Por qué nos dirigimos hacia el clima más cálido en medio billón de años

La vida en el último período de invernadero del planeta, el Eoceno. Jay Matternes / Museo Smithsonian, CC BYLa vida en el último período de invernadero del planeta, el Eoceno. Jay Matternes / Museo Smithsonian, CC BY

Las concentraciones de dióxido de carbono van hacia valores que no se habían visto en los últimos 200m años. El sol también se ha ido fortaleciendo gradualmente con el tiempo. Juntos, estos hechos significan que el clima puede estar encaminándose hacia una calidez no vista en los últimos 500 millones de años. La conversación

Mucho ha sucedido en la Tierra desde 500,000,000BC: los continentes, los océanos y las cordilleras han llegado y se han ido, y la vida compleja ha evolucionado y se ha trasladado de los océanos a la tierra y al aire. La mayoría de estos cambios ocurren en escalas de tiempo muy largas de millones de años o más. Sin embargo, durante los últimos 150 años las temperaturas globales han aumentado en aproximadamente 1 ℃, las capas de hielo y los glaciares se han retirado, el hielo marino polar se ha derretido y los niveles del mar han aumentado.

Algunos señalarán que el clima de la Tierra tiene sufrido cambios similares antes. ¿Así que cuál es el problema?

Los científicos pueden tratar de comprender climas pasados ​​observando la evidencia encerrada en rocas, sedimentos y fósiles. Lo que esto nos dice es que sí, el clima ha cambiado en el pasado, pero la velocidad actual del cambio es muy inusual. Por ejemplo, el dióxido de carbono no se ha agregado a la atmósfera tan rápidamente como hoy por lo menos durante el pasado 66m años.

De hecho, si continuamos en nuestro camino actual y explotamos todos los combustibles fósiles de las convenciones, entonces, así como la tasa de emisiones de CO₂, el calentamiento absoluto del clima también es probable que no tenga precedentes en al menos los últimos 420m años. Eso es según un nuevo estudio que hemos publicado en Naturaleza de Comunicaciones.

En términos de tiempo geológico, 1 ℃ del calentamiento global no es particularmente inusual. Durante gran parte de su historia, el planeta fue significativamente más cálido que en la actualidad, y de hecho la mayoría de las veces la Tierra estaba en lo que se denomina un estado climático "de invernadero". Durante el último estado de invernadero 50m hace años, las temperaturas promedio mundiales eran 10-15 ℃ más cálidas que hoy, las regiones polares no tenían hielo, palmeras crecieron en la costa de la Antártida, y cocodrilos y tortugas se revolcaban en bosques pantanosos en lo que ahora es el Ártico congelado de Canadá.

En contraste, a pesar de nuestro calentamiento actual, todavía estamos técnicamente en un estado climático de "cámara de hielo", lo que simplemente significa que hay hielo en ambos polos. La Tierra ha hecho un ciclo natural entre estos dos estados climáticos cada 300m años más o menos.

Justo antes de la revolución industrial, por cada millón de moléculas en la atmósfera, aproximadamente 280 de ellas eran moléculas de CO₂ (280 partes por millón, o ppm). Hoy, debido principalmente a la quema de combustibles fósiles, las concentraciones son aproximadamente 400 ppm. En ausencia de cualquier esfuerzo para reducir nuestras emisiones, la quema de combustibles fósiles convencionales provocará que las concentraciones de CO₂ estén alrededor de 2,000ppm para el año 2250.

Esto es, por supuesto, mucho CO₂, pero el registro geológico nos dice que la Tierra ha experimentado concentraciones similares varias veces en el pasado. Por ejemplo, nuestra nueva compilación de datos muestra que durante el Triásico, alrededor de 200m años atrás, cuando los dinosaurios evolucionaron por primera vez, la Tierra tenía un estado de clima de invernadero con CO atmos atmosférico alrededor de 2,000-3,000ppm.

Por lo tanto, altas concentraciones de dióxido de carbono no necesariamente hacen que el mundo sea totalmente inhabitable. Los dinosaurios prosperaron, después de todo.

Eso no significa que esto no sea gran cosa, sin embargo. Para empezar, no hay duda de que la humanidad se enfrentará a importantes desafíos socioeconómicos relacionados con la cambio climático dramático y rápido eso resultará del rápido aumento a 2,000 o más ppm.

Pero nuestro nuevo estudio también muestra que las mismas concentraciones de carbono causarán más calentamiento en el futuro que en períodos anteriores de alto contenido de dióxido de carbono. Esto se debe a que la temperatura de la Tierra no solo depende del nivel de CO₂ (u otros gases de efecto invernadero) en la atmósfera. Toda nuestra energía en última instancia proviene del sol, y debido a la forma en que el sol genera energía a través de la fusión nuclear de hidrógeno en helio, su brillo ha aumentado con el tiempo. Hace cuatro millones y medio de millones de años, cuando la Tierra era joven, el sol estaba alrededor de 30% menos brillante.

Entonces, lo que realmente importa es el efecto combinado de la fuerza cambiante del sol y el efecto invernadero variable. Mirando a través de la historia geológica, generalmente descubrimos que a medida que el sol se fortalecía con el tiempo, el CO atmos atmosférico disminuía gradualmente, por lo que ambos cambios se cancelaban entre sí en promedio.

Pero, ¿qué pasa en el futuro? No encontramos un período pasado cuando los impulsores del clima, o clima forzando, fue tan alto como lo será en el futuro si quemamos todo el combustible fósil fácilmente disponible. No se ha registrado nada parecido en el registro de rock durante al menos 420m años.

Un pilar central de la ciencia geológica es el principio uniformitarian: que "el presente es la clave del pasado". Si continuamos quemando combustibles fósiles como lo hacemos en la actualidad, por 2250 este viejo adagio lamentablemente ya no es cierto. Es dudoso que este futuro con alto CO₂ tendrá una contraparte, incluso en la vastedad del registro geológico.

Acerca de los Autores

Gavin Foster, profesor de geoquímica de isótopos, Universidad de Southampton; Dana Royer, profesora de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, Wesleyan University, y Dan Lunt, profesor de Ciencia del Clima, Universidad de Bristol

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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