Fuente: Phys. Por Kewei Lyu, John Church, Xuebin Zhang, The Conversation - 14 de septiembre
Saber cuánto puede subir el nivel del mar durante este siglo es vital para entender el futuro cambio climático, pero las estimaciones anteriores han generado amplios rangos de incertidumbre. En nuestra investigación, publicada hoy en Nature Climate Change, ofrecemos una estimación mejorada de cuánto se van a calentar nuestros océanos y su contribución a la subida del nivel del mar, con la ayuda de 15 años de mediciones recogidas por un conjunto global de flotadores autónomos de muestreo submarino.
Nuestro análisis muestra que, si no se reducen drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero, es probable que a finales de este siglo los 2.000 metros superiores del océano se calienten entre 11 y 15 veces más que el calentamiento observado entre 2005 y 19. El agua se expande cuando se calienta, por lo que este calentamiento hará que el nivel del mar aumente entre 17 y 26 centímetros. Esto supone aproximadamente un tercio del aumento total previsto, junto con las contribuciones del calentamiento de las profundidades oceánicas y el deshielo de los glaciares y las capas de hielo polares.
El calentamiento de los océanos es una consecuencia directa del aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera como resultado de nuestra quema de combustibles fósiles. Esto provoca un desequilibrio entre la energía que llega del Sol y la que se irradia al espacio. Alrededor del 90% del exceso de energía térmica en el sistema climático durante los últimos 50 años se almacena en el océano, y sólo alrededor del 1% en el calentamiento de la atmósfera.
El calentamiento de los océanos provoca la subida del nivel del mar, tanto directamente por la expansión del calor, como indirectamente por el deshielo de las plataformas de hielo. El calentamiento de los océanos también afecta a los ecosistemas marinos, por ejemplo a través de la decoloración de los corales, y desempeña un papel en fenómenos meteorológicos como la formación de ciclones tropicales.
Las observaciones sistemáticas de la temperatura de los océanos comenzaron en el siglo XIX, pero no fue hasta la segunda mitad del siglo XX cuando se realizaron suficientes observaciones para medir el contenido de calor de los océanos de forma sistemática en todo el mundo.
Desde la década de 1970, estas observaciones indican un aumento del contenido de calor del océano. Pero estas mediciones presentan importantes incertidumbres porque las observaciones han sido relativamente escasas, sobre todo en el hemisferio sur y a profundidades inferiores a 700 metros.
Para mejorar esta situación, el proyecto Argo ha desplegado una flota de flotadores autónomos de perfilado para recoger datos en todo el mundo. Desde principios de la década de 2000, han medido las temperaturas de los 2.000 metros superiores de los océanos y han enviado los datos por satélite a centros de análisis de todo el mundo.
Distribución mundial de los flotadores Argo. Crédito: Proyecto Argo
Estos datos son de alta calidad uniforme y cubren la gran mayoría de los océanos abiertos. Como resultado, hemos podido calcular una estimación mucho mejor de la cantidad de calor que se acumula en los océanos del mundo.
El contenido de calor de los océanos siguió aumentando sin cesar durante la desaceleración temporal del calentamiento de la superficie del planeta a principios de este siglo. Esto se debe a que el calentamiento de los océanos se ve menos afectado que el de la superficie por las fluctuaciones anuales naturales del clima.
Observaciones actuales, calentamiento futuro
Para estimar el calentamiento futuro de los océanos, hay que tomar como base las observaciones de Argo y, a continuación, utilizar modelos climáticos para proyectarlas en el futuro. Pero para ello es necesario saber qué modelos concuerdan mejor con las nuevas y más precisas mediciones directas del calor oceánico proporcionadas por los datos Argo.
Los últimos modelos climáticos, utilizados en el histórico informe del mes pasado del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, muestran el calentamiento de los océanos durante el período de las observaciones Argo disponibles, y proyectan que el calentamiento continuará en el futuro, aunque con una amplia gama de incertidumbres.
Al comparar los datos de temperatura de Argo para el periodo 2005-19 con las simulaciones generadas por los modelos para ese periodo, utilizamos un enfoque estadístico denominado "restricción emergente" para reducir las incertidumbres en las proyecciones futuras de los modelos, basándonos en la información sobre el calentamiento del océano que sabemos que ya se ha producido. Estas proyecciones restringidas proporcionaron entonces una estimación mejorada de la cantidad de energía térmica que se acumulará en los océanos a finales de siglo.
Para 2081-2100, en un escenario en el que las emisiones de gases de efecto invernadero continúen en su alta trayectoria actual, descubrimos que es probable que los 2.000 metros superiores del océano se calienten entre 11 y 15 veces más que el calentamiento observado durante 2005-19. Esto corresponde a 17-26 cm de calentamiento del mar. Esto corresponde a un aumento de 17-26 cm del nivel del mar debido a la expansión térmica del océano.
Magnitudes de calentamiento del océano según las últimas simulaciones de modelos climáticos y las observaciones de Argo.
Los modelos climáticos también pueden hacer predicciones basadas en una gama de diferentes emisiones futuras de gases de efecto invernadero. Una fuerte reducción de las emisiones, coherente con la reducción del calentamiento global de la superficie a unos 2℃ de las temperaturas preindustriales, reduciría el calentamiento previsto en los 2.000 m superiores del océano a la mitad, es decir, entre cinco y nueve veces el calentamiento del océano ya observado en 2005-19.
Esto equivaldría a un aumento de entre 8 y 14 cm del nivel del mar debido a la expansión térmica. Por supuesto, la reducción de las emisiones para alcanzar el objetivo más ambicioso de París de 1,5℃ de calentamiento de la superficie reduciría aún más estos impactos.
Otros factores relacionados con el nivel del mar
Además de la entrada de calor en los océanos superiores investigada por nuestra investigación, hay otros factores que también harán subir el nivel del mar. También está el calentamiento de las profundidades oceánicas por debajo de los 2.000 metros, que aún no está suficientemente muestreado en el actual sistema de observación, así como los efectos del deshielo de los glaciares y las capas de hielo polares.
Esto indica que, incluso con medidas políticas contundentes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, los océanos seguirán calentándose y el nivel del mar seguirá subiendo mucho después de que se estabilice el calentamiento de la superficie, pero a un ritmo mucho más reducido, lo que facilitará la adaptación a los cambios restantes. Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero antes que después será más eficaz para frenar el calentamiento de los océanos y la subida del nivel del mar.
Nuestra proyección mejorada se basa en una red de observaciones oceánicas mucho más amplia y fiable que cualquier otra disponible hasta ahora. Mantener el sistema de observación de los océanos en el futuro, y ampliarlo a las profundidades oceánicas y a las zonas no cubiertas por el actual programa Argo, nos permitirá hacer proyecciones climáticas más fiables en el futuro.