Sensibilidad climática: cuánto se calienta la Tierra al duplicar el CO2
Descubre la sensibilidad climática: cuánto se calienta la Tierra si se duplica el CO2, cifras clave, impactos y por qué urge actuar frente al calentamiento global.
La Tierra se está calentando porque la gente introduce gases de efecto invernadero en la atmósfera. Esto se llama efecto invernadero porque un invernadero impide que se escape parte del calor del sol, y estos gases impiden que se escape parte del calor de la Tierra. El gas de efecto invernadero que más calienta es el dióxido de carbono (nombre abreviado CO2), y la quema de carbón es lo que más lo pone en la atmósfera.
¿Qué es la sensibilidad climática?
La sensibilidad climática es una medida de cuánto se calentará la Tierra cuando se aumenta la concentración de CO2 en la atmósfera. De forma habitual se define como el calentamiento esperado si la atmósfera tuviera el doble de CO2 respecto a los niveles preindustriales (alrededor de 1750, antes de que la gente empezara a quemar mucho carbón). Esa cantidad de CO2 produce un cambio en el balance energético de la Tierra, llamado forzamiento radiativo.
¿Cuánto calor extra supone duplicar el CO2?
Cuando el CO2 atmosférico se duplica se crea un forzamiento radiativo de aproximadamente 3.7 julios por segundo por metro cuadrado (3.7 W/m²). A menudo eso se redondea a 4 J/s·m². Ese forzamiento equivale a atrapar más energía en el sistema climático; la respuesta en temperatura depende de cómo responde la propia Tierra (los llamados «feedbacks»).
Formas de medir la sensibilidad climática
Hay dos conceptos relacionados pero distintos:
- Equilibrium Climate Sensitivity (ECS): es el calentamiento final una vez que el sistema climático alcanza un nuevo equilibrio tras duplicarse el CO2. Esto puede tardar siglos porque los océanos absorben y redistribuyen calor.
- Transient Climate Response (TCR): es el calentamiento después de un aumento gradual del CO2 (por ejemplo, un 1% anual) en el momento en que la concentración se ha doblado; es una medida en escalas de décadas y suele ser menor que la ECS.
¿Por qué la estimación no es exacta?
La respuesta del sistema climático depende de varios feedbacks que pueden amplificar o reducir el calentamiento:
- Vapor de agua (positivo): el aire más cálido retiene más humedad, y el vapor de agua es un potente gas de efecto invernadero.
- Albedo (positivo): el deshielo de nieve y hielo deja menos superficie reflectante y aumenta la absorción de energía.
- Tasa de lapse (negativo/mixto): cambios en el perfil vertical de temperatura pueden moderar parte del calentamiento.
- Nubos (incertidumbre): las nubes pueden enfriar reflejando luz o calentar reteniendo calor; su efecto neto y su cambio futuro son fuentes importantes de incertidumbre.
- Aerosoles (negativo en muchos casos): partículas en la atmósfera pueden reflejar radiación y enfriar el clima, pero su distribución y efectos cambian con la actividad humana.
Valores y rangos
Las estimaciones recientes del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) sitúan la ECS en un rango probable alrededor de 2.5–4 °C, con una mejor estimación cercana a 3 °C, aunque hay incertidumbres. La TCR es menor y suele estimarse en torno a 1.4–2.2 °C según distintas metodologías. En informes anteriores ese rango era más amplio (por ejemplo, 1.5–4.5 °C), pero la evidencia y los modelos han ido refinándolo.
Cómo se calcula de forma sencilla
Una forma simplificada de entender la relación es usar el parámetro de sensibilidad climática λ, definido como:
ΔT = λ · ΔF
donde ΔT es el cambio de temperatura y ΔF el forzamiento radiativo (en W/m²). Si se toma ΔF ≈ 3.7 W/m² y λ ≈ 0.8 K/(W/m²), se obtiene ΔT ≈ 3 °C, que es la estimación clásica de la ECS.
Importancia práctica
Conocer la sensibilidad climática es crucial para:
- Prever cuánto calentamiento cabe esperar por diferentes escenarios de emisiones.
- Diseñar políticas de mitigación adecuadas (cuánto CO2 hay que evitar emitir para limitar el calentamiento a 1.5 °C o 2 °C).
- Evaluar riesgos climáticos y planificar adaptación (impactos sobre ecosistemas, agricultura, disponibilidad de agua, nivel del mar, eventos extremos).
Resumen
La sensibilidad climática mide cuánto se calentará la Tierra si el CO2 se duplica respecto a niveles preindustriales. Ese doble de CO2 produce un forzamiento radiativo de ≈ 3.7 julios por segundo por metro cuadrado (a menudo redondeado a 4), y la mejor estimación actual sitúa el calentamiento a largo plazo en torno a 3 °C, con un rango probable que refleja incertidumbres en los feedbacks, sobre todo en las nubes.
¿Cómo de sensible es el clima?
Los científicos del clima no conocen muy bien la sensibilidad climática, pero creen que probablemente esté entre 1,5 °C y 4,5 °C. Así que si la atmósfera tuviera el doble de CO2 que en 1750, la Tierra sería probablemente entre 1,5 °C y 4,5 °C más cálida, después de miles de años.
¿Cómo lo sabemos?
Hay tres formas de intentar averiguar la sensibilidad climática. La primera forma es observar las mediciones de temperatura realizadas cada año desde 1750 y compararlas con las mediciones de la cantidad de gas de efecto invernadero que había en la atmósfera en la misma época. La segunda forma es intentar averiguar cuánto gas de efecto invernadero había y cuál era la temperatura en el pasado lejano antes de que la gente empezara a medirlos. Por ejemplo, midiendo cuánto CO2 hay en diminutas burbujas de aire atrapadas en las profundidades de las capas de hielo hace miles de años. La tercera forma es hacer modelos del sistema climático en ordenadores.
¿Por qué es importante conocer mejor la sensibilidad del clima?
El Acuerdo de París consiste en mantener el calentamiento global por debajo de los 2 °C. Si el clima es muy sensible, esto será muy difícil, por lo que tal vez la gente y los países deberían cambiar al uso de energías más limpias más rápidamente. Pero si el clima no es muy sensible, tal vez sea una pérdida de dinero dejar de utilizar las centrales eléctricas de carbón que aún son casi nuevas. Así que es muy importante averiguar con más exactitud cuál es la sensibilidad climática.
¿Por qué es difícil averiguarlo?
Es difícil saber hasta qué punto es sensible el clima, porque después de que el efecto invernadero haga que la Tierra se caliente un poco, hay muchos tipos de retroalimentación, que pueden hacer que el calentamiento sea más rápido o más lento. Por ejemplo, el calor evapora más agua del mar, y este vapor de agua es en sí mismo un gas de efecto invernadero, que hace que la Tierra se caliente aún más. Los científicos están bastante seguros de que la mayoría de las retroalimentaciones hacen que el calentamiento sea más rápido: pero como las retroalimentaciones son tan complicadas no las entienden muy bien, y a veces sus ordenadores no son lo suficientemente rápidos para hacer los cálculos necesarios para obtener una buena respuesta. El proyecto en el que trabajan juntos para comprender mejor se llama Proyecto de intercomparación de modelos acoplados (CMIP). Una de las cosas que intentan comprender mejor son las nubes, porque pueden suponer una gran diferencia.
Este diagrama muestra la idea general de la sensibilidad climática. Cuando la gente libera CO2 hace que la Tierra se caliente. Este calentamiento se hace más grande por la mayoría de las retroalimentaciones. Hay muchos tipos de retroalimentación. Una de las retroalimentaciones se produce cuando el primer poco de calor derrite algunos hielos que reflejaban gran parte de la luz solar, entonces la luz del sol puede brillar en el mar que solía estar bajo el hielo y hacer que el mar se caliente.
Diferentes formas de hablar de la sensibilidad climática
Las personas que piensan en el siglo XXI pueden hablar de la sensibilidad climática de forma diferente a las personas que piensan en miles de años en el futuro.
Cuando el CO2 deja de aumentar
Si el CO2 aumenta gradualmente un 1% cada año, la respuesta climática transitoria (TCR) es el aumento de la temperatura para el año en que se haya duplicado. Es probable que se sitúe entre 1 °C y 2,5 °C. Dado que esto se parece un poco a lo que podría ocurrir en este siglo, podría ser la forma más útil para la mayoría de la gente de hablar de la sensibilidad climática cuando se habla del Acuerdo de París.
Cuando la temperatura del océano se equilibra con la de la atmósfera
Pero la mayor parte del calor extra calienta los océanos, y después de que el CO2 haya dejado de aumentar parte de este calor sale de los océanos y sigue calentando lentamente la atmósfera durante miles de años. La sensibilidad climática de equilibrio (SCE) es la temperatura a la que llegaría la Tierra una vez que la atmósfera volviera a estar en equilibrio con los océanos, si el CO2 dejara de aumentar pero se mantuviera en el nivel doble.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué está causando el calentamiento de la Tierra?
R: Las personas están introduciendo gases de efecto invernadero en la atmósfera, lo que se denomina efecto invernadero.
P: ¿Cuál es la mayor fuente de dióxido de carbono en la atmósfera?
R: La quema de carbón es lo que más dióxido de carbono (CO2) pone en la atmósfera.
P: ¿Qué significa la sensibilidad climática?
R: La sensibilidad climática significa cuánto se calentará la Tierra cuando se libere una determinada cantidad de CO2 a la atmósfera. Normalmente se refiere a cuánto se calentaría si hubiera el doble de CO2 en la atmósfera que el que había en 1750, antes de que la gente empezara a quemar mucho carbón.
P: ¿Cuánto calor adicional queda atrapado cuando el CO2 se duplica en la atmósfera?
R: Cuando el CO2 se duplica en la atmósfera, quedan atrapados 4 julios más de calor cada segundo en cada metro cuadrado de la Tierra.
P: ¿Cuánto se calentará la Tierra al cabo de mucho tiempo si se duplica el CO2?
R: Después de mucho tiempo, los científicos creen que si el CO2 se duplica, la Tierra será unos 3°C más caliente.
P: ¿Qué impide que parte del calor se escape de la Tierra?
R: Los gases de efecto invernadero impiden que parte del calor se escape de la Tierra, por eso se llama "efecto invernadero".
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