- Este artículo versa sobre el actual calentamiento del sistema climático de la Tierra. "Cambio climático" también puede referirse a las tendencias climáticas de cualquier momento de la historia geológica.
Calentamiento global y cambio climático se refieren al aumento observado en los últimos siglos de la temperatura media del sistema climático de la Tierra y sus efectos relacionados. Múltiples líneas de pruebas científicas demuestran que el sistema climático se está calentando.2 3 Más del 90 % de la energía adicional obtenida desde 1970 se ha almacenado en el sistema climático ha ido a los océanos; el resto ha derretido hielo y calentado los continentes y la atmósfera.4 nota 1 Muchos de los cambios observados desde la década de 1950 no tienen precedentes durante décadas a milenios.5
La comprensión científica del calentamiento global también ha ido en aumento. En su quinto informe (AR5) el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) informó en 2014 que los científicos estaban más del 95 % seguros que la mayor parte del calentamiento global es causado por las crecientes concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) y otras actividades humanas(antropogénico).6 7 8 Las proyecciones de modelos climáticos resumidos en AR5 indicaron que durante el presente siglo la temperatura superficial global subirá probablemente 0,3 a 1,7 °C para su escenario de emisiones más bajo usando mitigación estricta y 2,6 a 4,8 °C para el mayor.9 Estas conclusiones han sido respaldadas por las academias nacionales de ciencia de los principales países industrializados.10 nota 2
Los futuros cambios climáticos y los impactos asociados serán distintos en una región de otra alrededor del globo.12 13 Los efectos de un incremento en las temperaturas globales incluyen una subida en los nivel del mar y un cambio en la cantidad y los patrones de las precipitaciones, además de una probable expansión de los desiertos subtropicales.14 Se espera que el calentamiento sea mayor en el Ártico, con el continuoretroceso de los glaciares, el permafrost y la banquisa. Otros efectos probables del calentamiento incluyenfenómenos meteorológicos extremos más frecuentes, tales como olas de calor, sequías, lluvias torrenciales y fuertes nevadas;15 acidificación del océano, y extinción de especies debido a cambiantes regímenes de temperatura. Efectos humanos significativos incluyen la amenaza a la seguridad alimentaria por la disminución del rendimiento de cosechas y la perdida de hábitat por inundación.16 17
Las posibles respuestas al calentamiento global incluyen la mitigación mediante la reducción de las emisiones, la adaptación a sus efectos, construcción de sistemas resilientes a sus efectos y una posibleingeniería climática futura. La mayoría de los países son parte de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC),18 cuyo objetivo último es prevenir un cambio climático antropogénico peligroso.19 La CMNUCC han adoptado una serie de las políticas destinadas a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero20 21 22 23 y ayudar en la adaptación al calentamiento global.20 2324 25 Los firmantes de la CMNUCC han acordado que se requieren grandes reducciones en las emisiones26y que el calentamiento global futuro debe limitarse a menos de 2,0 °C con respecto al nivel preindustrial.26nota 3
Índice
[ocultar]- 1Cambios térmicos observados
- 2Causas iniciales de cambios térmicos (forzamientos externos)
- 3Retroalimentación
- 4Modelos climáticos
- 5Efectos ambientales observados y esperados
- 6Efectos observados y esperados en los sistemas sociales
- 7Posibles respuestas al cambio climático
- 8Discurso sobre el calentamiento global
- 9Etimología
- 10Véase también
- 11Notas y referencias
- 12Bibliografía
- 13Lectura adicional
- 14Enlaces externos
Cambios térmicos observados
La temperatura promedio de la superficie de la Tierra ha aumentado alrededor de 0,8 °C desde 1880.30 La velocidad de calentamiento casi se duplicó en la segunda mitad de dicho periodo (0,13 ± 0,03 ° C por década, versus 0,07 ± 0,02 °C por década). El efecto isla de calor es muy pequeño, estimado en menos de 0,002 °C de calentamiento por década desde 1900.31 Las temperaturas en la troposfera inferior se han incrementado entre 0,13 y 0,22 °C por década desde 1979, de acuerdo con las mediciones de temperatura por satélite. Los proxies climáticosdemuestran que la temperatura se ha mantenido relativamente estable durante los mil o dos mil años antes de 1850, con fluctuaciones que varían regionalmente tales como el Período cálido medieval y la Pequeña edad de hielo.32
El calentamiento que se evidencia en los registros de temperatura instrumental es coherente con una amplia gama de observaciones, de acuerdo con lo documentado por muchos equipos científicos independientes.33 Algunos ejemplos son el aumento del nivel del mar debido a la fusión de la nieve y el hielo y porque el agua por encima de 3,98 °C se expande al calentarse (dilatación térmica),34 el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo con base en tierra,35 el aumento del contenido oceánico de calor,33 el aumento de la humedad,33 y la precocidad de los eventos primaverales,36 por ejemplo, la floración de las plantas.37 La probabilidad de que estos cambios pudiesen haber ocurrido por azar es virtualmente cero.33
Tendencias
Los cambios de temperatura varían a lo largo del globo. Desde 1979, las temperaturas en tierra han aumentado casi el doble de rápido que las temperaturas del océano (0,25 ° C por década frente a 0,13 °C por década).38 Las temperaturas del océano aumentan más lentamente que las temperaturas de la tierra debido a la mayor capacidad caloríca efectiva de los océanos y porque estos pierden más calor por evaporación.39 El hemisferio norte es además naturalmente más caliente que el hemisferio sur debido principalmente al transporte meridional de calor en los océanos, que tiene un diferencial de alrededor de 0,9 petavatio hacia el norte,40 con una contribución adicional de las diferencias de albedo entre las regiones polares. Desde el comienzo de la industrialización la diferencia térmica entre los hemisferios se ha incrementado debido al derretimiento del hielo marino y la nieve en el polo Norte.41 Las temperaturas medias del Ártico se han incrementado en casi el doble de la velocidad del resto del mundo en los últimos 100 años; sin embargo las temperaturas árticas además son muy variables.42 A pesar de que el hemisferio norte emite más gases de efecto invernadero que en el hemisferio sur, esto no contribuye a la diferencia en el calentamiento debido a que los principales gases de efecto invernadero persisten el tiempo suficiente para mezclarse entre los hemisferios.43
La inercia térmica de los océanos y las respuestas lentas de otros efectos indirectos implican que el clima puede tardar siglos o más para adaptarse a los cambios en vigor. Estudios de compromiso climático indican que incluso si los gases de invernadero se estabilizaran en niveles del año 2000, aún ocurriría un calentamiento adicional de aproximadamente 0,5 °C.44
La temperatura global está sujeta a fluctuaciones de corto plazo que se superponen a las tendencias de largo plazo y pueden enmascararlas temporalmente. La relativa estabilidad de la temperatura superficial 2002-2009, que ha sido bautizado como el hiato del calentamiento global por los medios de comunicación y algunos científicos,45 es coherente con tal incidente.46 47 En la parte baja de la oscilación el 2011 como año de la Niña estaba más fresco, pero aun así fue el undécimo año más cálido desde que comenzaron los registros en 1880.48
Años más calurosos
Nueve de los 10 años más cálidos en el registro instrumental ocurrieron desde 2000, con 2014 es el año más cálido que se haya registrado. La temperatura media de la superficie de la Tierra se ha calentado cerca de 0,8 grado Celsius desde 1880.30 2014 además fue el trigésimo octavo año consecutivo con temperaturas sobre la media.49 Antes de 2014, 2005 y 2010 habían empatado por la marca del año más cálido, superando a 1998 solo por unas centécimas de grado.50 51 52 Las temperaturas de superficie en 1998 fueron inusualmente cálidas debido a que las temperaturas globales se ven afectados por el Niño-Oscilación del Sur (ENOS) y el Niño más fuerte en el siglo pasado se produjo durante ese año.53
Causas iniciales de cambios térmicos (forzamientos externos)
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El sistema climático puede responder a cambios en los forzamientos externos.54 55 Estos pueden "empujar" el clima en la dirección de calentamiento o enfriamiento.56 Ejemplos de los forzamientos externos incluyen cambios en la composición atmosférica (p. ej. aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero), la luminosidad solar, las erupcionesvolcánicas y las variaciones en la órbita de la Tierra alrededor del Sol.57 Los ciclos orbitales varían lentamente a lo largo de decenas de miles de años y en el presente se encuentran en una tendencia general al enfriamiento; la que se esperaría que condujese hacia un periodo glacial dentro de la edad de hielo actual, pero el registro instrumental de temperaturas del siglo XX muestra un aumento repentino de la temperatura global.58
Gases de efecto invernadero
El efecto invernadero es el proceso mediante el cual la absorción y emisión de radiación infrarroja por los gases en laatmósfera de un planeta calientan su atmósfera interna y la superficie. Fue propuesto por Joseph Fourier en 1824, descubierto en 1860 por John Tyndall,59 se investigó cuantitativamente por primera vez por Svante Arrhenius en 189660 y fue desarrollado en la década de 1930 hasta acabada la década de 1960 por Guy Stewart Callendar.61
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En la Tierra, las cantidades naturales de gases de efecto invernadero tienen un efecto de calentamiento medio de aproximadamente 33 °C.62 nota 4 Sin la atmósfera, la temperatura a través de casi toda la superficie de la Tierra estaría bajo el punto de congelación.63 Los principales gases de efecto invernadero son el vapor de agua (causante de alrededor de 36-70 % del efecto invernadero); el dióxido de carbono (CO2, 9-26 %), el metano (CH4, 4-9 %) y el ozono (O3, 7,3 %).64 65 66 Las nubes también afectan el balance radiativo a través de los forzamientos de nube similares a los gases de efecto invernadero.
La actividad humana desde la Revolución Industrial ha incrementado la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera, conduciendo a un aumento del forzamiento radiativo de CO2, metano, ozono troposférico, CFC y el óxido nitroso. De acuerdo con un estudio publicado en 2007, las concentraciones de CO2 y metano han aumentado en un 36 % y 148 % respectivamente desde 1750.67 Estos niveles son mucho más altos que en cualquier otro tiempo durante los últimos 800 000 años, período hasta donde se tienen datos fiables extraídos de núcleos de hielo.68 69 70 71 Evidencia geológica menos directa indica que valores de CO2 mayores a este fueron vistos por última vez hace aproximadamente 20 millones de años.72 La quema de combustibles fósiles ha producido alrededor de las tres cuartas partes del aumento en el CO2 por la actividad humana en los últimos 20 años. El resto de este aumento se debe principalmente a los cambios en el uso del suelo, especialmente la deforestación.73 Estimaciones de las emisiones globales de CO2 en 2011 por el uso de combustibles fósiles, incluidas la producción de cemento y la flama de gas, fue de 34 800 millones de toneladas (9,5 ± 0,5 PgC), un incremento del 54 % respecto a las emisiones de 1990. El mayor contribuyente fue la quema de carbón (43 %), seguido por el aceite (34 %), el gas (18 %), el cemento (4,9 %) y la flama de gas (0,7 %).74 En mayo de 2013, se informó de que las mediciones de CO2tomadas en el principal estándar de referencia del mundo (ubicado en Mauna Loa) superaron los 400 ppm. De acuerdo con el profesor Brian Hoskins, es probable que esta sea la primera vez que los niveles de CO2 hayan sido tan altos desde hace unos 4,5 millones de años.75 76
Durante las últimas tres décadas del siglo XX, el crecimiento del producto interno bruto per cápita y el crecimiento poblacional fueron los principales impulsores del aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero.77Las emisiones de CO2 siguen aumentando debido a la quema de combustibles fósiles y el cambio de uso del suelo.78 79 :71 Las emisiones pueden ser atribuidas a las diferentes regiones. La atribución de las emisiones debido al cambio de uso de la tierra es un tema controvertido.80 81 :289
Se han proyectado escenarios de emisiones, estimaciones de los cambios en los niveles futuros de emisiones de gases de efecto invernadero, que dependen de evoluciones económicas, sociológicas, tecnológicas y naturales inciertas.82 En la mayoría de los escenarios, las emisiones siguen aumentando durante el presente siglo, mientras que en unos poco las emisiones se reducen.83 84 Las reservas de combustibles fósiles son abundantes y no van a limitar las emisiones de carbono en el siglo XXI.85 Se han utilizado los escenarios de emisiones, junto con el modelado del ciclo del carbono, para producir estimaciones de cómo las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero podrían cambiar en el futuro. Usando los seis escenariosSRES del IPCC, los modelos sugieren que para el año 2100 la concentración atmosférica de CO2 podría llegar entre 541 y 970 ppm.86 Esto es un 90-250 % por encima de la concentración en el año 1750.
Los medios de comunicación populares y el público a menudo confunden el calentamiento global con el agotamiento del ozono, es decir, la destrucción del ozonoestratosférico por clorofluorocarbonos.87 88 Aunque hay unas pocas áreas de vinculación, la relación entre los dos no es fuerte. La reducción del ozono estratosférico ha tenido una ligera influencia hacia el enfriamiento en las temperaturas superficiales, mientras que el aumento del ozono troposférico ha tenido un efecto de calentamiento algo mayor.89
Véase también: Anexo:Países por emisiones de dióxido de carbono
Material particulado y hollín
El oscurecimiento global, una reducción gradual de la cantidad de irradiancia directa en la superficie de la Tierra, se observó a partir de 1961 hasta por lo menos 1990.90La causa principal de este oscurecimiento es el material particulado producido por los volcanes y poluciones antropogénicas, que ejerce un efecto de enfriamiento por el aumento de la reflexión de la luz solar entrante. Los efectos de los productos de la quema de combustibles fósiles (CO2 y aerosoles) se han compensado parcialmente entre sí en las últimas décadas, por lo que el calentamiento neto se ha debido al aumento de gases de efecto invernadero distintos del CO2, como el metano.91 El forzamiento radiativo debido al material particulado se limita temporalmente debido a la deposición húmeda que les lleva a tener una vida atmosférica de una semana. El dióxido de carbono tiene un tiempo de vida de un siglo o más, por tanto los cambios en las concentraciones de partículas solo retrasarán los cambios climáticos causados por el dióxido de carbono.92 La contribución al calentamiento global del carbono negro solo es superada por la del dióxido de carbono.93
Además de su efecto directo en la dispersión y la absorción de la radiación solar, las partículas tienen efectos indirectos sobre el balance radiativo de la Tierra. Los sulfatos actúan como núcleos de condensación y por lo tanto conducen a nubes que tienen más y más pequeñas gotitas. Estas nubes reflejan la radiación solar más eficientemente que aquellas con menos y más grandes gotitas, fenómeno conocido como el efecto Twomey.94 Este efecto también provoca que las gotitas sean de tamaño más uniforme, lo que reduce el crecimiento de las gotas de lluvia y hace las nubes más reflexivas a la luz solar entrante, conocido como el efecto Albrecht.95 Los efectos indirectos son más notables en las nubes estratiformes marinas y tienen muy poco efecto radiativo en las convectivas. Los efectos indirectos del material particulado representa la mayor incertidumbre en el forzamiento radiativo.96
El hollín puede enfriar o calentar la superficie, dependiendo de si está en el aire o depositado. El hollín atmosférico absorbe directamente la radiación solar, lo que calienta la atmósfera y enfría la superficie. En áreas aisladas con alta producción de hollín, como la India rural, tanto como el 50 % del calentamiento de la superficie debido a gases de efecto invernadero puede ser enmascarado por nubes marrones.97 Cuando se deposita, especialmente sobre los glaciares o el hielo de las regiones árticas, el menor albedo de la superficie también puede calentar directamente la superficie.98 Las influencias de las partículas, incluido el carbono negro, son más acusados en las zonas tropicales y subtropicales, particularmente en Asia, mientras que los efectos de los gases de efecto invernadero son dominantes en las regiones extratropicales y el hemisferio sur.99
Actividad solar
Desde 1978, las radiaciones del Sol han sido medidas con precisión por satélites.102 Estas mediciones indican que las emisiones del Sol no han aumentado desde 1978, por lo que el calentamiento durante los últimos 30 años no puede ser atribuido a un aumento de la energía solar que llegase a la Tierra.
Se han utilizado modelos climáticos para examinar el papel del sol en el cambio climático reciente.103 Los modelos son incapaces de reproducir el rápido calentamiento observado en las décadas recientes cuando solo se tienen en cuenta las variaciones en la radiación solar y la actividad volcánica. Los modelos son, no obstante, capaces de simular los cambios observados en la temperatura del siglo XX cuando incluyen todos los forzamientos externos más importantes, incluidos la influencia humana y los forzamientos naturales.
Otra línea de evidencia en contra de que el Sol sea el causante proviene de observar cómo han cambiado las temperaturas a diferentes niveles en la atmósfera de la Tierra.104 Los modelos y las observaciones muestran que el calentamiento de efecto invernadero resulta en el calentamiento de la atmósfera inferior (troposfera) pero el enfriamiento de la atmósfera superior (estratosfera).105 106 El agotamiento de la capa de ozono por refrigerantes químicos también ha dado lugar a un fuerte efecto de enfriamiento en la estratosfera. Si el Sol fuera responsable del calentamiento observado, se esperaría el calentamiento tanto de la troposfera como de la estratosfera.107
Retroalimentación
El sistema climático incluye una serie de retroalimentaciones, que alteran la respuesta del sistema a los cambios en los forzamientos externos. Retroalimentaciones positivas incrementan la respuesta del sistema climático a un forzamiento inicial, mientras que las retroalimentaciones negativas reducen la respuesta del sistema climático a un forzamiento inicial.108
Existe una serie de retroalimentaciones en el sistema climático, incluido el vapor de agua, los cambios en el hielo-albedo (la cubierta de nieve y hielo afecta la cantidad que la superficie de la Tierra absorbe o refleja la luz solar entrante), nubes, y los cambios en el ciclo del carbono de la Tierra (por ejemplo, la liberación de carbono de los suelos).109 La principal retroalimentación negativa es la energía que la superficie de la Tierra irradia hacia el espacio en forma de radiación infrarroja.110 De acuerdo con la ley de Stefan-Boltzmann, si la temperatura absoluta (medida en kelvin) se duplica,nota 5 la energía radiativa aumenta por un factor de 16 (2 a la cuarta potencia).111
Las retroalimentaciones son un factor importante en la determinación de la sensibilidad del sistema climático a un aumento de las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero. Si lo demás es constante, una sensibilidad climática superior significa que se producirá un mayor calentamiento para un mismo incremento en el forzamiento de gas de efecto invernadero.112 La incertidumbre sobre el efecto de las retroalimentaciones es una razón importante del porqué diferentes modelos climáticos proyectan diferentes magnitudes de calentamiento para un determinado escenario de forzamiento. Se necesita más investigación para entender el papel de las retroalimentaciones de las nubes108 y del ciclo del carbono en las proyecciones climáticas.113
Las proyecciones del IPCC que figuran en el rango de "probable" (probabilidad mayor que el 66 %, basado en la opinión de expertos)6 para los escenarios de emisiones seleccionadas. Sin embargo, las proyecciones del IPCC no reflejan toda la gama de incertidumbre.114 El extremo inferior del rango de "probable" parece estar mejor limitado que el extremo superior del rango de "probable".114
Modelos climáticos
Un modelo climático es una representación computarizada de los cinco componentes del sistema climático: atmósfera, lahidrosfera, la criosfera, la superficie terrestre y la biosfera.117 Tales modelos se basan en disciplinas científicas como ladinámica de fluidos, termodinámica, así como los procesos físicos tales como la transferencia de radiación. Los modelos tienen en cuenta diversos componentes, como el movimiento local del aire, la temperatura, las nubes y otras propiedades atmosféricas; la temperatura, salinidad y circulación del océano; la capa de hielo en tierra y mar; la transferencia de calor y la humedad del suelo y la vegetación a la atmósfera; procesos químicos y biológicos; la variabilidad solar y otros.
Aunque los investigadores tratan de incluir tantos procesos como sea posible, las simplificaciones del sistema climático real son inevitables debido a las restricciones del poder computacional disponible y las limitaciones en el conocimiento del sistema climático. Los resultados de los modelos también pueden variar debido a diferentes ingresos de gases de efecto invernadero y la sensibilidad climática del modelo. Por ejemplo, la incertidumbre las proyecciones de 2007 del IPCC es causada por (1) el uso de múltiples modelos con diferentes sensibilidades a las concentraciones de gases de efecto invernadero,114 (2) el uso de diferentes estimaciones de las emisiones humanas futuras de gases de efecto invernadero y114 (3) la no inclusión de ninguna emisión adicional debida a retroalimentaciones climáticas en los modelos usados por el IPCC para preparar su informe, a saber, las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes del permafrost.118
Los modelos no presuponen que el clima se calentará debido al aumento de los niveles de gases de efecto invernadero. En cambio, los modelos predicen cómo los gases de efecto invernadero interactuarán con la transferencia de radiación y otros procesos físicos. Uno de los resultados matemáticos de estas ecuaciones complejas es una predicción sobre si ocurrirá calentamiento/enfriamiento o no.119
La investigación reciente ha llamado especial atención a la necesidad de perfeccionar los modelos con respecto al efecto de las nubes120 y el ciclo del carbono.121 122 123
Los modelos también se utilizan para ayudar a investigar las causas del cambio climático reciente al comparar los cambios observados a los que los modelos proyectan de diversas causas naturales y de origen humano. Aunque estos modelos no atribuyen inequívocamente el calentamiento que se produjo a partir de aproximadamente 1910 hasta 1945 a ya sea variación natural o efectos humanos, sí indican que el calentamiento desde 1970 está dominado por las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por el hombre.57
El realismo físico de los modelos se prueba mediante el examen de su capacidad para simular climas contemporáneos o pasados.124 Los modelos climáticos producen una buena correspondencia a las observaciones de los cambios globales de temperatura durante el siglo pasado, pero no simulan todos los aspectos del clima.125 No todos los efectos del calentamiento global se predicen con exactitud por los modelos climáticos utilizados por el IPCC. El deshielo ártico observado ha sido más rápido que el predicho.126 La precipitación aumentó proporcional a la humedad atmosférica y por lo tanto mucho más rápido que lo predicho por los modelos climáticos.127 128Desde 1990, el nivel del mar también ha aumentado considerablemente más rápido que lo que los modelos predijeron que haría.129
Efectos ambientales observados y esperados
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La "detección" es el proceso de demostrar que el clima ha cambiado en cierto sentido estadísticodefinido, sin proporcionar una razón para ese cambio. La detección no implica la atribución del cambio detectado a una causa particular. La "atribución" de las causas del cambio climático es el proceso de establecer las causas más probables para el cambio detectado con un cierto nivel de confianza definido.132 La detección y atribución también se pueden aplicar a cambios observados en los sistemas físicos, ecológicos y sociales.133
Sistemas naturales
El calentamiento global ha sido detectado en varios sistemas naturales. Algunos de estos cambios se describen en la sección sobre los cambios observados de temperatura, por ejemplo, la subida del nivel del mar y los descensos generalizados en la extensión de la nieve y el hielo.134 El forzamiento antropogénico ha contribuido probablemente a algunos de los cambios observados, incluido el aumento del nivel del mar, cambios en extremos climáticos (como el número de días cálidos y fríos), la disminución de la extensión del hielo marino ártico y al retroceso de los glaciares.135
Durante el siglo XXI,136 el IPCC proyecta que la media global del nivel del mar podría aumentar en 0,18 a 0,59 m.137 El IPCC no proporciona una mejor estimación del promedio global del nivel del mar y su estimación superior de 59 cm no es un límite superior, es decir, el nivel medio global del mar podría aumentar en más de 59 cm para el año 2100.137 Las proyecciones del IPCC son conservadoras y pueden subestimar el aumento futuro del nivel del mar.138 En el curso del siglo XXI, Parris y otros sugieren que el nivel medio global del mar podría subir entre 0,2 y 2,0 m con respecto de 1992.130
Se esperaría inundación costera generalizada si varios grados de calentamiento se mantienen durante milenios.139 Por ejemplo, el calentamiento global sostenido de más de 2 °C (relativo a niveles preindustriales) podría dar lugar a una subida final del nivel del mar de alrededor de 1 a 4 m debido a la expansión térmica del agua de mar y el derretimiento de los glaciares y capas de hielo pequeños.139 El derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia podría contribuir un adicional de 4 a 7,5 m durante muchos miles de años.139
En el transcurso del siglo XXI, se prevé que los glaciares140 glaciares y la cubierta de nieve141 continúen su retirada generalizada. Las proyecciones de la disminución del hielo marino ártico varían.142 143 Las proyecciones recientes sugieren que los veranos árticos podrían quedar libres de hielo (definido como una extensión de hielo menor a 1 millón de km2) ya en 2025-2030.144
Se espera que los futuros cambios en la precipitación sigan las tendencias actuales, con lluvias reducidas en las zonas terrestres subtropicales y precipitaciones aumentadas en latitudes subpolares y algunas regiones ecuatoriales.145 Las proyecciones indican un probable aumento de la frecuencia y la gravedad de algunos fenómenos meteorológicos extremos, tales como las olas de calor.146
Fenómenos meteorológicos extremos
Se espera que cambios en el clima regional incluyan un mayor calentamiento en tierra, en su mayoría en las latitudes altas del norte y menos calentamiento en elOcéano Austral y partes del Océano Atlántico Norte.147
Se prevé que los futuros cambios en las precipitaciones sigan las tendencias actuales, con una menor precipitación en las áreas de tierra subtropical y mayores precipitaciones en las latitudes subpolares y algunas regiones ecuatoriales.148 Las proyecciones sugieren un probable incremento en la frecuencia y severidad de algunos fenómenos meteorológicos extremos, como las olas de calor.149
Un estudio publicado en Nature en 2015 dice:
Un 18 % de las precipitaciones extremas moderadas cotidianas sobre la tierra son atribuibles al aumento de la temperatura observado desde la época pre-industrial, que a su vez es resultado principalmente de la influencia humana. Para 2 °C de calentamiento, la fracción de precipitaciones extremas atribuibles a la influencia humana se eleva a cerca de 40 %. Del mismo modo, en la actualidad alrededor del 75 % de los temperaturas extremas moderadas cotidianas en tierra son atribuibles al calentamiento. Es para los fenómenos más raros y extremos la fracción antropogénica más grande y esa contribución incrementa de forma no lineal con un mayor calentamiento.150 151
El análisis de datos de eventos extremos desde 1960 hasta 2010 sugiere que las sequías y olas de calor surgen simultáneamente con una frecuencia aumentada.152
Sistemas ecológicos
En los ecosistemas terrestres, el desarrollo precoz de los acontecimientos de la primavera y los cambios del hábitat de los animales y plantas hacia los polos y las alturas, se han vinculado con alta confianza al calentamiento reciente.134 Se espera que el cambio climático futuro afecte especialmente a ciertos ecosistemas, incluidos la tundra, los manglares y los arrecifes de coral.147 Se espera que la mayoría de los ecosistemas se verán afectados por el aumento de los niveles de CO2 en la atmósfera, combinado con mayores temperaturas globales.153 En general, se espera que el cambio climático resultará en la extinción de muchas especies y la reducción de la diversidad de los ecosistemas.154
Los aumentos en las concentraciones atmosféricas de CO2 han dado lugar a un aumento de la acidez de los océanos.155 El CO2 disuelto incrementa la acidez del océano, que es observada por los valores de pH más bajos.155 Entre 1750 y 2000, el pH de la superficie oceánica ha disminuido en ≈0,1 desde ≈8,2 a ≈8,1.156 El pH de la superficie del océano probablemente no ha estado por debajo de ≈8,1 durante los últimos 2 millones de años.156 Las proyecciones indican que el pH superficial del océano podría disminuir otras 0,3-0,4 unidades para el año 2100.157 La futura acidificación de los océanos podría amenazar los arrecifes de coral, la pesca, especies protegidas, y otros recursos naturales de valor para la sociedad.155 158
Efectos duraderos
En la escala de siglos a milenios, la magnitud del calentamiento global será determinada principalmente por las emisiones antropogénicas de CO2.159 Esto se debe a que el dióxido de carbono posee un tiempo de vida muy largo en la atmósfera.159
Estabilizar la temperatura media global requeriría reducir las emisiones antropogénicas de CO2.159 Reducciones en las emisiones antropogénicas de otros gases de efecto invernadero también sería necesario.159 160 Respecto al CO2, las emisiones antropogénicas necesitarían reducirse en más del 80 % respecto a su nivel máximo.159 Incluso si esto se lograse, las temperaturas globales permanecerían cercanas a su nivel más alto por muchos siglos.159
Impactos abruptos y a gran escala
El cambio climático podría resultar en cambios globales a gran escala en sistemas sociales y naturales.161 Dos ejemplos son la acidificación de los océanoscausada por el aumento en las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono y el derretimiento prolongado de las calotas de hielo, que contribuye a la subida del nivel del mar.162
Algunos cambios a gran escala podrían ocurrir abruptamente, es decir, en un corto período de tiempo, y también podrían ser irreversibles. Un ejemplo de un cambio climático abrupto es la rápida liberación de metano y dióxido de carbono del permafrost, lo que llevaría a un calentamiento global amplificado.163 164 La comprensión científica del cambio climático abrupto es en general pobre.165 La probabilidad de cambios abruptos para algunas retroalimentaciones relacionadas con el clima puede ser baja.163 166 Los factores que pueden aumentar la probabilidad de un cambio climático abrupto incluyen un calentamiento global de mayor magnitud, una mayor rapidez y uno sostenido durante períodos de tiempo más largos.166
Efectos observados y esperados en los sistemas sociales
Los efectos del cambio climático en los sistemas humanos, en su mayoría debido al calentamiento o cambios en los patrones de precipitación o ambos, se han detectado en todo el mundo. La producción de trigo y maíz a nivel mundial se ha visto afectada por el cambio climático. Mientras que la producción de cultivos ha incrementado en algunas regiones de latitudes medias, como el Reino Unido y en el noreste de China, las pérdidas económicas debidas a fenómenos meteorológicos extremos han aumentado a nivel mundial. Ha habido una mortalidad vinculada al cambio de frío a calor en algunas regiones como resultado del calentamiento. Los medios de subsistencia de los pueblos indígenas del Ártico han sido alterados por el cambio climático y hay evidencia emergente de sus impactos en los medios de subsistencia de los pueblos indígenas de otras regiones. Se observan sus impactos en más regiones que antes, en todos los continentes y cruzando zonas oceánicas.167
Los futuros impactos sociales del cambio climático serán desiguales.168 Se espera que muchos riesgos aumenten con mayores magnitudes de calentamiento global.169 Todas las regiones están en riesgo de sufrir impactos negativos.170 Las zonas de baja latitud y de menor desarrollo se enfrentan a los mayores peligros.171 Los ejemplos de impactos incluyen:
- Comida: La producción de cultivos probablemente se verá negativamente afectada en los países de baja latitud, mientras que los efectos en latitudes septentrionales pueden ser positivos o negativos.172 Niveles de calentamiento global de alrededor de 4,6 °C en relación con los niveles preindustriales podrían representar un gran peligro para la seguridad alimentaria mundial y regional.173
- Salud: En general los impactos serán más negativos que positivos.174 Entos incluyen los efectos de los fenómenos meteorológicos extremos, que llevan a lesiones y pérdidas de vidas humanas,175 y los efectos indirectos, como la desnutrición provocada por las malas cosechas.176
Inundación de hábitats
En las islas pequeñas y grandes deltas, como consecuencia del aumento del nivel del mar se espera que inundacionesamenacen la infraestructura vital y asentamientos humanos.177 178 Esto podría llevar a problemas de falta de vivienda en países con zonas bajas como Bangladés, así como la pérdida de patria de los habitantes de Maldivas y Tuvalu.179
Véanse también: Efectos del calentamiento global#Efectos sociales, Refugiado medioambiental y Efectos del calentamiento global.
Posibles respuestas al cambio climático
Mitigación
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La reducción de la magnitud del cambio climático futuro se llama mitigación del cambio climático.181 El IPCC la define como las actividades que reducen las emisiones de gas de efecto invernadero o mejoran la capacidad de los sumideros de carbono para absorber gases de efecto invernadero de la atmósfera.182 Los estudios indican un importante potencial para futuras reducciones de las emisiones mediante una combinación de actividades, tales como la conservación de energía, el aumento de la eficiencia energética y una mayor cobertura de la demanda energética de la sociedad con fuentes de energía renovable y nuclear.183 La mitigación climática también incluye obras para mejorar los sumideros naturales, como la reforestación.183
Con el fin de limitar el calentamiento dentro del rango inferior descrito en el "Resumen para responsables de políticas" del IPCC,184 será necesario adoptar políticas que limiten las emisiones de gases de efecto invernadero a uno de los varios y muy diferentes escenarios descritos en el informe completo.185 Esto se hará más y más difícil con cada año de crecientes volúmenes de emisiones y serán necesarias medidas aún más drásticas en los años futuros para estabilizar la concentración atmosférica deseada de los gases de efecto invernadero. Las emisiones de dióxido de carbón (CO2) relacionadas a la energía en 2010 fueron los mayores de la historia, superando la antigua marca de 2008.186
Adaptación
Otras respuestas políticas incluyen la adaptación al cambio climático. Esta puede ser planificada, ya sea en reacción o anticipación al cambio climático, o espontánea, es decir, sin intervención del gobierno.187 La adaptación planificada ya se está produciendo de forma limitada.183 Las barreras, límites y costos de la adaptación futura no se comprenden completamente.183
Un concepto relacionado con la adaptación es "capacidad de adaptación", que es la habilidad de un sistema (humano, natural o gestionados) para ajustarse al cambio climático (incluidos la variabilidad y extremos climáticos) para moderar los daños potenciales, aprovechar las oportunidades o hacer frente a las consecuencias.188 Un cambio climático no mitigado (es decir, el cambio climático futuro sin esfuerzos para limitar las emisiones de gases de efecto invernadero), a largo plazo, probablemente excederá la capacidad de los sistemas naturales, gestionados y humanos para adaptarse.189
Las organizaciones medioambientales y personajes públicos han hecho hincapié en los cambios en el clima y los peligros que conllevan, además de fomentar la adaptación a los cambios en las necesidades en infraestructura junto a la reducción de emisiones.190 e
Ingeniería climática
La ingeniería climática (a veces llamada por el término más amplio "geoingeniería"), es la modificación deliberada del clima. Se ha investigado como una posible respuesta al calentamiento global, por ejemplo, por la NASA191 y la Royal Society.192 Las técnicas bajo investigación generalmente pertenecen a categorías demanejo de la radiación solar y la eliminación de dióxido de carbono, aunque se han sugerido varias otras estrategias. Un estudio de 2014 investigó los métodos de ingeniería climática más comunes y llegó a la conclusión de que o son ineficaces o tienen efectos secundarios potencialmente graves y no se pueden detener sin causar un rápido cambio climático.193
Discurso sobre el calentamiento global
Discusión política
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La mayoría de los países son miembros de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático(CMNUCC).196 El objetivo último de la Convención es prevenir una peligrosa interferencia humana en el sistema climático.197 Como se afirma en la Convención, esto requiere que las concentraciones de GEI se estabilicen en la atmósfera a un nivel en el que los ecosistemas puedan adaptarse naturalmente al cambio climático, la producción de alimentos no se vea amenazada y el desarrollo económico pueda proseguir de una manera sostenible.198 La Convención Marco se acordó en 1992, pero desde entonces las emisiones globales han aumentado.199 Durante las negociaciones, el Grupo de los 77(un grupo de cabildeo en las Naciones Unidas que representa a 133 naciones en desarrollo)200 :4 presionó por un mandato que exigiera a los países desarrollados "[tomar] la iniciativa" en la reducción de sus emisiones.201 Esto se justificó sobre la base de que: las emisiones del mundo desarrollado han contribuido más a la acumulación de GEI en la atmósfera, las emisiones per cápita aún eran relativamente bajas en los países en desarrollo y las emisiones de los países en desarrollo crecerían para satisfacer sus necesidades de desarrollo.81 :290 Este mandato se extendió en el Protocolo de Kyoto de la Convención Marco,81 :290 que entró en vigencia en 2005.202
Al ratificar el Protocolo de Kyoto, los países más desarrollados aceptaron compromisos jurídicamente vinculantes de limitar sus emisiones. Estos compromisos de primera ronda vencieron en 2012.202 El presidente estadounidense George W. Bushrechazó el tratado basándose en que "exime al 80 % del mundo, incluido los principales centros de población, como China y la India, de cumplimiento y causaría un grave daño a la economía de Estados Unidos".200 :5
En la XV Conferencia sobre el Cambio Climático de la ONU, celebrada en 2009 en Copenhague, varios miembros de la CMNUCC produjeron el Acuerdo de Copenhague.203 Los miembros aliados en el Acuerdo (140 países, en noviembre de 2010)204 :9 aspiran limitar el futuro aumento de la temperatura media global por debajo de 2 °C.205 Una evaluación preliminar publicada en noviembre de 2010 por el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) sugiere una posible "brecha de emisiones" entre los compromisos voluntarios asumidos en el Acuerdo y los cortes necesarios las emisiones para tener una oportunidad "probable" (mayor del 66 %) de cumplir el objetivo de 2 °C.204 :10–14 La evaluación de PNUMA toma el objetivo de los 2 °C en relación al nivel de temperatura media global preindustrial. Para tener una oportunidad probable de cumplir el objetivo de 2 °C, los estudios de evaluación generalmente indican la necesidad de que las emisiones globales lleguen a su pico antes de 2020, con disminuciones sustanciales de las emisiones a partir de entonces.
La XVI Conferencia (COP 16) se celebró en Cancún en 2010. Produjo un acuerdo, no un tratado vinculante, donde las partes deben adoptar medidas urgentes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para cumplir el objetivo de limitar el calentamiento global a 2 °C por encima de las temperaturas preindustriales. También reconoció la necesidad de considerar el fortalecimiento de la meta a un aumento promedio global de 1,5 °C.206
Discusión científica
La mayoría de los científicos está de acuerdo en que los seres humanos están contribuyendo al cambio climático observado.78 207 Un metaestudio de artículos académicos sobre el calentamiento global publicados entre 1991 y 2011 y accesibles desde Web of Knowledge encontró que, entre aquellos cuyos resúmenes expresaron una postura sobre la causa del calentamiento global, el 97,2 % apoyó el consenso de que es antropogénico (producido por el hombre).208 En un artículo de octubre de 2011 publicado en la International Journal of Public Opinion Research, los investigadores de la Universidad George Mason analizaron los resultados de una encuesta realizada a 489 científicos estadounidenses que trabajan en el mundo académico, el gobierno y la industria. De los encuestados, el 97 % estuvo de acuerdo en que las temperaturas globales han aumentado en el siglo pasado y el 84 % coincidió en que "el efecto invernadero causado por el hombre" está ocurriendo ahora, mientras que solo el 5 % discrepó de que la actividad humana es una causa importante del calentamiento global.209 210 Las academias nacionales de ciencia han hecho un llamado a los líderes mundiales para crear políticas que reduzcan las emisiones globales.211
En la literatura científica, existe un fuerte consenso de que las temperaturas superficiales globales han aumentado en las últimas décadas y que la tendencia se debe principalmente a las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero. Ningún cuerpo científico de prestigio nacional o internacional está en desacuerdo con esta opinión.212 213
Discusión del público y en los medios de masas
La controversia del calentamiento global se refiere a una variedad de disputas, sustancialmente más pronunciado en los medios de comunicación de masas que en la literatura científica,214 215 con respecto a la naturaleza, las causas y consecuencias del calentamiento global. Las cuestiones en disputa incluyen las causas del incremento de la temperatura media del aire mundial, especialmente desde la mitad del siglo XX, si esta tendencia de calentamiento no tiene precedentes o está dentro de las variaciones climáticas normales, si la humanidad ha contribuido significativamente a ella y si el aumento es total o parcialmente un artefacto de mediciones pobres. Disputas adicionales se refieren a las estimaciones de la sensibilidad climática, las predicciones del calentamiento adicional y cuáles serán las consecuencias del calentamiento global.
A partir de la década de 1990, en los Estados Unidos think tanks conservadores se movilizaron para objetar la legitimidad del calentamiento global como un problema social. Estos cuestionaron la evidencia científica, sostuvieron que el calentamiento global será benéfico y afirmaron que las soluciones propuestas harían más daño que bien.216
Algunas personas cuestionan aspectos de la ciencia del cambio climático.207 217 Organizaciones tales como el libertario Competitive Enterprise Institute, comentaristas conservadores y algunas empresas como ExxonMobil han impugnado los escenarios IPCC de cambio climático, financiado a científicos que disienten con el consenso científico y proveído sus propias proyecciones del costo económico de controles más estrictos.218 219 220 221 Algunas compañías de combustibles fósiles han recortado sus esfuerzos en los últimos años222 o aun han pedido políticas para reducir el calentamiento global.223
Sondeos de la opinión pública
Entre 2007 y 2008 Gallup Polls encuestó 127 países. Más de un tercio de la población mundial ignoraban el calentamiento global. Las poblaciones de países en desarrollo eran menos conscientes que las naciones desarrolladas y los africanos eran los menos conscientes. Entre las personas conscientes, América Latina es líder en la creencia de que los cambios de temperatura son el resultado de las actividades humanas, mientras que en África, partes de Asia y el Oriente Medio y algunos países de la ex Unión Soviética destaca la creencia opuesta.224 Hay una significativo contraste en las opiniones del concepto y de la respuesta apropiada entre Europa y Estados Unidos. Nick Pidgeon de la Universidad de Cardiff dijo que "los resultados muestran las diferentes etapas de compromiso sobre el calentamiento global a cada lado del Atlántico" y agregó: "El debate en Europa es sobre qué medidas deben tomarse, mientras que muchos en los EE. UU. todavía debaten si el cambio climático está ocurriendo".225 226
Una encuesta de 2010 por la Office for National Statistics encontró que el 75 % de los británicos estaba al menos "bastante convencido" de que el clima mundial está cambiando, en comparación con el 87 % en una encuesta similar en 2006.227 Una encuesta de ICM de enero de 2011 encontró que el 83 % de los británicos consideraba el cambio climático como una amenaza actual o inminente, mientras que el 14 % dijo que no era una amenaza. Las opinión pública británica se mantuvo sin cambios respecto de una encuesta de agosto de 2009 que hizo la misma pregunta, aunque ha habido una ligera polarización de puntos de vista opuestos.228
Para el año 2010, con 111 países encuestados, Gallup determinó que hubo una disminución sustancial en el número de estadounidenses y europeos que consideraron el calentamiento global como una seria amenaza. En los EE. UU., solo un poco más de la mitad de la población (53 %) lo considera ahora como una seria preocupación para ellos mismos o sus familias; esto fue 10 puntos por debajo de la encuesta de 2008 (63 %). América Latina tuvo el mayor aumento de la preocupación: un 73 % afirmó que es una seria amenaza para sus familias.229 Esta encuesta global también encontró que las personas son más propensas a atribuirlo a las actividades humanas que a causas naturales, excepto en los EE. UU., donde casi la mitad (47 %) de la población lo atribuye a causas naturales.230
Una encuesta de 2013 realizada por Pew Research Center for the People & the Press interrogó a 39 países sobre las amenazas globales. De acuerdo con el 54 % de los encuestados, el calentamiento global se encontraba entre las mayores amenazas globales percibidas.231 En una encuesta de enero de 2013, Pew encontró que el 69 % de los estadounidenses dicen que no hay pruebas sólidas de que la temperatura media de la Tierra se ha estado calentando durante las últimas décadas, seis puntos adicionales desde noviembre de 2011 y doce desde 2009.232
Etimología
Según Erik M. Conway, "calentamiento global" (global warming) se convirtió en el término popular dominante luego de junio de 1988, cuando el científico del clima de la NASA James Hansen utilizó el término en un testimonio ante el Congresoː233 "El calentamiento global ha llegado a un nivel tal que podemos atribuir con un alto grado de confianza una relación de causa y efecto entre el efecto invernadero y el calentamiento observado".234 Conway afirma que este testimonio fue ampliamente difundido en los medios de comunicación y posteriormente "calentamiento global" se convirtió en el término de uso común tanto por la prensa y el público. Sin embargo, también señala que "cambio climático global" es el término más científicamente riguroso, porque los cambios en los sistemas de la Tierra no se limitan a las temperaturas superficiales.233
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