia el año 2070. En ese momento, la concentración de CO2 habría alcanzado las 675 ppm, con un aumento global de las temperaturas de 1.85 oC aproximadamente.

Por tanto, en resumen y sin entrar en un análisis cuantitativo más profundo sobre el conjunto de emisiones contaminantes de la población humana actual y su impacto medioambiental, el debate sería epistemológicamente reducible a la magnitud de los efectos climáticos derivados del aumento global de las temperaturas en torno a 2 oC, a consecuencia del consumo actual y mantenido de todas las reservas de combustibles fósiles. Incluso el propio tránsito masivo a tecnologías energéticas alternativas a las del uso directo de combustibles fósiles requiere un uso intensivo de éstos (minería masiva, producción, logística, distribución, computación) por la ausencia de tecnologías cuya intensidad energética e implantación sean suficientes para satisfacer la demanda, como podría ser la energía nuclear, cuyas escalas temporales de implantación son comparables o mayores que las de agotamiento de las reservas fósiles.

Por tanto, se puede concluir con un alto grado de certidumbre que la temperatura global aumentará unos 2 oC hacia el año 2070, inexorablemente. Esto ha sido ya asumido científicamente, y no tanto por la irreversibilidad física del sistema como por la irreversibilidad del propio desarrollo humano global, en ausencia de catástrofes aniquiladoras. Sin embargo, ese aumento no superará los 2 oC por agotamiento de las reservas fósiles. Los efectos climáticos de ese aumento de temperatura son ciertamente el centro del debate científico (no político) actual y la fuente de mayor incertidumbre.

En consecuencia, se impone la consideración objetiva de este balance:

  • las certidumbres e incertidumbres asociadas al consumo de combustibles fósiles, inherentes al desarrollo humano basado en las tecnologías actualmente disponibles, y
  • la legitimidad ética y las posibilidades prácticas de implantación de las medidas de restricción global de emisiones de CO2

La consideración de este balance y la proximidad de la fecha del 2070 lleva a la inevitable consideración de la energía nuclear como única alternativa de primer orden para una transición energética ordenada de la población humana, hasta el agotamiento de las reservas fósiles. La única medida política sensata y no oportunista a escala global debería ser la inversión de la mayor cantidad posible de recursos científico-técnicos disponibles para la implantación segura y generalizada de tecnologías nucleares, sin abandonar la investigación intensiva y continuada sobre otras fuentes de energía alternativas realmente limpias, seguras, renovables y sostenibles como objetivo a largo plazo.

[1] Los sistemas complejos del tamaño de la sociedad humana actual tienen inercias difícilmente alterables.

[2] BP Statistical Review of World Energy 2022.

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