Los modelos climáticos actuales no coinciden en cómo mantener el aumento de la temperatura global por encima de 1,5 °C.
Las nubes pueden actuar como una sombrilla, enfriando la Tierra al reflejar la luz solar, pero también pueden actuar como una manta aislante, impidiendo que el calor escape.
Las nubes son el principal factor de incertidumbre en cuanto a la cantidad de carbono que podemos emitir para mantenernos por debajo de un calentamiento de 1,5 °C.
Cuánto se calentará nuestro mundo en este siglo depende de las medidas que tomemos en las próximas décadas. Para mantener el aumento de la temperatura global por debajo de 1,5 °C y evitar niveles peligrosos de calentamiento, los gobiernos necesitan saber cuánto carbono pueden emitir y en qué plazo.
Pero los modelos climáticos actuales no coinciden en dónde se encuentra ese umbral. En nuevas investigaciones, descubrimos una de las razones por las que existe un rango tan amplio de estimaciones sobre la cantidad de carbono que puede emitirse con seguridad: el comportamiento incierto de las nubes. En algunos modelos climáticos, las nubes amplifican considerablemente el calentamiento. En otros, tienen un efecto neutro o incluso atenúan ligeramente el calentamiento. Entonces, ¿por qué es probable que las nubes desempeñen un papel tan fundamental en la determinación de nuestro destino?
Las proyecciones de los modelos climáticos suelen mostrar que las temperaturas globales aumentan casi al mismo ritmo que la cantidad total de carbono emitida a lo largo del tiempo. Esto se representa con la línea negra del gráfico siguiente. Para evitar superar un determinado nivel de calentamiento, el mundo debe limitar la cantidad de carbono emitida para que se mantenga dentro de un determinado presupuesto de carbono. En los modelos climáticos en los que las nubes amplifican el calentamiento, este presupuesto de carbono es menor (línea roja discontinua y flecha). Cuando las nubes tienen un efecto casi neutro o de atenuación, el presupuesto de carbono es mayor (línea azul discontinua y flecha).
¿Por qué son tan importantes las nubes?
Las nubes pueden actuar como una sombrilla, enfriando la Tierra al reflejar la luz solar desde la superficie del planeta de vuelta al espacio. Pero también pueden actuar como una manta aislante, calentando la Tierra al impedir que parte del calor de nuestra atmósfera escape al espacio en forma de radiación infrarroja. Este efecto de “manta” es especialmente notable durante el invierno, cuando las noches nubladas suelen ser mucho más cálidas que las despejadas.
Cuál de estos dos efectos predomina, el de sombrilla o el de manta, depende de la altitud y el grosor de las nubes. Como regla general, cuanto más alta esté una nube, más eficaz es para impedir que el calor escape al espacio. Cuanto más gruesa sea una nube, mejor refleja la luz solar desde la superficie de la Tierra.
Las nubes altas y finas dejan pasar la luz solar y, al mismo tiempo, impiden eficazmente que el calor escape al espacio en forma de radiación infrarroja, lo que produce un efecto neto de calentamiento. Las nubes bajas y gruesas reflejan con fuerza la luz solar, mientras que apenas afectan a la radiación infrarroja que escapa al espacio, lo que produce un efecto neto de enfriamiento.
Como la atmósfera contiene muchas más nubes bajas y gruesas que nubes altas y finas, predomina el efecto de sombrilla, y nuestro planeta sería mucho más cálido si no existieran las nubes.
Las nubes están cambiando
Se prevé que el calentamiento global provoque cambios en la cantidad de cobertura nubosa, así como en la altura y el grosor de estas nubes en el futuro, lo que alterará el equilibrio entre los efectos de sombrilla y de manta de las nubes. El efecto indirecto que esto tendrá sobre la temperatura se conoce como retroalimentación de las nubes. Las proyecciones sobre el cambio climático no pueden ignorar la retroalimentación de las nubes, ya que incluso cambios relativamente pequeños en las propiedades de las nubes pueden tener implicaciones significativas para la temperatura global.
Para predecir cómo cambiarán las nubes en el futuro, nuestra investigación combina datos de observaciones y modelos climáticos con la comprensión teórica de la física de las nubes. En conjunto, esto nos indica que es más probable que las nubes amplifiquen el calentamiento global que que lo atenúen, por dos razones.
En primer lugar, se espera que la cobertura de nubes bajas disminuya en los trópicos a medida que aumentan las temperaturas globales, lo que reducirá su efecto de sombrilla. En segundo lugar, se sabe bien que las nubes altas se desplazarán a regiones más elevadas de la atmósfera conforme esta se caliente, lo que las convertirá en mantas más eficaces. Estos efectos de calentamiento podrían mitigarse ligeramente por un aumento del grosor de las nubes solo en las latitudes altas, en particular sobre el océano Austral alrededor de la Antártida, pero esto no compensará el efecto de calentamiento general.
Si bien sabemos que es probable que las nubes amplifiquen el calentamiento global, todavía existe una gran incertidumbre sobre la intensidad que tendrá este efecto. En este caso, los modelos climáticos son de poca ayuda, ya que solo pueden simular las propiedades generales de la atmósfera a escalas de decenas de kilómetros y durante varias horas. Las diminutas gotas de nubes se forman y evaporan en cuestión de minutos. Los modelos no captan estos detalles a pequeña escala, pero son necesarios para realizar predicciones precisas.
Los modelos climáticos deben recurrir a simplificaciones para representar las nubes, lo que introduce errores. Como los distintos modelos realizan simplificaciones diferentes en su representación de los procesos de las nubes, también hacen predicciones distintas sobre la retroalimentación de las nubes, lo que da lugar a un rango de proyecciones de calentamiento global y a diferencias en nuestro presupuesto de carbono restante. Para un escenario futuro dado de emisiones de carbono, las nubes son el factor más importante, por sí solo, que explica las diferencias en el calentamiento futuro previsto entre modelos.
¿Deberíamos preocuparnos?
La sensibilidad climática, es decir, la cantidad de calentamiento global a largo plazo que se espera si duplicamos la cantidad de carbono en la atmósfera, se estima actualmente entre 1,5 °C y 4,5 °C. Las consecuencias de este nivel de calentamiento ya son preocupantes, pero varios modelos climáticos nuevos que están desarrollando investigadores de primer nivel mundial proyectan un calentamiento superior a 5 °C. Estos nuevos modelos también incorporan una representación mejorada de los procesos de las nubes, por lo que parece indicar que el calentamiento global podría ser aún peor de lo que pensábamos.
Afortunadamente, existen proyecciones alternativas que apuntan a un calentamiento más moderado. Los mismos modelos con el mayor calentamiento a largo plazo también sobreestimaron las tendencias de calentamiento que ya se han observado. Mientras tanto, se están llevando a cabo más esfuerzos de investigación para determinar con precisión el papel de las nubes en la sensibilidad climática.
Está claro que nuestro planeta seguirá calentándose mientras continuemos emitiendo carbono a la atmósfera. Pero el alcance de ese calentamiento seguirá escrito en las nubes.
