Cuando uno se pregunta cuáles son las mayores cuestiones científicas aún sin respuesta, es poco probable que «¿cómo ha cambiado el nivel del mar en los últimos 100 años?» encabece la lista.
Al fin y al cabo, ¿no lo habíamos averiguado ya? Resulta que obtener una imagen completa de cómo han cambiado nuestros océanos no es una tarea sencilla, pero sí vital para realizar proyecciones futuras. En un artículo publicado esta semana en Nature , mi grupo de investigación desarrolló una regla más precisa para medir el aumento del nivel del mar, que ofrece pistas sobre una discrepancia con la que los científicos llevan años lidiando y, potencialmente, información sobre las proyecciones futuras del aumento del nivel del mar.
Las observaciones del nivel del mar durante el siglo XX proceden de registros mareográficos que, en su forma más sencilla, son básicamente reglas fijadas a las costas de todo el mundo. La cobertura mundial de estas mediciones es limitada, en particular a principios del siglo XX y en el hemisferio sur. Además, incluso los registros más completos pueden presentar importantes lagunas temporales. El carácter incompleto de estos registros dificulta mucho la obtención de estimaciones del nivel medio global del mar.
El último informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) incluyó dos estimaciones diferentes del aumento global del nivel del mar durante el siglo XX. La primera procedía de un conjunto de estudios publicados anteriormente que analizaban directamente las observaciones mareográficas. La tasa obtenida con estos métodos para el período 1901-1990 se sitúa entre 1,5 y 2 milímetros al año.
La segunda estimación se calculó sumando estimaciones de fuentes individuales, como el agua procedente del deshielo terrestre y la expansión del océano. Este enfoque «ascendente» arrojó una tasa inferior, de 1 a 1,2 milímetros al año durante el mismo período.
Analizar las huellas
Explicar la diferencia entre estas dos estimaciones distintas ha sido una cuestión urgente para la comunidad científica que estudia el nivel del mar. La mayoría de los científicos cree en la estimación más alta, derivada de los registros mareográficos, pero ha cuestionado la estimación inferior del enfoque «ascendente».
Una posible explicación es que se hayan subestimado las estimaciones del deshielo de Groenlandia y la Antártida a lo largo del siglo. Tradicionalmente, las mediciones del balance de masa de las capas de hielo han procedido de mediciones terrestres y observaciones satelitales. Sin embargo, estas observaciones también son muy limitadas.
Fue entonces cuando empezamos a preguntarnos si era posible utilizar las observaciones del nivel del mar para intentar estimar cuánto se habían derretido las distintas capas de hielo y los glaciares. ¿Podíamos usar las observaciones mareográficas del siglo XX para inferir cómo se combinan las contribuciones individuales y producen el aumento global del nivel del mar?
Resultó que abordar esta cuestión era mucho más difícil de lo que cualquiera de nosotros había imaginado al principio. La física que nos permite abordar este problema se reduce a entender por qué el nivel del mar en un mareógrafo es distinto del nivel del mar en otro.
Hay diversos factores que afectan a las mediciones locales del nivel del mar. Entre ellos figuran los efectos persistentes de la última glaciación, el calentamiento y la expansión del océano debido al calentamiento global, los cambios en la circulación oceánica y el deshielo actual del hielo terrestre.
Todos estos procesos producen patrones únicos, o «huellas», del cambio del nivel del mar que podemos modelizar y predecir. Nuestro objetivo ha sido inferir las contribuciones individuales al nivel del mar buscando estas huellas en los registros mareográficos. Este tipo de análisis de «huellas» se había aplicado a registros paleo del nivel del mar, pero nadie había intentado buscar estos patrones previstos en las observaciones del nivel del mar del siglo XX.
Para desarrollar una forma de identificar las huellas en los registros modernos del nivel del mar, recurrimos a técnicas de análisis de datos y estadística habituales en otros campos, como la ingeniería, la economía y la meteorología. Reunimos estas técnicas y las aplicamos, por primera vez, al ámbito de la investigación sobre el nivel del mar.
En esencia, nuestro método extrae información global de las limitadas observaciones locales. Cuando empezamos a aplicar nuestro enfoque estadístico a los registros mareográficos, nos dimos cuenta de que podíamos sumar todas las contribuciones individuales estimadas para producir un registro del cambio del nivel medio global del mar a lo largo del tiempo. Supusimos que nuestra estimación coincidiría con los resultados publicados anteriormente, pero lo que encontramos fue bastante distinto.
Los resultados de nuestro análisis muestran que la estimación anterior para 1901-1990 era demasiado alta. Estimamos una tasa de «aumento del nivel del mar» de 1,2 milímetros al año para 1901-1990, frente a 1,5 milímetros al año. De hecho, nuestra estimación más baja coincide con el enfoque «ascendente» presentado en el IPCC. Cierra la brecha del «balance del nivel del mar» al eliminar la discrepancia entre los dos tipos de mediciones.
Aunque al principio esto pueda parecer un resultado positivo —que el aumento del nivel del mar fue más lento el siglo pasado—, no necesariamente lo es. Al observar el aumento del nivel del mar en las últimas décadas, vemos que nuestra tasa para 1993-2010, de 3 milímetros al año, coincide con los resultados publicados anteriormente. Según nuestro modelo, esto significa que la tasa de aumento global del nivel del mar no se ha multiplicado por dos (tres dividido por 1,5 milímetros al año), sino por 2,5 (tres dividido por 1,2 milímetros al año).
Esto implica que la tasa de aumento global del nivel del mar es un 25 % más alta en las últimas décadas: un incremento sustancial. Esta revisión podría afectar a las proyecciones del aumento futuro del nivel del mar.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autor: Carling Hay es investigadora posdoctoral en la Universidad de Harvard.
Imagen: Fragmentos de hielo se desprenden de uno de los lados del glaciar Perito Moreno en un proceso de ruptura inesperada durante los meses de invierno del hemisferio sur, cerca de la ciudad de El Calafate, en la provincia patagónica de Santa Cruz, en el sur de Argentina, el 7 de julio de 2008. REUTERS.
