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No hay una 'Mini Edad de Hielo' inminente, según la NASA

¿Podría la reducción de la energía del Sol en las próximas décadas contrarrestar el calentamiento global antropogénico por la emisión de gases efectos invernadero? La NASA responde

Imagen del Sol que muestra una prominencia solar (una característica grande y brillante que se extiende hacia afuera desde la superficie del Sol). Crédito: ESA/NASA

No hay una "Edad de hielo" o "Mini Edad de hielo" inminente, sí hay una reducción en la producción de energía del Sol en las próximas décadas.

A lo largo de su vida, el Sol experimenta naturalmente cambios en la producción de energía. Algunos de estos ocurren durante un período regular de 11 años de máxima actividad (muchas manchas solares) y baja actividad (menos manchas solares), que son bastante predecibles.

Temperatura vs. Actividad Solar 2020

El gráfico de abajo compara los cambios de temperatura de la superficie global (línea roja) y la energía solar que recibe la Tierra (línea amarilla) en vatios por metro cuadrado desde 1880. Las líneas más claras/más delgadas muestran los niveles anuales, mientras que las líneas más pesadas/más gruesas muestran los 11- tendencias promedio del año. Se utilizan promedios de once años para reducir el ruido natural de año a año en los datos, lo que hace que las tendencias subyacentes sean más obvias.

Temperatura terrestre frente a la actividad solar. Crédito: NASA/JPL-Caltech

La cantidad de energía solar que recibe la Tierra ha seguido el ciclo natural de 11 años del Sol de pequeños altibajos sin aumento neto desde la década de 1950. Durante el mismo período, la temperatura global ha aumentado notablemente. Por lo tanto, es extremadamente improbable que el Sol haya causado la tendencia de calentamiento global observada durante el último medio siglo.

El Gran Mínimo Solar

Pero de vez en cuando, el Sol se vuelve más silencioso durante períodos de tiempo más largos, experimentando muchas menos manchas solares y emitiendo menos energía. Esto se llama un "Gran Mínimo Solar", y la última vez que esto sucedió, coincidió con un período llamado "Pequeña Edad de Hielo" (un período de actividad solar extremadamente baja desde aproximadamente 1650 a 1715 dC en el hemisferio norte, cuando un combinación de enfriamiento de aerosoles volcánicos y baja actividad solar produjo temperaturas superficiales más bajas).

Gran Mínimo Solar en la línea de tiempo. Fuente: Centro de datos interactivo de irradiación solar LASP de la Universidad de Colorado

Períodos anómalos como un Gran Mínimo Solar muestran que la actividad magnética y la producción de energía del Sol pueden variar durante décadas, aunque las observaciones desde el espacio de los últimos 35 años han visto pocos cambios de un ciclo a otro en términos de irradiancia total. El Ciclo Solar 24, que comenzó en diciembre de 2008 y terminó en 2020, fue de menor magnitud que los dos ciclos anteriores.

En ocasiones, los investigadores han predicho que los próximos ciclos solares también pueden exhibir períodos prolongados de actividad mínima. Sin embargo, los modelos para tales predicciones aún no son tan sólidos como los modelos para nuestro clima y no se consideran concluyentes.

Pero si ocurriera tal Gran Mínimo Solar, ¿qué efecto podría tener?

En términos de forzamiento climático, un factor que podría empujar el clima en una dirección particular, los científicos solares estiman que sería de aproximadamente -0,1 W/m 2 , el mismo impacto de aproximadamente tres años de crecimiento actual de la concentración de dióxido de carbono (CO2 ).

Por lo tanto, un nuevo Gran Mínimo Solar solo serviría para compensar unos pocos años de calentamiento causado por las actividades humanas.

¿Qué significa esto? El calentamiento causado por las emisiones de gases de efecto invernadero de la quema humana de combustibles fósiles es seis veces mayor que el posible enfriamiento de décadas de un Gran Mínimo Solar prolongado.

Incluso si un Gran Mínimo Solar durara un siglo, las temperaturas globales continuarían calentándose. La razón de esto es que más factores que las variaciones en la producción del Sol cambian las temperaturas globales en la Tierra, el más dominante de ellos hoy en día es el calentamiento que proviene de las emisiones de gases de efecto invernadero inducidas por el hombre.

¿Cuál es el papel del Sol en el cambio climático?

El Sol alimenta la vida en la Tierra; ayuda a mantener el planeta lo suficientemente cálido para que podamos sobrevivir. También influye en el clima de la Tierra: sabemos que los cambios sutiles en la órbita de la Tierra alrededor del Sol son responsables de las idas y venidas de las glaciaciones pasadas. Pero el calentamiento que hemos visto en las últimas décadas es demasiado rápido para vincularlo a cambios en la órbita de la Tierra y demasiado grande para ser causado por la actividad solar.

El Sol no siempre brilla con el mismo nivel de brillo; se ilumina y se atenúa ligeramente, y tarda aproximadamente 11 años en completar un ciclo solar.

Durante cada ciclo, el Sol sufre varios cambios en su actividad y apariencia. Los niveles de radiación solar aumentan o disminuyen, al igual que la cantidad de material que el Sol expulsa al espacio y el tamaño y la cantidad de manchas solares y erupciones solares. Estos cambios tienen una variedad de efectos en el espacio, en la atmósfera de la Tierra y en la superficie de la Tierra.

El ciclo solar Ciclo Solar 24, comenzó en diciembre de 2008 y es menos activo que los dos anteriores y ha finalizado en 2020. El Ciclo Solar 25, actualmente en curso, posé más actividad de lo esperado.

Últimos ciclos solares y evolución de las manchas solares. Actualmente estamos en el Ciclo Solar 25.

¿Qué efecto tienen los ciclos solares en el clima de la Tierra?

Según el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas, el consenso científico actual es que las variaciones a largo y corto plazo en la actividad solar juegan un papel muy pequeño en el clima de la Tierra. El calentamiento por el aumento de los niveles de gases de efecto invernadero producidos por el hombre es en realidad muchas veces más fuerte que cualquier efecto debido a las variaciones recientes en la actividad solar.

Durante más de 40 años, los satélites han observado la producción de energía del Sol, que ha subido o bajado menos del 0,1 por ciento durante ese período. Desde 1750, el calentamiento provocado por los gases de efecto invernadero provenientes de la quema humana de combustibles fósiles es más de 50 veces mayor que el ligero calentamiento adicional proveniente del propio Sol durante ese mismo intervalo de tiempo.

¿Nos dirigimos hacia un 'Gran Mínimo Solar'? (¿Y ralentizará el calentamiento global?)

Como se mencionó, el Sol actualmente está experimentando un nivel más bajo de actividad de manchas solares. Algunos científicos especulan que esto puede ser el comienzo de un Gran Mínimo Solar, un período de baja actividad solar de décadas a siglos, mientras que otros dicen que no hay evidencia suficiente para respaldar esa posición. Durante un gran mínimo, el magnetismo solar disminuye, las manchas solares aparecen con poca frecuencia y menos radiación ultravioleta llega a la Tierra.

El evento reciente más grande, el "Mínimo de Maunder", que duró desde 1645 y 1715, se superpuso con la "Pequeña Edad de Hielo" ( siglo XIII a mediados del XIX ). Si bien los científicos continúan investigando si un mínimo solar prolongado podría haber contribuido a enfriar el clima, hay poca evidencia de que el Mínimo de Maunder desencadenó la Pequeña Edad de Hielo, o al menos no del todo por sí mismo (en particular, la Pequeña Edad de Hielo comenzó antes del Mínimo de Maunder).

Las teorías actuales sobre qué causó la Pequeña Edad de Hielo consideran que una variedad de eventos podrían haber contribuido, con fluctuaciones naturales en la circulación oceánica, cambios en el uso de la tierra por parte de los humanos y el enfriamiento de un sol menos activo que también jugó un papel; en general, el enfriamiento causado por los aerosoles volcánicos probablemente desempeñó el papel principal.

Varios estudios en los últimos años han analizado los efectos que podría tener otro Gran Mínimo Solar en las temperaturas de la superficie global. Estos estudios han sugerido que si bien un gran mínimo podría enfriar el planeta hasta 0,3 ºC, esto, en el mejor de los casos, ralentizaría pero no revertiría el calentamiento global causado por el hombre. Habría una pequeña disminución de la energía que llega a la Tierra; sin embargo, solo tres años de crecimiento actual de la concentración de dióxido de carbono lo compensarían. Además, el Gran Mínimo Solar sería modesto y temporal, y las temperaturas globales se recuperarían rápidamente una vez que concluyera el evento.

Además, incluso un Gran Mínimo Solar o Mínimo de Maunder prolongado solo compensaría breve y mínimamente el calentamiento causado por el hombre.

Nota. Este artículo fue publicado en febrero de 2020 y se han actualizado algunos datos.

Más sobre los ciclos solares: https://scijinks.gov/solar-cycle/

NASA

Esta entrada se publicó en Actualidad en 29 Ago 2022 por Francisco Martín León