LA TEMPERATURA MEDIA DEL PLANETA
¿ESTÁ REALMENTE INDICANDO LO QUE PASA?
Enrique Ortega
Gironés y José Antonio Sáenz de Santa María
La temperatura
media del planeta, un dato problemático
Cuando intentamos
evaluar el trabajo realizado o los servicios prestados por una determinado herramienta,
además de las características del propio instrumento, debemos tener en cuenta no
sólo las circunstancias en que ha sido utilizado, sino también las
cualificaciones y habilidades del usuario. Quizás el ejemplo más gráfico sea el
de un bisturí, que por muy bueno que sea el temple de su acero y por muy
afilado que sea su corte, los resultados dependerán de la habilidad del
cirujano que lo utilice. Y si un buen mecánico, a falta de la herramienta
adecuada, utiliza el bisturí como destornillador, tampoco podrá realizar un
trabajo satisfactorio. Estos mismos criterios pueden aplicarse a la temperatura
media global del Planeta, un dato que no es bien conocido, ni tampoco es
siempre correctamente utilizado ni interpretado. Especialmente si tenemos en
cuenta que es el dato fundamental por el que se miden y se evalúan, ante la
opinión pública, las amenazas del calentamiento global.
Está fuera de toda duda que existe una tendencia al calentamiento en el planeta Tierra, la temperatura viene aumentando, aunque con muchas oscilaciones, desde hace 20.000 años, y como consecuencia, el nivel del mar se ha elevado unos 120 m durante ese mismo periodo, a un ritmo que, como promedio, ha oscilado entre 2-3 mm/año hasta por encima de 10 mm/año. Incluso dentro del ciclo vital de una persona, hay evidencias que permiten detectar esa evolución. Quienes, como los autores de este artículo, acumulan un buen número de décadas a sus espaldas, pueden constatar que, al menos en España, nuestros inviernos son más cortos y suaves, mientras que los veranos tienden a ser más calurosos. Durante nuestra época estudiantil en la ciudad de Oviedo (Principado de Asturias), allá por los años 70, en la España montañosa, verde, fría, húmeda y lluviosa, era frecuente que, como se puede observar en la fotografía adjunta (Figura 1), la nieve cubriese la Sierra del Aramo, al Sur de la ciudad. El manto blanco persistía desde finales de octubre o principios de noviembre hasta finales de abril o principios de mayo, enviando vientos fríos del sur hacia la ciudad. La cota inferior de la nieve se situaba aproximadamente a los 300 m. La altura de las cumbres de la sierra es de unos 1.500 m.
imagen invernal de los años 60 del siglo XX.
Esta situación, sin embargo, no se ha observado durante las últimas décadas, donde el aspecto habitual durante el invierno ha sido el de la Figura 2, al producirse nevadas invernales discontinuas a partir de los 1.000 m de altitud y llegando a estar la sierra sin nieve durante algunas semanas de invierno.
Figura 2.- Sierra del Aramo al Sur de la Ciudad de Oviedo (Principado de Asturias), imagen invernal característica del siglo XXI.
Este calentamiento innegable, detectable en muchos lugares del Planeta (el retroceso de los glaciares es también una evidencia palpable) se está interpretando habitualmente como consecuencia de una crisis climática derivada de las actividades antrópicas, ignorando la historia geológica de la Tierra, que ha sufrido múltiples calentamientos (más severos que el actual) y haciendo caso omiso de los mecanismos de autorregulación de la temperatura que tiene nuestro Planeta. Y el parámetro fundamental, el dato esencial en el que se fundamentan los argumentos para predecir una inminente catástrofe climática, es la denominada temperatura media global. Pero, ¿realmente justifican los datos existentes esta interpretación? Además, esta duda cobra una especial relevancia si se tiene en cuenta que, en la última década, la evolución de la temperatura media global sugiere que estamos atravesando una ligera pausa en el calentamiento del Planeta.
¿Qué es la temperatura
media global?
Volviendo al inicio,
a las primeras frases de este artículo, para tener la seguridad de que estamos
utilizando correctamente la información disponible, debemos evaluar el
significado real de los datos y el modo en que se está aplicando. Y, para ello,
debemos tener muy claro lo que realmente significa el valor de temperatura
media global, y también cómo se calcula. Y sobre la base de estos conceptos, es
imprescindible preguntarse: ¿Tiene sentido hablar de
una temperatura a escala global? ¿Se trata de un parámetro representativo? El
objetivo de disponer de un dato de este tipo es obvio, ya que resulta de una
gran utilidad para establecer las relaciones de causalidad que puedan existir
entre las observaciones meteorológicas y los episodios catastróficos (huracanes,
inundaciones, temporales, etc.), así como las tendencias a largo plazo en la
evolución climática. Pero aunque el objetivo esté muy claro, el método de
trabajo para alcanzarlo no lo es tanto, ya que no se trata de un valor que se
pueda obtener a través de una simple medida directa, sino que se precisa un
complejo proceso de elaboración. Y esa es la primera observación que debemos
tener en cuenta para analizar adecuadamente los valores de temperatura media
global, un valor que no puede
medirse, que debe ser calculado a partir de miles de medidas individuales,
mediante métodos y procedimientos estadísticos cuya calidad y fiabilidad debe
ser revisada permanentemente. Por eso, como ocurre con todos los
procesos estadísticos complejos, los valores van acompañados de un dato complementario,
el intervalo de confianza de
los resultados obtenidos, indicativo del margen de error existente.
Por otra parte, además de las dificultades de tipo numérico asociadas a los cálculos
estadísticos, no debe olvidarse que en el mundo, existe una gran variedad de
climas y zonas climáticas, que van desde temperaturas medias de +25°C en el
Sahara hasta –40ºC en los polos. Como veremos más adelante, si se promedian
todos los valores de temperatura actualmente disponibles en las diferentes
localidades del Planeta, se obtiene un valor medio global de unos 14°C (en
realidad deberían ser 13,6ºC), sobre el que toda la comunidad científica está
más o menos de acuerdo. Pero, ¿cuál es el sentido y la representatividad de ese
resultado? Normalmente, percibimos la temperatura como un dato más de la
meteorología, del ambiente que hay en nuestro entorno. Así, sabemos que en
nuestra casa, en invierno y gracias a la calefacción, hay 21ºC. Y en verano, 25ºC
con el aire acondicionado. Al salir a la calle, en España nos movemos
habitualmente entre los 10ºC invernales y los 35ºC estivales. Se trata de una magnitud
física, que nos acompaña siempre y que podemos sentir y medir fácilmente en términos
precisos.
Pero la temperatura media global
no se corresponde a una realidad física, se trata de un valor estadístico
calculado, una especie de índice que recoge muchos datos e informaciones locales diferentes. Así
pues, sensu stricto, no se puede
hablar de la temperatura media global de la Tierra, porque nadie puede medir
esa temperatura. Por lo tanto, al no tratarse de una medida, sino de un cálculo,
está inevitablemente sujeto a controversia, y a variaciones que dependerán del procedimiento
utilizado para su obtención. Y esta es la segunda observación importante que
debemos siempre tener en cuenta: cuando se hable de temperatura media global,
debemos tener en cuenta que se trata simplemente de un índice, similar
al que se utiliza para evaluar la variación de las inversiones bursátiles, el IBEX,
que se calcula diariamente a partir de cotizaciones, volúmenes de negocio,
ponderaciones, etc. Por lo tanto, en sentido estricto, en lugar de temperatura
media global, sería más correcto referirse, por ejemplo, al Índice Medio Termométrico
Global (IMTG). No obstante, puesto que este índice está aún por definir, de
momento es preferible seguir utilizando la terminología de temperatura media
global, aunque siempre teniendo en mente las restricciones conceptuales
mencionadas.
Por otra parte, a pesar de las indudables
limitaciones dela temperatura media global, debe reconocerse que se
trata de un valor que tiene cierto sentido y utilidad. Y, en la práctica
meteorológica habitual, el uso de este tipo de índices promediados es
sistemático, aplicándose también para otros fenómenos meteorológicos como las precipitaciones
o las horas de sol, por ejemplo. De hecho, el clima de un lugar determinado del
Planeta, se describe siempre por los valores promedio de diversos fenómenos y
situaciones meteorológicas diferentes (incluyendo los valores extremos) que se
suceden en cada región, país o lugar concreto. Así pues, puede afirmarse que,
desde el punto de vista intrínseco, el clima es una noción estadística y por
consiguiente, es inseparable de los valores promedio.
La utilidad práctica de este tipo
de estimaciones estadísticas es evidente y fácil de percibir desde el punto de
vista intuitivo en la realidad de nuestro entorno. Cuando se afirma que el
clima de una región o un país es más húmedo que otro, se está hablando de
situaciones climáticas medias. Así, en España, existen dos zonas climáticas que
siempre han sido claramente diferenciadas: la España húmeda en el Norte y la
seca en el Centro y Sur. Es decir, que debemos
considerar la temperatura global terrestre como un indicador que describe un
aspecto de la situación climática del Planeta de una forma muy general. Pero
esta descripción es parcial y no exclusiva, ya que existen otros muchos
indicadores importantes, y el índice de temperatura media global, aisladamente
considerado, es totalmente insuficiente para evaluar la situación climática del
Planeta.
Una vez aclarados el significado
conceptual y la utilidad práctica de la temperatura media global, la siguiente
pregunta que debemos formularnos, es: ¿Puede calcularse dicha temperatura con
un nivel de fiabilidad y representatividad aceptable? La realidad es que se
trata de un cálculo nada sencillo, tanto desde el punto de vista técnico como conceptual,
ya que debe hacerse frente a numerosas dificultades.
En primer lugar, las lecturas de
temperatura que deben integrarse en una media global, proceden de diversas
fuentes y de diferentes tipos de medidas. En los continentes, se trata de
datos procedentes de miles de estaciones meteorológicas, operadas por los
servicios meteorológicos nacionales, regionales y locales. Estos servicios,
utilizan con frecuencia instrumentos y procedimientos de recogida de datos, que
difieren según los países y que han evolucionado tecnológicamente en el
transcurso del tiempo a diferentes velocidades, lo que incide en la precisión,
exactitud y homogeneidad de las medidas.
Por otro lado, la densidad
espacial de la distribución geográfica de las estaciones meteorológicas, difiere
mucho de una zona a otra del globo, dependiendo fundamentalmente del grado de
desarrollo científico y económico de cada país. Además, esa densidad también ha
sido muy variable a lo largo del tiempo, ya que ha evolucionado de forma muy
distinta en diferentes lugares, aumentando el número de estaciones,
especialmente en los países desarrollados. Y, por último, existen numerosas
estaciones meteorológicas que, a principios del siglo XX, estaban situadas en
zonas rurales, en las afueras de grandes ciudades. Pero, con el paso del tiempo
y el crecimiento urbano, estas estaciones han acabado engullidas por la
edificación y la urbanización. En estos casos, se habla de las islas de calor,
ya que la temperatura en las ciudades es siempre unos pocos grados más alta que
en su entorno rural, por lo que la evolución de las series de medidas en este
tipo de estaciones tiene un sesgo al alza que debe corregirse.
Por lo que se refiere a las
lecturas de temperatura en la superficie del mar, los datos se obtienen a
partir de instrumentos embarcados en boyas fijas (últimamente, también
sumergibles), en barcos científicos o comerciales y, desde los años 80, también
en satélites meteorológicos. En este último caso, la temperatura (sólo la de la
superficie) se mide indirectamente, a partir de la radiación emitida, que es
registrada por los sensores del satélite. Estos sensores han ido variando en su
tecnología con el paso de los años de una generación de satélites a otra, por lo
que también es imprescindible la introducción de factores de corrección para
homogeneizar los datos.
En resumen, que la dificultad
principal para calcular la temperatura media global, reside en la integración
de numerosos datos heterogéneos, provenientes de orígenes múltiples y
diferentes, además de cambiantes a lo largo del tiempo. Para resolver estas
dificultades, deben utilizarse complejos procedimientos estadísticos, que
requieren múltiples correcciones y abundantes ponderaciones para equilibrar la
correspondencia entre las diferentes fuentes de información. Como consecuencia,
el resultado final es producto de un tratamiento estadístico, y que por lo
tanto corresponde a una verdad matemática, no a una medida física. Ante esta
situación, podemos legítimamente preguntarnos acerca de la fiabilidad de estos
procedimientos y a la representatividad de los resultados obtenidos. Y muy
especialmente, la pregunta clave es: ¿Pueden afectar estos procedimientos, de una
forma sustancial, a los diagnósticos que se están realizando sobre la evolución
de la temperatura global, sobre el calentamiento del Planeta?
A este respecto, es importante
señalar que los procedimientos estadísticos aplicados se apoyan en conceptos
matemáticos correctos, admitidos y probados desde hace años. Dichos
procedimientos, basados en la teoría de las probabilidades y como se ha
mencionado anteriormente, no sólo permiten obtener una cifra del índice de
temperatura, sino también del margen de error del valor obtenido. Y ese margen de error, muy variable de un tipo de medidas
a otras, es el que suele pasar desapercibido para la opinión pública. Así, se
ha calculado que la temperatura media absoluta para el periodo 1961-1990,es de 14°C,
con un intervalo de confianza de 0,5°C (entre +13,5 y +14,5ºC, equivalente a un
error del 3,6%). En cambio, si se calcula la anomalía de la temperatura en
2010, es decir la desviación ese año concreto respecto la temperatura media correspondiente
al intervalo 1961-1990, se obtiene un valor +0.53°C, con un intervalo de
confianza de 0,09°C (entre +0,44 y +0,62ºC, equivalente a un error del 17%). En
este segundo caso, porcentualmente, el margen de error es mucho más amplio, casi
cinco veces superior con respecto a la estimación anterior, y por lo tanto
la fiabilidad del valor es mucho más baja. Así pues, la temperatura media global
en 2010 sería de +14,5°C, solo un poco por encima del intervalo de confianza de
la media inicial. En esas condiciones, se podría afirmar que entre el intervalo
1961-1990 y 2010, el planeta se ha
calentado ligeramente, pero es imposible precisar el nivel exacto de ese
calentamiento en grados centígrados y, mucho menos, en décimas de grado.
Sin embargo, este es el tipo de informaciones con los que, sin mencionar su error potencial, se nos amenaza cotidianamente sobre crisis, emergencias y ebulliciones climáticas (este último y desafortunado término ha sido utilizado recientemente por Antonio Guterres, Secretario General de la ONU). Estas premoniciones, ignoran además que un incremento de +0,53ºC registrado a lo largo de los 20 años transcurridos entre 1990 y 2010, implica que el planeta se habría calentado como promedio 0,026 ºC por año, a un ritmo que, por comparación con la historia previa del Planeta, no justifica ninguna alarma ni puede tener implicaciones catastróficas.
Además, si se compara la
temperatura media global de 2022 (ver Figura 5) con la temperatura media global
de hace 32 años, el incremento promedio ha
descendido a 0,021°C por año, demostrando que la tendencia puede variar
significativamente según el intervalo temporal elegido. En la misma línea, debe
recordarse que el ascenso de temperatura también sufrió una pausa entre los
años 40 y 80 del pasado siglo, llegándose a registrar cuatro décadas de ligero enfriamiento
(ver de nuevo la Figura 5). En aquellos años, en la opinión publicada, se
hablaba de la posible tendencia global a una nueva glaciación. Teniendo en
cuenta estos datos, utilizar los valores del intervalo 1960-1990 como
referencia, para medir el calentamiento subsiguiente, siendo los datos tan poco
representativos, pueden considerarse como tendencioso para exagerar el
calentamiento real.
Una vez conocidas las bases
conceptuales y el significado indicativo de la temperatura media global, además
de las dificultades que entraña su obtención, debemos adentrarnos en los
detalles de su cálculo. Y para ello, es inevitable formularse una nueva pregunta:¿Cómo se puede hablar
de temperatura media global del Planeta, cuando sólo se dispone de un número
limitado de estaciones meteorológicas y que además están mayoritariamente concentradas
en el hemisferio Norte, especialmente en Europa y América del Norte?
Uno de los aspectos más críticos para estimar de
una forma fiable la temperatura planetaria con
una precisión (tal y como se está haciendo actualmente) de una décima de grado,
es la irregular distribución en el globo terrestre de las estaciones
meteorológicas. Es cierto que, desde hace unas décadas, se está midiendo de
forma continua la temperatura de la superficie de los continentes y océanos
desde los satélites. Pero esas mediciones abarcan sólo un período muy corto, de
menos de 50 años y sólo representan un periodo con una duración insignificante
en comparación con la dilatadísima evolución de la temperatura a lo largo de la
historia geológica de la Tierra. El mapa de la Figura 3 muestra la distribución geográfica
de unas 26.000 estaciones meteorológicas superficiales del Global
Historical Climatology Network (GHCN), donde además se ha representado en
colores, el periodo transcurrido desde que iniciaron su actividad, tal y como
figura en la leyenda (en negro las que tienen una antigüedad mayor de 200 años y en
azul las de instalación más reciente).
Como se puede observar, la distribución
es totalmente irregular, y casi dos tercios de las estaciones se encuentran en la
zona de clima templado del hemisferio norte, entre las latitudes de 30° y 60°.
Aquí se encuentran también las estaciones meteorológicas con los registros más
antiguos de medición de temperatura. Debe tenerse en cuenta que tan sólo una
pequeña minoría (226 estaciones) ya existían cuando se iniciaron los registros
sistemáticos de la temperatura, hace unos 150 años. La estación meteorológica de
Berlin-Dahlem (Universidad Libre, Alemania), es la más antigua de todas, con
datos meteorológicos desde 1719 y registros continuos ininterrumpidos desde
1756.
En cualquier caso,
independientemente de las dificultades y limitaciones mencionadas, es necesario
disponer de un dato que, aún que sea de forma aproximada, represente la
temperatura media global, una climatología planetaria de referencia, y para
este fin, se ha definido una rejilla o malla global de observación, con un
tamaño de 5º de longitud por 5º de latitud (aproximadamente, unos 500 km x 500
km). Utilizando los datos de temperaturas medias mensuales proporcionados por
más de 5.500 estaciones meteorológicas distribuidas alrededor del mundo, se
calcula para cada una de ellas la anomalía térmica, es decir, la diferencia
entre la temperatura media mensual y el promedio correspondiente a 1961-1990
para ese mismo mes y esa misma estación. Y con estos valores, se calcula la
anomalía térmica para cada uno de los cuadrados de la malla, mediante la media
de las anomalías obtenidas en las estaciones de observación situadas dentro de
su perímetro.
Para todas estas medidas, tanto
las anomalías individuales de cada observatorio, como para los valores promedio
de cada celda, se calcula el intervalo de confianza de los valores obtenidos,
teniendo en cuenta la precisión del termómetro utilizado, la homogeneización, de
medidas de origen diferente, los posibles sesgos derivados de la presencia de
áreas urbanas, y las posibles desviaciones en promedios regionales sobre áreas
con cobertura deficiente de observatorios. A modo de ejemplo, en el mapa de la Figura
4 se han representado las anomalías de temperatura correspondientes al mes de diciembre
de 2021, de acuerdo con la información proporcionada por www.metoffice.gov.uk. Los
colores varían desde el rojo intenso para las anomalías positivas (por encima
de la media) máximas hasta el azul para las anomalías mínimas, por debajo de la
media para el periodo considerado, es decir el intervalo 1961-1990.
Como se puede observar, la
distribución de las cuadrículas con información es muy irregular y heterogénea,
existiendo una notable falta de control meteorológico en las áreas oceánicas,
especialmente sobre el Ártico y el Antártico. Así mismo, en los continentes,
hay grandes zonas sin cubrir, con climatologías muy variadas y diferentes, como
ocurre en el desierto del Sahara, la Península Arábiga y buena parte del África
Subsahariana. También en América del Sur, sobre una parte importante de la
Amazonia junto con zonas de Perú y Ecuador, tampoco se disponen de datos
meteorológicos seriados. Esta distribución tan irregular, genera serios
problemas para la obtención de resultados representativos, lo que hace
extremadamente compleja la determinación del índice de temperatura media global
anual de la superficie terrestre, y además con una precisión de décimas de
grado. En la Antártida, por ejemplo, tan sólo existen dos docenas de estaciones
meteorológicas, que además se encuentran predominantemente en la costa del
continente. Y en el Polo Norte, la situación es aún peor, con un número menor
de estaciones. Pero todavía más grave es la situación en los océanos, que a
pesar de ocupar la mayor superficie del globo, cuenta con un número
reducidísimo de observatorios, a pesar de su enorme influencia meteorológica y
climática. Y si centramos nuestra atención en España, se dispone tan sólo de
cuatro cuadrados de la malla para definir las temperaturas medias y las
anomalías de todo el país, sin duda un número muy exiguo e insuficiente para la
variada meteorología de nuestro territorio, donde existen zonas con clima atlántico,
mediterráneo y continental.
Por lo que respecta a la
distribución de valores anómalos, como cabía esperar, en la Figura 4 se observa
que hay grandes zonas del mundo desarrollado, que presentan anomalías positivas
respecto a la media 1961-1990. Sin embargo, hay otras muchas zonas (de las que,
curiosamente, nunca se habla) que ofrecen anomalías negativas de temperatura.
Así, en el extremo meridional de África, pese a estar en plena temporada
estival durante el mes de enero, presenta una significativa anomalía negativa.
Lo mismo puede observarse para el invierno del Hemisferio Norte en la meseta
tibetana, al norte de la India, en el norte de América (Alaska y Canadá) y en
la franja septentrional de Eurasia.
Una vez obtenidas las anomalías
térmicas mensuales para cada uno de los cuadrados de la malla, se calculan dos
promedios, uno para las celdas correspondientes al hemisferio norte y otro para
el hemisferio sur, que corresponden a las anomalías térmicas mensuales en cada
uno de ellos. Y, estos valores, servirán a su vez de base de cálculo para
obtener promedios estacionales y anuales. Estas series, que comienzan en 1851
para el Hemisferio Norte y en 1856 para el Hemisferio Sur, son las que se
utilizan habitualmente para determinar la evolución de la temperatura del
Planeta.
Pero como se puede apreciar por
los colores de la Figura 3, la distribución de las estaciones meteorológicas no
es sólo irregular desde el punto de vista geográfico y climático, también lo es
desde el punto de vista temporal, ya que hay zonas donde tan sólo existen
informaciones desde épocas recientes, dificultando la elaboración de series
temporales largas. Este problema es especialmente grave en las áreas oceánicas,
donde las observaciones por satélite tan sólo cubren las últimas décadas, lo
que impide la correcta caracterización de la evolución térmica durante los dos
últimos siglos.
Para corregir esta carencia, es
cierto que las sofisticadas herramientas estadísticas actualmente disponibles,
permiten llegar muy lejos en la simulación de datos ausentes. Pero, no debe
olvidarse que los resultados que ofrecen los algoritmos aritméticos para simular la
evolución de la temperatura, sólo pueden ser fiables en la medida en que los
datos introducidos sean fiables y representativos. Y además, los parámetros de
partida introducidos en estos modelos deben ser completos y correctos. Estos
comentarios, deben servir de advertencia para tomar con precaución datos como
los representados en la Figura 5 (publicados por la prestigiosa
organización californiana Berkeley Earth), que
suelen utilizarse habitualmente en los medios de comunicación para ilustrar el
calentamiento que está experimentando la Tierra.
Figura
5
En realidad, por las razones esgrimidas en los párrafos anteriores, la información sobre las temperaturas medias globales debe considerarse como un resultado meramente indicativo, sin olvidar (como recomienda el manual de Buenas Prácticas de Laboratorio), que deben tomarse muchas precauciones con la interpretación de los números decimales. En efecto, dichas cifras, pueden tener validez estrictamente aritmética, pero carecer (por una exagerada y aparente precisión) de sentido físico en relación con el parámetro o fenómeno medido.
Así lo manifestó el premio Nobel de Física de 1973, el noruego-canadiense Ivar Giaever, quien formó parte durante un tiempo del International Panel of Cimatic Change (IPCC), el grupo de estudio sobre el cambio climático promovido y establecido por la ONU, y del cual se excluyó voluntariamente por desacuerdo con sus métodos de trabajo. Durante el encuentro anual de los premios Nobel, celebrada en 2015 en Lindau (Alemania), este científico fue extremamente crítico con el IPCC y puso en duda la fiabilidad de precisar la temperatura media global hasta una décima de grado. Su escepticismo y sus críticas estaban precisamente basados en los problemas antes mencionados: la irregular distribución de las estaciones meteorológicas, y las dificultades para comparar los registros modernos con las medidas de temperatura realizadas a mediados del siglo XIX.
La temperatura del Planeta en tiempos pasados
La metodología descrita en los
párrafos anteriores, permite conocer la evolución de los parámetros climáticos que
ha tenido lugar desde hace unos 150 años, un plazo muy breve, excesivamente corto respecto
del conjunto de la historia climática del Planeta. Para poder establecer una
comparación entre los acontecimientos climáticos actuales y los que han
ocurrido en el pasado, remontándose hasta las etapas más antiguas del desarrollo
de la atmósfera de la Tierra, la Geología ha desarrollado diversos métodos
basados en las huellas que las variaciones que los parámetros del clima han
dejado en los medios naturales. Así, se han elaborado técnicas basadas en la
perforación de sondeos para extraer testigos de estos archivos naturales del
clima en los continentes (en los hielos polares, los sedimentos lacustres, los
suelos, las estalagmitas y estalactitas, los troncos de árboles, etc.), así como
en el fondo de los océanos, y aprovechar la información proporcionada por
corales, sedimentos y fósiles. A todos estos métodos indirectos, se les conoce
habitualmente como proxies, vocablo inglés que significa apoderado o
representante.
El análisis detallado, cada vez
más preciso y riguroso gracias al desarrollo tecnológico, de ciertas
características biológicas, químicas o físicas de los testigos mencionados,
pueden correlacionarse cuantitativamente, con las variaciones de la
temperatura, además de otros parámetros relacionados con el clima como son la pluviosidad
o la salinidad del agua del mar. Estas correlaciones son posibles, asumiendo
que las leyes físicas y químicas que rigen actualmente la naturaleza, son
también válidas para los tiempos pasados, como postuló en su día Charles Lyell,
considerado el "padre” de la geología moderna al enunciar el Principio del
Actualismo geológico. Por su interés,
y porque constituye el método esencial utilizado para la determinación de las
condiciones climáticas en tiempos muy antiguos, se describirá a continuación la
metodología basada en los isótopos de oxígeno.
Como es bien conocido, muchos de
los elementos que integran la Tabla Periódica, pueden presentarse bajo
diferentes formas debido a la presencia, en sus átomos, de diferente numero de
neutrones. Las otras partículas elementales (protones y electrones) se
presentan siempre en el número correcto y definen al elemento químico. Así, en
función del número de neutrones presentes, los átomos de un elemento adoptan diferentes
formas. Son una especie de “mutantes” conocidos como isótopos, con
características físicas, esencialmente su peso atómico, algo diferentes. Gracias
a esas propiedades físicas, puede llegar a conocerse que porcentaje de cada uno
de los isótopos de un elemento químico está presente en una determinada
sustancia.
Uno de los materiales más
abundantes de la naturaleza es el agua, presente en forma de vapor, de líquido o
de hielo, constituida por hidrógeno y por oxígeno, que presentan diferentes
isótopos. En el caso del Hidrogeno, además del común, existen el Deuterio y
Tritio, mientras que el átomo de Oxígeno presenta otros tres isótopos conocidos
como 16O (el oxígeno común), el 17O y el 18O, atendiendo
a su peso atómico. Por eso, la molécula de agua, la conocida por la famosa fórmula
de H2O, pueden tener pesos diferentes en función de los isótopos de
hidrógeno y de oxígeno que incorporen a su estructura.
Por otra parte, como se puede
apreciar en le Figura 6, se ha comprobado que el vapor de agua, formado en la superficie
de los océanos, por comparación con la composición del agua del mar, se
encuentra empobrecido en las moléculas constituidas por isótopos pesados. Además,
en las regiones templadas y polares, el proceso de enfriamiento de las masas de
aire y la correspondiente compensación del vapor de agua, lleva asociada otra
perdida de los isótopos pesados. Existe, por tanto, una relación estrecha entre
la temperatura del aire y el cociente entre las formas ligeras y pesadas de las
moléculas de agua presentes en las precipitaciones, de forma que cuanto más
frío sea el aire, las precipitaciones se encontrarán más empobrecidas en las
formas pesadas de las moléculas de agua.
Y es precisamente esa relación
isotópica la que constituye un termómetro proxy, que permite estimar las
variaciones pasadas de la temperatura, gracias a la medida de estos cocientes
isotópicos en el agua de precipitaciones antiguas. Estos valores quedan registrados en el
hielo de los casquetes glaciares, o indirectamente preservada en archivos
geológicos como la celulosa de los anillos de los árboles o la calcita (el carbonato
cálcico, que incorpora en su estructura los isótopos pesados de oxígeno),
presente en las estalactitas, los sedimentos de los lagos o el caparazón de
algunos fósiles.
La comparación entre los datos isotópicos proporcionados por registros geológicos correspondientes a periodos históricos, cuya evolución térmica es conocida mediante otros métodos (ver Figura 7), como por ejemplo las etapas cálidas coetáneas con el Imperio Romano o la Edad Media, o el periodo frío conocido como Pequeña Edad del Hielo, posterior al Renacimiento, han permitido verificar y comprobar el método, validando tanto sus resultados como sus posibilidades de extrapolación a periodos más antiguos. Esta metodología ha permitido reconstruir la evolución térmica del Planeta desde hace cientos de millones de años, tal y como está representada en la Figura 8, donde debe tenerse en cuenta que la escala del eje horizontal no es uniforme, variando la duración temporal de los intervalos de tiempo representado.
De este modo la Geología y la Paleoclimatología han
permitido conocer los cambios climáticos que han tenido lugar en tiempos pasados,
y comprender la forma en que el clima se comporta ante determinados procesos
geológicos (como las etapas de intensa actividad volcánica) o variaciones
cósmicas que influyen en la radiación solar que llega a la Tierra. Gracias a
estas informaciones, se ha podido verificar que el sistema climático terrestre ha
registrado espontáneamente inestabilidades importantes, muy rápidas, pero también
que el Planeta posee mecanismos de autorregulación con capacidad para
equilibrarlas posteriormente. Y todo este bagaje de conocimientos, proporciona una
base de conocimientos esencial para la correcta interpretación de la situación climática
actual y de las tendencias del clima hacia el futuro.
En
relación con la evolución térmica del Planeta reflejada en la Figura 8 (con la
escala logarítmica del tiempo en el eje X), hay cuatro hechos que merecen ser
destacados. En primer lugar, puede apreciarse como el mundo está sometido a un largo
proceso de enfriamiento desde hace unos 50 millones de años, desde el inicio del
Eoceno, al principio de la Era Terciaria o Cenozoica. En segundo lugar, que durante el último
millón de años (tramo azul de la gráfica, a la derecha), ha habido una decena de
ciclos de calentamiento y enfriamiento similares al actual, durante alguno de
los cuales se han alcanzado temperaturas más elevadas que las actuales. En
tercer lugar, se observa también, que las temperaturas que hoy experimenta el
Planeta son de las más bajas registradas desde del período Carbonífero, hace
300 millones de años. Y por último, en cuarto lugar, la gráfica también permite
apreciar como la ciclicidad climáticaes la norma, y no la excepción, en la
historia de la Tierra. Porque, como bien sabemos los geólogos, si algo ha
faltado en el Planeta desde su origen, es estabilidad climática.
Reflexiones finales
De lo anteriormente expuesto, puede concluirse que la temperatura media
global, a la que tanta importancia se le atribuye en todas las
informaciones relativas al cambio climático, no es más que una construcción
matemática y estadística, realizada mediante un cálculo, y no una observación o
medida directa. Dicho cálculo se realiza a partir de numerosos datos
heterogéneamente distribuidos por el planeta, medidos con instrumentos muy
diversos y cuya homogeneización requiere ajustes estadísticos muy complejos.
Por eso, teniendo en cuenta la propia naturaleza del resultado obtenido, obtener
conclusiones de sus cifras decimales es cuanto menos muy arriesgado, sobre
todo, si se tiene en cuenta la capacidad de manipulación implícita en los
tratamientos estadísticos.
Como se puede apreciar en la
Figura 5, es innegable que existe una tendencia ascendente desde 1980 hasta la
actualidad, aunque tampoco puede negarse que durante la última década, entre 2014
y 2022, se aprecia una estabilización de las temperaturas. Desde el punto de
vista estrictamente numérico, durante los últimos treinta años (1993-2022), la
temperatura media global ha subido unos 0,9ºC, a un promedio de 0,024ºC por año.
Ese promedio disminuye hasta los 0,017°C por año, si consideramos tan sólo los
últimos 20 años (2003-2022). En cualquier caso, se trata de valores tan
pequeños, que entran dentro del rango de error de la propia medida, de los
modelos aplicados y de los cálculos realizados.
A pesar de esta inevitable incertidumbre sobre la validez, precisión o
exactitud del dato numérico obtenido, debe reconocerse la utilidad y la
necesidad de ese índice de temperatura media global. En efecto, su
disponibilidad es imprescindible para demostrar que desde la Pequeña Edad de
Hielo, existe una evolución climática positiva, y que como consecuencia de la
misma, el mundo está en un proceso de calentamiento. Pero, al mismo tiempo,
deben tomarse todas las precauciones antes de utilizarlo como un índice
cuantitativo, tomándolo como base para afirmar que el mundo se ha calentado un
determinado número de décimas de grado. Y muy especialmente, evitar su uso como
base para diagnosticar situaciones climáticas catastróficas que requieren la
adopción de medidas excepcionales que afectan al conjunto de la Humanidad. Por
el momento, con la tecnología actualmente disponible, debemos considerar las
informaciones relativas a la temperatura media del planeta como un indicador,
un resultado que nos permite conocer la evolución del clima, pero no como un
valor absoluto que represente con fiabilidad dicha temperatura media.
Por las mismas razones y con mayores motivos, lo mismo se puede decir, utilizando
idénticos argumentos, sobre la fiabilidad de los valores de la temperatura
media del Planeta en tiempos pasados. Si no podemos garantizar la fiabilidad de
los datos en los tiempos actuales, con numerosas observaciones simultáneas en
miles de observatorios, ¿Cómo establecer la situación térmica de la Tierra a
partir de observaciones de proxies, mucho más dispersos tanto en el
espacio como en el tiempo? Evidentemente, es imposible obtener con precisión
ese tipo de medida, ya que la mayor parte de los
registros paleoclimáticos aportan informaciones locales, relativas al clima del
emplazamiento o lugar de medida, como si se tratase de datos proporcionados por
un único observatorio meteorológico. Sin embargo, diferentes parámetros medidos
en un mismo testigo y diferentes testigos de una misma región, pueden
combinarse e integrarse posteriormente en bases de datos globales, y mediante
la aplicación de los mismos métodos estadísticos anteriormente descritos,
estimar de forma cualitativa las variaciones climáticas a gran escala acaecidas
a lo largo de la historia del Planeta.
Y ese conocimiento nos permite
comprobar, como puede deducirse de la comparación entre las Figuras 5, 7 y 8,
que como consecuencia de los cambios climáticos experimentados por la Tierra
desde hace cientos de millones de años, se han registrado temperaturas
mucho más extremas que las actuales. Por lo tanto, la presente situación climática
del Planeta no puede ni debe considerarse excepcional ni preocupante, sino todo
lo contrario, ya que forma parte de la más absoluta normalidad.
Articulos adicionales sobre esta misma problemática u otros temas relacionados con medioambiente y trasfondo geológico están accesibles en este mismo blog: Reflexiones Geológicas
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