Los aerosoles y el calentamiento global

En el último número de la prestigiosa revista científica Geophysical Research Letters ha salido publicado un artículo titulado 20th century changes in surface solar irradiance in simulations and observations [785 kb].

En él se analiza la evolución de la radiación procedente del Sol que llega a la superfície terrestre de los últimos 100 años. Este análisis se ha llevado a cabo a partir de la simulación de la evolución de la radiación mediante 9 Modelos de Circulación General acoplados océano - atmósfera - tierra - hielo. Estos modelos son sumamente complejos, regidos por multitud de ecuaciones de estado, que permiten simular la evolución atmosférica terrestre teniendo en cuenta las principales esferas que compomen la Tierra (hidrosfera, atmosfera, geosfera y criosfera) y sus interacciones entre ellas. Podeis leer una completísima historia de los Modelos de Circulación General aquí y Estos modelos permiten inferir la variable que se esté modelizando (temperatura, precipitación, presión atmosférica a 500 mb, ...) en cada punto de una malla de dimensiones variables (desde 1^o x 1^o a 20^o x 20^o).

La principal conclusión de este trabajo es que, a pesar que la temperatura media de la Tierra ha subido entre 0.4 y 0.7 ^oC durante estos 100 años, la radiación solar que llega a la superfície de nuestro planeta ha descendido entre 1 y 4 W/m². Los autores del trabajo atribuyen el descenso de radiación al efecto pantalla que provocan los aerosoles de orígen antrópico (o sea, debidos a la actividad humana) presentes en la atmosfera. El descenso de temperatura por culpa del efecto de los aerosoles se ha estimado entre un 2% en zonas rurales y un 10% en zonas fuertemente polucionadas.

El material que compone los aerosoles puede ser de orígen antrópico (la emisión de dióxido de azufre, sobre todo debido a la combustión de carbón, junto al vapor de agua presente en la atmosfera provoca que el dióxido se convierta en pequeñas partículas de sulfato) o de procedencia natural (polvo en suspensión proveniente de los desiertos o finas partículas inyectadas en la estratosfera debido a las grandes erupciones volcánicas). Estos aerosoles actúan creando una pantalla que refleja la radiación proveniente del Sol hacia el espacio exterior antes que ésta llegue a la superfície terrestre. En este sentido, actúan como las nubes. De hecho, el material paticulado de los aerosoles actúan como semillas para la formación de nubes, ya que estas partículas facilitan la condensación de vapor de agua a su alrededor. A modo de ejemplo, podeis leer el efecto que han tenido los aerosoles emitidos por las erupciones volcánicas tropicales sobre el clima de Europa durante los últimos 500 años en este interesantísimo e ilustrativo trabajo recientemente publicado en Geophysical Research Letters [299 kb].

El balance térmico de la Tierra no sólo depende de los aerosoles o de las nubes. Este balance es la expresión de un delicado, extremadamente complejo y dinámico equilibrio entre una multitud de factores, como el CO₂, el vapor de agua y el ozono, entre otros. Unos favorecen el calentamiento de la Tierra (no permitiendo que el exceso de calor se pierda hacia el espacio exterior) y otros lo impiden (como el caso de los aerosoles antropogénicos y naturales).

Podeis ver como contribuye cada factor y con que intensidad en el cuadro que encabeza este post, y podeis leer una muy buena revisión sobre la eficacia de cada factor sobre la compleja maquinaria climática aquí [6.2 MB]. El primer firmante de esta excelente revisión, James E. Hasen, jefe del Instituto de Estudios Espaciales de la NASA, es una de las máximas autoridades mundiales sobre la transferencia de radiación en la atmosfera, como sistema de monitorización de los cambios globales que están sucediendo en la actualidad. Aquí y aquí podeis ver su impresionante Currículum Vitae.

La principal conclusión que he extraído leyendo el trabajo del Prof. Hansen y de la Dra. Romanou es que el calentamiento que estamos sufriendo actualmente debido a las emisiones de CO₂ es mucho peor de lo que imaginamos ...