Estudio de la estratosfera terrestre reduce la incertidumbre sobre el clima

Una nueva investigación liderada por la Universidad de East Anglia (UEA), en Reino Unido, reduce la incertidumbre sobre el futuro cambio climático relacionado con la estratosfera, con importantes implicaciones para la vida en la Tierra, según publican sus autores en la revista ‘Nature Geoscience’.

El cambio climático provocado por el hombre es uno de los mayores retos a los que nos enfrentamos actualmente, pero la incertidumbre sobre la magnitud exacta del cambio global dificulta la adopción de respuestas políticas eficaces.

Una fuente importante de incertidumbre está relacionada con los futuros cambios del vapor de agua en la estratosfera, una región extremadamente seca de la atmósfera situada entre 15 y 50 kilómetros por encima de la superficie terrestre.

Los futuros aumentos del vapor de agua en esta zona corren el riesgo de amplificar el cambio climático y ralentizar la recuperación de la capa de ozono, que protege la vida en la Tierra de la dañina radiación ultravioleta solar.

Ahora, un equipo internacional dirigido por Peer Nowack, hasta hace poco miembro de la Unidad de Investigación Climática de la UEA, ha desarrollado un nuevo método de aprendizaje estadístico que combina la información de las observaciones por satélite con los datos más avanzados de los modelos climáticos para acotar el rango de las cantidades probables de vapor de agua estratosférico en el futuro.

Uno de los resultados clave descarta de hecho los escenarios más extremos, que implican que las concentraciones de vapor de agua podrían aumentar más de un 25 % por grado de calentamiento global. El nuevo planteamiento representa una reducción del 50 % en el percentil 95 de las respuestas de los modelos climáticos.

“El cambio climático provocado por el hombre afecta a la atmósfera terrestre de muchas formas importantes y a menudo sorprendentes”, afirma el profesor Nowack, que ahora trabaja en el Instituto de Informática Teórica del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (Alemania).

“En nuestro artículo analizamos los cambios en el vapor de agua estratosférico bajo el calentamiento global, un efecto que aún no se conoce bien --prosigue--. Dado que el vapor de agua es fundamental para la física y la química de la estratosfera, me pareció que necesitábamos un nuevo enfoque para abordar este factor de incertidumbre tan antiguo”.

Según indica, con su nuevo enfoque basado en datos, que explota ideas de aprendizaje automático, han podido realizar un uso muy eficaz de las observaciones de la Tierra para reducir esta incertidumbre. “Para ello tuvimos que desarrollar un marco en el que pudiéramos combinar de forma innovadora la comprensión científica y las relaciones matemáticas aprendidas a partir de los datos de los satélites”, añade.

“Con este planteamiento, pudimos demostrar que muchas proyecciones de modelos climáticos de cambios muy grandes en el vapor de agua estratosférico no concuerdan ahora con las pruebas de observación”, destaca el coautor Sean Davis, investigador científico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos, especializado en mediciones por satélite del vapor de agua estratosférico.

Cuantificar las tendencias del vapor de agua estratosférico en un contexto de calentamiento global es un reto de investigación que viene de lejos. La complejidad de los procesos subyacentes que controlan el vapor de agua estratosférico y el relativamente corto registro de observaciones por satélite de alta calidad han dificultado esta tarea.

La presencia de las denominadas retroalimentaciones climáticas supone un reto adicional, ya que pueden amplificar o amortiguar aún más el calentamiento global, dando lugar así a una gama más amplia de posibles aumentos de temperatura en el futuro.

La cantidad de vapor de agua que contiene la estratosfera es un ejemplo de este tipo de retroalimentación, que los modelos climáticos han predicho que aumentará, pero el rango de aumentos modelizados ha permanecido muy amplio durante décadas.

Esto es importante, según subrayan, porque los grandes aumentos del vapor de agua estratosférico provocados por el clima, como los previstos por muchos modelos climáticos, podrían retrasar la recuperación de la capa de ozono y del agujero de ozono antártico a lo largo de este siglo.

Sin embargo, Manoj Joshi, catedrático de Dinámica del Clima de la UEA y coautor del trabajo, asegura que esta investigación “implica que, aunque es probable que las concentraciones de vapor de agua estratosférico sigan aumentando con el calentamiento global, los grandes cambios que podrían retrasar sustancialmente la recuperación del ozono son muy improbables”.

Publicado por Colprensa