En busca de certeza sobre el cambio climático: ¿cuánto es suficiente?
Sabine Hossenfelder, física del Instituto de Estudios Avanzados de Frankfurt, Alemania, y Tim Palmer, profesor de investigación de física climática en la Royal Society de la Universidad de Oxford, escriben:
en una columna reciente Científico americano, Naomi Oreskes cree que ahora sabemos lo suficiente sobre la física del cambio climático. Los científicos del Grupo de Trabajo 1 (WG1) del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), los responsables de evaluar los fundamentos de las ciencias físicas del cambio climático, deberían «declarar que su trabajo ha terminado», escribió. Según Oreskes, deberíamos abordar esto ahora centrándonos en la adaptación y la mitigación.
De hecho, se ha establecido la base científica para las tendencias mundiales a largo plazo. Sabemos que el nivel del mar está subiendo, las temperaturas medias están subiendo y los glaciares están muriendo. Sabemos que seguir como siempre nos pondrá a nosotros y a las generaciones futuras en riesgo de sufrir mucho. Pero no tenemos una buena comprensión de los impactos regionales del cambio climático, y la incertidumbre en las proyecciones a largo plazo actualmente abarca un espectro que podría significar cualquier cosa, desde un inconveniente grave pero manejable hasta una amenaza existencial.
De hecho, Oreskes ha criticado el informe WG1 antes: un artículo del que es coautora en febrero de 2013. cambio ambiental mundial Se cree que el informe del IPCC ha siempre subestimado “Hay al menos algunos atributos clave del calentamiento global debido al aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera.” Pero, ¿por qué? Eso es porque el trabajo de los científicos del clima no ha terminado.
Una razón clave de la subestimación que preocupa a Oreskes y sus colegas es que la generación actual de modelos climáticos es Una representación aproximada de un sistema dinámico complejo, nuestro climaPor ejemplo, los modelos climáticos globales actuales no pueden usar las leyes de la física para representar los sistemas de nubes porque el espaciado de la cuadrícula es demasiado grueso (cien kilómetros o más). Por lo tanto, en el modelo, las nubes están representadas por fórmulas empíricas muy simplificadas que describen las verdaderas propiedades de las nubes de una manera relativamente tosca.
Pero las nubes son una parte importante del ciclo hidrológico global y, por lo tanto, desempeñan un papel clave, no solo para determinar la magnitud del calentamiento global, sino también para dar forma a los fenómenos meteorológicos extremos en todo el mundo. Debido a la representación simplificada de las nubes, los modelos climáticos actuales tienden a perder sistemáticamente las principales regiones de los trópicos, la zona de convergencia tropical, donde se producen las lluvias. En latitudes medias, los modelos subestiman la cantidad de sistemas de alta presión de larga duración llamados anticiclones, que están asociados con olas de calor, incendios forestales y sequías. Todos estos errores suelen ser al menos tan grandes como las señales de cambio climático que los modelos intentan simular.
Una consecuencia de nuestra incapacidad para modelar los procesos climáticos fundamentales con mucha precisión es nuestra incapacidad para modelar adecuadamente los fenómenos meteorológicos y climáticos extremos. Los terribles fenómenos meteorológicos de 2021 (temperaturas cercanas a los 50 grados centígrados en la Columbia Británica e inundaciones devastadoras en la región alemana de Eifel, la provincia china de Henan y la ciudad de Nueva York) van mucho más allá de lo que pueden simular los modelos climáticos actuales.
Esto a su vez significa que, en la actualidad, no podemos cuantificar hasta qué punto tales eventos extremos son causados por el cambio climático. a pesar de esto, Atribución de eventos meteorológicos Ha llamado mucho la atención en los últimos años, especialmente en los medios de comunicación. Para esta atribución, los científicos del clima ejecutaron modelos climáticos dos veces, una con los niveles actuales de dióxido de carbono observados y otra con los niveles preindustriales. A través de estas ejecuciones, intentaron estimar cómo cambiaría la probabilidad de un tipo particular de evento meteorológico debido a nuestras emisiones de carbono.
Pero debido a que los modelos climáticos actuales no pueden simular correctamente la intensidad observada de ningún evento extremo en 2021, en realidad no podemos estimar cuánto ha aumentado la probabilidad de estos eventos; solo obtenemos una relación de probabilidad sin sentido de 0:0. Por lo tanto, para estimar las probabilidades, uno debe enfocarse en eventos menos extremos que tienen una probabilidad más alta de lo que realmente ocurren. Como resultado, las estimaciones de cuánto ha aumentado la probabilidad de eventos extremos pueden ser demasiado bajas en varios órdenes de magnitud. Tal vez debido al cambio climático, estos eventos son un 50 % más probables; tal vez sean un 50 000 000 % más probables, no podemos estar seguros. La ciencia de la atribución de eventos extremos está lejos de ser completa y polvorienta. De hecho, ni siquiera ha comenzado todavía.
Más importante que cuantificar lo que está sucediendo ahora es cuantificar lo que va a suceder. Los países necesitarán proyecciones modelo sólidas para priorizar las estrategias de adaptación. Si el cambio climático traerá inundaciones y tormentas más severas por un lado y olas de calor y sequías más fuertes por el otro, ¿cómo se debe gastar el dinero de manera más efectiva para hacer que un país sea más resistente al clima? Si no podemos cuantificar con precisión la probabilidad de estas alternativas, no podemos responder a esta pregunta.
Además, si vamos a tomar en serio la geoingeniería climática, necesitamos modelos confiables. Si algún día consideramos rociar aerosoles hechos por el hombre en la estratosfera como una forma de compensar el calentamiento global, necesitamos modelos que nos digan qué efecto tendrá esto en los patrones de lluvia asociados con el monzón de verano asiático.
Una razón final es que también necesitamos mejores modelos para comprender cómo los cambios en los patrones de viento y nubes afectarán la producción de electricidad a partir de fuentes renovables más adelante en el siglo. Por ejemplo, no sabemos si nos lo tomamos en serio»estática mundialargumenta que el gradiente de temperatura de la superficie polar a ecuatorial se está debilitando debido al calentamiento del Ártico, lo que lleva a una reducción en el sistema eólico de latitudes medias del hemisferio norte. Entonces, ¿cómo determinamos si las turbinas eólicas son una buena inversión?
En resumen, para abordar cuestiones fundamentales sobre la mitigación climática, la adaptación y la geoingeniería, el tipo de cosas en las que Oreskes dice que deberíamos centrarnos ahora, debemos comprender la base física del clima de manera más cuantitativa que ahora. La investigación sobre ciencia básica y las soluciones posteriores deben ir de la mano.
Para abordar estos problemas y aunar recursos, el mundo debe unirse para crear una federación Centro Internacional de Cambio Climático, un «CERN sobre el cambio climático». Cada rama de la federación tendrá computadoras a exaescala de última generación. Aquí, los científicos pueden desarrollar una nueva generación de modelos climáticos de ultra alta resolución con espacios de cuadrícula de aproximadamente un kilómetro, una mejora que aliviaría en gran medida los modelos actuales al reducir la necesidad de estas fórmulas empíricas y permitir procesos a pequeña escala. Las desventajas son representado por las leyes fundamentales de la física. En lugar de colgar las botas, WG1 puede obtener una imagen más clara de cómo se manifestará el cambio climático.
El cambio climático tiene todos los ingredientes para una catástrofe global, pero los científicos aún tienen mucho que aprender. Afirmar que la ciencia se hace sin hacerse pone en riesgo de muerte a más personas porque no están preparadas para lo que está por venir.
respuesta
Naomi Oreskes, profesora de historia de la ciencia en la Universidad de Harvard, respondió:
Hossenfelder y Palmer objetaron la sugerencia de que podría haber menos ciencia del clima, pero malinterpretaron mi argumento. No estoy pidiendo el fin de la ciencia del clima. Estoy pidiendo el final de un proyecto en particular que ha cumplido su propósito.
La ciencia como proceso de aprendizaje y descubrimiento nunca es completa. Desde nuestra perspectiva actual, las afirmaciones de principios del siglo XX de que se hizo la física (en vísperas de las revoluciones de la relatividad y la mecánica cuántica) parecen absurdas. A finales del siglo XX declaración «El fin de la ciencia».Pero la historia muestra que cuando los científicos concluyen que están equivocados (frenología), inalcanzables (específicos de corto alcance pronóstico del terremoto) o respuesta (vínculo entre fumar y cáncer).
Mi argumento no es que la ciencia del clima esté hecha.Fueron los científicos quienes respondieron a la pregunta que se les planteó en 1992. Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático: ¿Qué nivel de perturbación antropogénica constituye una «perturbación antropogénica peligrosa» para el sistema climático?la respuesta, encapsulada en un Informes recientes del IPCC y WG1 última evaluaciónCalentamiento de 1,5 grados centígrados o más. Cuando haya respondido una pregunta, lo siguiente que debe hacer es detenerse.
Además, no detenerse tiene un precio: las evaluaciones grandes consumen mucho tiempo y esfuerzo científico, sin mencionar una gran huella de carbono. Michael Oppenheimer, científico climático del IPCC desde hace mucho tiempo, estima que en las últimas décadas, aproximadamente una cuarta parte de su tiempo de trabajo se ha dedicado a la elaboración de informes del IPCC. Multiplique eso por los miles de científicos que trabajan en cualquier evaluación del IPCC, y obtendrá mucho tiempo y trabajo, que no se gasta en otros desafíos científicos y viajes que consumen mucha energía. El gran informe de evaluación en curso también tiene un mensaje contradictorio para el público: la ciencia es al mismo tiempo «clara» y necesita más evaluación. No ayuda a la causa de la comprensión pública.y La evaluación toma mucho tiempo para producirfamoso Climatólogo Kevin Trembosquien es el autor principal de varios informes científicos del IPCC, que pueden no estar actualizados cuando se publiquen.
¿Deberían los científicos continuar mejorando los modelos climáticos para que podamos comprender mejor las reacciones climáticas y predecir los efectos de nuestras intervenciones? ¿Deberían los científicos continuar sus esfuerzos para mejorar nuestra comprensión de los impactos climáticos a nivel regional y local y su relación con los fenómenos meteorológicos extremos? ¿Necesitamos mejores datos sobre los patrones de viento y nubes a medida que hacemos la transición a una economía de energía renovable? Si si si. (Siempre he creído que una mejor comprensión de los impactos regionales y locales es esencial para la planificación adaptar.) La pregunta no es «¿Necesitamos esta ciencia?» La pregunta es si otra gran evaluación es el mejor camino a seguir.
A los científicos que han hecho el trabajo que se les pidió, les digo: ¡Gracias! Declare la victoria y pase la batuta a expertos en temas sociales, políticos y económicos críticos para encontrar e implementar soluciones efectivas a la crisis climática. Hacerlo no es solo un servicio al mundo, también será un servicio a la ciencia.
