El campo emergente de downscaling está ayudando a las personas a lidiar con el cambio climático a escala de vecindario.

Si alguna vez te has preguntado cuánto importan realmente las cosas pequeñas, considera el escarabajo del pino de montaña. Aproximadamente del tamaño de un grano de arroz, el insecto negro brillante vive solo alrededor de un año, pero un escarabajo hembra puede viajar hasta 30 millas para encontrar un pino, donde sus larvas pueden eclosionar y comer el interior de la corteza. Una multitud de escarabajos puede asolar un pino tan alto como un edificio de ocho pisos, ya que el árbol rezuma savia y luego sus agujas se vuelven de color rojo oxidado.

En la última década, en los bosques de pinos que se extienden a lo largo del oeste y sudoeste de los Estados Unidos, desde Alaska hasta el sur de California, millones de acres de pinos han muerto en una de las peores epidemias de escarabajos del pino que se haya visto.

Los forestales han sospechado por más de dos décadas que una explosión de insectos estaba en juego, basada en las predicciones del calentamiento global. El clima más cálido puede dar escarabajos y otros insectos la oportunidad de expandirse a nuevos territorios en climas fríos del norte y en grandes altitudes. Ya en 1991, los gerentes del Servicio Forestal de los EE. UU. Comenzaron a debatir sobre cómo prepararse para epidemias de plagas más generalizadas. Pero las predicciones globales para el cambio climático, aunque consistentes en tendencias a gran escala, no fueron lo suficientemente específicas para discernir las variaciones en la temperatura y el terreno (como a diferentes elevaciones a lo largo de la ladera de una montaña) que pueden marcar la diferencia para los escarabajos.

Predecir cómo los cambios en el clima afectan a las plantas y los insectos

Los modelos climáticos globales dividen al planeta en una red gigante y agrupan cualquier elemento del tamaño del Parque Nacional de Yellowstone en un píxel o dos. "Lo que acabará importando a los escarabajos, mucho de eso se perderá en la escala de esos modelos", dice James Powell, un profesor de matemáticas en la Universidad Estatal de Utah que utiliza simulaciones matemáticas para predecir cómo los cambios en el clima afectan plantas e insectos

Los resultados ayudan a responder preguntas prácticas, como por ejemplo, cómo la sequía podría extenderse por África o qué tan grave podría ser la enfermedad de Lyme en Maine, ya que los inviernos más cálidos permiten que las garrapatas del venado marchen hacia el norte.

En los últimos años, los avances en la ciencia del clima y la supercomputación han comenzado a ofrecer a personas como Powell una imagen más compleja del futuro: modelos de cambio climático que se acercan a escalas hiperlocales. En 2011, la Universidad de Idaho dio a conocer un modelo que estima el clima futuro para áreas tan pequeñas como dos millas y media en todo el territorio continental de Estados Unidos. Cuando se combinan con años de datos de campo sobre árboles y temperaturas recogidos de una serie de sitios desde el sur de California hasta el norte de Washington, esta es información suficiente para que Powell y su colaboradora, la entomóloga del Servicio Forestal de Estados Unidos Barbara Bentz, comiencen a mapear los lugares donde los escarabajos se pueden expandir a través de Occidente. Darán los resultados a los gerentes de bosques y parques para que puedan comenzar a planificar cómo responder a futuros ataques de escarabajos.

Estos modelos a pequeña escala se están utilizando en todo el mundo para predecir con gran detalle cómo el cambio climático afectará los aspectos básicos de la vida. Es un proceso llamado "downscaling", un área de investigación que emerge rápidamente. Los científicos comienzan con una o más de las docenas de modelos climáticos globales y datos del mundo real sobre el clima y la topografía. Utilizan simulaciones informáticas complejas, cálculos estadísticos o ambos para ubicar sus predicciones en el ámbito de lo particular. Los resultados ayudan a responder preguntas prácticas, como cómo la sequía podría extenderse por África, qué tan grave podría ser la enfermedad de Lyme en Maine, ya que los inviernos más cálidos permiten que las garrapatas del venado marchen hacia el norte o con qué frecuencia se inundará el río Columbia a mediados o finales de este siglo.

Demanda de detalles

"Gran parte de la atención se está desviando de la investigación básica hacia el lado más aplicado", dice Robert Oglesby, científico del clima de la Universidad de Nebraska-Lincoln. "¿Cuáles serán los impactos de estos cambios climáticos, usando la reducción de escala del modelo climático de alta resolución?"

Esta primavera, Oglesby y otro científico del clima de la UNL, Clinton Rowe, publicaron los resultados de modelos a escala reducida que se resolvieron en una resolución de dos millas y media con el terreno montañoso irregular de Guatemala. Las consecuencias del cambio climático son especialmente graves en un país que ya es propenso a los deslizamientos de tierra y violentas tormentas costeras y con una gran población que vive en la pobreza. Pero la topografía de Guatemala es tan desigual que es difícil visualizar el impacto total con las pinceladas grandes de un modelo climático global. Con el financiamiento del Banco Interamericano de Desarrollo y el gobierno de Guatemala, Oglesby y Rowe están capacitando a científicos en Guatemala para usar las nuevas predicciones a fin de tener en cuenta preguntas específicas, como por ejemplo, cómo el cambio climático podría afectar las inundaciones, la agricultura o la energía hidroeléctrica.

Según Hansen, en los escenarios en los que las emisiones de gases de efecto invernadero siguen siendo altas, los insectos y la sequía asolan grandes áreas de bosque, convirtiéndolos en arbustos y pastizales en aproximadamente 2100.

Este tipo de investigación responde a una creciente demanda de información cada vez más detallada sobre el cambio climático. En los EE. UU., Por ejemplo, la administración Obama ha exigido a todas las agencias federales que escriban planes para adaptarse a las temperaturas más cálidas y al empeoramiento de tormentas, inundaciones y otros desastres.

Los modelos de escala reducida también pueden enfocar, a veces sorprendentemente vívidos, las consecuencias de liberar demasiado dióxido de carbono. En septiembre, la NASA reveló las proyecciones climáticas para los EE. UU. En un rango aún más cercano - una resolución de media milla - en base a los modelos globales más recientes del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático, el principal organismo internacional de científicos del clima. Andrew Hansen de la Universidad Estatal de Montana está usando los datos de la NASA para estimar lo que podría pasarle a las tierras públicas, como los parques nacionales de Yellowstone, Grand Teton y Glacier en el norte de las Montañas Rocosas.

En los escenarios en los que las emisiones de gases de efecto invernadero siguen siendo elevadas, los insectos y la sequía asolan extensas áreas de bosque, convirtiéndolas en arbustos y pastizales alrededor de 2100, dice Hansen. Sin la cobertura de los árboles, la capa de nieve de la montaña mengua, lo que priva a las fuentes de agua del oeste. "Es bastante dramático. Las Rocosas del norte son la torre de agua del oeste ", dice.

Más incertidumbre

Si bien los modelos climáticos globales muestran una imagen inequívoca de un planeta en calentamiento, hay más incertidumbre a pequeña escala. Por ejemplo, el suroeste de los EE. UU. Se está poniendo cada vez más seco. Pero, ¿pueden los investigadores hacer una predicción confiable acerca de una milla cuadrada en, por ejemplo, Pasadena, que es lo suficientemente clara y confiable para que el distrito local del agua comience a prepararse para lo que viene?

"Ciertamente vale la pena explorar esas escalas espaciales finas, como un kilómetro, pero tenemos que descubrir lo que sabemos y lo que no sabemos", dice William Gutowski, profesor de meteorología en la Universidad Estatal de Iowa. Gutowski es parte de un grupo de científicos que, hace cinco años, formó una colaboración llamada Experimento Coordinado de Reducción del Clima Regional, un proyecto del Programa Mundial de Investigación del Clima.

Los científicos, que provienen de instituciones de investigación en lugares tan diversos como Corea, Australia e Italia, están tratando de unir el trabajo independiente sobre reducción de escala que está ocurriendo en todo el mundo y descubrir qué métodos generan los resultados más confiables. También están desarrollando predicciones reducidas para cada región del globo en la misma escala, cerca de 31 millas, que son accesibles para científicos de todo el mundo, incluidos aquellos en países en desarrollo que pueden no tener acceso a la misma tecnología de supercomputación que otros investigadores.

Cuadrado por kilómetro cuadrado, los investigadores están mapeando cómo los días de verano se llenarán de calor en los barrios del interior de Los Ángeles y la nieve caerá con menos frecuencia en las laderas de las montañas de San Gabriel.

En la Universidad de California, en el Departamento de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas de Los Ángeles, el científico Alex Hall dirige un equipo que ha sido pionero en un método de reducción de escala que, a su juicio, elimina parte de la incertidumbre a pequeña escala. En lugar de depender de un solo modelo climático global, como lo hacen algunos métodos de reducción de escala, el enfoque de UCLA combina simulaciones de computadora y estadísticas para reunir los resultados de los modelos 32. El equipo de Hall está produciendo predicciones climáticas locales para Los Ángeles con fondos de, entre otras fuentes, la ciudad y la Ley de Reinversión y Recuperación de los Estados Unidos de 2009. Cuadrado por kilómetro cuadrado, los investigadores están mapeando cómo los días de verano se llenarán de calor en los barrios del interior de Los Ángeles y la nieve caerá con menos frecuencia en las laderas de las montañas de San Gabriel.

Un grupo ambiental local llamado Clima resuelto, fundado por el ex comisionado de agua y energía de la ciudad, Jonathan Parfrey, ha recurrido a los hallazgos de la UCLA para ayudar a estimular las discusiones públicas sobre la ecologización de Los Ángeles y la preparación para los impactos del cambio climático. El año pasado, el grupo de Parfrey ayudó a LA a convertirse en la primera gran ciudad en adoptar códigos de construcción que requieren "techos frescos, "Que reflejan la luz del sol y hacen que las casas sean menos propensas al sobrecalentamiento, en casas nuevas y renovadas. Parfrey cree que los modelos reducidos también ofrecen detalles tangibles para despertar a la gente a lo que está en juego.

"Al llegar al nivel del vecindario, vamos a ayudar a las personas a comprender lo que significa el cambio climático para ellos, su hogar, su familia", dice.

Este artículo apareció originalmente en ENSIA

Sobre el autor

Madeline Ostrander es periodista independiente, editora colaboradora de YES! Magazine y becario nacional de periodismo de salud en 2014. Escribe sobre el cambio climático y el medio ambiente para medios como Al Jazeera America, The Nation y High Country News. Vive en Seattle, Washington.

Libro recomendado:

El Casino Clima: Riesgo, Incertidumbre, y Economía para un mundo que se calienta
por William D. Nordhaus. (Editor: Yale University Press, octubre 2013)

Al reunir todos los temas importantes que rodean el debate climático, William Nordhaus describe la ciencia, la economía y la política involucradas, y los pasos necesarios para reducir los peligros del calentamiento global. Utilizando un lenguaje accesible a cualquier ciudadano preocupado y cuidando de presentar diferentes puntos de vista de manera justa, discute el problema de principio a fin: desde el principio, donde el calentamiento se origina en nuestro uso personal de energía, hasta el final, donde las sociedades emplean regulaciones o impuestos. o subsidios para frenar las emisiones de gases responsables del cambio climático. Nordhaus ofrece un nuevo análisis de por qué las políticas anteriores, como el Protocolo de Kioto, no lograron disminuir las emisiones de dióxido de carbono, cómo los nuevos enfoques pueden tener éxito y qué herramientas de políticas reducirán las emisiones de manera más efectiva. En resumen, aclara un problema definitorio de nuestro tiempo y establece los próximos pasos críticos para frenar la trayectoria del calentamiento global.

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