¿Cómo afectaría una guerra nuclear al clima?: Animaciones de sus efectos

    NASA - Luke Omán, científico de la NASA en Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., trabaja con los modelos numéricos de ordenador para examinar cómo escenarios extremos, tales como una guerra nuclear, afectan a la atmósfera y al clima de la Tierra.

    Figura 1. Luke Omán. Fuente: NASA
    Figura 1. Luke Omán. Fuente: NASA

    "Estoy analizando los escenarios extremos, " Luke Omán dijo, científico del Clima de la NASA. Quizás el panorama más extremo de su lista es el de conflicto nuclear. Usando una simulación de computadora de la NASA, Omán y sus colegas modelan la respuesta del clima al humo y cenizas de los fuegos causados por una guerra nuclear regional. Su trabajo, realizado con los colegas en la Universidad de Rutgers antes de unirse a la NASA, es parte de un panel más amplio que se discutió en la edición del 18 de febrero de 2011 en la reunión de la American Association for the Advancement of Science (AAAS) en Washington.

    NASA: ¿Cómo se vio envuelto a esta línea de investigación?

    Omán: La idea fue cuajando en una reunión de 2005 de la Unión Geofísica Americana, donde presenté mi investigación de la Universidad de Rutgers a propósito de los volcanes. Específicamente, ese trabajo utilizaba simulaciones de computadora para modelar cómo el gas del dióxido de sulfuro, expulsado por los volcanes, se convierte en partículas sólidas del sulfato y después circula en la atmósfera superior donde puede afectar clima. Mientras estábamos en la conferencia, algunos colegas preguntaron si el modelo se podría modificar para simular los aerosoles negros del carbón emitidos durante un conflicto nuclear, para ilustrar el impacto resultante en clima.

    NASA: ¿Esto se ha intentado antes?

    Omán: Sí, los investigadores comenzaron en los años 80 a analizar los impactos de los escenarios nucleares a gran escala.

    Más recientemente, con la aparición de estados nucleares más pequeños, quisimos hacer estimaciones a escala regional de los conflictos. ¿Qué clase de anomalías del clima veríamos? ¿Cómo las estaciones cambiarían? Mi charla en la reunión de la AAAS, por ejemplo, se enfoca hacia guerra regional y los impactos potenciales en la temperatura global y en la precipitación.

    Pero no fue hasta hace aproximadamente uno 10 años que los modelos llegaron a ser lo bastante comprensivos como para abordar estas preguntas de una manera más realista.

    Figura 2. Una simulación de ordenador muestra que el cambio de temperatura global en grados Celsius (negro) y los cambios de la precipitación en milímetros por día (rojo) recuperarían gradualmente en los siguientes diez años del período la inyección de 5 teragramos de las partículas negras de carbón en la atmósfera de la Tierra. Crédito: Luke Omán y colegas/NASA -Universidad de Rutgers
    Figura 2. Una simulación de ordenador muestra que el cambio de temperatura global en grados Celsius (negro) y los cambios de la precipitación en milímetros por día (rojo) recuperarían gradualmente en los siguientes diez años del período la inyección de 5 teragramos de las partículas negras de carbón en la atmósfera de la Tierra.
    Crédito: Luke Omán y colegas/NASA -Universidad de Rutgers
    NASA. ¿Cómo hace para simular los impactos en el clima de un conflicto nuclear?

    Omán: Con la modelización nosotros podemos descubrir algunos aspectos interesantes sobre el impacto de los aerosoles en la dinámica y qué controla su transporte y su eliminación.

    Utilizamos un modelo de circulación general, ModelE, del Instituto Goddard para los Estudios del Espacio en Nueva York. ModelE es un modelo acoplado océano-atmósfera que muestra cómo varias entradas - en nuestro caso el carbón negro - afectarían al clima global.

    Sin este modelo el trabajo sería imposible. Esto se debe a que hay muy pocos modelos acoplados atmósfera-océano junto con los aerosoles interactivos, para poder analizar completamente las tendencias hasta ahora.

    NASA: ¿Qué reveló el modelo?

    Omán: En vez de partículas de sulfato, como se obtienen de una erupción volcánica, un acontecimiento nuclear produce hollín, y ése da lugar a impactos muy diversos en el clima. Considerando que las partículas de sulfato de un volcán pudieron calentar el aire de la atmósfera superior en un par de grados, el carbón negro absorbe calor del sol y puede llevar a calentarse mucho más atmosférico.

    El sulfato y el hollín también varían en su impacto en la temperatura en la superficie de la Tierra. Eso es debido a que las partículas diferencian en la cantidad de energía solar que evita que alcance la superficie terrestre.

    NASA: ¿Cómo cambia la temperatura superficial?

    Omán: Estudiamos el escenario usando 100 bombas del tamaño de las de Hiroshima, los fuegos inyectarían hacia arriba 5 teragramos (megatones) de partículas de carbón negro en la parte superior troposfera de la Tierra. Las observaciones de incendios forestales han mostrado que esto puede ocurrir en escalas mucho más pequeñas.

    En la superficie de la tierra, las temperaturas globales bajarían un poco, sobre 1 ºC (1.8 Fahrenheit) durante los primeros tres años. En cambio, los aerosoles de la erupción 1991 del montaje Pinatubo contribuyeron a cerca de 3/10 de un grado C (~ 0.5 F) del enfriamiento durante un año. Las partículas negras de carbón son más pequeñas que las partículas de sulfato y se pueden elevar mucho más arriba por el calentamiento solar, donde su influencia en clima puede durar hasta una década.

    También vimos que de dos a cuatro años, después del acontecimiento, la precipitación disminuiría globalmente en un promedio del cerca de un 10 por ciento.

    Mientras mis colegas Michael Mills [Centro Nacional para la Investigación Atmosférica en Boulder, Colo.] y Brian Toon [Universidad de Colorado en Boulder] están discutiendo en la AAAS, el escenario también conduce a la pérdida estratosférica global del ozono e influencia en las comunidades lejanas del conflicto. La agricultura, por ejemplo, sería interrumpida probablemente por la combinación de las temperaturas más frías, de menos precipitación y de las disminuciones de la radiación solar que alcanza la superficie. Esto causaría interrupciones extensas a las estaciones del crecimiento produciendo heladas más frecuentes.

    NASA: ¿Cómo piensa que esta información es relevante para los responsables de tomas decisiones?

    Omán: Un objetivo fundamental de este trabajo es conseguir que la información revelada por nuestro estudio esté en las manos de decisores así como conseguir que otros grupos se interesen en este problema y para ser consciente de los impactos potenciales. Antes de que hiciéramos este estudio, nosotros sabíamos cuáles serían las anomalías del clima o cuánto tiempo durarían. Ésta es la información crítica que necesita ser conocida por adelantado junto con el conocimiento que las consecuencias de tal panorama serían globales.

    Kathryn Hansen
    NASA's Earth Science News Team
    http://www.nasa.gov/topics/earth/features/nuclear-climate.html

    Otras animaciones y links sobre este tema:
    http://climate.envsci.rutgers.edu/nuclear/

    Animaciones

    5 Tg de humo de una guerra nuclear entre India y Pakistán (de Robock et al., 2007a). Es una animación de la distribución del humo mientras se dispersa en todo el mundo por los vientos. El humo es calentado absorbiendo la luz del sol, e introducido en la estratosfera superior, y es dispersado en el hemisferio meridional. Animación de Luke Oman.
    5 Tg de humo de una guerra nuclear entre India y Pakistán (de Robock et al., 2007a). Es una animación de la distribución del humo mientras se dispersa en todo el mundo por los vientos. El humo es calentado absorbiendo la luz del sol, e introducido en la estratosfera superior, y es dispersado en el hemisferio meridional. Animación de Luke Oman.
    Contiene la misma animación que antes, pero también incluye un gráfico en un lado que muestra la distribución vertical del humo. Dentro de la primera semana el humo en la troposfera, la capa atmosférica más baja, queda en niveles altos o se elimina, y el humo restante se queda en la estratosfera, eliminado por el tiempo pero puede permanecer por años. La línea horizontal negra, aproximadamente 150 mb, marca el límite entre la troposfera y la estratosfera, aproximadamente a 12 kilómetros (7 millas). La parte superior de la estratosfera (en 50 kilómetros o 30 millas) tiene una presión de cerca de 1 mb (si descargaste esto antes del 14 de junio de 2008 actualizado, se han corregido pequeños errores, tome por favor éste nuevo.) Animación de Luke Omán.
    Contiene la misma animación que antes, pero también incluye un gráfico en un lado que muestra la distribución vertical del humo. Dentro de la primera semana el humo en la troposfera, la capa atmosférica más baja, queda en niveles altos o se elimina, y el humo restante se queda en la estratosfera, eliminado por el tiempo pero puede permanecer por años. La línea horizontal negra, aproximadamente 150 mb, marca el límite entre la troposfera y la estratosfera, aproximadamente a 12 kilómetros (7 millas). La parte superior de la estratosfera (en 50 kilómetros o 30 millas) tiene una presión de cerca de 1 mb (si descargaste esto antes del 14 de junio de 2008 actualizado, se han corregido pequeños errores, tome por favor éste nuevo.) Animación de Luke Omán.
    50 Tg de humo de una guerra nuclear entre Rusia y los EE.UU. usando 1/3 del arsenal actual (de Robock y otros, 2007b). Es una animación de la distribución del humo mientras se dispersa en todo el mundo por los vientos. El humo es calentado absorbiendo luz del sol, elevado y dispersado en la estratosfera superior, y soplado en el hemisferio meridional. Animación de Luke Omán.
    50 Tg de humo de una guerra nuclear entre Rusia y los EE.UU. usando 1/3 del arsenal actual (de Robock y otros, 2007b). Es una animación de la distribución del humo mientras se dispersa en todo el mundo por los vientos. El humo es calentado absorbiendo luz del sol, elevado y dispersado en la estratosfera superior, y soplado en el hemisferio meridional. Animación de Luke Omán.
    150 Tg de humo de una guerra nuclear entre Rusia y los EE.UU. usando el arsenal actual entero (de Robock y otros, 2007b). Es una animación de la distribución del humo mientras se dispersa por todo el mundo por los vientos. El humo es calentado absorbiendo la luz del sol, mantenido en la estratosfera superior, y soplado en el hemisferio meridional. Animación de Luke Omán.
    150 Tg de humo de una guerra nuclear entre Rusia y los EE.UU. usando el arsenal actual entero (de Robock y otros, 2007b). Es una animación de la distribución del humo mientras se dispersa por todo el mundo por los vientos. El humo es calentado absorbiendo la luz del sol, mantenido en la estratosfera superior, y soplado en el hemisferio meridional. Animación de Luke Omán.
    Esta entrada se publicó en Noticias en 13 Abr 2011 por Francisco Martín León