Al estudiar registros de anillos de árboles de todo el mundo, los investigadores han rastreado por primera vez la «huella» del cambio climático en el riesgo de sequía hasta 1900, una época en que el Reino Unido y Estados Unidos eran los dos mayores emisores del mundo.
Los hallazgos revelan el impacto «sorprendente» del cambio climático en el riesgo global de sequía, explica a Carbon Brief la autora principal. «La idea de que los seres humanos pudieran haber influido en las sequías globales desde hace tanto tiempo es realmente asombrosa».
La investigación es «significativa porque muestra, por primera vez, un cambio detectable en las sequías globales causado por el ser humano», explica otro científico a Carbon Brief.
Portadores de anillos
Las sequías se cuentan entre los desastres naturales más costosos y afectan a la agricultura, los ecosistemas y las sociedades. Sin embargo, entender cómo ha afectado el cambio climático al riesgo global de sequía es todo menos sencillo.
Esto se debe en parte a que hay muchas maneras de definir qué es una sequía. Mientras que un científico del clima puede definirla como una simple falta de lluvia, un científico agrícola puede definirla según sus efectos en la humedad del suelo y el crecimiento de los cultivos.
El nuevo estudio, publicado en Nature, utiliza el índice de severidad de sequía de Palmer (PDSI), que tiene en cuenta cómo el calentamiento afecta a las precipitaciones y la evapotranspiración, así como a la humedad del suelo.
Para estudiar la humedad del suelo, los investigadores utilizaron registros de anillos de árboles que se remontan entre 600 y 900 años, explica la autora principal, la Dra. Kate Marvel, científica investigadora de la Universidad de Columbia y del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA (GISS). Le explica a Carbon Brief:
Los anillos de los árboles nos dan una imagen de las condiciones durante la temporada de crecimiento del verano. Si es un año lluvioso, con mucha humedad en el suelo, los árboles crecen más. Si es un año seco, crecen menos. Así que el grosor de cada anillo mide la humedad del suelo de ese año.
Rastrear una huella
Para entender hasta qué punto el cambio climático causado por el ser humano podría haber impulsado los cambios observados en los registros de anillos de árboles, los investigadores utilizaron una técnica de «atribución por huella».
Los científicos compararon los registros de anillos de árboles y los registros meteorológicos con simulaciones de modelos del clima entre 1900 y 2100. Estas simulaciones incluían diversos factores que pueden influir en el riesgo de sequía, como las erupciones volcánicas y los aerosoles. Para incluir el impacto del cambio climático causado por el ser humano, los investigadores utilizaron un escenario de altas emisiones de gases de efecto invernadero conocido como RCP8.5.
A continuación, los investigadores analizaron los datos para comprobar si la «huella» del cambio climático causado por el ser humano observada en las simulaciones de los modelos climáticos coincidía con el patrón de sequía registrado en los anillos de árboles y los registros meteorológicos.
Los gráficos que aparecen a continuación, extraídos del artículo de investigación, muestran la intensidad de la tendencia entre los registros de anillos de árboles y los registros meteorológicos y la «huella» del cambio climático.
En el eje y, un valor por encima de cero indica una relación positiva —es decir, que la huella y los registros observacionales son similares—, mientras que los valores por debajo de cero indican una relación negativa. Se muestran los resultados de tres periodos: 1900-49 (arriba), 1950-75 (en medio) y 1980-2017 (abajo).
En los dos gráficos superiores, el verde representa las reconstrucciones basadas en anillos de árboles, mientras que el azul claro y el azul oscuro representan dos conjuntos de datos meteorológicos. En el gráfico inferior, también se muestran dos conjuntos de datos de humedad del suelo actual: uno de la superficie (naranja) y otro de las raíces de las plantas (rojo), en lugar de los registros de anillos de árboles.
En el primer gráfico se observa una tendencia positiva. Esto indica que los registros de anillos de árboles y meteorológicos de ese periodo «se parecen cada vez más a la huella», escriben los autores en su artículo. En otras palabras, entre 1900 y 1949 hay una señal clara del cambio climático en el riesgo de sequía.
En el gráfico del medio, la tendencia es negativa. Esto sugiere que «los tres conjuntos de datos se parecen cada vez menos a la huella».
Esto no significa que el cambio climático no influyera en las sequías entre 1950 y 1975, dicen los autores. Más bien, sospechan que el efecto de enfriamiento causado por una gran emisión de aerosoles procedentes de las industrias de combustibles fósiles durante ese periodo podría haber ocultado el impacto del cambio climático en las sequías, explica Marvel:
A mediados del siglo XX, el aumento de las emisiones de aerosoles —los gases y las partículas que consideramos contaminación— probablemente desempeñó un papel importante [en la influencia sobre el riesgo de sequía], al contrarrestar la respuesta a los gases de efecto invernadero.
Los aerosoles pueden tener un efecto de enfriamiento al bloquear la luz solar entrante y también al afectar a la formación de nubes y las precipitaciones en cada región.
El último gráfico indica que la señal del cambio climático vuelve a ser positiva hacia finales del siglo XX.
Esto coincide aproximadamente con la época en que muchos países del hemisferio norte introdujeron leyes más estrictas sobre la calidad del aire, lo que hizo que las emisiones de aerosoles se estabilizaran. Sin embargo, las emisiones de gases de efecto invernadero siguieron aumentando rápidamente, lo que podría explicar el retorno de la señal positiva, según los autores.
Según la investigación, desde entonces la señal no se ha intensificado mucho. Marvel afirma:
Si no vemos que se intensifica, por ejemplo, en los próximos 10 años, quizá tengamos que preguntarnos si estamos en lo cierto. Pero todos los modelos proyectan que pronto debería observarse una sequía sin precedentes en muchos lugares.
Reseco
En conjunto, los hallazgos se suman a las crecientes pruebas de que el cambio climático ha influido y seguirá influyendo en el riesgo global de sequía, afirma Marvel:
Personalmente, me sorprendió mucho: la idea de que los seres humanos pudieran haber influido en las sequías globales desde hace tanto tiempo es realmente asombrosa.
La investigación es «innovadora» y arroja resultados «sólidos», afirma el profesor Peter Stott, destacado científico de la atribución del cambio climático del campo de la atribución en el Centro Hadley de la Oficina Meteorológica del Reino Unido, quien no participó en el estudio. Le explica a Carbon Brief:
Creo que es bastante significativo porque muestra, por primera vez, un cambio detectable en las sequías globales causado por el ser humano. Este artículo también explica por qué hasta ahora no había sido posible detectar cambios en las sequías causados por el ser humano: se debe a los efectos de confusión de los aerosoles antropogénicos.
Es probable que los resultados influyan en el próximo informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), añade, AR6:
Esto bien podría reforzar la evaluación, dado que los cambios en el ciclo del agua eran una incertidumbre clave en AR5 —[el informe de evaluación anterior].
La investigación es una «importante contribución científica», pero tiene «limitaciones» que deben «evaluarse cuidadosamente», afirma la profesora Sonia Seneviratne, investigadora de fenómenos climáticos extremos de la ETH de Zúrich. Le explica a Carbon Brief:
Los registros de anillos de árboles solo están disponibles en algunas zonas del planeta: América del Norte, México, Europa, Asia y Australia. No incluyen la región ártica ni el norte de Asia, tampoco América del Sur ni África. Las regiones cubiertas presentan un ligero sesgo hacia las latitudes medias y las zonas semiáridas, que se sabe que tienden a secarse con un clima más cálido.
Además, según los resultados, sorprende que el cambio climático no haya tenido su mayor impacto en el riesgo de sequía en años recientes, afirma:
Resulta algo sorprendente que la señal sea especialmente intensa en el periodo 1900-1949, pero no alcance un nivel alto de confianza en el periodo 1981-2017, dado que el calentamiento global total en este último periodo fue probablemente mayor. Esto podría deberse a que la variabilidad climática [natural] desempeña un papel más importante en periodos más breves, pero también podría estar relacionado con efectos regionales.
