CLVIII El salto en el calentamiento global es en gran medida por la menor reflectividad del planeta

Investigadores del Instituto Alfred Wegener de Bremerhaven han hallado una posible explicación al aumento inusualmente alto de las temperaturas en 2023: menos nubes bajas merman la capacidad de la Tierra para reflejar los rayos solares.

La subida del nivel del mar, el deshielo de los glaciares, las olas de calor en los océanos: 2023 marcó récords alarmantes en muchos aspectos. La temperatura media mundial también registró un alto nivel histórico, con un aumento de casi 1,5 grados centígrados con respecto a las épocas preindustriales.

Galimatías

La búsqueda de las causas de esta fuerte subida ha sido un rompecabezas para los investigadores. Si se tiene en cuenta el efecto de influencias antropogénicas como la acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera, el fenómeno meteorológico de El Niño y fenómenos naturales como las erupciones volcánicas, se puede rastrear gran parte del calentamiento.

Sin embargo, existe un desfase de unos 0,2 grados centígrados que aún no se ha explicado adecuadamente. Un equipo del Instituto Alfred Wegener ha descrito ahora en la edición digital de la revista Science lo que podría haber causado el inesperado aumento de la temperatura media mundial: el planeta está perdiendo reflectividad porque carece de ciertas nubes.

Modelos

El Dr Helge Gößling, autor principal del estudio del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) afirma que:

Además de la aparición de El Niño y del previsible calentamiento a largo plazo causado por los gases de efecto invernadero antropogénicos, ya se ha hablado de varios factores que podrían haber contribuido a las temperaturas medias mundiales sorprendentemente altas desde 2023.

Por ejemplo, una mayor actividad solar, mayores cantidades de vapor de agua procedentes de una erupción volcánica o menos partículas de aerosol en la atmósfera. Si se tienen en cuenta todos estos factores, sigue habiendo un calentamiento de 0,2 grados centígrados para el que no existe una causa evidente.

Enigma

El Dr Gößling, físico del clima y jefe de grupo de investigación en el Instituto Alfred Wegener, agrega que:

La cuestión de la 'brecha explicativa' de 0,2 grados centígrados en 2023 es actualmente uno de los interrogantes más destacados de la investigación climática.

Para cerrar esta brecha, los modelizadores climáticos del AWI y del Centro Europeo de Predicción Meteorológica a Medio Plazo (ECMWF) han examinado datos de satélite de la NASA y datos de reanálisis del ECMWF, en los que se combina una amplia gama de datos de observación con un complejo modelo meteorológico.

Análisis detallado

Algunos de los datos se remontan a 1940 y permiten un análisis detallado de la evolución del balance energético mundial y de la nubosidad a distintas altitudes.

El Dr Thomas Rackow, coautor del análisis, afirma que:

Resulta sorprendente que 2023 destaque como el año con el albedo planetario más bajo tanto en los conjuntos de datos de la NASA como en los del ECMWF.

Radiación solar

El albedo planetario describe la proporción de radiación solar que se refleja de vuelta al espacio tras cualquier interacción con la atmósfera y la superficie terrestre.

El Dr Thomas Rackow, investigador sobre la variabilidad climática, así como sobre el acoplamiento entre el hielo marino, el océano y la atmósfera, agrega que:

Ya habíamos reconocido una cierta disminución en los últimos años. Los datos sugieren ahora que el albedo planetario en 2023 podría ser el más bajo desde al menos 1940.

Esto está alimentando el calentamiento global y puede explicar los 0,2 grados centígrados que faltan. Pero, ¿cuál es la causa de la caída récord del albedo planetario?

La disminución de las nubes bajas reduce el poder de reflexión de la Tierra

El albedo de la superficie terrestre tiende a disminuir desde los años setenta. Al principio, esto se debía también a que la nieve y el hielo marino en el Ártico eran cada vez menores y, por tanto, también las zonas blancas que pueden reflejar los rayos del sol.

Desde 2016, la disminución del hielo marino en la Antártida se ha sumado a esto.

El Dr Gößling explica que:

Sin embargo, el análisis de los conjuntos de datos muestra que la disminución del albedo superficial en las regiones polares solo ha contribuido en torno al 15% a la reciente disminución del albedo planetario.

Disminución

La reflectividad también ha disminuido notablemente en otros lugares. Para calcular qué efecto podría haber tenido la reducción del albedo, los investigadores utilizaron un modelo de balance energético establecido que simula muy bien la curva de temperatura de los modelos climáticos complejos.

El resultado: sin la reducción de la reflexión desde diciembre de 2020, 2023 habría sido unos 0,23 grados centígrados más frío de media. Al parecer, un hecho ha influido notablemente en el descenso de la reflectividad planetaria: la disminución de las nubes bajas en las latitudes medias septentrionales y en los trópicos.

Océano Atlántico

Destaca en particular el Atlántico, es decir, precisamente la región donde se observaron los registros de calor más inusuales en 2023. Llama la atención que el Atlántico Norte oriental, que es uno de los principales impulsores del reciente aumento de la temperatura media mundial, no solo registró una disminución significativa de las nubes bajas en 2023, sino que, como casi todo el Atlántico, ya lo había hecho en los últimos diez años.

Los datos muestran que la nubosidad ha disminuido en altitudes bajas, mientras que solo ha disminuido ligeramente, si es que lo ha hecho, en altitudes altas y medias. El hecho de que sean principalmente las nubes bajas y no las altas las que están detrás de la disminución del albedo es significativo.

Efecto de calentamiento

Las nubes de todas las altitudes reflejan la luz solar y, por tanto, tienen un efecto refrigerante. Sin embargo, las nubes situadas en capas de aire altas y frías también tienen un efecto de calentamiento porque retienen en la atmósfera el calor que irradia la superficie terrestre.

Para el físico Dr Helge Gößling: Esto corresponde básicamente al efecto de los gases de efecto invernadero.

Sin embargo, este efecto está ausente en gran medida en las nubes más bajas. Si hay menos nubes bajas, solo se pierde el efecto de enfriamiento, por lo que hace más calor.

Aerosoles

Pero, ¿cuál es la causa de la disminución de las nubes bajas? Es probable que haya contribuido a ello la menor presencia de aerosoles artificiales en la atmósfera, sobre todo como consecuencia de una normativa más estricta sobre el gasóleo de uso marítimo.

Como núcleos de condensación, los aerosoles desempeñan un papel clave en la formación de nubes, y también reflejan la luz solar. Las fluctuaciones naturales y las interacciones oceánicas también podrían influir.

Desaparición de nubes bajas

Sin embargo, el Dr Gößling considera poco probable que estos factores sean suficientes como explicación y pone en juego un tercer mecanismo: es el propio calentamiento global el que está provocando la desaparición de las nubes bajas:

Si hay una retroalimentación amplificadora entre el calentamiento global y las nubes detrás de la disminución del albedo, como también sugieren algunos modelos climáticos, debemos esperar un calentamiento futuro bastante fuerte. Podríamos estar ya más cerca de un calentamiento global de más de 1,5 grados centígrados de lo que se pensaba.
Las emisiones de gases de efecto invernadero restantes asociadas a los guardarraíles del Acuerdo de París tendrían que revisarse a la baja en consecuencia, y las medidas contra las consecuencias de los fenómenos meteorológicos extremos previstos se harían aún más urgentes.

Resumen

En 2023, la temperatura media mundial se disparó hasta casi 1,5K por encima del nivel preindustrial, superando el récord anterior en unos 0,17K. Las estimaciones más aproximadas de los factores conocidos, como el calentamiento antropogénico y la aparición de El Niño, no explican el aumento de la temperatura en unos 0,2K.

Utilizando datos satelitales y de reanálisis, se identifica un albedo planetario extremadamente bajo como el principal factor que acorta esta distancia. Al parecer, el descenso se debe en gran medida a una menor cobertura de nubes bajas en las latitudes medias septentrionales y en los trópicos, como continuación de una tendencia plurianual.

Para evaluar el calentamiento actual y el que se espera en el futuro, será crucial seguir analizando la tendencia de las nubes bajas y saber en qué medida se debe a la variabilidad interna, a la reducción de las concentraciones de aerosoles o a una posible retroalimentación emergente de las nubes bajas.

Publicación original H. F. Goessling, T. Rackow, T. Jung, Recent global temperature surge intensified by record-low planetary albedo, Science (2024). doi: 10.1126/science.adq7280

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