Variabilidad y cambio climático: características y oportunidades

La mayor parte de la comunidad científica (más del 97%) afirma que el clima está cambiando a una tasa sin precedentes como respuesta a las actividades desarrolladas por los seres humanos.  A pesar del enorme impacto sobre las diferentes dimensiones científicas, económicas, sociales, políticas, morales y éticas, los conceptos asociados al cambio climático no siempre son bien comprendidos. Aproximarnos a ellos es fundamental para diseñar las estrategias de adaptación y mitigación. 

* Este artículo fue publicado en la Revista Geociencias SURA | Edición 4 | Diciembre de 2018.

Lo primero que deberíamos entender para poder explicar el significado y la importancia del cambio climático, es la de definición de tres conceptos: tiempo atmosférico, clima y variabilidad climática. Para ello, conviene definir estos conceptos a la luz de uno más general que los enmarca a todos: el sistema climático.

El sistema climático global depende primordialmente de la energía del sol, y está conformado por la interrelación de todos los subsistemas que hacen parte de nuestro planeta: la hidrósfera, la atmósfera, la criósfera, la litósfera y la biósfera. Cualquier perturbación en alguno de estos puede repercutir en el balance total del sistema, causando una alteración del estado atmosférico en una determinada escala espacio temporal.

Dos claros ejemplos de la interrelación entre la hidrósfera y la atmósfera dentro del sistema climático son los huracanes, fenómenos atmosféricos que se forman e intensifican a partir de la energía disponible en las aguas cálidas de los océanos, y el ENOS (El Niño Oscilación del Sur), cuyo origen se presenta como consecuencia del calentamiento o enfriamiento de las aguas superficiales del Océano Pacífico tropical.

Ahora bien, las perturbaciones atmosféricas causadas como consecuencia de la interrelación de los diferentes subsistemas climáticos pueden ocurrir a diferentes escalas temporales: horas, días, meses, años, décadas o siglos, y es aquí donde comenzamos a hablar de tiempo atmosférico, clima, y variabilidad climática.

¿Qué es el tiempo atmosférico?

En su de definición más simple, el tiempo atmosférico se entiende como el estado presente de la atmósfera en un punto geográfico y en un momento determinado, representado por variables como la precipitación, la temperatura, la nubosidad y la humedad relativa.

Pensemos, por ejemplo, en un día particularmente soleado, el cual se ve interrumpido por un aguacero de unas pocas horas de duración, o imaginemos una semana de verano en la cual nos vemos sorprendidos por varios días de precipitaciones y nublados. ¿Es correcto atribuir estas variaciones inesperadas al cambio climático? ¡Definitivamente no!

El sistema climático es altamente sensible a las perturbaciones en el sistema, razón por la cual Edward Lorenz, considerado como el padre de la Teoría de Caos, describió el tiempo atmosférico como un sistema caótico, en el cual, cualquier mínima perturbación puede desencadenar resultados muy diferentes. Es por esta razón que parece ser tan difícil predecir el tiempo atmosférico con precisión.

El siguiente concepto importante por definir es el clima, entendido como el tiempo atmosférico predominante en una región particular en el largo plazo (horizontes temporales de no menos de 30 años). El clima está influenciado por variables físicas regionales como la ubicación geográfica, la altura media sobre el nivel del mar, las formas del relieve, la cercanía al mar y el tipo de vegetación. Esto último nos señala que entre el clima y la vida se presentan interacciones de doble vía, es decir, que ambos procesos se retroalimentan.

Para entender la relación entre el tiempo atmosférico y el clima, existe en la literatura una analogía bastante clara. Pensemos en el tiempo atmosférico como los estados de ánimo que experimenta una persona a lo largo de su vida: alegría, tristeza, melancolía, euforia, ira o nostalgia.

Todas estas emociones pueden presentarse en momentos específicos; incluso en un mismo día. Sin embargo, la personalidad de este individuo no está determinada por su estado de ánimo momentáneo sino más bien por su comportamiento habitual. De manera que el clima es a la personalidad como el tiempo atmosférico lo es a las diferentes emociones experimentadas.

“Podemos concebir el clima como el resultado en el largo plazo del comportamiento colectivo de todos los componentes del sistema climático terrestre. La atmósfera, la hidrósfera, la criósfera, la biósfera; todos están en retroalimentación constante, y es esta interacción la que da como resultado la variabilidad climática natural a diferentes escalas espacio-temporales, desde el tiempo atmosférico, hasta el clima de largo plazo”.

Ph.D Germán Poveda, experto en hidroclimatología y cambio climático, y profesor investigador de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín.

¿Qué es la variabilidad climática?

Hemos definido el tiempo atmosférico como el estado de la atmósfera en escalas temporales de horas, días y unas pocas semanas; mientras que el clima corresponde al estado medio del tiempo atmosférico en una región geográfica particular durante un período mayor a 30 años. ¿Cómo podemos, entonces, definir el comportamiento del tiempo atmosférico en escalas intermedias como 20 años?

La variación de las condiciones atmosféricas en períodos de uno o varios meses, años, lustros o períodos más extensos (hasta dos décadas) está explicada por la variabilidad climática. El clima varía de forma natural y estas variaciones se presentan de manera cíclica debido a factores como la rotación y traslación de la Tierra, las manchas solares (regiones del sol con alta actividad magnética) o la actividad volcánica.

Ejemplos de variabilidad climática son el ciclo diurno de temperatura, las estaciones climáticas en las regiones extratropicales, las temporadas de invierno y verano durante el ciclo anual en las regiones tropicales, las temporadas de huracanes, la Oscilación de Madden y Julian, y el ENOS.

¿Qué es el cambio climático?

Una vez definido el concepto del clima, podríamos decir que el cambio climático no es más que el cambio en las condiciones normales del tiempo atmosférico en horizontes temporales no menores a 30 años. Sin embargo, su definición exacta es mucho más compleja que esto.

El clima ha cambiado de forma natural en horizontes temporales de millones de años. Dichos cambios obedecen a fenómenos que han ocurrido a escalas de tiempo geológico: caída de meteoritos, mega erupciones volcánicas, cambios en la intensidad lumínica del sol, cambios en la inclinación en el eje de rotación de la Tierra, cambios en la excentricidad de la órbita terrestre, orogénesis (procesos de formación de las montañas), el ciclo del carbón a largo plazo, entre otros. Estos cambios naturales se han visto reflejados en la historia de la Tierra con los períodos glaciares e interglaciares.

Si bien es cierto que el clima ha presentado una variación de forma natural, a lo largo de la historia de la Tierra, la relevancia del cambio climático que estamos viviendo actualmente radica en la velocidad a la que se están presentado dichos cambios como consecuencia de la intervención del hombre, tal como explica el Ph.D Germán Poveda.

El cambio climático podría entenderse como una reacción en cadena que tiene su origen en el aumento de la emisión de Gases de Efecto Invernadero (GEI) resultantes de la quema de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas, gasolina, etc.), y por la deforestación, tales como el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, los cuales se encuentran de manera natural en la atmósfera terrestre. Como resultado de esa mayor concentración de GEI se ha producido un aumento en la temperatura de la atmósfera y un calentamiento global.

¿Por qué sabemos que el clima está cambiando? 

El desarrollo tecnológico de los últimos años ha permitido construir e instrumentar equipos de medición y monitoreo que nos han llevado a entender mejor el comportamiento de los parámetros climáticos y de las variables físicas presentes en los subsistemas terrestres.

Gracias a los sensores con los que están equipados muchos de los satélites que orbitan la Tierra, por ejemplo, hemos podido determinar el comportamiento espacio temporal de la precipitación, la humedad o la temperatura, e incluso podemos medir la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. De igual manera, las imágenes ópticas obtenidas de satélites nos permiten contar con secuencias con las cuales es posible hacer comparaciones temporales de cierta región geográfica o de un fenómeno de interés.

Este diagnóstico global que nos viene ofreciendo la tecnología desde décadas recientes ha sido contrastado con los resultados de estudios de paleoclima, lo cual ha llevado a la mayor parte de la comunidad científica (más del 97%) a consensuar inequívocamente que el clima está cambiando a una tasa sin precedentes como respuesta a las actividades desarrolladas por el ser humano.

Las manifestaciones de dichos cambios son evidentes en todo el mundo en fenómenos como el retroceso de los glaciares, el calentamiento de los océanos, el aumento de la temperatura media global, el aumento del nivel del mar o el aumento en la severidad y frecuencia de los eventos hidrometeorológicos extremos.

Oportunidades y riesgos asociados con el cambio climático

Los riesgos asociados al cambio climático pueden ser agrupados en dos categorías: riesgos físicos y riesgos de transición.

Los riesgos físicos son aquellos derivados de la materialización de las amenazas de origen hidrometeorológico, mientras que los riesgos de transición son aquellos que surgen a partir de la implementación de políticas públicas y cambios regulatorios enfocados en reducir la emisión de GEI.

Estos últimos tienen un gran potencial de transformar la tecnología industrial y los mercados, y es en esta transformación donde surgen las oportunidades para nuevos mercados emergentes y el desarrollo de nuevas tecnologías que garanticen la sostenibilidad del medioambiente.

¿Qué se está haciendo en el mundo para luchar contra el cambio climático?

Este problema ha centrado la atención de la comunidad científica, así como de todo tipo de entidades gubernamentales y no gubernamentales, que permanentemente unen esfuerzos para establecer acciones que nos permitan entender, financiar y gestionar todas las acciones que lleven a mitigar o a adaptarse a las implicaciones del cambio climático.

El cambio climático no tiene una consecuencia única, ni afecta exclusivamente una región geográfica o un sector productivo. Este es un problema transversal, con un espectro tan amplio que impacta en gran escala a diversos sectores sociales, económicos y medioambientales.

Por esa razón, las soluciones no se pueden concentrar en un solo frente, como resalta el Ph.D Germán Poveda, profesor de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia al referirse a las estrategias para hacer frente a la variabilidad y el cambio climático:

“Una de las mayores dificultades a la que nos enfrentamos es que para cada sector, e incluso para cada persona, el cambio climático puede tener una connotación totalmente diferente: sus implicaciones para la generación de energía no necesariamente son las mismas que para producir alimentos o protegernos contra inundaciones”.

A medida que se ha venido profundizando en el entendimiento sobre el cambio climático, han surgido varias estrategias por parte de la comunidad científica y de los demás actores comprometidos para hacer frente a las implicaciones que trae consigo un clima cambiante para gobiernos y empresa privadas. Estas ideas están agrupadas principalmente en dos aproximaciones: mitigación y adaptación.

Las estrategias de mitigación del cambio climático se enfocan en definir lineamientos para reducir la emisión de GEI  que alteran la composición atmosférica y aceleran el calentamiento global, y de igual manera garantizar la conservación de los ecosistemas que permiten absorber y almacenar los GEI.

Consecuentemente, los riesgos de transición asociados con el cambio climático son derivados de las medidas de mitigación, dado que estas buscan incentivar cambios tecnológicos que permitan reducir sustancialmente las emisiones, y garantizar la conservación de bosques y que son aprovechados por ciertas industrias, llevándolas a plantear la necesidad de redefinir sus estrategias para cambiar los mecanismos de producción tradicionales.

Por otra parte, las estrategias que llevan a mitigar los riesgos físicos resultantes de eventos extremos del clima como lluvias más intensas y persistentes, sequías más largas, o aumentos en los niveles del mar, son agrupados dentro de lo que se conoce como medidas de adaptación al cambio climático. Estas pueden ser medidas estructurales, tales como la construcción de obras de protección contra eventos climáticos extremos; o medidas no estructurales, como programas de educación y concientización, o implementación de normas de urbanismo que limiten la construcción de complejos residenciales e industriales en zonas con alta amenaza a eventos extremos.

Ante el escenario planteado, es preciso que gobiernos y sectores productivos caractericen su vulnerabilidad ante aquellos riesgos de transición y físicos que podrían impactarlos negativamente, con el fin de tomar las acciones necesarias que garanticen su sostenibilidad y resiliencia ante los nuevos desafíos asociados al cambio climático.

Finalmente, es importante destacar que, a pesar de que la mayoría de las medidas propuestas por las entidades mundiales que lideran la lucha contra el cambio climático están clasificadas en dos categorías (mitigación y adaptación), hay muchas otras estrategias que desde los diferentes actores implicados se pueden comenzar a implementar para generar conciencia para un mundo sostenible, tales como el control del crecimiento de la población, la penalización de la deforestación, el consumo excesivo de recursos naturales y la contaminación de los sistemas de soporte a la vida (agua, aire, suelos, bosques, pesca), el ahorro de agua y energía y el cambio en la matriz de fuentes de energía contaminantes por limpias y renovables, como sugiere el profesor Germán Poveda.

Fuentes

• Germán Poveda Jaramillo. Ingeniero civil y M. Sc. en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia, M.Sc. en Ingeniería de la Universidad de California y Ph.D. en Ingeniería de Recursos Hídricos de la Universidad Nacional de Colombia y de la Universidad de Colorado.
• Juan Pablo Restrepo. Ingeniero civil y especialista en Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia.
• Luisa Fernanda Vallejo. Ingeniera civil de la Escuela de Ingeniería de Antioquia y M.Sc. en Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia.