El clima de la Tierra depende de cuánta energía radiativa del Sol es absorbida y de cuánta radiación infrarroja térmica emite la Tierra.
Un desequilibrio energético positivo significa que el sistema terrestre está ganando energía, lo que hace que el planeta se caliente.
Nuevas investigaciones han demostrado que el desequilibrio energético se ha más que duplicado entre 2005 y 2019.
Los investigadores han constatado que el desequilibrio energético de la Tierra se duplicó aproximadamente durante el período de 14 años comprendido entre 2005 y 2019.
El clima de la Tierra está determinado por un delicado equilibrio entre la cantidad de energía radiativa del Sol que es absorbida en la atmósfera y en la superficie, y la cantidad de radiación infrarroja térmica que la Tierra emite al espacio. Un desequilibrio energético positivo significa que el sistema terrestre está ganando energía, lo que hace que el planeta se caliente. La duplicación del desequilibrio energético es el tema de un estudio reciente, cuyos resultados se publicaron el 15 de junio en Geophysical Research Letters.
Científicos de la NASA y la NOAA compararon datos de dos mediciones independientes. El conjunto de sensores satelitales Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) de la NASA mide cuánta energía entra y sale del sistema terrestre. Además, los datos de una red mundial de boyas oceánicas, denominada Argo, permiten una estimación precisa de la velocidad a la que se calientan los océanos del mundo. Dado que aproximadamente el 90 por ciento de la energía excedente de un desequilibrio energético termina en el océano, las tendencias generales de la radiación entrante y saliente deberían coincidir en líneas generales con los cambios en el contenido de calor oceánico.
"Las dos formas muy independientes de observar los cambios en el desequilibrio energético de la Tierra coinciden realmente, y ambas muestran una tendencia muy marcada, lo que nos da mucha confianza en que lo que estamos viendo es un fenómeno real y no solo un artefacto instrumental", afirmó Norman Loeb, autor principal del estudio e investigador principal de CERES en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia. "Las tendencias que encontramos son, en cierto sentido, bastante alarmantes."
El aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad humana atrapa el calor en la atmósfera, reteniendo la radiación saliente que de otro modo escaparía al espacio. El calentamiento impulsa otros cambios, como el deshielo de nieve y hielo, así como un aumento del vapor de agua y cambios en las nubes que pueden intensificar aún más el calentamiento. El desequilibrio energético de la Tierra es el efecto neto de todos estos factores. Para determinar los factores principales que impulsan el desequilibrio, los investigadores utilizaron un método que analizó los cambios en las nubes, el vapor de agua, las contribuciones combinadas de los gases traza y la emisión de luz del Sol, el albedo de la superficie (la cantidad de luz reflejada por la superficie terrestre), las diminutas partículas atmosféricas llamadas aerosoles y los cambios en la distribución de la temperatura de la superficie y de la atmósfera.
El estudio revela que la duplicación del desequilibrio se debe en parte a un aumento de los gases de efecto invernadero derivado de la actividad humana, también conocido como forzamiento antropogénico, junto con el aumento del vapor de agua, que atrapa más radiación de onda larga saliente y contribuye aún más al desequilibrio energético de la Tierra. Además, la disminución relacionada de las nubes y del hielo marino conduce a una mayor absorción de energía solar.
Los investigadores también constataron que un cambio de la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO, por sus siglas en inglés) de una fase fría a una fase cálida probablemente desempeñó un papel importante en la intensificación del desequilibrio energético. La PDO es un patrón de variabilidad climática del Pacífico. Su huella incluye una enorme cuña de agua en el Pacífico oriental que alterna fases frías y cálidas. Esta variabilidad interna de origen natural en el sistema terrestre puede tener efectos de gran alcance en el tiempo y el clima. Una fase intensamente cálida de la PDO, que comenzó alrededor de 2014 y se prolongó hasta 2020, provocó una amplia reducción de la cobertura nubosa sobre el océano y un aumento correspondiente de la absorción de radiación solar.
"Probablemente se trate de una combinación de forzamiento antropogénico y variabilidad interna", dijo Loeb. "Y durante este período, ambos causan calentamiento, lo que conduce a un cambio bastante grande en el desequilibrio energético de la Tierra. La magnitud del aumento no tiene precedentes."
Loeb advierte de que el estudio es solo una instantánea en relación con el cambio climático a largo plazo, y de que no es posible predecir con certeza cómo podrían ser las próximas décadas en cuanto al equilibrio del presupuesto energético de la Tierra. Sin embargo, el estudio concluye que, a menos que la tasa de absorción de calor disminuya, deberían esperarse cambios en el clima mayores que los que ya se están produciendo.
"Los registros cada vez más extensos y altamente complementarios de Argo y CERES nos han permitido, con el paso del tiempo, determinar el desequilibrio energético de la Tierra con una precisión creciente y estudiar sus variaciones y tendencias con una perspicacia cada vez mayor", dijo Gregory Johnson, coautor del estudio y oceanógrafo físico del Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica en Seattle, Washington. "Observar la magnitud y las variaciones de este desequilibrio energético es vital para comprender el clima cambiante de la Tierra."
