Observaciones tomadas desde 1850 revelan huellas climáticas regionales del calentamiento global antropogénico

Las observaciones no siempre coinciden con las predicciones de los modelos climáticos. Por ejemplo, el sureste del Pacífico y algunas zonas del océano Austral se han enfriado, y el Atlántico Norte subpolar no se ha calentado tanto como se esperaba. Esto plantea la siguiente pregunta: ¿Son las predicciones sobre el patrón típico de calentamiento asociado al aumento de los niveles de gases de efecto invernadero igualmente precisas en todas partes? O, dicho de otro modo, ¿cuán fiable es la «huella» de la actividad humana en el sistema climático a nivel regional, según los modelos?

Investigadores del Instituto Max Planck de Meteorología (MPI-M) han desarrollado una herramienta empírica para responder a estas preguntas. Aruhasi, Dirk Olonscheck, Jochem Marotzke y Chao Li identificaron la huella en los datos de observación utilizando conjuntos de datos globales de temperaturas superficiales medidas entre 1850 y 2022, y vinculando las temperaturas regionales observadas con el aumento de temperatura promedio global, un valor en el que los modelos y las observaciones coinciden estrechamente. El análisis de esta "huella observada" permite a los científicos detectar cambios climáticos a nivel regional y atribuirlos al cambio climático antropogénico.

El artículo se publica en la revista Science Advances.

Patrón observado frente a predicción del modelo

Además, al comparar la huella observada con su contraparte basada en modelos, los investigadores pueden analizar con mayor detalle las incertidumbres de los modelos climáticos. Se centraron en cuatro regiones donde esta incertidumbre es particularmente alta: además del Pacífico sudoriental, el Océano Austral y el Atlántico Norte subpolar, donde los modelos y las observaciones presentan las discrepancias mencionadas, esto incluye el Ártico como ejemplo de una región gravemente afectada por el cambio climático.

El estudio muestra que esta ralentización se debe a la variabilidad natural, aunque la influencia humana es evidente. Lo mismo ocurre en el Pacífico sudoriental. Sin embargo, en algunas zonas del océano Austral y del Atlántico Norte subpolar, el calentamiento antropogénico no se ha distinguido claramente del «ruido de fondo» de las fluctuaciones climáticas naturales.

«El tiempo que tarda la señal humana en emerger del ruido varía según la región», explica el autor principal, Aruhasi. «Este "tiempo de emergencia" suele ser subestimado por los modelos». En lo que respecta a las observaciones climáticas, esta métrica también permite a los investigadores definir periodos de tiempo en cada región necesarios para demostrar la influencia humana sin lugar a dudas. «El periodo actual de observaciones satelitales, de unos 45 años, es suficiente para proporcionar evidencia puramente empírica del calentamiento inducido por el ser humano en la mayoría de las regiones», afirma Li, líder del grupo del MPI-M y coautor.

El método de detección y atribución

En la investigación climática, detectar los cambios climáticos y atribuirlos a una causa es una tarea rutinaria. El método de "detección y atribución", que también utiliza el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), se basa en el trabajo del premio Nobel Klaus Hasselmann, director fundador del MPI-M.

El primer paso consiste en demostrar que un cambio climático es estadísticamente distinto de las fluctuaciones climáticas naturales (detección). El segundo paso implica identificar la causa (atribución). Para ello, los investigadores suelen utilizar modelos climáticos para determinar el patrón característico de cambio producido por un factor influyente específico. Por ejemplo, un aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera provoca que la troposfera se caliente mientras que la estratosfera se enfría.

Además, el calentamiento es más pronunciado en tierra que en los océanos, y el Ártico se está calentando con especial rapidez. Dado que el cambio climático observado generalmente presenta esta característica, su causa es inequívoca.

La huella digital observada, presentada en el nuevo estudio, se basa en el concepto de Hasselmann: permite un diagnóstico más detallado de la expresión regional del cambio climático provocado por el ser humano y ayuda a evaluar la coherencia entre los cambios observados y las expectativas basadas en modelos, lo que resulta relevante para la planificación de la adaptación y los litigios climáticos.

Fuente: Instituto Max Planck de Meteorología