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Tribuna/Tribuna libre
Pensando en Kyoto
Por José Antonio Pereiro Muñoz, sábado, 5 de mayo de 2001
Diez miembros del Grupo de Trabajo del IGBP (International Geosphere Biosphere Programme), dos de ellos co-presidentes del Grupo, publicaron en la revista Science, el 13 de octubre del año pasado, un artículo (1) cuya finalidad es resumir los conocimientos que poseemos sobre los flujos de dióxido de carbono entre los componentes del sistema planetario que sirven de base para determinar las causas y consecuencias del aumento de CO2 en la atmósfera, y la respuesta del sistema ante ese hecho. La lectura del artículo es de por sí extremadamente informativa, y quien acceda a la revista puede leerlo completo, en la seguridad de que acabará estando muy bien informado de la base conceptual del tema (en todo caso, será difícil que pueda informarse mejor). Me permitirán que se lo resuma, destacando aquellas partes que me han parecido básicas y/o más interesantes
Las actividades humanas han alterado en los últimos 200 años el ciclo del carbono de forma importante. Y sólo podemos pensar que esta tendencia a modificar ese ciclo continuará en el futuro. El efecto antropogénico influirá sobre los flujos de carbono entre los restantes componentes del sistema planetario, y el grupo se propone revisar cómo cambiarán los procesos biogeoquímicos y climatológicos sobre los que puede influir el cambio del ciclo, en la perspectiva de nuestros conocimientos de ese ciclo en los últimos 420.000 años de historia de la Tierra.

El grupo deja claro desde el principio del texto que es capaz de afirmar o confirmar el efecto antropogénico sobre el ciclo, de forma que no puede mantenerse que los cambios que se están operando en la concentración atmosférica de CO2 sean debidos a causas independientes de la actividad humana. La respuesta científica se ha basado en las muestras recogidas en perforaciones de la capa de hielo antártica. En el momento de formación de la capa quedan apresadas burbujas de aire atmosférico, que pueden ser encontradas en una columna conseguida por perforación de la capa de hielo que se encuentra sobre la superficie de la corteza antártica, y analizadas para estimar la concentración de CO2 en el momento de su formación. Paralelamente, el análisis de la proporción de isótopos de determinados gases pueden servir para estimar la temperatura en el momento de formación de la burbuja, y la edad de formación es estimada por medio de la proporción de los isótopos radiactivos contenidos en la muestra, (dado que se producirá una disminución en el tiempo de la concentración de dichos isótopos en relación con los isótopos estables). Todo ello permite construir una serie histórica de concentración de CO2 y temperatura que ha llegado ya a los 420.000 años, y, por tanto, unos cuatro ciclos completos de glaciación, cuenta tenida de que cada ciclo dura unos cien mil años.
Dado que actualmente los valores medios anuales de concentración de CO2 en la atmósfera se sitúan en 360 ppmv, parece que hemos salido del dominio de valores de CO2 prevalentes en el Sistema Tierra durante los 420.000 años que precedieron a la Revolución Industrial, elevándose a una velocidad de cambio entre 10 y 100 veces más rápida que en cualquier otro momento de ese período

(Permítanme un inciso inevitable: ¿No les parece increíble cómo el hombre palpa el pasado y el futuro, buscando sustituir el oráculo que mantiene la llama encendida, por manos que palpan o sondas que estiman y encuentran lo impalpable? La búsqueda de certeza es bellísima mientras es búsqueda de certeza, y se prostituye cuando lo que importa no es la certeza, sino la codicia).

En esos 400.000 años, el CO2 osciló en ciclos de unos 100.000 años con una amplitud de unas 100 ppmv (partes por millón en volumen), entre valores de 180 y 280 ppmv. Las oscilaciones de CO2 estaban correlacionadas con oscilaciones de la temperatura de modo que sugieren que la temperatura puede cambiar bruscamente sin que se acompañe un cambio de CO2 pero que, sin embargo, un cambio de CO2 parece acompañarse por un cambio en la temperatura.

Dado que actualmente los valores medios anuales de concentración de CO2 en la atmósfera se sitúan en 360 ppmv, parece que hemos salido del dominio de valores de CO2 prevalentes en el Sistema Tierra durante los 420.000 años que precedieron a la Revolución Industrial, elevándose a una velocidad de cambio entre 10 y 100 veces más rápida que en cualquier otro momento de ese período. Dicho de otro modo: hay al menos un parámetro de innegable importancia que está fuera del contexto habitual de los cuatro últimos ciclos completos de glaciación.

La pregunta que surge enseguida es si cuenta el sistema con mecanismos que permitan controlar el aumento de CO2, devolviendo o, al menos, frenando el aumento de CO2 y temperatura hasta alcanzar algún nivel máximo que no pueda ser sobrepasado. La respuesta del grupo es negativa por las siguientes razones: Deben existir mecanismos de control a disposición del sistema que puedan explicar que se hayan mantenido los valores de CO2 atmosférico en el intervalo 180-280 ppmv en los últimos 420.000 años, con un valor mediano de 220 ppmv. Por necesidad, los componentes del sistema responsables de dicho control tienen que ser los océanos y los ecosistemas terrestres. Estos componentes se comportan de modo muy diferente con respecto al carbono inorgánico que contienen; el ecosistema terrestre contiene tres veces más carbono que la atmósfera, y, si consideramos el circuito de los átomos de carbono entre ambos sistemas, el tiempo en que el carbono completa su ciclo en el sistema es relativamente rápido. Por el contrario, el contenido de carbono inorgánico del sistema oceánico es unas 50 veces superior al atmosférico y el ciclo del carbono atmósfera-océano es mucho más lento. Dado que la correlación CO2/Temperatura se hace máxima cuando se consideran escalas de miles de años, podemos concluir que en los intercambios atmósfera-océano se encuentra el principal sistema de regulación del CO2 atmosférico. El subsistema atmósfera/océano recibiría aportaciones de CO2 del ecosistema continental, y regularía la concentración de CO2; dentro de ese subsistema, el componente oceánico conduciría la concentración de CO2 entre los componentes oceánico y atmosférico, intercambiándose entre ambos componentes 90 Gt de carbono por año, es decir unos 90.000 millones de toneladas.

¿Cuáles serían entonces los mecanismos disponibles al sistema oceánico para regular la concentración de CO2 atmosférico? Los conocimientos actuales sobre el tema permiten inferir que dos: uno de ellos abiótico, de naturaleza físico-química, y otro biótico, dependiente del metabolismo de los seres vivos que pueblan los océanos.
El Grupo de Trabajo concluye que lo más probable es que el calentamiento conduzca a una pérdida de la capacidad de absorción de CO2 atmosférico por parte del sistema oceánico, y a un agravamiento de los problemas causados por la emisión de CO2 desde el sistema continental

El mecanismo abiótico depende de los valores de las variables físicoquímicas que caracterizan las diferentes masas de agua. Las simulaciones de la dinámica de la interacción realizadas hasta el momento con modelos acoplados Atmósfera-Océano, sugieren que el calentamiento inducido por el CO2 conducirá por una parte a una mayor proporción de CO2 disuelto en las aguas en relación con la llegada de cationes minerales procedentes de la meteorización de las rocas continentales, (que se combinarían con el CO2 disuelto para formar carbonatos y bicarbonatos). Esa desproporción a favor del CO2 implicaría una reducción de la capacidad del océano para absorberlo. Por otra parte, el calentamiento atmosférico provocaría una reducción en el intercambio vertical de las masas de agua, lo que disminuiría la capacidad del océano para secuestrar CO2 al reducirse la capacidad de transporte vertical del CO2, desapareciendo a menor velocidad de las aguas superficiales, y dejando “menos hueco” para nuevas absorciones. (anotemos que una noticia breve publicada on line en Nature, afirma que la corriente de Labrador, responsable de la formación de la llamada “agua intermedia” en el Atlántico Oeste, no se formó en el período interglaciar anterior al actual, que se caracterizó por temperaturas unos 2ºC superiores a éste; este hecho reforzaría la verosimilitud del mecanismo postulado por el Grupo de Trabajo que acabamos de describir). Los procesos citados parecen, por tanto, concluir que se producirá una reducción de la capacidad reguladora de la concentración de CO2 atmosférico del sistema.

El mecanismo biótico depende de la actividad fotosintética del plancton vegetal, que reduce la presión parcial de CO2 en las capas superiores del Océano, facilitando de ese modo la absorción del CO2 atmosférico. Alrededor del 25% del carbono fijado fotosintéticamente es transportado a mayor profundidad, oxidado allí por la respiración de organismos heterotróficos y transformado en carbono inorgánico disuelto, lo que permite explicar que la concentración de CO2 atmosférico sea de 150-200 ppmv de lo que sería si ese mecanismo no existiera. Por otra parte, algunos grupos muy importantes en biomasa de seres marinos, como los foraminíferos o los dinoflagelados, forman esqueletos y caparazones cuya matriz fundamental es el carbonato, que se depositaría en los sedimentos al morir los seres vehiculantes y sería apartado del ciclo descrito; en contrapartida, en la formación del esqueleto se produce liberación de CO2 al medio, lo que aumentaría la presión parcial de CO2 y reduciría la capacidad de absorción de CO2 atmosférico.
El hombre, una especie de bípedo implume, poquita cosa, aprentemente inerme, de dientes poco poderosos y carrera lamentable, cuyo individuo medio podrá pesar, - yo no lo sé, lo digo un tanto al voleo, perdonando -, los 50 o 60 Kg, cuya biomasa total no sobrepasará por tanto los 300 millones de Tm o un poco más, corríjanlo a su gusto, está contribuyendo de forma muy significativa a modificar el intercambio de CO2 entre la atmósfera, los océanos y los ecosistemas terrestres, sin encomendarse a Dios ni al diablo

En resumen, y haciendo balance de todos los mecanismos citados, el Grupo de Trabajo concluye que lo más probable es que el calentamiento conduzca a una pérdida de la capacidad de absorción de CO2 atmosférico por parte del sistema oceánico, y a un agravamiento de los problemas causados por la emisión de CO2 desde el sistema continental. Y hablamos del CO2 como un factor que podría ser representativo de algún modo del efecto de cada uno de los gases con efecto invernadero cuya concentración está aumentando por influencia humana.

En el texto que antecede hay probablemente “huecos lógicos”, como corresponde a cualquier discurso incompleto, cosa que el discurso científico siempre es. Por ejemplo, si hemos salido de la dinámica que rigió durante los períodos de glaciación, ¿podemos utilizar esa dinámica para predecir el futuro? Lo que hacemos ya no es una predicción basada en la información de que disponemos para el pasado, sino intentar adivinar qué sucederá en el futuro; nos encontramos en la región de extrapolación, más que en la de predicción, lo que se suele pagar con una pérdida de fiabilidad en nuestras afirmaciones. Probablemente de eso se pueda responsabilizar la dinámica de sistemas, pero no la estadística.. A todo ello se añade que la información de que disponemos abarca sólo cuatro ciclos de glaciación y 400.000 años, lo que es muy poquito para mirar en la bola sagrada. Por otra parte, la serie disponible de valores de concentración de CO2 en la atmósfera es heterogénea en cuanto a los métodos de estimación empleados, lo que podría provocar ciertos sesgos en la serie.

¿Invalida la posibilidad de esos “huecos” el sentido general del documento que acabamos de presentar? Honradamente: NO. El hombre, una especie de bípedo implume, poquita cosa, aprentemente inerme, de dientes poco poderosos y carrera lamentable, cuyo individuo medio podrá pesar, - yo no lo sé, lo digo un tanto al voleo, perdonando -, los 50 o 60 Kg, cuya biomasa total no sobrepasará por tanto los 300 millones de Tm o un poco más, corríjanlo a su gusto, está contribuyendo de forma muy significativa a modificar el intercambio de CO2 entre la atmósfera, los océanos y los ecosistemas terrestres, sin encomendarse a Dios ni al diablo. Los problemas de predicción vienen de ahí, de que la regularidad del sistema ha sido rota, y de eso no hay duda, y de que, desagradable corolario, en vez de añadir información para controlar el futuro, ay Señor, perdemos capacidad de predicción. Horroroso panorama (Sr. Bush, colegas del mundo entero).
_________________________
(1) Referencia del artículo: Falkowski, P., et al, 2000: “The Global Carbon Cycle: A test of our knowledge of earth as a system”, Science, (290), 291-296.
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