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El Ártico está en transición a un nuevo estado climático

El Centro Nacional de Investigación Atmosférica predice un Ártico con menos hielo, más lluvia y aire más caliente


El Ártico con un rápido calentamiento ha comenzado a pasar de un estado predominantemente helado a un clima completamente diferente, según un nuevo estudio sobre las condiciones del Ártico y publicado en Nature Climate Change.


Los patrones climáticos en las latitudes superiores siempre han variado de un año a otro, con más o menos hielo marino, inviernos más fríos o más cálidos y temporadas de lluvia más largas o más cortas en lugar de nieve. Pero la nueva investigación realizada por científicos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) encuentra que el Ártico se ha calentado tan significativamente ahora que su variabilidad de un año a otro se está moviendo fuera de los límites de cualquier fluctuación pasada, lo que indica la transición a un "nuevo régimen climático" del Ártico.


"La tasa de cambio es notable", dijo la científica del NCAR Laura Landrum, autora principal del estudio. "Es un período de cambios tan rápidos que las observaciones de patrones climáticos pasados ya no muestran lo que se puede esperar el próximo año. El Ártico ya está entrando en un clima completamente diferente al de hace unas décadas".


En el nuevo estudio, Landrum y su coautora, la científica de NCAR Marika Holland, encuentran que el hielo marino del Ártico se ha derretido de manera tan significativa en las últimas décadas que incluso un año inusualmente frío ya no tendrá la cantidad de hielo marino en el verano que existía tan recientemente como mediados del siglo XX. Las temperaturas del aire en otoño e invierno también se calentarán lo suficiente como para entrar en un clima estadísticamente distinto a mediados de este siglo, seguido de un cambio estacional en la precipitación que resultará en meses adicionales en los que caerá lluvia en lugar de nieve.


Para el estudio, Landrum y Holland utilizaron cientos de simulaciones por computadora detalladas, así como observaciones de las condiciones climáticas del Ártico. La gran cantidad de datos les permitió definir estadísticamente los límites climáticos del "antiguo Ártico", o cuánta variabilidad puede ocurrir naturalmente de un año a otro, y luego identificar cuándo el calentamiento causado por el hombre empujará al Ártico más allá de esos límites naturales y en un nuevo clima.


Las proyecciones futuras utilizadas para el estudio se basan en un escenario de alto nivel para las futuras emisiones de gases de efecto invernadero, una trayectoria conocida como RCP 8.5. El documento señala, sin embargo, que la reducción de las emisiones disminuiría el alcance del cambio climático en el Ártico.


El clima cambiante tiene enormes consecuencias de gran alcance para los ecosistemas, la gestión de los recursos hídricos, la planificación de inundaciones y la infraestructura.



Cambio fundamental


El extremo norte se está calentando más rápidamente que las regiones de latitudes más bajas, lo que se debe a un proceso conocido como amplificación ártica. Esto ocurre porque el hielo marino de color claro, que refleja el calor de regreso al espacio, es reemplazado por agua oceánica más oscura, que atrapa el calor. Además, las aguas oceánicas relativamente cálidas ya no están protegidas en invierno con tanta eficacia por las propiedades aislantes del espeso hielo marino.


Los cambios en el clima del Ártico son tan profundos que la extensión media del hielo marino en septiembre, cuando alcanza su mínimo anual, se ha reducido en un 31% desde la primera década de la era de los satélites (1979-88).


Landrum y Holland querían determinar si esta disminución muestra que el clima ártico ha cambiado fundamentalmente. También querían estudiar los cambios en otros dos aspectos clave que son indicativos del estado helado del clima ártico: las temperaturas del aire en el otoño y el invierno, y la transición estacional en la precipitación de mayormente nieve a mayormente lluvia.


Para responder a estas preguntas, recurrieron a múltiples simulaciones de cinco de los principales modelos climáticos del mundo que se han utilizado para un proyecto de investigación internacional conocido como Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados 5, o CMIP5. La gran cantidad de simulaciones les permitió reunir una imagen estadísticamente significativa del clima ártico, lo que les permitió diferenciar la variabilidad climática natural de un año a otro de una transición a un nuevo clima ártico.


Los científicos compararon el resultado del modelo con las observaciones, confirmando que los modelos capturaban con precisión el clima pasado y, por lo tanto, podían simular de manera confiable el clima futuro.


Landrum y Holland luego aplicaron técnicas estadísticas para determinar cuándo los cambios climáticos excedieron los límites de la variabilidad natural. Para esta última pregunta, identificaron un clima diferente como emergente cuando el promedio de 10 años estaba al menos a dos desviaciones estándar del promedio del clima en la década 1950-59.


En otras palabras, si la extensión del hielo marino cambió tanto que el promedio en, digamos, la década de 1990 fue menor en el 97,7% de todos los casos que la extensión del hielo marino para cualquier año de la década de 1950, entonces la década de 1990 se definió como un nuevo clima.


Cuando aplicaron estas técnicas a la extensión del hielo marino, descubrieron que el Ártico ya había entrado en un nuevo clima. Cada uno de los cinco modelos mostró que el hielo marino se retiraba tan dramáticamente que había surgido un nuevo clima para el hielo marino a fines del siglo XX y principios del XXI.


Mirando hacia el futuro, también encontraron que el Ártico puede comenzar a experimentar condiciones en gran parte sin hielo en las próximas décadas. Varios de los modelos indicaron que el Ártico podría quedar libre de hielo en su mayor parte durante 3 a 10 meses al año para fines de siglo, en base a un escenario de altas emisiones de gases de efecto invernadero.


En cuanto a las temperaturas del aire, Landrum y Holland se centraron en el otoño y el invierno, que están fuertemente influenciados por la reducción del hielo marino durante el verano y el posterior momento en que vuelve a crecer el hielo. Descubrieron que las temperaturas del aire sobre el océano entrarán en un nuevo clima durante la primera mitad o mediados de este siglo, y las temperaturas del aire sobre la tierra se calentarán sustancialmente más adelante en el siglo.


El ciclo estacional de precipitación cambiará drásticamente a mediados de siglo. Si las emisiones persisten en un nivel alto, la mayoría de las regiones continentales experimentarán un aumento en la temporada de lluvias de 20 a 60 días para mediados de siglo y de 60 a 90 días para fines de siglo. En algunas regiones árticas, la lluvia puede ocurrir en cualquier mes del año antes de fin de siglo.


"Es probable que el Ártico experimente extremos en el hielo marino, la temperatura y las precipitaciones que están muy lejos de lo que hemos experimentado antes", dijo Landrum. "Necesitamos cambiar nuestra definición de lo que es el clima ártico ".




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