Con el aumento del CO2 nos acercamos cada vez más al punto de no retorno en la Tierra

Hablamos todos los días del calentamiento global y, en términos más generales, del cambio climático. En Meteored también somos muy sensibles al problema. Como expertos meteorológicos, sabemos muy bien que el tiempo está cada vez más plagado de valores récord, fenómenos extremos y eventos adversos relacionados con una atmósfera sobrecalentada.

En este artículo queremos hacer balance de la situación. Concretamente, estudiaremos la evolución de la concentración atmosférica de dióxido de carbono, el gas de efecto invernadero por excelencia y principal causante del calentamiento global. ¿Qué nos dice este indicador sobre el punto de no retorno? ¿Existe la posibilidad en el horizonte de que no se alcance, o cualquier acción para mitigar el cambio climático carece ya de sentido?

El dióxido de carbono y el efecto invernadero

La molécula de dióxido de carbono (CO₂) está formada por un átomo de carbono (C) y dos átomos de oxígeno (O₂). Esta molécula tiene la propiedad de ser "transparente" a la radiación visible y ultravioleta, pero "opaca" a la radiación infrarroja (es decir, al calor). ¿Qué quiere decir esto?

Cuando los rayos ultravioleta procedentes del Sol encuentran una molécula de CO₂ en la atmósfera, la atraviesan sin interactuar con ella (como si fuera transparente) y continúan imperturbables su camino hacia la superficie terrestre.

Por el contrario, cuando los rayos infrarrojos emitidos por la superficie terrestre (calentados por los rayos ultravioleta del Sol) encuentran una molécula de CO₂ en la atmósfera, en su camino hacia el espacio exterior, son absorbidos por éste (como si fuera opaco). e inmediatamente después reemitido. Sin embargo, no se reemiten a lo largo de su trayectoria inicial (es decir, hacia el espacio exterior), sino que se reemiten en todas direcciones con igual probabilidad.

Por tanto, una fracción de la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre, en lugar de escapar enteramente hacia el espacio exterior, una vez absorbida por el CO₂ , se reemite de nuevo en dirección a la superficie terrestre y luego se devuelve.

De manera similar a las propiedades del vidrio o del plástico transparente que se usa para cubrir los invernaderos, la radiación ultravioleta llega y calienta. La radiación infrarroja producida por la calefacción en gran medida no puede escapar, por lo que se produce un exceso de calor, lo que se denomina "efecto invernadero".

Cuanto mayor es la concentración de CO₂, mayor es el efecto invernadero, mayor es la cantidad de calor producido por la superficie terrestre que queda atrapado en la atmósfera y mayor es la temperatura del aire. Las subida de la temperatura del aire, es decir, el calentamiento global, se debe al aumento de la concentración de CO₂ en la atmósfera.

Cómo varía la concentración de CO2

La concentración de dióxido de carbono C0₂ presente en la atmósfera no es constante sino que sufre una variación periódica a lo largo del año. A nivel global la concentración fluctúa entre valores mínimos en el mes de septiembre y valores máximos en el mes de abril.

Esta oscilación durante el transcurso del año ha sido definida poéticamente como "la respiración de la Tierra" y es producida por el ciclo vegetativo de los bosques.

A partir del inicio de la primavera boreal, cuando la cobertura foliar es máxima, las plantas absorben más C0₂ por lo que su concentración atmosférica disminuye. A partir del otoño, cuando la cobertura foliar se vuelve mínima, la concentración de C0₂ vuelve a aumentar hasta principios de la primavera siguiente.

Aunque las estaciones están invertidas en los dos hemisferios terrestres, es el hemisferio norte el que domina el ciclo del C0₂. De hecho, la extensión de tierra firme, y por tanto de bosques, en el hemisferio norte de la Tierra es mayor que en el hemisferio sur. Por tanto, es el ciclo vegetativo del hemisferio norte el que prevalece en el proceso de eliminación estacional de C0₂.

La idea de controlar la concentración atmosférica de dióxido de carbono surgió de Keeling a finales de los años cincuenta. Gracias a sus mediciones, hoy disponemos de una curva, "la curva de Keeling", que supuso un auténtico hito en el estudio del cambio climático.

Las mediciones se llevaron a cabo en las laderas del volcán Mauna Loa en Hawái, en el centro del océano Pacífico, un lugar elegido específicamente para minimizar las fluctuaciones espurias debidas a la proximidad de plantas, las actividades humanas y las turbulencias.

El valor inicial medido por Keeling fue de aproximadamente 317 ppm y desde entonces la concentración ha aumentado continuamente hasta el valor actual de 422 ppm. La oscilación estacional mencionada anteriormente sigue superpuesta a esta enorme variación.

¿Señales de retorno o de no retorno?

Centrándonos en los últimos meses, el valor mínimo para septiembre de 2023 fue de 418,5 ppm (ver figura arriba). Desde entonces la concentración ha ido aumentando y, considerando el ritmo de variación mensual, el próximo mes de abril de este año la concentración de CO₂ alcanzará un nuevo máximo absoluto, ciertamente superior al máximo de 424 ppm registrado el pasado abril de 2023.

Como se puede observar en el gráfico superior, si el aumento de CO₂ hubiera sido constante en el tiempo, como por ejemplo entre 1960 y 1970, la concentración habría seguido una tendencia lineal, como la que muestra la línea de puntos. Desafortunadamente, la concentración aumenta según una ley de potencia (la curva de Keeling es similar a una rama de una parábola).

Esto significa que si en los años 70 el CO₂ presentaba un aumento anual del 10 % más que el año anterior, en los años transcurridos desde 2020 el aumento ha crecido hasta un 20 % más que el año anterior. ¡Con esta tendencia en 2050 el aumento será un 33 % más que el año anterior!

¿Estamos ya en un punto de no retorno?

Si las acciones emprendidas hasta la fecha para reducir las causas del calentamiento global, y en concreto para reducir las emisiones de dióxido de carbono, son efectivas, podemos afirmar que hasta la fecha no se aprecia ningún efecto. La concentración de CO₂ aumenta cada vez más rápidamente, sin el menor indicio de disminución.

Quisiéramos pensar que lo bueno que se ha hecho hasta ahora es una especie de siembra y que los frutos vendrán más tarde.

Sin embargo, a la luz de esta tendencia, dado que el CO₂ es la causa principal del calentamiento global, debido a sus propiedades de efecto invernadero, no es de esperar que la temperatura global muestre signos de disminución, ni signos de desaceleración de su crecimiento.

La triste conclusión es que si existe un "punto de no retorno", es decir, una condición por la cual, cualesquiera que sean nuestras medidas de mitigación, el clima seguirá cambiando de manera cada vez más adversa, si aún no lo hemos alcanzado, vamos a su encuentro...quizás sin frenos.