739 Zenbakia 2019-05-22 / 2019-06-19

Gaiak

El cambio climático durante el Antropoceno

CEARRETA, Alejandro

Introducción

Las actividades humanas han modificado a escala global el funcionamiento de los procesos geológicos que operan en la superficie de nuestro planeta. Desde mediados del siglo XX, los patrones de funcionamiento de los océanos, la atmósfera, la superficie de la geosfera, la criosfera, la biosfera y el clima ya no son los que han caracterizado la Tierra durante la mayor parte de los últimos 11.000 años (la denominada época Holoceno). 

El Antropoceno sería una unidad de la historia de la Tierra que podría formar parte de la Escala del Tiempo Geológico. Si bien los cambios asociados con el Antropoceno han sido hasta ahora geológicamente breves, sus consecuencias han provocado una modificación muy evidente del planeta hacia una nueva trayectoria, con efectos que persistirán durante siglos, milenios e incluso millones de años (y que, probablemente, se intensificarán a corto y medio plazo). Algunos de estos cambios son irreversibles, incluso si la humanidad y sus consecuencias ambientales pudieran desaparecer mañana mismo como, por ejemplo, los efectos en la atmósfera y los océanos provocados por la liberación masiva de CO2.

El clima está cambiando

Desde el año 1900, la atmósfera inferior del planeta se ha calentado 1,2°C, y el océano ha ido incrementando su temperatura a profundidades cada vez mayores (Figura 1), el nivel del mar está ascendiendo, el hielo marino se está fundiendo, la mayoría de los glaciares de montaña se están retirando, tanto las capas de hielo de la Antártida como de Groenlandia están perdiendo masa, y el océano se está volviendo más ácido. El único factor que puede explicar todos estos cambios es el aumento en las emisiones de gases de efecto invernadero provocado por las actividades humanas, cuyo efecto se incrementa por la evaporación progresiva de vapor de agua desde el océano conforme éste se va calentando con el paso del tiempo. Como consecuencia de la inyección a la atmósfera de 10 mil millones de toneladas de carbono cada año, el aumento global de CO2 actualmente es de unos 20 ppm/década, es decir, 100 veces más rápido que la mayor parte de los incrementos de CO2 que han tenido lugar en la atmósfera terrestre durante los últimos 800.000 años. La composición variable de los isótopos de carbono de ese CO2 atmosférico muestra que la fuente de su aumento es rica en Carbono-12, en una clara indicación de que ese carbono proviene de la quema de combustibles fósiles. Además del aumento observado en el CO2 desde la Revolución Industrial, también ha habido un incremento significativo (162%) en la concentración de gas metano (CH4) que es el gas de efecto invernadero más potente, y cuya composición isotópica sugiere un aumento sustancial en el aporte de metano biogénico desde las plantaciones agrícolas y los humedales tropicales. Todos estos datos muestran que el clima de la Tierra se ha ido desplazando fuera de la trayectoria natural que caracterizó los últimos miles de años hacia un régimen climático diferente en la actualidad.

Figura 1. Anomalía de las temperaturas del océano (ºC) con respecto al promedio del siglo XX (tomada de https://es.statista.com/grafico/17358/anomalia-de-las-temperaturas-del-oceano-con-respecto-al-promedio-del-siglo-xx/).

El ascenso en el nivel del mar es una de las consecuencias más importantes de esta variabilidad climática. Gran parte de la población mundial vive hoy en la zona costera con densidades 3 veces superiores a la media mundial y la mayoría de las megaciudades del planeta se encuentran situadas en la costa (600 millones de personas viven a menos de 10 m por encima del nivel del mar actualmente y entre 100 y 150 millones de personas viven a menos de 1 m). Los registros instrumentales y geológicos muestran que el nivel marino global está aumentando desde principios del siglo XX por encima de sus tasas habituales de los últimos miles de años, hasta alcanzar los valores actuales de 3,2 mm/año. Existe una gran incertidumbre sobre el comportamiento de las capas de hielo de Groenlandia (que se formó hace 2,6 millones de años) y Antártida (que ha existido durante los últimos 34 millones de años) por el continuo aumento de la temperatura atmosférica y oceánica. Si la capa de hielo de Groenlandia se derritiera podría elevar el nivel del mar unos 7 m, y si se fundiera la capa de hielo de la Antártida Occidental el nivel del mar se podría elevar unos 3-5 m adicionales.

Por otra parte, aproximadamente un tercio del CO2 producido por la quema de combustibles fósiles se disuelve en el mar. Esto ayuda a desacelerar la velocidad de aumento del CO2 en la atmósfera pero, en cambio, modifica la química de las aguas oceánicas, ya que la disolución de CO2 en el agua de mar aumenta su acidez y provoca la disolución de los organismos que construyen sus caparazones y conchas con carbonato cálcico, como los corales o los foraminíferos. 

Todos estos cambios ya se experimentaron en el pasado, por ejemplo durante el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, hace 55 millones de años, y sus evidencias en el registro geológico sugieren que después de que la entrada masiva de CO2 en la atmósfera se detuviera, fueron necesarios aproximadamente 100.000 años para que las condiciones climáticas y ambientales volviesen a la normalidad. 

El Antropoceno sustituye al Holoceno

A pesar de que el proceso que condujo al incremento de CO2 y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera se inició con la Revolución Industrial a finales del siglo XVIII, su impacto identificable en la química atmosférica y en los ciclos biogeoquímicos del planeta comenzó de una manera pronunciada y global sólo a mediados del siglo XX (Figura 2). Este fuerte aumento en la magnitud y la velocidad de las actividades humanas y de sus impactos a mediados del siglo XX se conoce como la "Gran Aceleración", y se manifiesta claramente mediante distintos indicadores socioeconómicos como el aumento de la población humana, la actividad económica, el consumo de energía, el uso de recursos, el transporte y las comunicaciones que, en conjunto, muestran una explosión de la actividad humana y de su conectividad desde mediados del siglo XX. De modo paralelo, esta “Gran Aceleración” también ha alterado significativamente la estructura y el funcionamiento del Sistema Tierra.

El Antropoceno es diferente al resto de los tiempos geológicos porque se trata de la primera unidad cronoestratigráfica que está completamente contenida dentro de la historia humana escrita y bien documentada, además de cubrir un período temporal para el que tenemos una comprensión aceptable del modo en el que opera el Sistema Tierra. Para algunos científicos, este sería un argumento en contra de la definición del Antropoceno como unidad geológica ya que, según ellos, se basaría más en la observación humana directa que en un registro estratigráfico. Sin embargo, más bien al contrario, el análisis del Antropoceno utilizando los protocolos geológicos ya establecidos se ve en este caso favorecido y reforzado de manera única por el acceso a registros instrumentales detallados que complementan la información geológica, ya que en el Antropoceno se superponen el tiempo geológico y el tiempo histórico. El Antropoceno se ha ido en un concepto que no sólo proporciona una perspectiva particular sobre la historia de la Tierra, sino que también constituye un catalizador notable y positivo para las discusiones interdisciplinares. 

Figura 2. Niveles de CO2 y calentamiento global. Arriba: Temperatura media anual de la superficie terrestre (ºC) con respecto al promedio del siglo XX; Abajo: Concentración de CO2 (en partes por millón) desde 1958 hasta 2017 (tomada de https://www.statista.com/chart/8471/co2-levels-and-global-warming/).

Las dos tendencias socioeconómicas más relevantes durante el Antropoceno son, por una parte, el crecimiento de la población humana y, por la otra, el crecimiento económico medido a través de la evolución del Producto Interno Bruto global. Este último es un buen indicador del consumo que, a su vez, es el impulsor más inmediato de muchos de los impactos humanos sobre el Sistema Tierra. Las diferencias que existen entre los distintos países en relación a estas dos tendencias son sorprendentes. Casi todo el crecimiento de la población humana desde 1950 hasta 2010 tuvo lugar en los BRICS (Brasil, Rusia, India, China y Sudáfrica) y en los países económicamente más pobres. Sin embargo, incluso con el rápido crecimiento de la economía china durante la primera década del siglo XXI, la mayor parte de la actividad económica mundial y, por lo tanto, del consumo planetario, aún reside en los países ricos de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (que en el año 2010 representaban el 18% de la población y el 74% de la actividad económica global). Por lo tanto, son los países ricos, y no la humanidad en su conjunto, los responsables de la “Gran Aceleración”. En consecuencia, la trayectoria futura del clima dependerá de la capacidad que tengan estos países para controlar las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la descarbonización de su economía.

Agradecimientos

Las ideas que aparecen en este trabajo (y muchas otras más) se encuentran contenidas en el libro J. Zalasiewicz, C.N. Waters, M. Williams y C.P. Summerhayes (Eds.), The Anthropocene as a geological time unit: A guide to the scientific evidence and current debate que ha sido elaborado colectivamente por el Anthropocene Working Group y publicado por Cambridge University Press en 2019. Una primera versión del mismo fue presentada como ponencia invitada en la Conferencia Internacional sobre Cambio Climático “Change the Change” celebrada en Donostia el pasado mes de marzo.