Cambio climático abrupto
Forma del cambio climático

Los hidratos de clatrato se han identificado como un posible agente de cambios abruptos.

Un cambio climático abrupto ocurre cuando el sistema climático se ve obligado a realizar una transición a una velocidad determinada por el balance energético del sistema climático . La tasa de transición es más rápida que la tasa de cambio del forzamiento externo , [1] aunque puede incluir eventos de forzamiento repentinos como impactos de meteoritos . [2] Por lo tanto, el cambio climático abrupto es una variación más allá de la variabilidad de un clima . Los eventos pasados ​​​​incluyen el final del Colapso de la Selva Carbonífera , [3] Younger Dryas , [4] eventos Dansgaard-Oeschger , eventos Heinrich y posiblemente también el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno . [5] El término también se usa en el contexto del cambio climático para describir un cambio climático repentino que es detectable en la escala de tiempo de una vida humana. Un cambio climático repentino de este tipo puede ser el resultado de bucles de retroalimentación dentro del sistema climático [6] o puntos de inflexión en el sistema climático .

Los científicos pueden utilizar diferentes escalas de tiempo cuando hablan de eventos abruptos . Por ejemplo, la duración del inicio del Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno puede haber sido de entre unas pocas décadas y varios miles de años. En comparación, los modelos climáticos predicen que, bajo las emisiones de gases de efecto invernadero en curso , la temperatura cercana a la superficie de la Tierra podría alejarse del rango habitual de variabilidad en los últimos 150 años ya en 2047. [7]

Definiciones

El cambio climático abrupto puede definirse en términos físicos o en términos de impactos: "En términos físicos, es una transición del sistema climático a un modo diferente en una escala temporal más rápida que la fuerza responsable. En términos de impactos, un cambio abrupto es aquel que se produce tan rápidamente e inesperadamente que los sistemas humanos o naturales tienen dificultades para adaptarse a él. Estas definiciones son complementarias: la primera da una idea de cómo se produce el cambio climático abrupto; la segunda explica por qué hay tanta investigación dedicada a él". [8]

Escalas de tiempo

Las escalas temporales de los acontecimientos descritos como abruptos pueden variar drásticamente. Los cambios registrados en el clima de Groenlandia al final del Younger Dryas, medidos por núcleos de hielo, implican un calentamiento repentino de +10 °C (+18 °F) en una escala temporal de unos pocos años. [9] Otros cambios abruptos son los +4 °C (+7,2 °F) en Groenlandia hace 11.270 años [10] o el calentamiento abrupto de +6 °C (11 °F) hace 22.000 años en la Antártida . [11]

En cambio, el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno puede haberse iniciado en cualquier momento entre unas pocas décadas y varios miles de años después. Por último, los modelos del Sistema Tierra proyectan que, si las emisiones de gases de efecto invernadero continúan ya en 2047, la temperatura cercana a la superficie de la Tierra podría alejarse del rango de variabilidad de los últimos 150 años. [7]

Eventos pasados

El período Dryas Reciente , de cambio climático abrupto, recibe su nombre de la flor alpina , Dryas .

Se han identificado varios períodos de cambio climático abrupto en el registro paleoclimático . Entre los ejemplos más destacados se incluyen:

  • Se han identificado alrededor de 25 cambios climáticos, llamados ciclos Dansgaard-Oeschger , en el registro de núcleos de hielo durante el período glacial de los últimos 100.000 años. [12]
  • El fenómeno del Dryas Reciente , en particular su final repentino. Es el más reciente de los ciclos Dansgaard-Oeschger y comenzó hace 12.900 años y volvió a un régimen climático cálido y húmedo hace unos 11.600 años. [ cita requerida ] Se ha sugerido que "la extrema rapidez de estos cambios en una variable que representa directamente el clima regional implica que los eventos del final de la última glaciación pueden haber sido respuestas a algún tipo de umbral o detonante en el sistema climático del Atlántico Norte". [13] Otros estudios han apoyado un modelo para este evento basado en la interrupción de la circulación termohalina . [14]
  • El máximo térmico del Paleoceno-Eoceno , que se remonta a hace 55 millones de años, puede haber sido causado por la liberación de clatratos de metano , [15] aunque se han identificado posibles mecanismos alternativos. [16] Esto estuvo asociado con la rápida acidificación de los océanos [17]
  • Se ha planteado la hipótesis de que la extinción masiva del Pérmico-Triásico, en la que se extinguieron hasta el 95% de todas las especies, estuvo relacionada con un cambio rápido en el clima global. [18] [19] La vida en la tierra tardó 30 millones de años en recuperarse. [20]
  • El colapso de la selva tropical del Carbonífero ocurrió hace 300 millones de años, cuando las selvas tropicales fueron devastadas por el cambio climático. El clima más frío y seco tuvo un efecto severo en la biodiversidad de los anfibios, la forma primaria de vida vertebrada en la tierra. [3]

También hay cambios climáticos abruptos asociados con el drenaje catastrófico de lagos glaciares. Un ejemplo de esto es el evento de 8,2 kiloaños , que está asociado con el drenaje del lago glaciar Agassiz . [21] Otro ejemplo es la inversión del frío antártico , c. 14.500 años antes del presente ( BP ), que se cree que fue causada por un pulso de agua de deshielo probablemente de la capa de hielo antártica [22] o de la capa de hielo Laurentide . [23] Se ha planteado la hipótesis de que estos eventos de liberación rápida de agua de deshielo son una causa de los ciclos Dansgaard-Oeschger, [24]

Un estudio de 2017 concluyó que hace unos 17.700 años, cuando el agotamiento del ozono estratosférico contribuyó a una desglaciación abrupta y acelerada del hemisferio sur , se dieron condiciones similares a las del agujero de ozono antártico actual (circulación atmosférica y cambios hidroclimáticos) . El evento coincidió con una serie estimada de 192 años de erupciones volcánicas masivas, atribuidas al monte Takahe en la Antártida occidental . [25]

Posibles precursores

La mayoría de los cambios climáticos abruptos se deben probablemente a cambios repentinos en la circulación, análogos a una inundación que abre un nuevo cauce fluvial. Los ejemplos más conocidos son las varias docenas de interrupciones de la Circulación Meridional del Océano Atlántico Norte durante la última edad de hielo , que afectaron al clima en todo el mundo. [26]

  • El calentamiento actual del Ártico , durante la temporada de verano, se considera abrupto y masivo. [27]
  • El agotamiento del ozono antártico provocó cambios significativos en la circulación atmosférica. [27]
  • También hubo dos ocasiones en las que la Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico perdió un factor de seguridad crucial. La descarga del mar de Groenlandia a 75°N se cerró en 1978, recuperándose durante la década siguiente. [28] Luego, el segundo sitio de descarga más grande, el mar de Labrador , cerró en 1997 [29] durante diez años. [30] Si bien no se han visto cierres superpuestos en el tiempo durante los 50 años de observación, los cierres totales anteriores tuvieron graves consecuencias climáticas a nivel mundial. [26]

Se ha postulado que las teleconexiones (procesos oceánicos y atmosféricos en diferentes escalas de tiempo) conectan ambos hemisferios durante un cambio climático abrupto. [31]

Efectos de retroalimentación climática

La superficie oscura del océano refleja sólo el 6 por ciento de la radiación solar entrante; el hielo marino refleja entre el 50 y el 70 por ciento. [32]

Una fuente de efectos abruptos del cambio climático es un proceso de retroalimentación , en el que un fenómeno de calentamiento provoca un cambio que contribuye a un mayor calentamiento. [33] Lo mismo puede aplicarse al enfriamiento. Ejemplos de tales procesos de retroalimentación son:

La probabilidad de un cambio abrupto en algunos factores de retroalimentación relacionados con el clima puede ser baja. [36] [37] Los factores que pueden aumentar la probabilidad de un cambio climático abrupto incluyen magnitudes más altas de calentamiento global, calentamiento que ocurre más rápidamente y calentamiento que se mantiene durante períodos de tiempo más largos. [37]

Puntos de inflexión en el sistema climático

Los posibles elementos de inflexión en el sistema climático incluyen efectos regionales del cambio climático , algunos de los cuales tuvieron un inicio abrupto y por lo tanto pueden considerarse como cambios climáticos abruptos. [38] Los científicos han afirmado: "Nuestra síntesis del conocimiento actual sugiere que una variedad de elementos de inflexión podrían alcanzar su punto crítico dentro de este siglo bajo el cambio climático antropogénico". [38]

En la ciencia del clima , un punto de inflexión es un umbral crítico que, cuando se cruza, conduce a cambios grandes, acelerados y a menudo irreversibles en el sistema climático . [39] Si se cruzan los puntos de inflexión, es probable que tengan impactos graves en la sociedad humana y puedan acelerar el calentamiento global . [40] [41] El comportamiento de inflexión se encuentra en todo el sistema climático, por ejemplo, en las capas de hielo , los glaciares de montaña , los patrones de circulación en el océano , en los ecosistemas y la atmósfera. [41] Los ejemplos de puntos de inflexión incluyen el deshielo del permafrost , que liberará metano , un poderoso gas de efecto invernadero , o el derretimiento de las capas de hielo y los glaciares que reducen el albedo de la Tierra , lo que calentaría el planeta más rápido. El deshielo del permafrost es un multiplicador de amenazas porque retiene aproximadamente el doble de carbono que la cantidad que circula actualmente en la atmósfera. [42]

Vulcanismo

El rebote isostático en respuesta al retroceso de los glaciares (descarga) y el aumento de la salinidad local se han atribuido al aumento de la actividad volcánica al inicio del abrupto calentamiento de Bølling-Allerød . Están asociados con el intervalo de intensa actividad volcánica, lo que sugiere una interacción entre el clima y el vulcanismo: mayor fusión a corto plazo de los glaciares, posiblemente a través de cambios en el albedo a partir de la caída de partículas en las superficies de los glaciares. [43]

Impactos

Resumen de la trayectoria de la circulación termohalina . Las trayectorias azules representan corrientes de aguas profundas y las rojas, corrientes superficiales.
El evento de extinción del Pérmico-Triásico, denominado aquí "P–Tr", es el evento de extinción más significativo en este gráfico para los géneros marinos .

En el pasado, el cambio climático abrupto probablemente ha causado impactos amplios y graves como los siguientes:

Véase también

Referencias

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