Eventos extremos: ¿Cambio climático o variabilidad natural?

Cuando ocurre un evento meteorológico extremo, la primera idea que se nos viene a la cabeza es culpar al cambio climático, sin embargo, este no siempre es el responsable de dichos sucesos. Muchos de los fenómenos meteorológicos son normales y ocurren con cierta frecuencia en el tiempo. Entonces, ¿cómo saber cuándo estamos ante la influencia del cambio climático o cuándo es simplemente parte natural de nuestro clima? En esta publicación les mostraremos cómo los científicos buscan la huella del cambio climático en fenómenos particulares para así saber cuánto influyó en su formación o intensidad.

Los eventos meteorológicos extremos están alcanzando cada vez mayor notoriedad en el planeta debido a la pérdida de vidas, daños en infraestructura y los perjuicios económicos que generan. Es cosa de mirar un noticiero y nos vemos bombardeados de imágenes de tornados, tormentas tropicales, marejadas intensas, inundaciones y olas de calor. Constantemente los centros internacionales de pronóstico vigilan los eventos extremos con el fin de alertar a la población y organismos de seguridad, minimizando los riesgos asociados a ellos.

Por otro lado, sabemos desde hace ya varios años que los eventos extremos meteorológicos están sufriendo modificaciones debido al cambio climático forzado por el hombre, por lo que sus impactos también están siendo diferentes a medida que avanzan los años.

El quinto informe del IPCC (Panel Intergubernamental de Cambio Climático) concluyó que hay varios eventos considerados extremos que han sufrido cambios en su comportamiento. Por ejemplo, el número de días y noches frías han ido disminuyendo en casi todo el mundo, mientras que el número de días y noches cálidas están aumentado rápidamente; otros indicadores, como las olas de calor, están siendo cada vez más frecuentes en Europa, Australia y Asia. En relación con la precipitación, se señala que hay más regiones donde los eventos de precipitación intensa han aumentado, que donde han disminuido (IPCC, 2013). 

La tarea de atribuir

Bajo este escenario, surge la duda sobre si uno o varios de estos eventos extremos están condicionados o no por el cambio climático, es decir, por el efecto antropogénico. Para responder esa pregunta los climatólogos desarrollamos estudios denominados “de atribución”, los que consisten en evaluar si las condiciones de intensidad o frecuencia de un evento extremo han cambiado o cambiarán debido al cambio climático. Veamos un ejemplo práctico: Los huracanes son uno de los fenómenos más fascinantes (y peligrosos) de la meteorología, ¿se formarán más huracanes producto del cambio climático en un futuro no muy cercano?

Esta es una pregunta muy válida y para responderla usaremos una de las herramientas más queridas y útiles de los meteorólogos: las simulaciones numéricas. Una simulación numérica permite re-crear el clima del mundo, pero a diferencia de la realidad, el meteorólogo tiene la capacidad de modificar las condiciones más básicas de este nuevo clima a su antojo. Por ejemplo, en la simulaciones podemos agregar más o menos gases de efecto invernadero, más o menos temperatura de agua de mar, más o menos nubes, etc.

Si queremos responder nuestra pregunta sobre los huracanes, deberíamos recrear el clima que conocemos con las condiciones tal y cual son en la actualidad. Entonces, a esta simulación inicial la llamaremos simulación de control. Posee exactamente las mismas condiciones atmosféricas que nuestro clima más reciente y estará forzada sólo por la variabilidad natural. Una vez terminada la simulación, procedemos a contar cuántos huracanes se formaron. Este experimento lo podemos repetir varias veces y así obtener un “promedio” más robusto del número de tormentas que rondan el planeta de manera natural.

Ahora bien, podemos crear un segundo grupo de simulaciones en donde dejamos todas condiciones climáticas igual que en el caso anterior, excepto una: los gases de efecto invernadero. Los aumentamos “artificialmente” en el modelo y así se creará un nuevo clima forzado por ese aumento de los gases. Al igual que en el caso anterior, podemos contar cuántos huracanes se generaron bajo este nuevo clima modificado. Si resultase que ahora se forman más huracanes que en el caso de control, tenemos una primera pista de que los gases de invernadero (y por tanto el cambio climático) podría producir un aumento en el número de tormentas alrededor del mundo.

Esta es sólo una de las tantas técnicas utilizadas. Si bien son relativamente nuevas en las ciencias atmosféricas, ya se han realizado un número importante de estudios aplicados mayormente a eventos extremos cálidos (olas de calor e incendios forestales) y a eventos relacionados con la sequía, lluvias e inundaciones, océano (calor marino, blanqueamiento de coral y destrucción del ecosistema marino), frío, hielo y nieve y por último, tormentas (figura de abajo). Además se creó un grupo de trabajo denominado World Weather Attribution que está trabajando en obtener resultados casi en tiempo real.

Número de estudios de atribución de eventos extremos al cambio climático. Adaptado de Schiermeier (2018).

Huracán Harvey: Un diluvio (casi) nunca antes visto

Uno de los casos de atribución al cambio climático más conocidos fue el relacionado al Huracán Harvey de agosto de 2017. Este huracán tocó tierra en Texas (USA) y provocó montos históricos de lluvias en la ciudad de Houston y sus alrededores, con más de 1.000 mm en apenas 5 días y con períodos de retorno estimados en 9.000 años (es decir, este evento ocurre una vez cada 9 mil años).

Las lluvias totales máximas de Harvey en tan solo 5 días equivalen a casi 4 veces lo que cae en Santiago de Chile en todo un año

¿Quién podría pensar que una lluvia de más de mil milímetros es natural? La verdad es que en ciencia no podemos dar nada por sentado. Nuestros registros históricos no se extienden más de 100 años y por eso debemos evaluar cada fenómeno, por más extremo que sea. Un estudio reciente concluyó que la intensidad de la precipitación, como la ocurrida durante el huracán Harvey, se incrementó un 15% debido al cambio climático y que la probabilidad de este tipo de lluvias extremas prácticamente se triplicó. Esto sin duda pone en alerta a las regiones que frecuentemente sufren el impacto de huracanes: eventos como el de Harvey son más probables de ocurrir debido al cambio climático. 

Ola de calor en Europa 2018

Durante el recién pasado verano del Hemisferio Norte, Europa se vio afectada por una intensa y persistente ola de calor que produjo diversos impactos, principalmente la muerte de personas por golpes de calor y una serie de incendios forestales sin precedentes en Grecia.

Los estudios determinaron que el cambio climático hizo aumentar al doble la probabilidad de ocurrencia de este tipo de olas de calor en el norte de Europa, principalmente en Irlanda (Dublín), mientras que en Dinamarca el aumento es de hasta cuatro veces. 

No obstante, un resultado interesante de este estudio tiene que ver con una conclusión a la que los científicos generalmente llegamos en nuestros estudios: no hay evidencias suficientes. En general, para el resto de Europa, esta investigación concluye que no se puede cuantificar el rol del cambio climático debido a la gran incertidumbre en los resultados.

Megasequía en Chile: Variabilidad Natural vs. Cambio Climático

Ya hemos mencionado uno de los conceptos que los climatólogos repetimos con más frecuencia: la variabilidad natural. Este concepto hace referencia al hecho de que el clima naturalmente tiene variaciones en el tiempo y que por lo tanto, las sequías, inundaciones y otros aspectos “extremos” del clima son perfectamente normales. De hecho, en Chile hemos tenido conocimiento de sequías prácticamente desde el tiempo de la Conquista. En el siglo XX, hay registro de al menos cuatro grandes sequías meteorológicas que provocaron cambios importantes en nuestra sociedad, economía y agricultura: la sequía de 1924, la del 1968-1970 y la de 1998.

Desde 2010 en adelante también estamos viviendo un periodo de profundo déficit de lluvias denominada como “Mega-Sequía”, debido a su gran extensión espacial y larga duración en el tiempo: llevamos  9 años consecutivos de inviernos secos en el centro de nuestro país, situación que nunca había sido registrada.

En un estudio realizado por el Centro de la Ciencia del Clima y la Resiliencia de la Universidad de Chile (CR2), se determinó que aproximadamente 1/4 de la “mega-sequía” que afectó al país entre 2010-2015 estaría explicada por el cambio climático, la mitad sería por variabilidad natural relacionada con El Niño/La Niña, la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) y el resto por variabilidad interna del clima.

Como vimos anteriormente el cambio climático puede influir en la frecuencia e intensidad de los eventos extremos, sin embargo, muchas veces la variabilidad natural es la principal responsable y el cambio climático sólo tiene un rol secundario. No pocas veces llegamos a la conclusión de que no se obtiene evidencia de su influencia. Continuar con este tipo de estudios ayuda a mejorar el conocimiento de cómo el cambio climático está alterando los eventos extremos y de qué forma debemos prepararnos para el futuro.

Escrito por: Ricardo Vásquez Editor: José Vicencio Periodista: Paz Galindo

Información para esta publicación:

• Boisier, J.P., R. Rondanelli, R. D. Garreaud, and F. Muñoz (2016), Anthropogenic and natural contributions to the Southeast Pacific precipitation decline and recent megadrought in central Chile, Geophys. Res. Lett., 43, 413–421, doi:10.1002/2015GL067265.
• IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1535 pp.
• Schiermeier (2018), Droughts, heatwaves and floods: How to tell when climate change is to blame, Nature 560, 20-22.
• Sitio web que monitorea los eventos extremos y su posible atribución al cambio climático: https://www.worldweatherattribution.org/