Climatología: Los Efectos del Cambio Climático en las Aguas Subterráneas

Boletín NC&T Vol. 1, No. 520 5 de Octubre de 2007.

Pocos científicos están investigando para divisar los posibles efectos del cambio climático en los sistemas del manto freático. El conocimiento de cómo las aguas subterráneas están respondiendo al cambio climático es alarmantemente escaso. Un equipo de científicos hace hincapié en la necesidad vital de predecir sus impactos en el agua del subsuelo.

En su estudio, señalan que la única manera de hacer tales predicciones es con interacciones simuladas entre los suelos y las plantas que son esenciales para determinar las sensibilidades de los sistemas suelo-agua-vegetación frente al cambio climático.

En su reciente investigación, estos científicos, del CSIRO en Australia, y del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Estados Unidos, generaron patrones diarios del tiempo meteorológico, que coinciden con los registros históricos y con los climas pronosticados para la época en que la concentración del dióxido de carbono en la atmósfera sea el doble de la actual. Para esta labor, usaron un Modelo de la Circulación General (GCM) de la atmósfera. Los datos meteorológicos diarios resultantes fueron introducidos en la entrada de un modelo de suelo-agua-vegetación que representaba el agua absorbida por el suelo, el flujo de agua, y el almacenamiento en el suelo, así como la evaporación de superficie, la captación vegetal, la transpiración del agua, y el drenaje profundo debajo de las raíces de árboles y céspedes que actúan como mecanismo de recarga del manto freático.

Los modelos con los que se efectuaron las simulaciones mostraron que los cambios en las temperaturas y en la lluvia afectaron a las tasas de crecimiento y al tamaño de las hojas de las plantas, lo que impacta sobre la recarga del manto freático. En algunas áreas, la respuesta de la vegetación al cambio climático causaría que la recarga media disminuyera, pero en otras áreas la recarga del manto freático sería de más del doble que la actual.

Según los autores, el resultado de esta investigación es vital para las autoridades responsables de velar por un uso correcto de la tierra y del agua, y para los estamentos oficiales de todo el mundo que se ocupan de trazar políticas medioambientales.

Para cuando ese escenario probable de la atmósfera de la Tierra albergando el doble de CO2 que ahora se vuelva real, la recarga del manto freático, según indica el estudio, puede aumentar drásticamente en algunas áreas a medida que los cambios en la lluvia sean amplificados por los sistemas suelo-agua-vegetación que controlan la recarga de la capa freática. Con independencia de que tal respuesta se vea como un beneficio o como un problema, la magnitud potencial de los cambios es motivo sobrado para averiguar todo cuanto sea posible acerca de estos sistemas, y mejorar las predicciones y la capacidad de adoptar las medidas pertinentes.

En muchos países, los recursos hídricos del subsuelo aportan una gran parte del suministro de agua total. Por ejemplo, en Dinamarca, donde un 99 por ciento del suministro de agua depende de la capa freática.

Paleontología: El Clima y Los Cazadores Humanos Extinguieron al Mamut Lanudo

Boletín NC&T Vol. 1, No. 612 16 de Mayo de 2008.
¿Tiene la especie humana sus manos manchadas con sangre de mamut? Los científicos han discutido durante mucho tiempo la importancia relativa de la caza por parte de nuestros ancestros, y la de los cambios climáticos globales en el proceso que llevó a los mamuts hacia su extinción. Un nuevo estudio hace uso de modelos climáticos y de la distribución de los fósiles para establecer que el mamut lanudo se extinguió fundamentalmente por la desaparición de su hábitat debido a los cambios de temperatura, siendo la caza humana la gota que colmó el vaso.

Estas dos causas potenciales de la extinción han sido particularmente difíciles de separar, pues el cambio climático de aquella época y el aumento de la caza por parte de los humanos van muy unidos.

Cuando el clima en el territorio de los mamuts comenzó a ser demasiado caliente para estas bestias peludas, los humanos, que hasta el momento no habían podido acceder a esos territorios con temperaturas demasiado bajas para ellos pero favorables para los mamuts, se desplazaron hacia estas áreas. Por tanto, los mamuts se enfrentaron a la presión del calor y a la depredación ejercida por los cazadores humanos en las mismas regiones y aproximadamente en el mismo período, lo cual hace difícil comprobar la importancia de ambos factores de manera independiente.

Además, se había planteado que, como los mamuts habían sobrevivido a muchas fluctuaciones de la temperatura previas a aquellas que coincidieron con su desaparición, sólo la caza humana como condición sustancialmente diferente podía ser la responsable de la extinción de la especie.

El trabajo llevado a cabo por David Nogues-Bravo y sus colegas ha puesto punto final al debate, al emplear modelos matemáticos para separar los dos factores. Los investigadores hicieron un pronóstico del clima y de la distribución de las especies en diferentes períodos de la historia de los mamuts (126.000, 42.000, 30.000, 21.000, y 6.000 años atrás) teniendo en cuenta los resultados de las simulaciones de temperatura y de las lluvias, junto con la edad y la ubicación de los fósiles. Los resultados del análisis muestran que los mamuts sufrieron una pérdida catastrófica de su hábitat, con la población de hace 6.000 años relegada a un 10 por ciento del hábitat disponible para la especie 42.000 años atrás (cuando los glaciares alcanzaron su mayor tamaño).

El golpe final para los mamuts llegó, hace 6.000 años, durante su última crisis, cuando estas bestias tuvieron que enfrentarse a los humanos modernos evolucionados. Nogues-Bravo y sus colaboradores estiman que, con un cálculo optimista de la cifra de mamuts existentes hace 6.000 años, los humanos sólo tendrían que haber matado un mamut cada tres años para provocar la extinción de la especie. Si se es pesimista en relación con la supervivencia de los mamuts ante aquel cambio climático, la tasa crítica de mamuts matados por los humanos aún resulta más baja.

Al parecer, en el caso de los mamuts, el clima llevó a la especie al borde de la extinción, y fue la humanidad quien le dio a la bestia lanuda el último empujón hacia el olvido.

Climatología: Las Investigaciones Sobre el Sol Apuntan a Que el Calentamiento Global Es Antropogénico

Boletín NC&T Vol. 1, No. 593 2 de Abril de 2008.
Se está poniendo cada vez más difícil culpar al Sol de causar el aumento gradual en las temperaturas globales que están viéndose actualmente en los registros climáticos.

En un reciente simposio sobre el papel potencial de la variabilidad solar (incrementos de calor provenientes del Sol) celebrado en Boston, EE.UU., los expertos en ciencia solar, modelos climáticos, y ciencias atmosféricas, exploraron los temas que conciernen a quién o qué es el culpable de la elevada tasa de cambio climático global.

Hay varias posibilidades, pero la respuesta más probable es que la industria humana es la culpable fundamental. Tales actividades se basan en la combustión a gran escala de ciertos gases, de petróleo y sus derivados, y de carbón, y el resultado final incluye dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero bien conocido que atrapa el calor que radia de la superficie del planeta, impidiéndole escapar de regreso al espacio.

El Sol varía en la décima parte de un uno por ciento en su descarga de energía, o más si tenemos en cuenta algunos períodos, como el Mínimo de Maunder. Durante el Mínimo de Maunder, que duró de 1645 a 1715 y que también es conocido como la Pequeña Edad de Hielo, había una ausencia o una cantidad mínima de manchas solares, y el norte de Europa experimentó inviernos especialmente fríos.

Sin embargo, desde 1950 hasta la actualidad, no hay ninguna tendencia observada en la radiación solar que pueda explicar el calentamiento experimentado desde entonces. El ciclo solar de 11 años no ha sido significativamente anormal. Ésta es sólo una parte de la razón por la cual resulta difícil culpar al Sol del cambio climático global en la Tierra.

En esencia, según muchos científicos, ahora resulta muy claro que los cambios atmosféricos que están siendo observados (básicamente, calentamiento global), no tienen nada que ver con los cambios en la actividad solar. Es una cuestión de gases de efecto invernadero. No es el Sol lo que está causando esta preocupante tendencia climática.

De hecho, el calentamiento global se está desencadenando a un ritmo increíblemente rápido, más veloz que en cualquier episodio anterior de cambio climático conocido por los datos paleoclimáticos.

Climatología: Nueva Confirmación de Que Estabilizar el Clima Requiere Reducir a Cero las Emisiones de CO2

Boletín NC&T Vol. 1, No. 593 2 de Abril de 2008.
Ahora que los científicos han alcanzado un consenso general de que las emisiones del dióxido de carbono de las actividades humanas son la causa fundamental del calentamiento global, la próxima pregunta es: ¿Cómo detenerlo? ¿Podemos simplemente reducir las emisiones, o necesitamos eliminarlas por completo? La respuesta ha estado clara para muchos científicos, y un nuevo estudio, desarrollado por científicos del Instituto Carnegie, confirma una vez más que las medidas a medias no funcionarán. Para estabilizar el clima de nuestro planeta, necesitamos encontrar maneras de lograr reducir las misiones a cero o a casi cero.
Menéame

En el estudio, los climatólogos Ken Caldeira y Damon Matthews usaron un modelo disponible en el Departamento de Ecología Global del Instituto Carnegie, para simular la respuesta del clima de la Tierra a niveles diferentes de emisión del dióxido de carbono durante los próximos 500 años. El modelo, un sofisticado programa informático desarrollado en la Universidad de Victoria, Canadá, toma en cuenta para sus cálculos el flujo de calor entre la atmósfera y los océanos, así como otros factores que incluyen la captación de dióxido de carbono por la vegetación terrestre.

Poniendo a cero las emisiones en las simulaciones, el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera decayó lentamente a medida que el carbono resultaba absorbido por los "sumideros" tales como los océanos y la vegetación de la tierra. Sorprendentemente, sin embargo, el modelo predijo que las temperaturas globales permanecerían altas durante por lo menos 500 años después de la fecha en que las emisiones de dióxido de carbono cesasen.


Igual que una sartén de hierro sigue durante un rato caliente y capaz de freír después de que el fogón se ha apagado, el calor contenido en los océanos mantendrá un clima cálido aunque la acción calorífica de los gases de efecto invernadero esté disminuyendo. Agregar más gases de efecto invernadero, incluso a un ritmo más lento que el actual, empeoraría la situación y los efectos persistirían durante siglos.

Las emisiones de dióxido de carbono globales y las concentraciones atmosféricas del gas están ambas creciendo a un ritmo récord. Aún cuando pudiéramos congelar las emisiones a los niveles de hoy, las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono continuarían aumentando. Si pudiéramos estabilizar las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono, lo que demandaría recortes radicales en las emisiones, la Tierra continuaría calentándose.

Para impedir que la Tierra se siga calentando aún más, deben eliminarse por completo las emisiones de dióxido de carbono, o reducirse casi a cero.

Aunque eliminar toda emisión de dióxido de carbono puede parecer una idea draconiana, Caldeira lo ve como una meta factible. "No es tan difícil resolver los desafíos tecnológicos. Podemos desarrollar y distribuir turbinas eólicas, automóviles eléctricos, y así sucesivamente, y vivir bien sin dañar el ambiente. El futuro puede ser mejor que el presente".

Climatología: Hacia la Obtención del Registro Más Detallado de Gases de Efecto Invernadero en los Ultimos Cien Mil Años

 

 

 

 

 

 

 

Boletín NC&T Vol. 1, No. 585 10 de Marzo de 2008.
Después de meses interminables en el continente más frío y seco de la Tierra, azotados por feroces vientos, unos investigadores han concluido la temporada inaugural de un esfuerzo multianual sin precedentes para extraer el registro más detallado de la presencia de gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra durante los últimos 100.000 años.
Menéame

Un equipo de científicos, ingenieros, técnicos y estudiantes de múltiples instituciones estadounidenses ha conseguido un núcleo de hielo de 580 metros, la primera sección de lo que se espera sea una columna de hielo de 3.465 metros que detalla 100.000 años de la historia del clima en la Tierra, incluyendo un registro preciso de cada uno de los últimos 40.000 años.

El polvo, las sustancias químicas y el aire atrapados en el núcleo de hielo de 3.465 metros de largo darán información crítica a los científicos que trabajan para predecir hasta qué punto la actividad humana alterará el clima de la Tierra.

El científico jefe del proyecto es Kendrick Taylor, del Instituto de Investigaciones Desérticas, en Nevada.

El lugar seleccionado para taladrar es el mejor lugar en el planeta para recuperar el hielo antiguo que contiene burbujas de aire atrapadas. Esas burbujas constituyen valiosas muestras de la atmósfera terrestre desde el presente hasta un pasado tan lejano como 100.000 años atrás.

Aunque se han usado otros núcleos de hielo para desarrollar registros más largos de la atmósfera, el de esta región permitirá un estudio más detallado de la interacción entre los aumentos anteriores en los gases de efecto invernadero, y los cambios climáticos. Esta información mejorará los modelos informáticos que se usan para predecir cómo los altos niveles actuales de gases con efecto invernadero causados por la actividad humana influirán en el clima futuro.

El núcleo extraído es el equivalente en el Hemisferio Sur de una serie de núcleos de hielo extraídos en Groenlandia desde 1989, y será la mejor oportunidad que tienen los científicos para determinar si los cambios climáticos a escala global que se produjeron antes de que la actividad humana comenzara a influir en el clima se iniciaron en el Ártico, en los trópicos o en la Antártida.

El nuevo núcleo también será útil para investigaciones sobre el material biológico presente en el hielo profundo, brindando información sobre procesos biogeoquímicos que influyen y son influidos por el clima, y aportando nuevos y reveladores datos sobre el fenómeno de la vida en la Tierra.