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Charla «Los patrones emergentes del cambio climático» de TED2014 en español.
No se puede entender el cambio climático por partes, dice el científico ambiental Gavin Schmidt. Es todo o nada. En esta charla iluminadora, explica cómo se estudia el panorama general del cambio climático con modelos fascinantes que ilustran la infinita complejidad de las interacciones a pequeña escala de los eventos ambientales.
- Autor/a de la charla: Gavin Schmidt
- Fecha de grabación: 2014-03-12
- Fecha de publicación: 2014-05-01
- Duración de «Los patrones emergentes del cambio climático»: 730 segundos
Traducción de «Los patrones emergentes del cambio climático» en español.
Vivimos en un medioambiente muy complejo: complejidad y dinamismo y patrones de evidencia de fotografías satelitales, de videos.
Incluso pueden verlo desde sus ventanas.
Es infinitamente complejo, pero de alguna manera familiar, pero los patrones parecen repetirse, aunque nunca se repiten exactamente.
Entenderlo es un enorme reto.
Los patrones que vemos están ahí en distintas escalas, pero no podemos tomar un fragmento y decir, «Vamos a hacer un clima más pequeño».
No se pueden usar los productos normales del reduccionismo para hacer algo más y más pequeño que se pueda estudiar en un laboratorio y decir, «¡Vaya! Esto es algo que ahora entiendo».
Es el todo o es nada.
Las diversas escalas que producen estos tipos de patrones van desde un enorme rango de magnitudes, de casi 14 órdenes de magnitud, desde las partículas microscópicas que bombardean las nubes hasta el tamaño del planeta mismo, de 10 a la menos 6 a 10 a la 8, 14 órdenes de magnitud espacial.
En tiempo, desde milésimas de segundo a milenios, nuevamente cerca de 14 órdenes de magnitud.
¿Qué quiere decir esto? Si pensamos en cómo calcular estos fenómenos, podemos tomar lo que vemos, y voy a cortarlo en muchas cajitas, y ese es el resultado de la física ¿de acuerdo? Y si pienso en un modelo climático, este abarca cerca de 5 órdenes de magnitud, del planeta a unos kilómetros y en la escala temporal de algunos minutos a 10 días, quizá un mes.
Nos interesa mucho más que eso.
Nos interesa el clima.
Esto es años, milenios, y necesitamos ir a escalas aún menores.
A lo que no podemos resolver, los procesos de las subescalas, necesitamos aproximarnos de algún modo.
Es un reto enorme.
En la década de 1990, los modelos climatológicos tomaban un trozo aún más pequeño, de tan solo tres órdenes de magnitud, En la década actual, estamos trabajando con alrededor de 4 órdenes de magnitud.
Nos faltan 14 y estamos aumentando nuestra capacidad de simularlos alrededor de un orden de magnitud por década.
Un orden extra de magnitud en espacio equivale a 10 000 veces más cálculos.
Y seguimos añadiendo más cosas, más preguntas a estos diversos modelos.
¿Cómo se ve un modelo climático? Este es un modelo climático antiguo, una tarjeta perforada, una línea de código Fortran.
Ya no usamos tarjetas perforadas.
Pero aún empleamos Fortran.
Las ideas modernas como el lenguaje C no han tenido un gran impacto en la comunidad de modelado climático.
Pero ¿cómo seguimos haciéndolo? ¿Cómo vamos de la complejidad que vieron a una línea de código? Lo hacemos uno por uno.
Esta es una imagen de mar de hielo tomada en un sobrevuelo en el Ártico Podemos ver las distintas ecuaciones que describen el crecimiento de hielo o su derretimiento o cambio de forma.
Podemos ver los flujos.
Podemos ver el ritmo al que la nieve se convierte en hielo, y podemos codificarlo.
Podemos encapsularlo en un código.
Estos modelos son de cerca de un millón de líneas de código en este punto.
y crecen unas decenas de miles de líneas de código cada año.
Pueden ver esta pieza, pero también las demás piezas.
¿Qué pasa cuando hay nubes? ¿Qué pasa cuando las nubes se forman, se disipan, se precipitan? Es otra pieza.
¿Qué pasa cuando la radiación solar que penetra la atmósfera se absorbe y se refleja? Podemos codificar cada uno de ellos también en piezas muy pequeñas.
Hay otras piezas: Los vientos que cambian las corrientes oceánicas.
Podemos hablar del papel de la vegetación en el transporte del agua del suelo hacia la atmósfera.
Y cada uno de esos diversos elementos pueden encapsularse y ponerse en un sistema.
Cada una de esas partes termina por sumarse al conjunto.
Y el resultado es similar a esto.
Una hermosa representación de lo que sucede en el sistema climático, en el que cada uno de esos patrones emergentes que pueden ver, los remolinos en el Océano del sur, el ciclón tropical en el Golfo de México, y otros dos más por surgir en el Pacífico en cualquier momento, esos ríos de agua atmosférica, todos esos son propiedades emergentes que provienen de las interacciones de todos esos procesos a pequeña escala que mencioné.
No hay un código que diga «Haga un giro en el océano del sur».
No hay un código que diga «Haga dos ciclones que giren uno en torno del otro».
Todas esas cosas son propiedades emergentes.
Todo esto está muy bien.
Es grandioso.
Pero lo que queremos saber es ¿qué pasa con todas esas propiedades emergentes cuando pateamos el sistema? ¿Qué pasa con esas propiedades cuando algo cambia? Y hay muchas maneras distintas de patear el sistema.
Hay tambaleos en la órbita terrestre a lo largo de cientos de millones de años que alteran el clima.
Hay cambios en los ciclos solares, cada 11 años aproximadamente, que cambian el clima Grandes volcanes se apagan y cambian el clima.
Cambios en la quema de biomasa, humo, partículas en aerosol y todas esas cosas alteran el clima.
El hoyo en la capa de ozono alteró el clima.
La deforestación cambia el clima al cambiar las propiedades de la superficie y en cómo se evapora del agua y en cómo se mueve en el sistema.
Las estelas de condensación alteran el clima al crear nubes en donde no había y, desde luego, los gases de efecto invernadero alteran el sistema.
Cada uno de esos factores nos da una oportunidad para evaluar si entendemos algo de este sistema.
Podemos ver qué tan preciso es el modelo.
Hablo de «precisión» intencionalmente: Los modelos no están bien o mal: siempre están mal.
Siempre son aproximaciones.
La pregunta que hay que hacerse es si un modelo da más información que algún otro.
Si es así, es preciso.
Este es el impacto del agujero en la capa de ozono en la presión a nivel de mar, baja presión, alta presión, alrededor de los mares del sur, alrededor de la Antártica.
Este es el dato observado.
Este es el modelo del dato.
Hay una buena similitud porque entendemos la física que controla las temperaturas en la estratósfera y lo que hacen los vientos alrededor de los mares del sur.
Podemos ver otros ejemplos.
La erupción del volcán Pinatubo en 1991 dejó una enorme cantidad de aerosoles, pequeñas partículas, en la estratósfera.
Eso cambió el balance de radiación en el planeta entero.
Había menos energía llegando que antes, así que la Tierra se enfrió y esas líneas rojas y esas líneas verdes son la diferencia entre lo que se esperaba y lo que en realidad pasó.
Los modelos son precisos, no solo a escala global, sino en patrones locales.
Podría poner una docena más de ejemplos: la precisión asociada con los ciclos solares que cambia el ozono en la estratósfera; la precisión asociada con los cambios en la órbita durante 6000 años.
Podemos estudiarlos y los modelos son precisos.
Los modelos son precisos de acuerdo a las capas de hielo de hace 20 000 años.
Los modelos son precisos cuando se buscan tendencias en el siglo XX entre décadas.
Los modelos son exitosos para modelar surgimientos de lagos en el Atlántico norte hace 8 000 años.
Y podemos tener una buena aproximación a los datos.
Cada uno de estos diferentes objetivos, cada uno de las diferentes evaluaciones, nos lleva a agregar mayor alcance a estos modelos, y nos lleva a situaciones más y más complejas en las que podemos hacer preguntas más y más interesantes, como, ¿cómo el polvo del Sahara, que pueden ver es naranja, interactúa con los ciclones tropicales en el atlántico? ¿Cómo el aerosol orgánico de la quema de biomasa, que pueden ver en puntos rojos, interactúa con los patrones de nubes y lluvias? ¿Cómo la contaminación, que pueden ver en los remolinos blancos de contaminación por sulfatos en Europa, afecta la temperatura en la superficie y en la luz solar que llega a la superficie? Podemos ver esto en todo el mundo.
Podemos ver la contaminación de China.
Podemos ver el impacto de las tormentas sobre las partículas de sal de mar en la atmósfera.
Podemos ver la combinación de todas esas distintas cosas ocurriendo al mismo tiempo y podemos hacernos preguntas aún más interesantes.
¿Cómo coexisten la contaminación atmosférica y el clima? ¿Podemos cambiar elementos que afectan tanto la contaminación como el clima? La respuesta es sí.
Así que esta la historia del siglo XX.
El primero es el modelo.
El clima es un poco diferente de lo que en realidad pasó.
La segunda son las observaciones.
Y vamos por la década de los treinta.
Hay cambios, están pasando cosas, pero es como una especie ruido.
Mientras nos acercamos a la década de los setenta las cosas empiezan a cambiar.
Empiezan a verse más similares, y para el siglo XXI ya estamos viendo el patrón del calentamiento global, tanto en las observaciones como en el modelo.
Sabemos qué ocurrió en el siglo XX.
Sabemos que se hizo más cálido.
Sabemos dónde se hizo más cálido.
Y si le preguntan a los modelos por qué ocurrió y dicen, bueno, bien, sí, básicamente por el dióxido de carbono que pusimos en la atmósfera.
Tenemos un buen ajuste hasta el día de hoy.
Pero hay una razón fundamental de por qué recurrimos a los modelos y es por esta frase.
Porque si tuviéramos mediciones del futuro obviamente confiaríamos más en ellas que en los modelos, pero desgraciadamente, las mediciones del futuro todavía no están disponibles.
Así que cuando llegamos al futuro, hay diferencias.
El futuro es desconocido, es incierto y hay alternativas.
Estas son las alternativas que tenemos.
Podemos hacer algo para mitigar las emisiones de dióxido de carbono en la atmósfera.
Esa es la primera.
Podemos trabajar para realmente bajarlos para que al fin de siglo, no sea mucho más de lo que hay ahora.
O lo dejamos a su suerte y seguimos con nuestra actitud de «no pasa nada».
La diferencia entre esas alternativas se puede ver en los modelos.
Hay una gran cita de Sherwood Rowland, que ganó el Premio Nobel de Química por estudiar el agotamiento del ozono, cuando estaba aceptando el premio Nobel preguntó lo siguiente: ¿Cuál es el fin de desarrollar una ciencia capaz de hacer predicciones, si al final todos nos quedamos quietos esperando a que se hagan realidad? Los modelos son precisos, pero lo que hagamos con la información de esos modelos está en nuestras manos.
Gracias.
(Aplausos)
https://www.ted.com/talks/gavin_schmidt_the_emergent_patterns_of_climate_change/