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Friday, November 19, 2010

CALENTAMIENTO GLOBAL « Más evidencias paleoclimáticas Peligros del cambio climático 2: Nivel del mar

Peligros del cambio climático 2: Nivel del mar

El calentamiento global que estamos provocando hace que el nivel del mar se eleve a través de dos mecanismos: 

  • Expansión térmica del agua: al igual que todos los objetos, el agua se "dialta" con el calor y se "encoje" con el frío, es decir, cuando hace más calor el agua de los océanos ocupa más volumen, y, puesto que los océanos sólo están "abiertos" por arriba, este aumento de volumen se manifiesta en la superficie, como una elevación del nivel del mar1. Comparado con el enorme volumen de agua en los océanos,  la variación es pequeña, pero los seres humanos no somos los océanos; los seres humanos somos como mini-pulgas comparado con la cantidad de agua que hay en los océanos, de modo que a nuestra escala de humanos diminutos el aumento sí es perceptible.
  • Deshielo sobre tierra firme: a consecuencia del calentamiento, los glaciares y los grandes mantos de hielo (Groenlandia y la Antártida) pierden hielo. Este hielo básicamente se derrite  y el agua producto de ese deshielo acaba en el mar. Puesto que se pierden cientos de miles de millones de toneladas métricas cada año2, a la postre esto también es perceptible. En cuanto al hielo que está flotando sobre el oceáno (hielo marino), el aporte de su deshielo (procedente de la diferencia de volumen que ocupa el agua salada desplazada por el hielo con respecto al agua más dulce del propio hielo que se derrite) es despreciable3.

A lo largo del siglo XX la temperatura subió unos 0,75 ºC (que en términos climáticos es un ascenso significativo) y el nivel del mar se elevó en promedio unos 17 cm4 y la velocidad de aumento se ha acelerado5, 6. También se ha contrastado que la causa de ello es el aumento de temperaturas provocado por el hombre7. Dado que el calentamiento humano va a continuar,  el nivel del mar continuará subiendo. Esto supone un peligro para la población que vive en zonas costeras bajas. Una subida del nivel del mar de 1 metro afectaría a 100 millones de personas8, sobre todo en el sudeste asiático. 

Desde el punto de vista científico, la madre del cordero, al igual que con las temperaturas, es a qué velocidad subirá el nivel del mar. El informe del IPCC de 2007 publicaba en su resumen para responsables de políticas un rango de 18 a 59 cm para el siglo XX. Si nos quedamos con el escenario que considero más probable (A1B) serían entre 21 y 48 cm. Pero hay dos problemas fundamentales con esta estimación: 

1) En primer lugar, asume que la Antártida gana tiene una ganancia neta de hielo (el calentamiento aumenta el vapor de agua aumentando las precipitaciones en forma de nieve en el interior), de modo que contribuye a bajar el nivel del mar. Sin embargo, las mediciones por satélite publicadas posteriormente nos muestran que la Antártida sufre una pérdida neta de hielo que además se está acelerando9

2) En segundo lugar, el nivel del mar está ya subiendo un 50% más rápido de lo proyectado por el IPCC10, 11: 

 

Sombreado en gris están las proyecciones del IPCC.
La líenea azul son los datos reales observados. 

Dado el margen de incertidumbre en observaciones y modelos, la disrepancia no alcanza significancia estadística (no demuestra que los modelos estén infraestimando el aumento del nivel del mar), pero es un indicio preocupante, especialmente sumándolo a la pérdida de hielo del continente antártico12. Un motivo adicional de preocupación, es que la paleoclimatología muestra que, en el pasado, aumentos moderados de temperatura aumentaron el nivel del mar mucho más de que proyectan nuestros modelos13, 14, 15.

Para superar estas deficiencias, Stefan Rahmstorf ideó una aproximación semiempírica consistente en hallar la correlación estadística entre variación de temperatura y variación del nivel del mar, obteniendo un aumento más probable del nivel del mar para el año 2100 de entre 50 cm y 1,4 metros16. Siguiendo un método similar, Grinsted et al obtienen entre 90 cm. y 1,3 metros para el escenario A1B (crecimiento moderado)17. Vermer & Rahmstorf 2009, en una actualización que obtiene mejores resultados, obtienen entre 75 cm y 1,9 metros18. Horton et al, combinando el método semiempírico con modelos, obtienen 71 cm. como valor más probable y un margen de incertidumbre de entre 47 cm y 1 metro, si bien reconocen que su análisis puede ser muy conservador19. Pfeffer et al, con un análisis diferente que estudia las posibles aportaciones glaciológicas, obtienen un aumento más probable de 80 cm., pero no pueden descartar subidas de hasta 2 metros20.

Así pues, los recientes avances en la materia apuntan a un aumento más probable de en torno a 1 m. durante el s. XXI, que se estima que afectaría a 100 millones de personas8. Sin embargo, el aumento del nivel del mar procedente del deshielo tiene una inercia enorme, y continuará mucho más allá de la estabilización de temperaturas. Un documento del German Advisory Council on Global Change titulado "The Future Oceans: Warming Up, Rising High, Turning Sour" dice (pag. 37, tabla 3.1-1 y texto) que si conseguimos estabilizar la temperatura en 3ºC sobre niveles preindustriales (alcanzados en 2100 en el escenario A1B1) el nivel del mar seguirá subiendo hasta alcanzar entre 3 y 5 metros para el año 2.30021.

  1. V. Gornitz, S. Lebedeff and J. Hansen. Global Sea Level Trend in the Past Century. Science 26 March 1982: Vol. 215 no. 4540 pp. 1611-1614. DOI: 10.1126/science.215.4540.1611
  2. Velicogna, I. (2009), Increasing rates of ice mass loss from the Greenland and Antarctic ice sheets revealed by GRACE, Geophys. Res. Lett., 36, L19503, doi:10.1029/2009GL040222
  3. Noerdlinger, Peter D. and Brower, Kay R. The melting of floating ice raises the ocean level. Geophysical Journal International, Volume 170, Issue 10, pp. 145-150
  4. Church, J. A., and N. J. White (2006), A 20th century acceleration in global sea-level rise, Geophys. Res. Lett., 33, L01602, doi:10.1029/2005GL024826
  5. Jevrejeva, S., A. Grinsted, and J. C. Moore (2009), Anthropogenic forcing dominates sea level rise since 1850, Geophys. Res. Lett., 36, L20706, doi:10.1029/2009GL040216
  6. Merrifield, M. A., S. T. Merrifield, and G. T. Mitchum (2009). An anomalous recent acceleration of global sea level rise. J. Clim., 22, 5772
  7. Church, J. A., and N. J. White (2006), A 20th century acceleration in global sea-level rise, Geophys. Res. Lett., 33, L01602, doi:10.1029/2005GL024826
  8. Anthoff, D., Nicholls, R.J., Tol, R.S.J. and Vafeidis, A.T. (2006). Global and regional exposure to large rises in sea-level: a sensitivity analysis. Working Paper 96. Tyndall Centre for Climate Change Research, Norwich
  9. Velicogna, I. (2009), Increasing rates of ice mass loss from the Greenland and Antarctic ice sheets revealed by GRACE, Geophys. Res. Lett., 36, L19503, doi:10.1029/2009GL040222
  10. Stefan Rahmstorf, Anny Cazenave, John A. Church, James E. Hansen, Ralph F. Keeling, David E. Parker and Richard C. J. Somerville. Recent Climate Observations Compared to Projections. Science 4 May 2007: Vol. 316 no. 5825 p. 709, DOI: 10.1126/science.1136843
  11. John A. Church, Neil J. White, John R. Hunter & Kurt Lambeck. Briefing: A post-IPCC AR4 update on sea level rise. The Antarctic Climate & Ecosystems Cooperative Research Centre.
  12. J.M Gregory & P Huybrechts. Ice-sheet contributions to future sea-level change. Phil. Trans. R. Soc. A 15 July 2006 vol. 364 no. 1844 1709-1732
  13. Jonathan T. Overpeck, Bette L. Otto-Bliesner, Gifford H. Miller, Daniel R. Muhs, Richard B. Alley, Jeffrey T. Kiehl. Paleoclimatic Evidence for Future Ice-Sheet Instability and Rapid Sea-Level Rise. Science 24 March 2006, Vol. 311. no. 5768, pp. 1747 – 1750 DOI: 10.1126/science.1115159
  14. Robert E. Kopp, Frederik J. Simons, Jerry X. Mitrovica, Adam C. Maloof1 & Michael Oppenheimer. Probabilistic assessment of sea level during the last interglacial stage. Nature 462, 863-867 (17 December 2009) | doi:10.1038/nature08686
  15. Paul Blanchon, Anton Eisenhauer, Jan Fietzke & Volker Liebetrau. Rapid sea-level rise and reef back-stepping at the close of the last interglacial highstand. Nature 458, 881-884 (16 April 2009) | doi:10.1038/nature07933 [Editor's summary]
  16. Stefan Rahmstorf. A Semi-Empirical Approach to Projecting Future Sea-Level Rise. Science 19 January 2007: Vol. 315 no. 5810 pp. 368-370 DOI: 10.1126/science.1135456
  17. Aslak Grinsted, J. C. Moore and S. Jevrejeva. Reconstructing sea level from paleo and projected temperatures 200 to 2100 ad. Climate Dynamics Vol. 34, Number 4 / marzo de 2010
  18. Martin Vermeer & Stefan Rahmstorf. Global sea level linked to global temperature. PNAS  December 22, 2009  Vol. 106  no. 51  21527-21532
  19. Horton, R., C. Herweijer, C. Rosenzweig, J. Liu, V. Gornitz, and A. C. Ruane (2008), Sea level rise projections for current generation CGCMs based on the semi-empirical method, Geophys. Res. Lett., 35, L02715, doi:10.1029/2007GL032486
  20. W. T. Pfeffer, J. T. Harper and S. O'Neel. Kinematic Constraints on Glacier Contributions to 21st-Century Sea-Level Rise. Science 5 September 2008: Vol. 321 no. 5894 pp. 1340-1343
  21. R. Schubert, H.-J. Schellnhuber, N. Buchmann, A. Epiney, R. Grießhammer, M. Kulessa, D. Messner, S. Rahmstorf & J. Schmid. The Future Oceans – Warming Up, Rising High, Turning Sour. WBGU, Berlin, © 2006. ISBN 3-936191-14-X

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Rodrigo González Fernández
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