Icebergs, gin-tonics y cambio climático
Enrique Ortega Gironés, José Antonio Sáenz de Santa
María Benedet y Stefan Uhlig.
Se dice con frecuencia que el agua es el origen de la vida, que sin ella no sería posible. El registro fósil a lo largo de la dilatadísima historia del Planeta nos enseña que la vida surgió de las aguas de los primeros océanos hace unos 3.800 millones de años. Por eso, cuando se busca vida en el espacio exterior, se buscan planetas con similitudes a nuestra Tierra, donde se detecte (como primera condición) la posibilidad de que exista agua. Pero, ¿ qué tiene el agua que la hace imprescindible para la vida, al menos para la vida tal y como nosotros la conocemos? ¿Cómo y por qué un compuesto de fórmula tan sencilla, la archiconocida H2O, tiene tanta importancia? Pues simplemente porque las características físico–químicas de su molécula son tan especiales y extraordinarias, que ella sola, reúne múltiples propiedades esenciales e indispensables, en cualquiera de sus tres estados. Porque, además, el agua aparece en nuestro Planeta de forma natural en estado sólido (nieve y hielo), líquido (mares y aguas continentales) y gaseoso (vapor de agua en la atmósfera).
Algunas de estas propiedades son muy bien conocidas por todos, ya que los mares ocupan casi el 71% de la superficie de nuestro planeta, constituyendo el hábitat para infinidad de especies. También, al evaporarse, forma las nubes, portadoras de las lluvias que alimentan ríos y lagos, facilitando la vida animal y vegetal en las tierras emergidas. Y, además, el vapor de agua en la atmósfera (ya sea de forma difusa o concentrado en forma de nubes), constituye la principal barrera para que el calor que nos llega del Sol, después de reflejarse en la superficie terrestre, no escape totalmente hacia el espacio exterior, gracias al injustamente denostado efecto invernadero. Sin esta capacidad protectora, nuestro querido Planeta sería tan frío como la Luna, y nuestro cielo sería funestamente negro en lugar de ser azul (Figura 1).
Pero, además, el agua tiene otras propiedades que debiéramos conocer o recordar, porque estaban incluidas en los libros de texto de nuestros estudios secundarios, pero que con frecuencia han caído en el olvido. Como nos decían en los años 60 del pasado siglo nuestros profesores de aquel exigente Bachillerato, el agua es el disolvente universal (aunque no sea rigurosamente cierto), ya que es capaz de disolver un gran número de sustancias.
El parámetro que se utiliza para medir la capacidad de disolución es el producto de solubilidad, que, en el caso del dióxido de carbono, el denostado CO2, como ocurre con todos los gases, tiene un funcionamiento inverso al de las sustancias sólidas. Normalmente, a presión constante, cuanto más alta es la temperatura, mayor es el valor de ese parámetro, que mide la cantidad de soluto que es capaz de permanecer disuelta en el agua. Como todos sabemos y hemos experimentado en nuestras cocinas, el azúcar o la sal, se disuelven con mucha más facilidad en líquidos calientes como el agua o la leche. Sin embargo, en el caso del CO2, su comportamiento es opuesto y cuanto más fría está el agua, mayor es su capacidad de disolución.
La grafica de la Figura 2 muestra, a presión constante, la variación de la solubilidad del CO2 en el agua en función de la temperatura. Así, por ejemplo, cuando el agua de mar está a 10ºC admite que haya disueltos 2,2 gramos de CO2 por cada litro de agua. Sin embargo, si el agua de mar llegase 30ºC tan sólo admitiría 1,3 gramos de CO2 por litro de agua. Es decir, que como consecuencia de un calentamiento de 20ºC, el océano debería expulsar a la atmósfera o precipitar al fondo del mar en forma de sedimentos carbonatados 0,9 gramos de CO2 por cada litro de agua. Este simple mecanismo, a lo largo de millones de años de la historia geológica y dado el inmenso volumen de agua existente en los océanos de la Tierra, ha contribuido a controlar el contenido de dióxido carbono en el aire.
Otra importante característica del agua con importantes consecuencias climáticas es su inercia térmica, muy diferente a la de las tierras emergidas. Como es bien sabido, la tierra firme se enfría y se calienta con más rapidez que el agua del mar, que siempre se mantiene relativamente más caliente que la tierra firme en invierno y más fresca en verano, ejerciendo un papel regulador térmico muy importante. Por eso el clima oceánico o mediterráneo es siempre más templado y suave que los extremos climas continentales característicos de las áreas alejadas del mar. Y también por eso mismo, las poblaciones humanas siempre han tenido preferencia por asentarse en las zonas costeras.
Pero las propiedades más fascinantes del H2O están relacionadas con las variaciones de su densidad en relación con la temperatura. Cuando el agua se va enfriando y llega a una temperatura de 4ºC es cuando alcanza su máxima densidad. En cambio, cuando llega al punto de congelación, aumenta su volumen y disminuye su densidad. Este comportamiento tan diferente para una mínima diferencia de temperatura de tan sólo cuatro grados centígrados, tiene consecuencias fundamentales para la vida del Planeta.
En efecto, cuando el agua se enfría y llega a los cuatro grados, como tiene mayor densidad, se hunde y se va al fondo. Por eso, por mucho frío que haga, el fondo del mar nunca se congela, permitiendo que en profundidad continúe la vida animal y vegetal. Y el aumento de volumen asociado a la congelación hace que el hielo flote, generando así un ecosistema válido para animales terrestres, tanto en las zonas árticas (donde no existen tierras emergidas), como en los hielos flotantes de la Antártida.
Por otra parte, las grandes masas de hielo formadas en la naturaleza
tienen un comportamiento muy peculiar,
que con mucha frecuencia son objeto de informaciones catastrofistas y
alarmistas totalmente injustificadas. Una de las distorsiones habituales se
refiere a la caída de grandes bloques de hielo y la consiguiente formación de
icebergs cuando las lenguas glaciares llegan al mar o a lagos del interior. En
efecto, en los medios
de comunicación se usa con frecuencia este argumento, acompañado de imágenes
espectaculares, para demostrar el grave peligro asociado al calentamiento global ocasionado por las
actividades humanas (Figura 4).
En otras ocasiones se nos informa sobre el desgarro de
enormes bloques de hielo, que se desgajan de las plataformas antárticas. Estas
enormes masas de hielo, que llegan a tener dimensiones de muchos kilómetros
cuadrados, una vez desprendidas, vagan por el mar a merced de las corrientes,
constituyendo un grave peligro para la navegación, como ocurrió por ejemplo en
2017 con la plataforma Larsen C, un iceberg de 1 billón de
toneladas y más de 5.800 kilómetros cuadrados (aproximadamente del tamaño de la
provincia de La Rioja, ver Figura 5).
Más recientemente, hace tan sólo unos días, se ha informado de la rotura de
otro enorme iceberg (El iceberg más
grande del mundo se ha roto y está a la deriva por el océano Antártico), el
A23a, de 3.600 Km2, que desprendió en 1986 de la plataforma de
hielo Filchner, y que después de varios años atrapado en una corriente
circular, se encuentra de nuevo a la deriva por el océano Antártico, de acuerdo
con la información difundida por el British Antarctic Survey (BAS).
Sin embargo, en contra de las apariencias y de lo que repetidamente se nos
dice, la formación de icebergs forma parte de la normalidad en los procesos
glaciares y no tiene nada que ver con el calentamiento del Planeta. La caída de
grandes bloques de hielo no es debida al derretimiento del hielo, sino a la
propia dinámica glaciar. A pesar de la aparente rigidez del hielo, su
comportamiento cuando se acumula en grandes masas, es plástico. Y, como es bien
conocido desde hace siglos, fluye lentamente ladera abajo, a favor de la
pendiente, con velocidades que pueden alcanzar varios cientos de metros por
año. Los glaciares de montaña, al descender a cotas
bajas y más calientes, se funden como consecuencia del aumento de temperatura
asociado al descenso de altitud, dando lugar a ríos caudalosos.
Por lo que se refiere a los
glaciares situados en el litoral, cuando sus lenguas llegan a la costa y el
hielo empieza a flotar, éste se fragmenta como consecuencia del empuje de la masa de hielo que
le sigue, y también por perder cohesión con la masa circundante. Por lo tanto,
las impactantes imágenes que suelen brindarnos noticieros y reportajes, no
deben contemplarse como algo anómalo y preocupante, asociado a un excepcional y
crítico aumento de la temperatura, sino como consecuencia de la absoluta
normalidad en la dinámica glaciar.
Igualmente erróneas son muchas de las informaciones que nos llegan sobre los inminentes peligros que nos acechan por el derretimiento de las grandes masas de hielo flotante que existen en el Planeta, como son principalmente las del Polo Norte y las plataformas heladas marinas que rodean al continente Antártico en el Polo Sur, especialmente el glaciar Thwaites (Figura 7). De este último, con una extensión similar a la del Reino Unido y conocido también por la prensa sensacionalista como el Glaciar del Juicio Final, se ha dicho que su colapso puede provocar un aumento de más de 60 centímetros del nivel del mar, con el consiguiente peligro de inundación para muchas zonas costeras.
Figura 7.- Vista aérea del glaciar Thwaites
Algo similar se ha dicho muy recientemente de las masas de hielo del Ártico, cuya desaparición se pronostica para antes del 2030. En realidad, deberíamos decir que se pronostica de nuevo y una vez más, porque esta misma profecía se ha realizado ya varias veces durante las últimas décadas para fechas que ya han sido superadas sin que nada haya ocurrido. A este respecto, se recomienda la lectura del comunicado emitido por la Asociación de Realistas del Clima sobre este tema (Científicos contra el alarmismo climático niegan que el Polo Norte se esté derritiendo) y también un artículo anterior en eset mismo blog (La nariz de Pinocho y los profetas del clima).
Porque en realidad, las masas de hielo oceánicas no están
disminuyendo a la velocidad con que nos quieren asustar, sino que incluso
permanecen estables o incluso están aumentando en algunas áreas. En efecto, como
se muestra en la Figura 8, hace años que la extensión de hielo ártico existente
al final del verano se mantiene estable. Debe
recordarse, que se considera que el Ártico quedaría libre de hielo
cuando sólo pudiera observarse una extensión de un millón de kilómetros cuadrados
(ver Figura 8), es decir, aproximadamente una cuarta parte de la superficie que
se está registrando cada mes de septiembre en la actualidad.
Como consecuencia de la oscilación estacional de la temperatura, la superficie del hielo ártico sufre una variación anual, alcanzando su mínima extensión al final del verano del hemisferio norte, en septiembre. En la Figura 8 se puede apreciar la evolución de dicha extensión desde el año 2007, sin que se aprecie ninguna tendencia negativa.
Algo
similar puede deducirse de la Figura 9, donde se ha representado en diferentes
colores la evolución anual de la extensión del hielo ártico para diferentes
intervalos temporales. Se puede apreciar como existe una tendencia general a la
disminución desde los años 80, que es lógicamente coherente con el calentamiento
asociado al ciclo interglaciar que está experimentando el Planeta, alcanzando
la mínima extensión (como se aprecia también en la Figura 8) en 2012, con 3,9
millones de kilómetros cuadrados. Sin embargo, la línea negra en la Figura 9, correspondiente
a 2024, muestra que desde entonces la superficie ha aumentado hasta casi 5
millones de kilómetros cuadrados, desmintiendo totalmente las profecías
fatalistas sobre la próxima desaparición del hielo ártico. Esta tendencia es
coherente con las investigaciones de Ryan Fogt,
publicadas en Nature Climate en 2022, afirmando que la extensión de
hielo antártico tiene una tendencia positiva y está aumentando desde que en
1979 se iniciaron las mediciones por satélite.
La contradicción existente entre
la realidad observada y las informaciones que se difunden, es aún más
significativa si se tiene en cuenta que la estabilidad del hielo ártico,
tozudamente mostrada por los datos de
los satélites, tiene lugar a pesar de que el nivel de CO2 de la
atmósfera ha crecido más de un 10% (unas 40 ppm) a lo largo de las dos últimas
décadas y que la temperatura global ha aumentado en 0,46°C según el registro
del sistema Copernicus europeo. La falta de correlación entre la
superficie de hielo ártico ante los cambios de temperatura y de CO2atmosférico, deberían
obligarnos a cuestionar y replantear nuestro conocimiento sobre las causas que
motivan sus cambios de extensión. Durante los últimos años se han publicado
numerosos artículos científicos que relacionan dichos cambios con la
variabilidad de factores naturales, como la actividad solar y las corrientes
oceánicas que alcanzan el Ártico. Sin embargo, a pesar de estas evidencias, se continúan
emitiendo alarmantes informaciones, de forma tan insistente como injustificada,
sobre la inminente desaparición del hielo como consecuencia de las emisiones
antrópicas de CO2.
Pero no ocurre
exactamente lo mismo con el hielo continental, que está retrocediendo de forma
prácticamente generalizada, aunque como excepción, también se ha detectado que existen
glaciares continentales que están creciendo en las últimas décadas, al menos de
forma temporal. Tampoco debe olvidarse que, en el
continente antártico, la extensa tierra emergida está cubierta con grandes
espesores de agua congelada, que constituye la mayor reserva de agua dulce del
planeta, seguida por los hielos continentales de Groenlandia.
Es evidente que la fusión de estos hielos está alimentando la elevación del nivel del mar, y en la Figura 10, la gráfica inferior derecha muestra (expresada en milímetros) la variación experimentada por el nivel del mar desde principios del siglo XX. En conjunto, en los 120 años transcurridos desde entonces, el nivel del mar ha subido 200 mm (1,66 mm/año). Es decir, aun ritmo mucho menor con el que nos suelen desinformar y que no es en absoluto preocupante, ya que en realidad nos indica una desaceleración respecto de las velocidades de ascenso del nivel del mar que se registraron hace unos milenios, mucho antes del inicio de las actividades industriales humanas.
Figura 10.- Evolución comparada de la temperatura y del nivel del mar desde principios del Siglo XX
Es interesante señalar también que en esa misma figura se observa una pequeña aceleración (aumento de pendiente) entre 1930 y 1950, seguida de una estabilización durante las tres décadas siguientes. A partir de 1982 se observa una nueva aceleración hasta el momento actual. Los valores promedio registrados en este último periodo son del orden de 2-3 mm/año, también muy inferiores a los que se estaban registrando hace algunos milenios. Debe tenerse en cuenta que, como demuestran los datos geológicos, la elevación del nivel del mar viene produciéndose desde hace unos 20.000 años, desde el clímax de la última glaciación, y en el momento actual puede considerarse como lenta, ya que hace unos 15 milenios era hasta diez veces más rápida que la actual (ver Cambios Climáticos). Por otra parte, en esa misma gráfica inferior derecha de la Figura 10, puede observarse que la velocidad a la que hoy se está elevando el nivel del mar es idéntica a la que se registró entre 1930 y 1950, por lo que invocar la existencia de una aceleración anómala en la elevación de las aguas está totalmente injustificado.
En la gráfica superior izquierda de la Figura10, se muestra la
evolución de la temperatura media del Planeta durante el mismo periodo de la
gráfica inferior derecha, pudiendo observarse que existe un descenso de
temperatura precisamente durante el mismo intervalo en que se estabiliza la
velocidad de ascenso del nivel del mar. Este paralelismo es lógico ya que, al
enfriarse el Planeta, disminuye la velocidad de fusión de los hielos y, en
consecuencia, se hace más lento o se paraliza el ascenso de las aguas. Por lo
tanto, de una forma directa y en relación con la evolución climática, esta
correlación está indicando claramente que, si realmente la velocidad de ascenso
del nivel del mar no está registrando valores anómalos, es porque la
temperatura del Planeta tampoco está registrando un calentamiento excepcional,
anormal ni preocupante.
Pero volvamos a las enormes masas de hielo polar flotantes sobre los
océanos. Como se ha mencionado anteriormente, el hielo aumenta de volumen al
congelarse y disminuye de densidad. Por eso, de acuerdo con el Principio de
Arquímedes, conocido desde el siglo III a.C., flota sobre el agua en estado
líquido. Como es bien sabido, la parte visible de un iceberg representa tan
sólo un octavo de su tamaño total, quedando sumergida la mayor parte de su volumen.
Figura 11.- Imagen idealizada representando las porciones emergidas y sumergidas de un iceberg
Es decir, que la
parte que sobresale por encima del nivel del agua, corresponde al exceso de
volumen (10%) adquirido al congelarse. Y, ¿qué ocurre cuando se produce el
proceso inverso, al fundirse el hielo? Pues que el agua aumenta su densidad y
recupera el volumen original que tenía antes de la congelación. Es decir, que
el proceso de congelación y descongelación del agua marina no afecta para nada
al nivel del mar. O sea que, si se descongelase de repente todo el hielo del
océano Ártico y los enormes icebergs de la Antártida, el nivel del mar
permanecería estable.
La comprobación de
esta realidad puede realizarse fácilmente en casa, o mejor aun tomando copas
con los amigos. Para ello, bastará marcar
el nivel en un vaso de agua con unos cubitos de hielo, y al cabo de unos
minutos verificar dónde se queda ese mismo nivel cuando el hielo se ha fundido,
y comprobar que, inmutable, se ha mantenido en el mismo sitio.
Cabe preguntarse entonces
que, si la velocidad de ascenso del nivel del mar que se está registrando es
absolutamente normal y la fusión de los icebergs no afecta al nivel de las
aguas, ¿cuáles son las razones que inspiran los insistentes mensajes
catastróficos que injustificadamente alarman a la población? ¿Para qué nos
sirve la sofisticada tecnología de la que hoy disponemos si se cometen errores
de cálculo que ya Arquímedes hubiese podido detectar hace más de dos milenios? Algo
está fallando en los planes de educación y en los medios de comunicación,
cuando se está consiguiendo asustar a la población mundial con mensajes que
podrían ser rebatidos con los conocimientos que se imparten en los ciclos de
enseñanza media, o con experimentos realizables en la barra de cualquier bar.
Los autores de este artículo tienen un conocido que ha conseguido beber muchos
gin-tonics gratis haciendo apuestas sobre la constancia del nivel del líquido
al fundirse el hielo. Si alguno de Vds. se anima a proponer este tipo de envites,
le recomendamos que además del gin-tonic incluyan algunas tapas en la apuesta,
se gana siempre.
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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