Medio Ambiente

Cambio climático y teoría de sistemas – ¿Oportunidad?

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El cambio climático está ocurriendo

El cambio climático está ocurriendo. Punto. No pongo eso en duda, como prácticamente nadie en la comunidad científica. Voy a dar una versión de ella diferente, pero no por ello quiero que se me asocie a los negacionistas. Creo que no hay duda de que está ocurriendo, de que los niveles de CO2 están subiendo por la intervención humana y que estos son responsables de una parte del efecto invernadero que causa que se caliente la atmósfera.

No voy a hacer el análisis que se ha hecho tantas veces. Sencillamente, voy a analizar ese mismo efecto teniendo en cuenta la teoría de sistemas. Y de cómo puede evolucionar el cambio del clima en las próximas décadas o siglos teniendo esto en cuenta.

El sistema Tierra

La Tierra, como básicamente todo, es un sistema que se puede analizar desde una infinidad de variables. A la hora de analizar el cambio climático por el efecto humano, tomaremos las salidas y las entradas que nos interesan. En este caso, la salida que nos interesa es la temperatura media en la Tierra. Y nuestra entrada es la concentración de gases de efecto invernadero. Esto es, lo que queremos saber es, para un cambio de concentración en gases de efecto invernadero, ¿cuál será el efecto global en su temperatura?

Tratar de describir matemáticamente el sistema Tierra (incluso sólo considerando su cambio climático) es prácticamente imposible. Se compone de infinidad de variables y casi todas se influyen entre ellas. Además, la cantidad de datos de los que disponemos son bastante limitados, ya que solo hemos tomado datos precisos los últimos dos siglos y la evolución del clima es un proceso muy lento. Sin embargo, sí podemos intentar asociar la Tierra a un tipo de sistema, y a partir de ahí extraer nuestras conclusiones.

¿Qué tipo de sistema es la Tierra?

Como esto no pretende ser un artículo demasiado técnico, vamos a describir a la Tierra como sistema basados en solamente dos criterios: Estabilidad y Respuesta a Impulso (digamos Respuesta a la concentración de CO2).

Estabilidad

En primer lugar, tenemos que decir que la Tierra es un sistema extremadamente estable. Estable no quiere decir que la temperatura siempre sigue igual (nunca ha sido así), pero sí que nunca se inestabiliza en el sentido de que la temperatura tiende a subir o bajar indefinidamente sin nada que la frene. ¿Por qué sabemos esto? Porque estamos aquí.

La Tierra ha existido durante unos 4.500 millones de años. De esos, actualmente se cree que la vida ha existido desde hace 4.000 millones de años, es decir, sólo 500 millones de años después (nótese que aunque 500 millones de años parecen mucho tiempo, en términos relativos, es muy poco). Si la vida no se ha extinguido en los 4000 millones de años posteriores, la temperatura de la Tierra ha tenido que permanecer relativamente estable por necesidad durante todo este tiempo. Sencillamente porque la vida no es posible sin agua líquida, y aún más, las proteínas se descomponen a temperaturas no tan elevadas (50 o 60 de forma permanente acabaría con ella). Y si la vida ha subsistido, esa condición en algún rincón de la Tierra, se ha tenido que cumplir.

Además, sabemos hoy que la temperatura media de la Tierra ha sido más alta la mayor parte de su Historia. Estamos en un periodo con una temperatura media de unos 15º C, habiendo llegado en el pasado a más de 25. Además también conocemos épocas glaciales recientes mucho más bajas.

Respuesta de la concentración de CO2

Para simplificar, reduciremos los tipos de sistemas a 2.a En la imagen, imaginemos que la línea azul representa el cambio en concentración de CO2, el resto son la respuesta en la temperatura del planeta. (Para los ingenieros de control, ya sé que esto es muy impreciso por varios motivos, pero estoy simplificando a propósito).

  • Los sistemas sobreamortiguados: Como la roja. En este caso, la línea va directa adonde va la línea azul.
  • Los sistemas subamortiguados: Como la negra o la verde. Podéis ver que, ante un cambio, el sistema no se estabiliza inmediatamente, sino que oscila.

 

cambio climático teoria sistemas

Todo parece indicar que el clima en la Tierra es un sistema subamortiguado, respecto a su respuesta a la concentración de gases invernadero. Podemos comprobar esta propiedad hoy en día. La concentración media de CO2 en la atmósfera sube constantemente sin demasiados cambios puntuales. Sin embargo, el cambio climático que sufre en su temperatura media, aunque claramente tenga una tendencia ascendente en el último siglo y medio, ha tenido décadas más frías y más calientes que las anteriores. Luego podemos decir que la Tierra no sigue una subida exacta sino que tiene oscilaciones ante entradas estables.

¿Cómo se regula el clima de la Tierra?

Para continuar nuestro análisis, entendamos primero cuáles son las causas de que la Tierra sea tan estable. Las causas son dos:

  • El efecto invernadero: o lo que calienta. Es la absorción de la radiación reflejada en la Tierra por los gases como el CO2 o el Metano. Tiende a calentar porque esa radiación no sale de la Tierra sino que se absorve dentro de ella.

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  • El efecto albedo: o lo que enfría. Es la mayor tasa de reflexión de radiación solar por parte de la Tierra. Ocurre principalmente por la reflexión de radiación de los casquetes solares.

Para que el cambio climático del sistema sea estable, cuando la Tierra se caliente el efecto albedo en algún momento tiene que comenzar a subir, para que ésta se vuelva a enfriar y viceversa. En la Tierra esto funciona de la siguiente manera.

  1. Imaginemos una subida en la concentración del CO2 (por ejemplo, como está ocurriendo ahora)
  2. El efecto invernadero sube
  3. La Tierra se calienta
  4. El agua se calienta, el hielo se derrite y el efecto albedo baja
  5. La capacidad del agua para alojar CO2 sube (esto ocurre con todos los gases, el agua caliente puede absorber más que la fría)
  6. El CO2 entra en el agua
  7. Baja la concentración de CO2
  8. El efecto invernadero baja
  9. La temperatura baja
  10. Más agua se congela en los polos
  11. El efecto albedo sube su acción
  12. Más CO2 sale a la atmósfera
  13. Todo se repite

Conclusión precipitada

Como cada vez hay más CO2 en la atmósfera este ciclo seguirá repitiéndose, sí. Pero la concentración de CO2 media en la atmósfera o en el agua tiene que subir inexorablemente. Sencillamente hay más CO2, luego, aunque este ciclo se repita, en algún sitio tendrá que estar.

Por lo tanto, sí, aumentar el nivel de CO2 en la atmósfera tiene que subir su temperatura en el largo plazo, porque el CO2 está ahí.

Por supuesto, esto que acabo de decir se deja algo muy importante en el tintero

La vida: La segunda forma de regular el CO2 en la Tierra

Nos hemos olvidado de la segunda forma de regulación que todos conocemos. Y esta es la vida. El ciclo sería el siguiente:

  • La concentración de CO2 sube
  • Las plantas crecen más, generan mayor cantidad de carbohidratos en la fotosíntesis (esto es, la transformación de CO2 en carbohidratos por parte de las plantas gracias a la energía del sol)
  • Otros seres vivos comen esas plantas – La C del CO2 ha sido transformado en materia orgánica apta para la vida (proteínas, grasas, carbohidratos). O dicho de otro modo, hay un animal nuevo formado principalmente de lo que antes era sólo un gas.
  • La cantidad de CO2 se reduce porque hay muchas plantas nuevas
  • La formación de nuevos seres vivos se reduce, porque baja el CO2

Luego todo es estable otra vez. Este efecto ya está ocurriendo, podéis ver más en este post acerca del aumento de vegetación en la Tierra.

De hecho, no olvidemos que el carbono (C) que emitimos a la atmósfera después de haberlo quemado (CO2) proviene de la descomposición de anteriores seres vivos. El petróleo o el gas es materia orgánica que viene de seres vivos de hace millones de años. Luego, en algún momento, cuando todavía no se había formado el petróleo, la cantidad de C en la superficie de la Tierra era mucho mayor a la actual.

Segunda conclusión precipitada

Ah, entonces como el nuevo CO2 será tarde o temprano absorbido por las plantas, y éste se transformará en nuevos seres vivos, el cambio climático es genial.

Deberíamos quemar todo el petróleo que encontremos para generar más vida en la Tierra. Además como la Tierra es muy estable, igual pasamos unos años de calor, pero merece la pena por los seres vivos nuevos del siglo que viene.

Por supuesto que esta tampoco es la conclusión.

Conclusión de verdad

La conclusión de verdad es, que si bien el efecto explicado es posible, y puede que hasta probable, en realidad el cambio climático es un riesgo enorme. Porque asumimos que incluso generando un cambio tan grande en la Tierra, el sistema no se inestabilizará o se hará tan inhabitable en el corto plazo (décadas, en escala Tierra) que quizás las plantas no consigan sobrevivir a ello.

No olvidemos que este cambio en concentración de CO2 tan rápido (pocos siglos) sí es nuevo para la Tierra (o no conocemos otro). Los seres humanos no estamos haciendo nada nuevo, pero sí lo estamos haciendo muy rápido.

Así que, en resumen, el cambio climático es un experimento del que nadie sabe nada. Y, aunque sí es posible que salga bien, ¿merece la pena arriesgarse? Yo no lo creo.

Puedes tirar una moneda para algunas cosas. Pero desde luego no cuando lo que te juegas es el futuro de miles de especies. En este caso, la respuesta con menos riesgo es la respuesta acertada. Nadie juega una ruleta rusa aunque la probabilidad de fallar sea de sólo el 17%.

La Humanidad, como estima el consenso científico, debe encaminarse hacia un futuro sin petróleo.

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Acerca del autor

Francisco García

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