Cambio Climático Spanish Version Sample

PREFACIO

DEFINITORIOS DE NUESTRO TIEMPO. Ahora es más cierto que nunca,

basado en muchas líneas de evidencia, que los humanos están cambiando el clima de la

Tierra. La atmósfera y los océanos se han calentado, lo que ha ido acompañado de un

aumento del nivel del mar, una fuerte disminución del hielo marino del Ártico y otros

cambios relacionados con el clima. Los impactos del cambio climático en las personas

y la naturaleza son cada vez más evidentes. Las inundaciones, las olas de calor y los

incendios forestales sin precedentes han costado miles de millones en daños. Los

hábitats están experimentando cambios rápidos en respuesta a los cambios en las

temperaturas y los patrones de precipitación.

La Royal Society y la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, con sus

misiones similares de promover el uso de la ciencia para beneficiar a la sociedad e

informar los debates políticos críticos, produjeron el original Climate Change: Evidence

and Causes en 2014. Fue escrito y revisado por un equipo de científicos climáticos

líderes en el Reino Unido y Estados Unidos. Esta nueva edición, elaborada por el mismo

equipo de autores, ha sido actualizada con los datos climáticos y análisis científicos más

recientes, todos los cuales refuerzan nuestra comprensión del cambio climático causado

por el hombre.

La evidencia es clara. Sin embargo, debido a la naturaleza de la ciencia, no todos los

detalles están totalmente resueltos o son ciertos. Tampoco se ha respondido a todas las

preguntas pertinentes. En todo el mundo se siguen reuniendo pruebas científicas.

Algunas cosas se han vuelto más claras y han surgido nuevas ideas. Por ejemplo, el

período de calentamiento más lento durante la década de 2000 y principios de la de 2010

ha terminado con un salto dramático a temperaturas más cálidas entre 2014 y 2015. La

extensión del hielo marino antártico, que ha ido en aumento, comenzó a disminuir en

2014, alcanzando un récord en 2017 que ha persistido. Estas y otras observaciones

recientes se han entretejido en las discusiones de las cuestiones abordadas en este

folleto.

Los llamamientos a la acción son cada vez más fuertes. La Encuesta de Percepción de

Riesgos Globales 2020 del Foro Económico Mundial clasificó el cambio climático y los

problemas ambientales relacionados como los cinco principales riesgos globales que

probablemente ocurrirán en los próximos diez años. Sin embargo, la comunidad

internacional aún tiene mucho camino por recorrer para mostrar una mayor ambición en

materia de mitigación, adaptación y otras formas de abordar el cambio climático.

La información científica es un componente vital para que la sociedad tome decisiones

informadas sobre cómo reducir la magnitud del cambio climático y cómo adaptarse a

sus impactos. Este folleto sirve como una respuesta autorizada sobre el estado actual de

la ciencia del cambio climático.

Estamos agradecidos de que hace seis años, bajo el liderazgo del Dr. Ralph J. Cicerone,

ex Presidente de la Academia Nacional de Ciencias, y Sir Paul Nurse, ex Presidente de

la Royal Society, estas dos organizaciones se asociaron para producir una visión general

de alto nivel de la ciencia del cambio climático. Como actual presidente de estas

organizaciones, nos complace ofrecer una actualización de esta referencia clave,

respaldada por la generosidad de la Familia Cicerone.

PARA LEER MÁS Para una discusión más detallada de los temas abordados en este documento (incluidas

las referencias a la investigación original subyacente), consulte:

□ Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), 2019:

[https://www.ipcc.ch/srocc]

□ Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina (NASEM, por sus siglas

en inglés), 2019:

[https://www.nap.edu/catalog/25259]

□ Royal Society, 2018: Eliminación de gases de efecto invernadero

[https://raeng.org.uk/greenhousegasremoval]

□ Programa de Investigación sobre el Cambio Global de los Estados Unidos (USGCRP,

por sus siglas en inglés), 2018:

[https://nca2018.globalchange.gov]

□ IPCC, 2018: Calentamiento global de 1,5 °C [https://www.ipcc.ch/sr15]

□ USGCRP, 2017: Cuarta Evaluación Nacional del Clima Volumen I: Informes

Especiales de la Ciencia del Clima [https://science2017.globalchange.gov]

□ NASEM, 2016: Atribución de eventos climáticos extremos en el contexto del cambio

climático [https://www.nap.edu/catalog/21852]

□ IPCC, 2013: Grupo de Trabajo 1 del Quinto Informe de Evaluación (AR5).

[https://ipcc.ch/report/ar5/wg1]

□ NRC, 2013: Impactos abruptos del cambio climático: anticipando sorpresas

[https://www.nap.edu/catalog/18373]

□ NRC, 2011: Objetivos de estabilización climática: emisiones, concentraciones e

□ Royal Society 2010: America's Climate Choices: Advancing the Science of Climate

Change [https://royalsociety.org/tipics-policy/publications/2010/climate-change-

summery-science]

□ NRC, 2010: America's Climate Choices: Advancing the Science of Climate Change

[https://www.nap.edu./catalog/12782]

Gran parte de los datos originales en los que se basan los hallazgos científicos que se

analizan aquí están disponibles en:

La Academia Nacional de Ciencias (NAS) se estableció para asesorar a los

Estados Unidos en cuestiones científicas y técnicas cuando el presidente Lincoln firmó

una carta del Congreso en 1863. El Consejo Nacional de Investigación, el brazo

operativo de la Academia Nacional de Ciencias y la Academia Nacional de Ingeniería,

ha publicado numerosos informes sobre las causas y las posibles respuestas al cambio

climático. Los recursos sobre el cambio climático del Consejo Nacional de

Investigación están disponibles en nationalacademies.org/climate.

LA ROYAL SOCIETY es una asociación autónoma de muchos de los científicos

más distinguidos del mundo. Sus miembros provienen de todas las áreas de la ciencia,

la ingeniería y la medicina. Es la academia nacional de ciencias del Reino Unido. El

propósito fundamental de la Sociedad, reflejado en sus Cartas fundacionales de la

década de 1660, es reconocer, promover y apoyar la excelencia en la ciencia, y fomentar

el desarrollo y el uso de la ciencia en beneficio de la humanidad. Más información sobre

el trabajo de la Sociedad en materia de cambio climático está disponible en

royalsociety.org/policy/climate-change

CONTENIDO Resumen .......................................................................................................2

Preguntas y respuestas sobre el cambio climático 1. El clima se está calentando? .................................................................. …………...3

2. Cómo saben los científicos que el cambio climático reciente es causado en gran

medida por las actividades humanas? ....................................................................…....5

3. El CO₂ ya está en la atmósfera de forma natural, ¿por qué son significativas las

emisiones de la actividad humana? ............................................................................... 6

4. Qué papel ha jugado el Sol en el cambio climático en las últimas décadas?............. 7

5. Qué nos dicen los cambios en la estructura vertical de la temperatura atmosférica —

desde la superficie hasta la estratosfera— acerca de las causas del cambio climático

reciente? .. …………………………………………………………………………......8

6. El clima siempre está cambiando. ¿Por qué el cambio climático es motivo de

preocupación ahora? .............. …………………………………………………………9

7. El nivel actual de concentración de CO₂ atmosférico no tiene precedentes en la

historia de la Tierra? ....................................................................................... ... ……...9

8. Hay algún punto en el que añadir más CO₂ no provoque un mayor calentamiento?

...... …………………………………………………………………………………....10

9. Varía la tasa de calentamiento de una década a otra? ........................ ………….....11

10. La desaceleración del calentamiento durante la década de 2000 hasta principios de

la década de 2010 significó que el cambio climático ya no está ocurriendo?..............12

Los fundamentos del cambio climático ................................................... B1-B8

Preguntas y respuestas sobre el cambio climático (continuación)

11. Si el mundo se está calentando, ¿por qué algunos inviernos y veranos todavía muy

fríos? .............................................................................................................................13

12. Por qué está disminuyendo el hielo marino del Ártico mientras que el hielo marino

de la Antártida ha cambiado poco? ..............................................................................14

13. Cómo afecta el cambio climático a la intensidad y frecuencia de las inundaciones,

las sequías, los huracanes y los tornados? ....................................................................15

14. A qué velocidad está subiendo el nivel del mar?....................................................16

15. Qué es la acidificación de los océanos y por qué es importante?.......................... 17

16. Qué tan seguros están los científicos de que la Tierra se calentará aún más en el

próximo ¿siglo? .......................................................................................... ………….18

17. ¿Son preocupantes los cambios climáticos de unos pocos grados? ……………...19

18. ¿Qué están haciendo los científicos para abordar las principales incertidumbres de

nuestra comprensión del sistema climático?................................................................ 19

19. ¿Son motivo de preocupación los escenarios de desastre sobre puntos de inflexión

como "apagar el Estrecho del Golfo" y la liberación de metano del Ártico?............... 21

20. Si se detuvieran las emisiones de gases de efecto invernadero, ¿volvería el clima a

las condiciones de hace 200 años? .................................................................. ………22

Conclusión ....................................................................................... ………………...23

Agradecimientos .........................................................................................................24

EVIDENCIA Y CAUSAS 2020 1

Los GASES DE EFECTO INVERNADERO como el dióxido de carbono (CO₂)

absorben el calor (radiación infrarroja) emitido por la superficie de la Tierra. Los

aumentos en las concentraciones atmosféricas de estos gases hacen que la Tierra se

caliente al atrapar más de este calor. Las actividades humanas, especialmente la quema

de combustibles fósiles desde el inicio de la Revolución Industrial, han aumentado las

concentraciones de CO₂ atmosférico en más del 40%, y más de la mitad del aumento se

ha producido desde 1970. Desde 1900, la temperatura media mundial de la superficie

ha aumentado aproximadamente 1 °C (1,8 °F). Esto ha ido acompañado de un

calentamiento del océano, un aumento del nivel del mar, una fuerte disminución del

hielo marino del Ártico, aumentos generalizados de la frecuencia e intensidad de las

olas de calor y muchos otros efectos climáticos asociados. Gran parte de este

calentamiento ha ocurrido en las últimas cinco décadas. Los análisis detallados han

demostrado que el calentamiento durante este período es principalmente el resultado del

aumento de las concentraciones de CO₂ y otros gases de efecto invernadero. Las

emisiones continuas de estos gases provocarán un mayor cambio climático, incluidos

aumentos sustanciales de la temperatura media mundial de la superficie y cambios

importantes en el clima regional. La magnitud y el momento de estos cambios

dependerán de muchos factores, y seguirán produciéndose desaceleraciones y

aceleraciones del calentamiento que durarán una década o más. Sin embargo, el cambio

climático a largo plazo a lo largo de muchas décadas dependerá principalmente de la

cantidad total de CO₂ y otros gases de efecto invernadero emitidos como resultado de

las actividades humanas.

2 CAMBIO CLIMÁTICO

Sí. La temperatura media del aire en la superficie de la Tierra ha aumentado

aproximadamente 1 °C (1,8 °F) desde 1900, y más de la mitad del aumento se ha

producido desde mediados de la década de 1970 [Figura 1a]. Una amplia gama de otras

observaciones (como la reducción de la extensión del hielo marino del Ártico y el

aumento del contenido de calor oceánico) e indicaciones del mundo natural (como los

desplazamientos hacia los polos de especies de peces, mamíferos, insectos sensibles a

la temperatura, etc.) proporcionan pruebas incontrovertibles del calentamiento a escala

planetaria.

La evidencia más clara del calentamiento de la superficie proviene de los registros

generalizados de termómetros que, en algunos lugares, se remontan a finales del siglo

XIX. Hoy en día, las temperaturas se monitorean en muchos miles de lugares, tanto en

la superficie terrestre como en la oceánica. Las estimaciones indirectas del cambio de

temperatura a partir de fuentes tales como los anillos de los árboles y los núcleos de

hielo ayudan a situar los cambios recientes de temperatura en el contexto del pasado.

En cuanto a la temperatura media de la superficie de la Tierra, estas estimaciones

indirectas muestran que entre 1989 y 2019 fue muy probablemente el período de 30

años más cálido en más de 800 años; La década más reciente, 2010-2019, es la más

cálida en el registro instrumental hasta ahora (desde 1850).

Una amplia gama de otras observaciones proporciona una imagen más completa del

calentamiento en todo el sistema climático. Por ejemplo, la atmósfera inferior y las

capas superiores del océano también se han calentado, la capa de nieve y hielo está

disminuyendo en el hemisferio norte, la capa de hielo de Groenlandia se está reduciendo

y el nivel del mar está aumentando [Figura 1b]. Estas mediciones se realizan con una

variedad de sistemas de monitoreo terrestres, oceánicos y espaciales, lo que brinda

mayor confianza en la realidad del calentamiento a escala global del clima de la Tierra.

FIGURE1A. La temperatura media global de la superficie de la Tierra ha aumentado,

como se muestra en este gráfico de mediciones combinadas de tierra y océano desde

1850 hasta 2019, derivadas de tres análisis independientes de los conjuntos de datos

disponibles. Los cambios de temperatura son relativos a la temperatura media mundial

de la superficie de 1961-1990.

EVIDENCIA Y CAUSAS 2020 3

□ P&R FIGURA 1B. Una gran cantidad de evidencia observacional, además de los registros

de temperatura de la superficie, muestra que el clima de la Tierra está cambiando. Por

ejemplo, se puede encontrar evidencia adicional de una tendencia al calentamiento en

la disminución dramática de la extensión del hielo marino del Ártico en su mínimo de

verano (que ocurre en septiembre), la disminución de la capa de nieve en junio en el

hemisferio norte, los aumentos en el contenido superior del océano promedio mundial

(superior a 700 m o 2300 pies) (que se muestra en relación con el promedio de 1955-

2006), y el aumento del nivel de SE global. Fuente: NOAA Climate.gov

4 CAMBIO CLIMÁTICO

Los científicos saben que el cambio climático reciente es causado en gran medida por

las actividades humanas a partir de una comprensión de la física básica, la comparación

de las observaciones con los modelos y la toma de huellas dactilares de los patrones

detallados del cambio climático causado por diferentes influencias humanas y naturales.

Desde mediados del siglo XIX, los científicos saben que el CO₂ es uno de los principales

gases de efecto invernadero de importancia para el equilibrio energético de la Tierra.

Las mediciones directas del CO₂ en la atmósfera y en el aire atrapado en el hielo

muestran que el CO₂ atmosférico aumentó más del 40% entre 1800 y 2019. Las

mediciones de diferentes formas de carbono (isótopos, véase la pregunta 3) revelan que

este aumento se debe a las actividades humanas. Otros gases de efecto invernadero (en

particular el metano y el óxido nitroso) también están aumentando como consecuencia

de las actividades humanas. El aumento observado de la temperatura global de la

superficie desde 1900 es consistente con cálculos detallados de los impactos del

aumento observado en los gases de efecto invernadero atmosféricos (y otros cambios

inducidos por el hombre) en el balance energético de la Tierra.

Las diferentes influencias sobre el clima tienen diferentes firmas en los registros

climáticos. Estas huellas dactilares únicas son más fáciles de ver si se sondea más allá

de un solo número (como la temperatura media de la superficie de la Tierra) y, en

cambio, se observan los patrones geográficos y estacionales del cambio climático. Los

patrones observados de calentamiento de la superficie, cambios de temperatura a través

de la atmósfera, aumentos en el contenido de calor de los océanos, aumentos en la

humedad atmosférica, aumento del nivel del mar y aumento del derretimiento del hielo

terrestre y marino también coinciden con los patrones que los científicos esperan ver

debido a las actividades humanas (ver Pregunta 5).

Los cambios esperados en el clima se basan en nuestra comprensión de cómo los gases

de efecto invernadero atrapan el calor. Tanto esta comprensión fundamental de la física

de los gases de efecto invernadero como los estudios de huellas dactilares basados en

patrones muestran que las causas naturales por sí solas son inadecuadas para explicar

los cambios recientes observados en el clima. Las causas naturales incluyen variaciones

en la producción del Sol y en la órbita de la Tierra alrededor del Sol, erupciones

volcánicas y fluctuaciones internas en el sistema climático (como El Niño y La Niña).

Los cálculos que utilizan modelos climáticos (véase el recuadro, pág. 20) se han

utilizado para simular lo que habría ocurrido con las temperaturas globales si sólo los

factores naturales influyeran en el sistema climático. Estas simulaciones producen poco

calentamiento superficial o incluso un ligero enfriamiento, a lo largo del siglo XX y en

el XXI. Sólo cuando los modelos incluyen influencias humanas en la composición de la

atmósfera, los cambios de temperatura resultantes son consistentes con los cambios

observados.

EVIDENCIA Y CAUSAS 2020 5

Las actividades humanas han perturbado significativamente el ciclo natural del carbono

al extraer combustibles fósiles enterrados durante mucho tiempo y quemarlos para

obtener energía, liberando así CO₂ a la atmósfera.

En la naturaleza, el CO₂ se intercambia continuamente entre la atmósfera, las plantas y

los animales a través de la fotosíntesis, la respiración y la descomposición, y entre la

atmósfera y el océano a través del intercambio de gases. Una cantidad muy pequeña de

CO₂ (aproximadamente el 1% de la tasa de emisión de la combustión de combustibles

fósiles) también se emite en las erupciones volcánicas. Esto se equilibra con una

cantidad equivalente que se elimina mediante la meteorización química de las rocas.

El nivel de CO₂ en 2019 fue más de un 40% más alto que en el siglo XIX. La mayor

parte de este aumento del CO₂ se ha producido desde 1970, más o menos en la época en

que se aceleró el consumo mundial de energía. Las disminuciones medidas en la

fracción de otras formas de carbono (los isótopos y el ¹ɜC) y ¹⁴C una pequeña

disminución en la concentración de oxígeno atmosférico (cuyas observaciones han

estado disponibles desde 1990) muestran que el aumento del CO₂ se debe en gran

medida a la combustión de combustibles fósiles (que tienen fracciones bajas de ¹ɜC y

no ). La deforestación ha alterado el equilibrio del ciclo del carbono, porque los procesos

naturales que podrían restablecer el equilibrio son demasiado lentos en comparación con

las tasas a las que las actividades humanas están añadiendo CO₂ a la atmósfera. Como

resultado, una fracción sustancial del CO₂ emitido por las actividades humanas se

acumula en la atmósfera, donde parte permanecerá no solo durante décadas o siglos,

sino durante miles de años. La comparación con los niveles de CO₂ medidos en el aire

extraído de los núcleos de hielo indica que las concentraciones actuales son

sustancialmente más altas de lo que han sido en al menos 800.000 años (véase la

pregunta 6).¹⁴C

6 CAMBIO CLIMÁTICO

El Sol proporciona la principal fuente de energía que impulsa el sistema climático de la

Tierra, pero sus variaciones han desempeñado muy poco papel en el cambio climático

observado en las últimas décadas. Las mediciones satelitales directas desde finales de

la década de 1970 no muestran un aumento neto en la producción del Sol, mientras que

al mismo tiempo las temperaturas globales de la superficie han aumentado [FIGURA

2].

Para los períodos anteriores al inicio de las mediciones satelitales, el conocimiento sobre

los cambios solares es menos seguro porque los cambios se infieren de fuentes

indirectas, incluido el número de manchas solares y la abundancia de ciertas formas

(isótopos) de átomos de carbono o berilio, cuyas tasas de producción en la atmósfera de

la Tierra están influenciadas por las variaciones en el Sol. durante el cual la producción

de energía del Sol varía en aproximadamente un 0,1%, puede influir en las

concentraciones de ozono, las temperaturas y los vientos en la estratosfera (la capa de

la atmósfera por encima de la troposfera, generalmente de 12 a 50 km sobre la superficie

de la Tierra, dependiendo de la latitud y la estación). Estos cambios estratosféricos

pueden tener un pequeño efecto en el clima de la superficie durante el ciclo de 11 años.

Sin embargo, la evidencia disponible no indica cambios pronunciados a largo plazo en

la producción del Sol durante el siglo pasado, tiempo durante el cual los aumentos

inducidos por el hombre en las concentraciones de CO₂ han sido una influencia

dominante en el aumento de la temperatura de la superficie global a largo plazo. Se

puede encontrar más evidencia de que el calentamiento actual no es el resultado de los

cambios solares en las tendencias de temperatura a diferentes altitudes en la atmósfera

(ver Pregunta 5).

FIGURA 2. Las mediciones de la energía del Sol incidente en la Tierra no muestran un

aumento neto en el forzamiento solar durante los últimos 40 años y, por lo tanto, esto

no puede ser responsable del calentamiento durante ese período. Los datos muestran

solo pequeñas variaciones periódicas de amplitud asociadas con el ciclo de 11 años del

Sol. Fuente: Datos del TSI del Physikalisch-Meterorologisches Ovservatorium Davos,

□ P&R

El calentamiento observado en la atmósfera inferior y el enfriamiento en la atmósfera

superior nos proporcionaron información clave sobre las causas subyacentes del cambio

climático y revelan que los factores naturales por sí solos no pueden explicar los

cambios observados.

A principios de la década de 1960, los resultados de los modelos matemáticos/físicos de

los sistemas climáticos mostraron por primera vez que se esperaba que los aumentos de

CO₂ inducidos por el hombre condujeran a un calentamiento gradual de la atmósfera

inferior (la troposfera) y al enfriamiento de los niveles superiores de la atmósfera (la

estratosfera). Por el contrario, los aumentos en la producción del Sol calentarían tanto

la troposfera como toda la extensión vertical de la estratosfera. En ese momento, no

había suficientes datos observacionales para probar esta predicción, pero las mediciones

de temperatura de los globos meteorológicos y los satélites han confirmado desde

entonces estos primeros pronósticos. Ahora se sabe que el patrón observado de

calentamiento troposférico y enfriamiento estratosférico en los últimos 40 años es

ampliamente consistente con las simulaciones de modelos informáticos que incluyen

aumentos en el CO₂ y disminuciones en el ozono estratosférico, cada uno causado por

actividades humanas. El patrón observado no es consistente con los cambios puramente

naturales en la producción de energía del Sol, la actividad volcánica. O variaciones

climáticas naturales como El Niño y La Niña.

A pesar de esta concordancia entre los patrones a escala global de los cambios de

temperatura atmosférica modelados y observados, todavía existen algunas diferencias.

Las diferencias más notables se encuentran en los trópicos, donde los modelos muestran

actualmente un mayor calentamiento en la troposfera que se ha observado, y en el

Ártico, donde el calentamiento observado de la troposfera es mayor que en la mayoría

de los modelos.

8 CAMBIO CLIMÁTICO

Todos los cambios climáticos importantes, incluidos los naturales, son perjudiciales.

Los cambios climáticos pasados condujeron a la extinción de muchas especies,

migraciones de poblaciones y cambios pronunciados en la superficie terrestre y la

circulación oceánica. La velocidad del cambio climático actual es más rápida que la

mayoría de los eventos pasados, lo que dificulta la adaptación de las sociedades

humanas y del mundo natural.

Las mayores variaciones climáticas a escala global en el pasado geológico reciente de

la Tierra son los ciclos de la edad de hielo (véase el recuadro, p.B4), que son períodos

glaciares fríos seguidos de períodos cálidos más cortos [FIGURA 3]. Los últimos de

estos ciclos naturales se han repetido aproximadamente cada 100.000 años. Son

principalmente marcados por cambios lentos en la órbita de la Tierra, que alteran la

forma en que se distribuye la energía del Sol con la latitud y por estación en la Tierra.

Estos cambios orbitales son muy pequeños en los últimos cientos de años, y por sí solos

no son suficientes para causar la magnitud observada del cambio de temperatura desde

la Revolución Industrial, ni para actuar sobre toda la Tierra. En las escalas de tiempo de

la edad de hielo, estas variaciones orbitales graduales han provocado cambios en la

extensión de las capas de hielo y en la abundancia de CO₂ y otros gases de efecto

invernadero, que a su vez han amplificado el cambio de temperatura inicial.

Las estimaciones recientes del aumento de la temperatura media mundial desde el final

de la última glaciación son de 4 a 5 °C (7 a 9 °F). Ese cambio ocurrió durante un período

de unos 7.000 años, comenzando hace 18.000 años. El CO₂ ha aumentado más del 40%

en los últimos 200 años, gran parte de esto desde la década de 1970, contribuyendo a la

alteración humana del presupuesto energético del planeta que hasta ahora ha calentado

la Tierra en aproximadamente 1 ° C (1,8 ° F). Si el aumento del CO₂ continúa sin control,

se puede esperar un calentamiento de la misma magnitud que el aumento de la edad de

hielo a finales de este siglo o poco después. Esta velocidad de calentamiento es más de

diez veces mayor que al final de una edad de hielo, el cambio natural sostenido más

rápido conocido a escala global.

Es casi seguro que el nivel actual de concentración de CO₂ atmosférico no tiene

precedentes en el último millón de años, tiempo durante el cual los humanos modernos

evolucionaron y las sociedades se desarrollaron. Sin embargo, la concentración de CO₂

atmosférico era mayor en el pasado más lejano de la Tierra (hace muchos millones de

años), momento en el que los datos paleoclimáticos y geológicos indican que las

temperaturas y el nivel del mar también son más altos que en la actualidad.

Las mediciones del aire en núcleos muestran que durante los últimos 800.000 años hasta

el siglo XX, la concentración de CO₂ atmosférico se mantuvo dentro del rango de 170

a 300 partes por millón (ppm), lo que hace que el rápido aumento reciente a más de 400

ppm en 200 años sea particularmente notable [FIGURA 3]. Durante los ciclos glaciares

de los últimos 800.000 años, tanto el CO₂ como el metano han actuado como

importantes amplificadores de los cambios climáticos provocados por las variaciones

en la órbita de la Tierra alrededor del Sol. A medida que la Tierra se calentaba desde la

última glaciación, la temperatura

EVIDENCIA Y CAUSAS 2020 9

□ P&R

y el CO2 comenzó a aumentar aproximadamente al mismo tiempo y continuó

aumentando en tándem desde hace unos 18.000 a 11.000 años. Los cambios en la

temperatura, la circulación, la química y la biología del océano hicieron que el CO2 se

liberara a la atmósfera, lo que se combinó con otras retroalimentaciones para empujar a

la Tierra a un estado aún más cálido. Para épocas geológicas anteriores, las

concentraciones de CO2 y las temperaturas se han inferido a partir de métodos menos

directos. Estos sugieren que la concentración de CO2 se acercó por última vez a 400

ppm hace unos 3 a 5 millones de años, un período en el que se estima que la temperatura

media mundial de la superficie fue entre 2 y 3,5 °C más alta que en el período

preindustrial. Hace 50 millones de años, el CO2 pudo haber alcanzado las 1000 ppm, y

la temperatura media mundial era probablemente unos 10 °C más cálida que la actual.

En esas condiciones, la Tierra tenía poco hielo y el nivel del mar era al menos 60 metros

más alto que los niveles actuales.

Figura 3. Los datos de los núcleos de hielo se han utilizado para reconstruir las

temperaturas de la Antártida y las concentraciones de CO₂ atmosférico durante los

últimos 800.000 años. La temperatura se basa en las mediciones del contenido isotópico

del agua en el núcleo de hielo del Domo C. El CO₂ se mide en el aire atrapado en el

hielo y es un compuesto del núcleo de hielo Dome C y Vostok. La concentración actual

de CO₂ (punto azul) proviene de mediciones atmosféricas. El patrón cíclico de las

variaciones de temperatura constituye la edad de hielo/ciclos interglaciares. Durante

estos ciclos, los cambios en las concentraciones de CO₂ (en azul) siguen de cerca los

cambios en la temperatura (en naranja). Como muestra el registro, el reciente aumento

de la concentración de CO₂ atmosférico no tiene precedentes en los últimos 800.000

años. La concentración de CO₂ atmosférico superó las 400 ppm en 2016, y la

concentración media en 2019 fue de más de 411 ppm. Fuente: Basado en datos de

No. Agregar más CO2 a la atmósfera hará que las temperaturas de la superficie

continúen aumentando. A medida que aumentan las concentraciones atmosféricas de

CO2, la adición de CO2 adicional se vuelve progresivamente menos efectiva para

atrapar la energía de la Tierra, pero la temperatura de la superficie seguirá aumentando.

Nuestra comprensión de la física por la cual el CO2 afecta el balance energético de la

Tierra está confirmada por mediciones de laboratorio, así como por observaciones

detalladas de satélite y de superficie de la emisión y absorción de energía infrarroja por

la atmósfera. Los gases de efecto invernadero absorben parte de la energía infrarroja

que emite la Tierra en las llamadas bandas de absorción más fuerte que se producen en

ciertas longitudes de onda. Diferentes gases absorben energía en diferentes longitudes

de onda. El CO2 tiene su banda de captura de calor más fuerte centrada en una longitud

de onda de 15 micrómetros (millonésimas de metro), con una absorción que se extiende

unos pocos micrómetros a cada lado. También hay muchas bandas de absorción más

débiles. A medida que aumentan las concentraciones de CO2, la absorción en el centro

de la banda fuerte ya es tan intensa que desempeña poco papel en la causa de un

calentamiento adicional. Sin embargo, se absorbe más energía en las bandas más débiles

y lejos del centro de la banda fuerte, lo que hace que la superficie y la atmósfera inferior

se calienten aún más.

10 CAMBIO CLIMÁTICO

P&R□

Sí. La tasa de calentamiento observada ha variado de un año a otro, de una década a otra

y de un lugar a otro, como es de esperar a partir de nuestra comprensión del sistema

climático. Estas variaciones a corto plazo se deben principalmente a causas naturales, y

no contradicen nuestra comprensión fundamental de que la tendencia al calentamiento

a largo plazo se debe principalmente a los cambios inducidos por el hombre en los

niveles atmosféricos de CO₂ y otros gases de efecto invernadero.

A pesar de que el CO₂ aumenta constantemente en la atmósfera, lo que lleva a un

calentamiento gradual de la superficie de la Tierra, muchos factores naturales están

modulando este calentamiento a largo plazo. Las grandes erupciones volcánicas

aumentan el número de pequeñas partículas en la estratosfera. Estas partículas reflejan

la luz solar, lo que lleva a un enfriamiento superficial a corto plazo que dura típicamente

de dos a tres años, seguido de una recuperación lenta. La circulación y la mezcla

oceánicas varían naturalmente en muchas escalas de tiempo, causando variaciones en

las temperaturas de la superficie del mar, así como cambios en la velocidad a la que el

calor se transporta a mayores profundidades. Por ejemplo, el Pacífico tropical oscila

entre eventos cálidos de El Niño y eventos más fríos de La Niña en escalas de tiempo

de dos a siete años. Los científicos estudian muchos tipos diferentes de variaciones

climáticas, como las de las escalas de tiempo decenales y multidecenales en los océanos

Pacífico y Atlántico Norte. Cada tipo de variación tiene sus propias características

únicas. Estas variaciones oceánicas están asociadas con cambios regionales y globales

significativos en los patrones de temperatura y precipitación que son evidentes en las

observaciones.

El calentamiento de una década a otra también puede verse afectado por factores

humanos, como las variaciones en las emisiones de gases de efecto invernadero y

aerosoles (partículas en el aire que pueden tener efectos tanto de calentamiento como

de enfriamiento) de las centrales eléctricas de carbón y otras fuentes de contaminación.

Estas variaciones en la tendencia de la temperatura son claramente evidentes en el

registro de temperatura observado [FIGURA 4]. Las variaciones climáticas naturales a

corto plazo también podrían afectar a la señal de cambio climático inducido por el

hombre a largo plazo y viceversa, ya que las variaciones climáticas en diferentes escalas

espaciales y temporales pueden interactuar entre sí. Es en parte por esta razón que las

proyecciones del cambio climático se realizan utilizando modelos climáticos (véase el

recuadro, pág. 20) que pueden dar cuenta de muchos tipos diferentes de variaciones

climáticas y sus interacciones. Las inferencias fiables sobre el cambio climático

inducido por el hombre deben hacerse con una visión a más largo plazo, utilizando

registros que abarquen muchas décadas.

FIGURA 4. El sistema climático varía naturalmente de un año a otro y de una década a

otra. Para hacer inferencias fiables sobre el cambio climático inducido por el hombre,

se suelen utilizar registros multidecenales y más largos. Calcular un "promedio móvil"

en estas escalas de tiempo más largas permite ver más fácilmente las tendencias a largo

plazo. Para la temperatura media mundial para el período 1850-2019 (utilizando los

datos del Centro Hadley de la Oficina Meteorológica del Reino Unido en relación con

el promedio de 1961-90), los gráficos muestran (arriba) el promedio y el rango de

incertidumbre para los datos promediados anualmente; (2ª gráfica) la temperatura media

anual de los diez años centrados en una fecha determinada; (3ª parcela) la imagen

equivalente para 30 años; y (4º gráfico) los promedios de 60 años. Fuente: Met Office

EVIDENCIA Y CAUSAS 2020 11

□ P&R

No. Después del año muy cálido de 1998 que siguió al fuerte fenómeno de El Niño de

1997-98, el aumento de la temperatura media de la superficie se ralentizó en relación

con el decenio anterior de rápidos aumentos de la temperatura. A pesar de la tasa más

lenta de calentamiento, la década de 2000 fue más cálida que la de 1990. El período

limitado de calentamiento más lento terminó con un salto dramático a temperaturas más

cálidas entre 2014 y 2015, con todos los años de 2015 a 2019 más cálidos que cualquier

año anterior en el registro instrumental. Una desaceleración a corto plazo en el

calentamiento de la superficie de la Tierra no invalida nuestra comprensión de los

cambios a largo plazo en la temperatura global que surgen de los cambios inducidos por

el hombre en los gases de efecto invernadero.

Décadas de calentamiento lento, así como décadas de calentamiento acelerado, ocurren

naturalmente en el sistema climático. Las décadas que son frías o cálidas en

comparación con la tendencia a largo plazo se observan en las observaciones de los

últimos 150 años y también son capturadas por los modelos climáticos. Debido a que la

atmósfera almacena muy poco calor, las temperaturas de la superficie pueden verse

afectadas rápidamente por la absorción de calor en otras partes del sistema climático y

por los cambios en las influencias externas en el clima (como las partículas formadas a

partir de material elevado a la atmósfera por erupciones volcánicas).

Más del 90% del calor añadido al sistema terrestre en las últimas décadas ha sido

absorbido por los océanos y penetra lentamente en las aguas profundas. Una tasa más

rápida de penetración de calor en las profundidades del océano ralentizará el

calentamiento observado en la superficie y en la atmósfera, pero por sí sola no cambiará

el calentamiento a largo plazo que se producirá a partir de una cantidad determinada de

CO₂. Por ejemplo, estudios recientes muestran que parte del calor sale del océano a la

atmósfera durante los eventos cálidos de El Niño, y más calor penetra a las

profundidades del océano en los fríos eventos de La Niña. Estos cambios se producen

repetidamente a lo largo de períodos de tiempo de décadas o más. Un ejemplo es el gran

evento de El Niño en 1997-98, cuando la temperatura del aire promedio a nivel mundial

se disparó al nivel más alto en el siglo XX a medida que el océano perdía calor a la

atmósfera, principalmente por evaporación.

Incluso durante la desaceleración del aumento de la temperatura media de la superficie,

seguía siendo evidente una tendencia al calentamiento a largo plazo (véase la Figura 4).

Durante ese período, por ejemplo, se documentaron olas de calor récord en Europa

(verano de 2003), en Rusia (verano de 2010), en Estados Unidos (julio de 2012) y en

Australia (enero de 2013). Cada una de las últimas cuatro décadas fue más cálida que

cualquier década anterior desde que se introdujeron las mediciones generalizadas de

termómetros en la década de 1850. Los efectos continuos del calentamiento del clima

se observan en las tendencias crecientes en el contenido de calor de los océanos y el

nivel del mar, así como en el continuo derretimiento del hielo marino del Ártico, los

glaciares y la capa de hielo de Groenlandia.

12 CAMBIO CLIMÁTICO

El Sol sirve como la principal fuente de energía para el clima de la Tierra. Parte de la

luz solar entrante se refleja directamente en el espacio, especialmente por superficies

brillantes como el hielo y las nubes, y el resto es absorbido por la superficie y la

atmósfera. Gran parte de esta energía solar absorbida se reemite en forma de calor (onda

larga o radiación infrarroja). La atmósfera, a su vez, absorbe y vuelve a irradiar calor,

parte del cual se escapa al espacio. Cualquier perturbación de este equilibrio de energía

entrante y saliente afectará al clima. Por ejemplo, pequeños cambios en la producción

de energía del Sol afectarán directamente a este equilibrio.

Si toda la energía térmica emitida desde la superficie pasara a través de la atmósfera

directamente al espacio, la temperatura media de la superficie de la Tierra sería decenas

de grados más fría que en la actualidad. Los gases de efecto invernadero en la atmósfera,

incluidos el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, actúan

para hacer que la superficie sea mucho más cálida que esto porque absorben y emiten

energía térmica en todas las direcciones (incluso hacia abajo), manteniendo caliente la

superficie de la Tierra y la atmósfera inferior [Figura B1]. Sin este efecto invernadero,

la vida tal y como la conocemos no podría haber evolucionado en nuestro planeta. La

adición de más gases de efecto invernadero a la atmósfera la hace aún más eficaz para

evitar que el calor se escape al espacio. Cuando la energía que sale es menor que la

energía que entra, la Tierra se calienta hasta que se establece un nuevo equilibrio.

FIGURA B1. Los gases de efecto invernadero en la atmósfera, incluidos el vapor de

agua, el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, absorben energía térmica y la

emiten en todas las direcciones (incluso hacia abajo), manteniendo caliente la superficie

de la Tierra y la atmósfera inferior. La adición de más gases de efecto invernadero a la

atmósfera mejora el efecto, haciendo que la superficie de la Tierra y la atmósfera inferior

sean aún más cálidas. Imagen basada en una cifra de la Agencia de Protección

Ambiental de EE. UU.

EVIDENCIA Y CAUSAS 2020 B1

FUNDAMENTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO

Los gases de efecto invernadero emitidos por las actividades humanas alteran el

equilibrio energético de la Tierra y, por lo tanto, su clima. Los seres humanos también

afectan al clima cambiando la naturaleza de las superficies terrestres (por ejemplo,

talando bosques para la agricultura) y mediante la emisión de contaminantes que afectan

la cantidad y el tipo de partículas en la atmósfera.

Los científicos han determinado que, cuando se consideran todos los factores humanos

y naturales, el equilibrio climático de la Tierra se ha alterado hacia el calentamiento,

siendo el mayor contribuyente el aumento del CO₂.

Las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso han

aumentado significativamente desde que comenzó la Revolución Industrial. En el caso

del dióxido de carbono, la concentración media medida en el Observatorio de Mauna

Loa, en Hawái, ha pasado de 316 partes por millón (ppm)1 en 1959 (el primer año

completo de datos disponibles) a más de 411 ppm en 2019 [Figura B2]. Desde entonces,

se han registrado las mismas tasas de aumento en muchas otras estaciones de todo el

mundo. Desde la época preindustrial, la concentración atmosférica de CO₂ ha

aumentado en más de un 40%, el metano ha aumentado en más de un 150% y el óxido

nitroso ha aumentado aproximadamente un 20%. Más de la mitad del aumento del CO₂

se ha producido desde 1970. Los aumentos de los tres gases contribuyen al

calentamiento de la Tierra, siendo el aumento del CO₂ el que desempeña el papel más

importante. Consulte la página B3 para obtener información sobre las fuentes de gases

de efecto invernadero emitidos por el hombre.

Los científicos han examinado los gases de efecto invernadero en el contexto del pasado.

El análisis del aire atrapado en el interior del hielo que se ha ido acumulando a lo largo

del tiempo en la Antártida muestra que el CO₂.

FIGURA B2. Las mediciones de CO₂ atmosférico desde 1958 desde el Observatorio de

Mauna Loa en Hawái (negro) y desde el Polo Sur (rojo) muestran un aumento anual

constante en la concentración de CO₂ atmosférico. Las mediciones se realizan en lugares

remotos como estos porque no están muy influenciados por los procesos locales, por lo

que son representativos de la atmósfera de fondo. El pequeño patrón de dientes de sierra

hacia arriba y hacia abajo refleja los cambios estacionales en la liberación y absorción

de CO₂ por parte de las plantas. Fuente: Programa Scripps CO2

B2 CAMBIO CLIMÁTICO

FUNDAMENTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO

La concentración comenzó a aumentar significativamente en el siglo XIX [Figura B3],

después de permanecer en el rango de 260 a 280 ppm durante los 10.000 años anteriores.

Los registros de núcleos de hielo que se remontan a 800.000 años muestran que durante

ese tiempo, las concentraciones de CO₂ se mantuvieron dentro del rango de 170 a 300

ppm a lo largo de muchos ciclos de la "edad de hielo". B4 para aprender sobre las edades

de hielo, y no se observa ninguna concentración por encima de 300 ppm en los registros

de núcleos de hielo hasta los últimos 200 años.

Figura B3. Las variaciones de CO₂ durante los últimos 1.000 años, obtenidas a partir del

análisis del aire atrapado en un núcleo de hielo extraído de la Antártida (cuadrados

rojos), muestran un fuerte aumento del CO₂ atmosférico a partir de finales del siglo XIX.

Las mediciones atmosféricas modernas de Mauna Loa se superponen en gris. Fuente:

□ El dióxido de carbono (CO₂) tiene fuentes naturales y humanas, pero los niveles de

CO₂ están aumentando principalmente debido a la combustión de combustibles fósiles,

la producción de cemento, la deforestación (que reduce el CO₂ absorbido por los árboles

y aumenta el CO₂ liberado por la descomposición de los detritus) y otros cambios en el

uso de la tierra. El aumento del CO₂ es el mayor contribuyente al calentamiento global.

□ El metano (CH₄) tiene fuentes humanas y naturales, y los niveles han aumentado

significativamente desde la época preindustrial debido a actividades humanas como la

cría de ganado, el cultivo de arroz con cáscara, el llenado de vertederos y el uso de gas

natural (que es principalmente CH₄, parte del cual puede liberarse cuando se extrae,

transporta y utiliza).

□Las concentraciones de óxido nitroso (N₂O) han aumentado principalmente debido a

actividades agrícolas como el uso de fertilizantes nitrogenados y los cambios en el uso

de la tierra.

□ Los halocarbonos, incluidos los clorofluorocarbonos (CFC), son productos químicos

utilizados como refrigerantes e ignífugos. Además de ser potentes gases de efecto

invernadero, los CFC también dañan la capa de ozono. La producción de la mayoría de

los CFC ha sido prohibida, por lo que su impacto está empezando a disminuir. Sin

embargo, muchos sustitutos de los CFC son también potentes gases de efecto

invernadero y sus concentraciones y las concentraciones de otros halocarbonos siguen

aumentando.

EVIDENCIA Y CAUSAS 2020 B3

FUNDAMENTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO

Las mediciones de las formas (isótopos) de carbono en la atmósfera moderna muestran

una clara huella dactilar de la adición de carbono "viejo" (empobrecido en 14C

radiactivo natural) proveniente de la combustión de combustibles fósiles (a diferencia

del carbono "más nuevo" proveniente de los sistemas vivos). Además, se sabe que las

actividades humanas (excluyendo los cambios en el uso de la tierra) emiten actualmente

un estimado de 10 mil millones de toneladas de carbono cada año, principalmente por

la quema de combustibles fósiles, lo que es más que suficiente para explicar el aumento

observado en la concentración.

Estas y otras líneas de evidencia apuntan de manera concluyente al hecho de que la

elevada concentración de CO₂ en nuestra atmósfera es el resultado de las actividades

humanas.

La estimación del aumento de la temperatura media global del aire en la superficie

requiere un análisis cuidadoso de millones de mediciones de todo el mundo, incluidas

las de estaciones terrestres, barcos y satélites. A pesar de las muchas complicaciones de

la síntesis de estos datos, varios equipos independientes han concluido por separado y

por unanimidad que la temperatura media mundial del aire en la superficie ha

aumentado aproximadamente 1 °C (1,8 °F) desde 1900 [Figura B4]. Aunque el registro

muestra varias pausas y aceleraciones en la tendencia creciente, cada una de las últimas

cuatro décadas ha sido más cálida que cualquier otra década en el registro instrumental

desde 1850.

Si nos remontamos más atrás en el tiempo, antes de que los termómetros precisos

estuvieran ampliamente disponibles, las temperaturas pueden reconstruirse utilizando

indicadores sensibles al clima

Los análisis detallados de los sedimentos oceánicos, los núcleos de hielo y otros datos

muestran que durante al menos los últimos 2,6 millones de años, la Tierra ha pasado por

períodos prolongados en los que las temperaturas eran mucho más bajas que las actuales

y gruesas capas de hielo cubrían grandes áreas del hemisferio norte. Estas largas olas de

frío, que duraron en los ciclos más recientes durante unos 100.000 años, fueron

interrumpidas por períodos "interglaciares" cálidos más cortos, incluidos los últimos

10.000 años.

A través de una combinación de teoría, observaciones y modelos, los científicos han

deducido que las edades de hielo* son desencadenadas por variaciones recurrentes en

la órbita de la Tierra que alteran principalmente la distribución regional y estacional de

la energía solar que llega a la Tierra. Estos cambios relativamente pequeños en la energía

solar se ven reforzados a lo largo de miles de años por cambios graduales en la cubierta

de hielo de la Tierra (la criosfera), especialmente en el hemisferio norte, y en la

composición atmosférica, lo que finalmente conduce a grandes cambios en la

temperatura global. El cambio promedio de la temperatura global durante un ciclo de

edad de hielo se estima en 5 °C ± 1 °C (9 °F ± 2 °F).

* Tenga en cuenta que, en términos geológicos, la Tierra ha estado en una edad de hielo

desde que la capa de hielo de la Antártida se formó por última vez hace unos 36 millones

de años. Sin embargo, en este documento hemos utilizado el término en su uso más

coloquial para indicar la aparición regular de extensas capas de hielo sobre América del

Norte y el norte de Eurasia.

B4 CAMBIO CLIMÁTICO