El 23 de julio de este año, el científico del cambio climático más renombrado del mundo, James Hansen, ha lanzado una “bomba” al debate académico-político sobre cambio climático. En una revista científica de acceso abierto, conjuntamente a otros 16 científicos, ha publicado el artículo "Derretimiento de hielo, aumento del nivel del mar y super-tormentas. Evidencias de distintas fuentes: datos paleoclimáticos, modelamiento climático y observaciones modernas que en conjunto constata que 2 °C de calentamiento es altamente peligroso”.

La conclusión: Siguiendo la actual trayectoria de emisiones, un aumento del nivel del mar de varios metros hasta 2100 es casi inevitable. “Disrupción social y consecuencias económicas de un aumento del nivel del mar de esta magnitud podrían ser devastadoras”.

Croquis de Hansen que visualiza los mecanismos descritos que llevarían a una desintegración acelerada de las capas de hielo de la Antártida

Los glaciares del mundo se derriten a una velocidad cada vez más acelerada, esta es la constatación principal del nuevo estudio “Retroceso glaciar global a comienzos del siglo XXI sin precedentes históricos” (Historically unprecedented global glacier decline in the early 21st century) publicado recientemente en la revista científica Journal of Glaciology.

Usando la base más grande de observaciones glaciares existentes, Michael Zemp, director del Servicio Mundial de Monitoreo de Glaciares (WGMS) y sus co-autores han realizado la evaluación del estado de los glaciares del mundo más completa.

El glaciar Pastoruri en la Cordillera Blanca, Perú en 2012.

Investigaciones científicas recientes demuestran que la temporada de incendios se ha prolongado por casi 20 por ciento dentro de los últimos 35 años a nivel global, debido a temperaturas promedio más altas.

Alaska, Canadá y parte del occidente de los Estados Unidos están experimentando unos de los mayores incendios forestales desde que se registran los datos, en una muestra de lo que podrá volverse la nueva normalidad bajo el impacto del cambio climático.

A pesar de su cercanía al Océano Pacífico, la mayor parte de las precipitaciones en Bolivia se originan en el Océano Atlántico, a una distancia de mucho miles de kilómetros.

Alan Forsberg, geógrafo que estudia y enseña cambio climático por 30 años, nos introduce al concepto de los “ríos voladores” para explicar este fenómeno – y advertir sobre los peligros que posan sobre ello el cambio climático y la deforestación.

Esquema del origen de la lluvia en Bolivia mediante los “ríos voladores”

Mientras que Bolivia vivía la emoción de la visita del papa Francisco, del 7 al 10 de julio de este año se reunieron casi 2.000 científicos del cambio climático en París en el mayor evento científico antes de la Conferencia COP 21 a fines de 2015.

La conferencia “Nuestro futuro común bajo el cambio climático” confirmó los datos principales del último informe del IPCC, intentó mostrar posibles soluciones prácticas al cambio climático y enfatizó la necesidad urgente de reducir las emisiones globales a cero.

Foto: newsroom.unfccc.int

Durante la feria Expo Forest que se llevó a cabo del 17 al 20 de junio en la ciudad de Santa Cruz, fue presentado el libro “Sistemas agroforestales en la amazonía boliviana. Una valoración a sus múltiples funciones a partir de estudios de caso”.

La publicación, que es producto de los esfuerzos del Centro de Investigación y Promoción del Campesinado (CIPCA), presenta los resultados de una evaluación de los beneficios económicos, ambientales y sociales generados por los sistemas agroforestales en la Amazonía boliviana. En co-autoría con el investigador principal del estudio, Vincent Vos, presentamos aquí los aspectos más sobresalientes en relación al rol de los Sistemas Agroforestales en la mitigación del cambio climático.

Sistemas agroforestales en la Amazonía boliviana; fotos: CIPCA

En el reciente artículo científico “La contribución del escurrimiento glaciar hacia los recursos hídricos de la ciudad de La Paz, Bolivia (16°S)” (Contribution of glacier runoff to water resources of La Paz city, Bolivia (16°S)) se acierta que los glaciares de la Cordillera Real han estado aportando un 15% del agua disponible para La Paz y El Alto.

Con esto, la investigación presentada por Álvaro Soruco, del Instituto de Investigaciones Geológicas y del Medio Ambiente de la UMSA en La Paz y colegas confirma el dato que ya se estaba manejando hace un par de años y que aumenta hasta un 27% durante la época seca.

Represa de Milluni delante del Huayna Potosí, Cordillera Real

El permafrost -los suelos congelados de forma permanente- del Ártico se está derritiendo debido al aumento vertiginoso de las temperaturas en la región, lo que “libera” grandes cantidades de gases de efecto invernadero (GEI) a la atmósfera. Aunque los mecanismos son bien conocidos, hasta la fecha existía gran incertidumbre sobre la cuantificación de estos procesos.

El mes pasado salió un nuevo estudio en la prestigiosa revista  Nature que cuantifica las cantidades exactas de carbono almacenadas en los suelos congelados árticos y sobre la tasa de su liberación a la atmósfera, indicando que este proceso se da más rápido que lo anteriormente pensado.

Mapa de la región ártica mostrando el carbono orgánico almacenado por los suelos

El cambio climático y la retroalimentación entre permafrost y carbono

En las latitudes altas del planeta, la última época de hielo ha dejado dos legados importantes: la capa de hielo de Groenlandia y el permafrost, millones de kilómetros cuadrados de suelos permanentemente congelados. Estos suelos congelados pueden tener una profundidad de varios metros y almacenan una cantidad grande de vegetación – y con esto una enorme cantidad de carbono.

En las últimas tres décadas, sin embargo, la temperatura del Ártico ha aumentado 0,6°C por década, que es más que el doble del promedio global. En consecuencia, el permafrost ha comenzado a derretirse en toda la región ártica, en Rusia, en Canadá y también en Alaska, emitiendo cantidades importantes de dióxido de carbono y metano a la atmósfera, causando gran preocupación entre los científicos.

Los suelos permanentemente congelados son almacenes de carbono cuyas puertas han sido abiertas – y no hay forma de cerrarlas y de contener la salida de enormes cantidades de gases de efecto invernadero. Hemos activado la detonación de una bomba de tiempo, una bomba que con el pasar del tiempo descargará todo su poderío. Estas emisiones son “completamente irreversibles”, según el experto Kevin Schaefer del Centro Nacional de Datos sobre Nieve y Hielo (National Snow and Ice Data Center) en los Estados Unidos. “Una vez que este material está descongelado, no hay forma de volver la materia orgánica al permafrost...no se puede re-congelar el permafrost”.

Al igual que en el caso de las “nieves eternas”, el término “permafrost” ha perdido su razón de ser debido a la actividad humana, que a través de las emisiones de gases de efecto invernadero del proceso de desarrollo industrial ha vuelto obsoleto lo “permanentemente” de los suelos congelados. Estamos interviniendo en los procesos geológicos con consecuencias todavía poco comprendidas.

Estamos aquí frente a un caso ejemplar de un bucle de retroalimentación positiva entre el aumento de temperatura, el derretimiento del permafrost y las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI): Cuanto más fuerte el aumento de la temperatura en la región ártica, más rápido es el derretimiento de sus suelos congelados, y por ende mayor las cantidades de carbono expulsados hacia la atmósfera, con lo que se acelera el calentamiento de la atmósfera, etc. etc.

Si este proceso se da en condiciones secas y en la presencia de oxígeno, el producto de la descomposición es CO₂, dióxido de carbono. En condiciones húmedas, en la ausencia de oxígeno, se trata de procesos anaeróbicos de descomposición que resultan en emisiones de metano (CH₄), un gas de efecto invernadero 20 veces más potente que el CO₂, medido sobre un período de 100 años.

Ilustraciones del impacto del derretimiento del permafrost: Una laguna “termokarst” que se formó en el lugar del suelo congelado (izq.; foto de G.G.) y suelo colapsado y erosionado (dcha.; foto de E.A.G.S.)

Aunque los mecanismos son bien conocidos por la ciencia, todavía faltaba una cuantificación más exacta de estos procesos: ¿Cuál es la cantidad total de carbono almacenada por las regiones del permafrost? ¿A qué velocidad será “liberado” este carbono a la atmósfera? ¿Qué grado de calentamiento adicional producirá esto?

La reciente revisión de los estudios sobre el permafrost que han presentado E.A.G. Schuur de la Universidad de Arizona del Norte, conjuntamente a 16 colegas académicos es sin duda el trabajo más completo sobre el bucle de retroalimentación entre permafrost y carbono. En su artículo “El cambio climático y la retroalimentación entre permafrost y carbono” (Climate change and the permafrost carbón feedback) hacen una revisión exhaustiva de la más reciente literatura científica, en muchos casos publicaciones que salieron después del último informe del Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas.

El resultado de las nuevas estimaciones sobre las cantidades de carbono almacenadas es congruente con las cifras manejadas anteriormente. Según los datos proporcionados por los investigadores, solo los 3 metros superiores del permafrost (incluyendo los deltas de los mayores ríos del Ártico) almacenan entre 1.330 y 1.580 giga toneladas de carbono. Para mayores profundidades todavía no existen estudios suficientes, pero la estimación rústica es de 400 giga toneladas adicionales.

Anteriormente se manejaba una cifra total de 1.700 giga toneladas de carbono almacenadas en los suelos permanentemente congelados de las latitudes nórdicas- aproximadamente el doble de la cantidad de carbono de la atmósfera, que es de 850 giga toneladas. A modo de comparación: El presupuesto de carbono del mundo es de menos de 500 giga toneladas para limitar el aumento de temperatura a 2°C hasta finales del siglo XXI.

“El carbono del permafrost no explotará en el aire de una forma catastrófica dentro de unos pocos años”, explica Ted Schuur, el autor principal del estudio. “El escenario probable es que el carbono saldrá en cantidades relativamente pequeñas en un gran número de lugares”. Y durante un tiempo muy largo. Lo preocupante es que todo indica que ya hemos activado este proceso.

Según las proyecciones de Hollesen y colegas, se estima que 120 giga toneladas serán emitidas a la atmósfera durante este siglo. Estas emisiones sumarían 60 a 80 partes por millón (ppm) a la concentración de CO₂ en la atmósfera, sumando un 10% adicional a los 800 ppm que se estaría esperando para esta fecha en base a la trayectoria actual de emisiones, aumentando la temperatura global en 0,29°C adicionales.

Otro motivo de preocupación: Debido a que hasta hace poco no se contaba con datos confiables sobre el derretimiento del permafrost y su contribución al aumento de la concentración de GEI en la atmósfera, el Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático (IPCC) había optado de no incluir las consecuencias del derretimiento del permafrost en sus informes, ni siquiera en el último (AR5) que fue publicado a finales de 2013. Esto significa que a la luz de los datos proporcionados por Schuur y colegas, las proyecciones de temperatura del IPCC deben ser consideradas demasiado optimistas.

El derretimiento del permafrost en suelos orgánicos del Ártico ha sido acelerado por la producción de calor a ras de la tierra

Una vez que el permafrost se ha descongelado, comienza la descomposición de la materia orgánica, lo que resulta en emisiones de carbono a la atmósfera, lo que a su vez incrementa el calentamiento global. Según un nuevo estudio presentado por un equipo de investigadores del Centro del Permafrost de la Universidad de Copenhague, hay otro proceso más que se debería tomar en cuenta:

Durante el proceso de descomposición los microbios no solamente producen gases de efecto invernadero (GEI), sino también producen calor. Este calor, a su vez, ayuda a descongelar todavía más permafrost, lo que expone mayores cantidades de materia orgánica a la descomposición, lo que libera mayores cantidades de GEI y produce más calor, lo que acelera el calentamiento global en un bucle de retroalimentación positiva.

“La producción de calor que resulta del metabolismo microbiano de la materia orgánica ha sido reconocido como un mecanismo potencial de retroalimentación positiva que estaría incrementando el derretimiento del permafrost y las emisiones de carbono”, comentan Jørgen Hollesen y colegas. “Los resultados muestran que el impacto del cambio climático sobre suelos orgánicos naturales puede ser acelerado por la producción microbiana de calor con implicancias cruciales sobre los montos de carbono que está siendo descompuesto”.

Esta producción de calor por el proceso de descomposición constituye un nuevo bucle de retroalimentación positiva que aún no ha sido incorporado en los modelos climáticos, porque todavía faltan datos más exactos y de un mayor número de sitios. Sin embargo, en base a sus propias investigaciones en suelos de Groenlandia, Hollesen y colegas lo clasifican de “significativo”. Estamos aquí frente a una retroalimentación positiva dentro de otro proceso de retroalimentación positiva mayor.

Una vez más, la solución al problema causado por el cambio climático –en este caso, del derretimiento del permafrost en el Ártico- nos lleva a tratar la causa principal del calentamiento global, que son las emisiones de gases de efecto invernadero de la actividad humana. O, como lo expresa el investigador Ted Schuur de la Universidad de Arizona del Norte, considerando que estas emisiones en primer instancia son activadas por el calentamiento causado por emisiones humanas, “re-enfocarnos en las emisiones humanas, sobre las cuales tenemos el control, es el mejor punto de partida”.

El oceanólogo alemán Stefan Rahmstorf en el artículo “Desaceleración excepcional de la circulación de volteo del Océano Atlántico” (Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation) muestra mediante la reconstrucción de datos históricos que desde mediados de los años 70 del siglo pasado, la Corriente del Golfo (Gulf Stream) se ha debilitado de manera inédita.

Esto muy probablemente traerá consecuencias para el sistema climático del hemisferio norte. La Corriente del Golfo es parte de un sistema de corrientes marítimas que trae grandes masas de agua caliente de la región del Golfo de México hacia la parte noroccidental de Europa, que en consecuencia se beneficia de un clima moderado.

La Corriente del Golfo; fuente: Rahmstorf/PIK

El mes pasado, en la ciudad de Lima en el Perú, se realizó la primera conferencia regional andina “Enfrentando los impactos de la quema agrícola” de la Iniciativa Agrícola de la Coalición del Clima y Aire Limpio (CCAC).

La conferencia reunió expertos y representantes de instituciones públicas de toda la región para discutir formas como enfrentar la realidad de las quemas agrícolas, que no solamente contribuyen al cambio climático, sino también al retroceso glaciar a través de la deposición de carbono negro en las superficies blanca de nieve y hielo.

Contaminación atmosférica en el Altiplano y la Cordillera andina de Bolivia.