Las tendencias de la temperatura atmosférica son incompatibles con las afirmaciones de que el cambio climático es natural

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Una nueva investigación proporciona evidencia clara de una "huella digital" humana en el cambio climático y muestra que las señales específicas de las actividades humanas han alterado la estructura de temperatura de la atmósfera terrestre.

Las diferencias entre las tendencias de temperatura troposférica y estratosférica inferior se han reconocido durante mucho tiempo como una huella digital de los efectos humanos sobre el clima. Esta huella digital, sin embargo, descuidó la información de la estratosfera media a la superior, de 25 a 50 kilómetros sobre la superficie de la Tierra.

"Incluir esta información mejora la detectabilidad de una huella dactilar humana en un factor de cinco. La detectabilidad mejorada se produce porque la estratosfera media a alta tiene una gran señal de enfriamiento de los aumentos de CO2 causados ​​por el hombre, pequeños niveles de ruido de la variabilidad interna natural y señales y patrones de ruido", según el artículo de la revista, "Contribución estratosférica excepcional a las huellas dactilares humanas sobre la temperatura atmosférica", publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS). El ruido en la troposfera puede incluir el clima diario, la variabilidad interanual que surge de El Niño y La Niña, y las fluctuaciones naturales a largo plazo del clima. En la estratosfera superior, el ruido de la variabilidad es más pequeño y la señal del cambio climático causado por el hombre es más grande, por lo que la señal se puede distinguir mucho más fácilmente.

"Extender las huellas dactilares a la estratosfera superior con largos registros de temperatura y modelos climáticos mejorados significa que ahora es prácticamente imposible que las causas naturales expliquen las tendencias medidas por satélite en la estructura térmica de la atmósfera terrestre", afirma el documento.

"Esta es la evidencia más clara que existe de una señal de cambio climático causada por el hombre asociada con aumentos de CO2", según el autor principal Benjamin Santer, científico adjunto en el Departamento de Oceanografía Física del Instituto Oceanográfico Woods Hole (WHOI) en Massachusetts.

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La investigación fue motivada por un trabajo anterior de Suki Manabe y Richard Wetherald, quienes en 1967 utilizaron un modelo climático simple para estudiar cómo el CO2 de la quema de combustibles fósiles podría cambiar la temperatura atmosférica. Su modelado encontró una característica muy distintiva: un aumento en los niveles de CO2 condujo a una mayor captura de calor en la troposfera (la capa más baja de la atmósfera de la Tierra) y menos calor escapando hacia la estratosfera (la capa sobre la troposfera), calentando así el la troposfera y el enfriamiento de la estratosfera. Esta predicción del calentamiento troposférico y el enfriamiento estratosférico en respuesta al aumento de CO2 ha sido confirmada muchas veces por modelos más complejos y verificada comparando los resultados del modelo con las observaciones de la temperatura atmosférica media global de globos meteorológicos y satélites.

Aunque estos estudios anteriores consideraron los cambios de temperatura promedio global en la estratosfera media y superior, aproximadamente de 25 a 50 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, no observaron patrones detallados de cambio climático en esta capa. Esta región se puede estudiar mejor ahora gracias a las simulaciones mejoradas y los datos satelitales. La nueva investigación es la primera en buscar patrones de cambio climático causados ​​por el hombre, también llamados "huellas dactilares", en la estratosfera media y superior.

"Las huellas dactilares humanas en los cambios de temperatura en la estratosfera media y alta debido a los aumentos de CO2 son verdaderamente excepcionales porque son muy grandes y muy diferentes de los cambios de temperatura allí debido a la variabilidad interna y al forzamiento externo natural. Estas huellas dactilares únicas hacen posible detectar la impacto humano en el cambio climático debido al CO2 en un corto período de tiempo (~10 a 15 años) con alta confianza", afirmó el coautor Qiang Fu, profesor del Departamento de Ciencias Atmosféricas de la Universidad de Washington.

"El mundo ha estado tambaleándose por el cambio climático, por lo que es fundamental tener la mayor confianza posible en el papel del dióxido de carbono", dijo la coautora Susan Solomon, profesora Martin de Estudios Ambientales en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. "El hecho de que las observaciones muestren no solo una troposfera que se calienta sino también una estratosfera superior que se enfría fuertemente es una evidencia única que revela el papel dominante del dióxido de carbono en el cambio climático y aumenta en gran medida la confianza".

Santer dijo que aunque es intelectualmente gratificante poder extender las huellas dactilares más arriba en la atmósfera para probar la predicción de Manabe y Wetherald, también es profundamente preocupante.

"Como alguien que trata de entender el tipo de mundo que van a habitar las generaciones futuras, estos resultados me preocupan mucho. Estamos cambiando fundamentalmente la estructura térmica de la atmósfera de la Tierra, y no hay alegría en reconocer eso", dijo Santer.

"Este estudio muestra que el mundo real ha cambiado de una manera que simplemente no puede explicarse por causas naturales", agregó Santer. "Ahora enfrentamos decisiones importantes, en los Estados Unidos y en todo el mundo, sobre qué hacer con el cambio climático. Espero que esas decisiones se basen en nuestra mejor comprensión científica de la realidad y la gravedad de los efectos humanos sobre el clima".

Referencia: Santer BD, Po-Chedley S, Zhao L, et al. Contribución estratosférica excepcional a las huellas dactilares humanas sobre la temperatura atmosférica. PNAS. 2023;120(20):e2300758120. doi: 10.1073/pnas.2300758120

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