¿Hemos roto la atmósfera?

Mientras algunos aún debaten (no la comunidad científica, por cierto) si el fenómeno del calentamiento global es real y —en tal caso— es causado por la actividad humana, hemos alcanzado el nivel de 400 partes por millón de dióxido de carbono en la atmósfera.

¿Qué significa esto? Puesto en términos simples, un nivel de CO₂ demasiado bajo haría que la Tierra se congelara, en tanto que un nivel demasiado alto elevaría la temperatura, haciendo imposible el desarrollo de la mayoría de las formas de vida que conocemos (incluyendo la especie humana). ¿Y por qué es importante el nivel de 400 partes por millón? Porque según muchos científicos estaríamos peligrosamente cerca del «punto de no retorno«, a partir del cual —con los conocimientos y la tecnología actualmente disponibles— ya no habría nada que pudiéramos hacer para evitar que siga elevándose. La pregunta, a la vez incómoda y triste, es: ¿aún estamos a tiempo de revertir esta situación, o ya hemos desencadenado un proceso que cambiará las condiciones de vida en la Tierra?. De dos cosas podemos estar seguros: este nivel de CO₂ no se dio en los últimos 650.000 a 800.000 años, y ninguna persona que se encuentre hoy en el planeta volverá a vivir en una atmósfera con menos de 400 ppm.

A continuación, algunos fragmentos del Capítulo 12 de la serie Cosmos: A Spacetime Odyssey, conducida por el astrofísico estadounidense Neil deGrasse Tyson.

El mundo liberado

La mayoría del carbono en la Tierra se ha almacenado durante millones de años en sólidas bóvedas de rocas carbonatadas, como ésta, parte de una cadena que forma los célebres Acantilados Blancos de Dover, justo en el Canal Inglés. ¿Qué titán construyó esta maravilla del mundo? Una criatura mil veces más pequeña que una cabeza de alfiler. Billones de ellas. Algas unicelulares. Los Volcanes suministran dióxido de carbono a la atmósfera, y los océanos lo absorben lentamente. Trabajando durante el curso de millones de años, las algas microscópicas capturaron el dióxido de carbono y lo convirtieron en estas pequeñas conchas, que se acumularon en gruesos depósitos de tiza, o piedra caliza, en el fondo del océano. Más tarde, la inquieta Tierra empujó hacia arriba el lecho marino tallando estos enormes acantilados. Otras criaturas marinas usaron el dióxido de carbono para construir enormes arrecifes de coral. Y los océanos convirtieron el CO₂ disuelto en piedra caliza incluso sin la ayuda de la vida.

Como resultado, sólo una pequeña cantidad quedó como gas en la atmósfera de la Tierra. Ni siquiera tres centésimas del uno por ciento. Piensen en ello: menos de tres moléculas de cada diez mil. Y, sin embargo, hace la diferencia crítica entre un páramo estéril y un jardín de vida en la Tierra. Sin nada de CO₂, la Tierra se congelaría. Y con el doble, que aún serían nada más que sólo seis moléculas de cada diez mil, las cosas se pondrían incómodamente calientes y nos causarían algunos serios problemas.

La Tierra está viva. Respira, pero muy lentamente. Una sola respiración le lleva un año entero. Los bosques contienen la mayor parte de la vida de la Tierra, y la mayoría de los bosques se encuentran en el hemisferio norte. Cuando llega la primavera al norte, los bosques inhalan el dióxido de carbono del aire y crecen, haciendo verde la tierra. La cantidad de CO₂ en la atmósfera disminuye. Cuando llega el otoño y las plantas dejan caer sus hojas, estas se descomponen exhalando el dióxido de carbono de regreso a la atmósfera. Lo mismo ocurre en el hemisferio sur en el momento opuesto del año. Pero el hemisferio sur es mayormente océano. Por lo cual son los bosques del norte los que controlan los cambios anuales del CO₂ global.

La Tierra ha estado respirando de esta manera por decenas de millones de años. Pero nadie se dio cuenta hasta 1958, cuando un oceanógrafo llamado Charles David Keeling ideó una manera para medir con precisión la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera. Keeling descubrió la exquisita respiración de la Tierra. Pero también descubrió algo impactante: un rápido ascenso, sin precedentes en la historia humana, en el nivel global de CO₂, que ha continuado desde entonces. Es un sorprendente alejamiento de los niveles de CO₂ que prevalecieron durante el crecimiento de la agricultura y la civilización. En realidad, la Tierra no ha visto nada así en los últimos tres millones de años. ¿Cómo podemos estar tan seguros? La evidencia está escrita en el agua.

La Tierra mantiene un detallado diario escrito en las nieves del ayer. Climatólogos han perforado núcleos de hielo en las profundidades de los glaciares de Groenlandia y la Antártida. Las capas de hielo tienen aire antiguo atrapado en su interior. Podemos leer el registro ininterrumpido de la atmósfera de la Tierra que se extiende por los últimos 800.000 años. En todo ese tiempo, la cantidad de dióxido de carbono en el aire nunca sobrepasó las tres centésimas del uno por ciento. Hasta la llegada del siglo XX. Ha estado subiendo constante y rápidamente desde entonces. Ahora está más de un 40% por encima del nivel anterior a la Revolución Industrial. Por la quema de carbón, petróleo y gas, nuestra civilización está exhalando dióxido de carbono mucho más rápido de lo que la Tierra lo puede absorber. Así que el CO₂ se acumula en la atmósfera. El planeta se está calentando.

Cada objeto caliente irradia un tipo de luz que no podemos ver a simple vista: luz infrarroja térmica. Todos brillamos con una radiación calórica invisible, incluso en la oscuridad. Así es como se ve a la Tierra en el infrarrojo:

Estás viendo el calor corporal propio del planeta. La luz solar entrante llega a la superficie. La Tierra absorbe gran parte de esa energía, que eleva la temperatura del planeta y hace que la superficie brille en luz infrarroja. Pero el dióxido de carbono en la atmósfera absorbe la mayor parte de esa radiación calórica emergente, enviando gran parte de ella de vuelta a la superficie. Esto calienta aún mas al planeta. Y así es como logramos el efecto invernadero. Es física básica, contabilidad simple del flujo de energía. No hay ninguna controversia al respecto. Si no tuviéramos nada de dióxido de carbono en la atmósfera, la Tierra no sería más que una gran bola de nieve, y nosotros no estaríamos aquí. Así que un poco de efecto invernadero es algo bueno. Pero mucho puede desestabilizar el clima y destruir nuestra forma de vida.

Bueno, pero… ¿cómo sabemos que somos el problema? Tal vez la Tierra misma está provocando el aumento de CO₂. Tal vez no tiene nada que ver con el carbón y el petróleo que quemamos. Es quizás por esos malditos volcanes. Cada pocos años, el Monte Etna, en Sicilia, limpia sus tuberías. Cada gran erupción envía millones de toneladas de CO₂ a la atmósfera. Ahora, combinen eso con el resultado de todos los demás volcanes en actividad en el planeta. Tomemos la mayor estimación científica: unas 500 millones de toneladas de CO₂ volcánico van a la atmósfera cada año. Suena como mucho, ¿no? Pero eso no es ni el 2% de las 30 mil millones de toneladas de CO₂ que nuestra civilización está produciendo cada año. Y, cosa curiosa, el incremento de CO₂ medido en la atmósfera concuerda con la cantidad que sabemos que estamos vertiendo allí con la quema de carbón, petróleo y gas. El CO₂ volcánico tiene una firma distintiva, es un poco más pesado que el tipo producido por la quema de combustibles fósiles. Podemos notar la diferencia entre los dos cuando los examinamos a nivel atómico. Es claro que el aumento de CO₂ en el aire no es por los volcanes. Es más, el calentamiento observado coincide con el pronosticado debido al aumento medido de dióxido de carbono.

Es un caso muy claro. Nuestras huellas dactilares están por todos lados. ¿Cuánto es 30 mil millones de toneladas de CO₂ por año? Si lo comprimen en una forma sólida, ocuparía aproximadamente el mismo volumen que los Acantilados Blancos de Dover. Y estamos agregando esa cantidad de CO₂ al aire cada año, sin descanso, año tras año. Para nuestra mala suerte, el principal residuo producido por nuestra civilización no es cualquier sustancia. Viene a ser el gas jefe que regula el termostato del clima global año tras año. Lástima que el CO₂ sea un gas invisible. Tal vez si pudiéramos verlo. Si nuestros ojos fueran sensibles al CO₂ (y quizás haya seres así en el cosmos), si pudiéramos ver todo ese dióxido de carbono, entonces podríamos superar la negación y comprender la magnitud de nuestro impacto en el ambiente.

Pero la evidencia de que el mundo se está calentando está a nuestro alrededor. Para empezar, vamos a comprobar los termómetros. Estaciones meteorológicas de todo el mundo han mantenido registros fiables de temperatura desde la década de 1880, y la NASA ha utilizado esos datos para compilar un mapa que muestra las temperaturas medias en todo el mundo a través del tiempo.

El amarillo significa temperaturas más cálidas en la región que el promedio de 1880. El naranja significa caliente. Y el rojo significa más caliente. Ya en 1896, el científico sueco Svante Arrhenius calculó que la duplicación de la cantidad de CO₂ en la atmósfera derretiría el hielo del Ártico. En la década de 1930, el físico americano E.O. Hulburt, en el Laboratorio de Investigación Naval, confirmó este resultado. Hasta ese momento, todavía era sólo teórico. Pero entonces, el ingeniero inglés Guy Callendar reunió la evidencia para mostrar que tanto el CO₂ como la temperatura media global estaban aumentando realmente.

En 1960, la tesis doctoral de Carl Sagan incluyó el primer cálculo del desenfrenado efecto invernadero en Venus. Esto formaba parte de su interés profesional en las atmósferas de los planetas, incluida la del nuestro. En la serie original Cosmos, en 1980, Carl Sagan advirtió:

«Estamos liberando grandes cantidades de dióxido de carbono, incrementado el efecto invernadero. Puede que no falte mucho para que se desestabilice el clima de la Tierra, convirtiendo este paraíso, nuestro único hogar en el Cosmos, en una especie de infierno».

Desde que Carl pronunció estas palabras, hemos agobiado la atmósfera de nuestro mundo con un adicional de 400 mil millones de toneladas de dióxido de carbono. Si no cambiamos nuestras costumbres, ¿cómo será el planeta en el futuro de nuestros hijos? Basado en proyecciones científicas, si seguimos haciendo las cosas de esta manera, nuestros niños pasarán un mal rato. Olas de calor asesinas, sequías sin precedentes, aumento del nivel del mar, extinción masiva de especies. Hemos heredado un mundo abundante logrado gracias a un clima relativamente estable. La agricultura y la civilización florecieron durante miles de años. Y ahora, nuestro descuido y avaricia pone todo eso en riesgo.

El clima ha cambiado muchas veces en la larga historia de la Tierra pero siempre en respuesta a una fuerza global. La fuerza más poderosa que maneja el cambio climático en estos momentos es el aumento del CO₂ debido a la quema de combustibles fósiles, que está reteniendo más calor del sol. Toda esa energía adicional tiene que ir a alguna parte. Algo de ella calienta el aire. La mayor parte termina en los océanos. Por todo el mundo, los océanos están cada vez más calientes. Esto es más obvio en el Océano Ártico y las tierras que lo rodean. Bueno, así que estamos perdiendo el hielo marino del verano en un lugar donde casi nadie va. ¿Qué me importa si no hay hielo en torno al Polo Norte? El hielo es la superficie natural más brillante de la Tierra, y las aguas abiertas del océano la más oscura. El hielo refleja la luz solar entrante de vuelta al espacio. El agua absorbe la luz del sol y se calienta, lo que derrite más hielo, lo que expone todavía más superficie del océano para absorber más luz solar. Esto es lo que denominamos un lazo de retroalimentación positiva. Es uno de los muchos mecanismos naturales que magnifican el calentamiento causado por el CO₂.

Esto es Drew Point, Alaska, en el borde del Océano Ártico. Cuando yo nací, la costa estaba un kilómetro y medio más lejos, y se desprendía a una tasa de 6 metros por año. Ahora está siendo devorada a unos 18 metros por año. El Océano Ártico se está calentando y a un ritmo creciente, por lo que está libre de hielo durante más tiempo al año. Eso deja a la orilla más expuesta a la erosión de las tormentas, que también están siendo más potentes, otro efecto del cambio climático. Los extremos norte de Alaska, Siberia y Canadá son en su mayoría permafrost, suelo que ha estado congelado durante milenios. Contiene gran cantidad de materia orgánica, hojas viejas y raíces de plantas que crecieron miles de años atrás. Como las regiones árticas están calentándose más rápido que cualquier otro lugar en la Tierra, el permafrost se está descongelando y su contenido se está descomponiendo, al igual que cuando se desconecta el refrigerador. El descongelamiento del permafrost está liberando dióxido de carbono y metano, un gas de efecto invernadero aún más potente, a la atmósfera. Esto está poniendo las cosas aún más cálidas, otro ejemplo de un mecanismo de retroalimentación positiva. El permafrost mundial almacena el doble de carbono que el contenido actualmente en el CO₂ en la atmósfera. Al paso que vamos, calentamiento global podría liberar la mayor parte de él hacia finales de siglo.

Podríamos estar empujando al clima más allá de un punto de no retorno hacia un impredecible derrumbe. Bueno, el aire, el agua y la tierra se están calentando, así que el calentamiento global realmente está sucediendo. Pero tal vez no es culpa nuestra. Quizás es simplemente la naturaleza. Quizás es el Sol. No, no es el Sol. Hemos estado monitoreando el Sol muy de cerca desde hace décadas, y la producción de energía solar no ha cambiado. Lo que es más, la Tierra se está calentando más por la noche que durante el día, y más en invierno que en verano. Eso es exactamente lo que esperamos de un calentamiento por efecto invernadero, pero lo contrario de lo que un aumento de la producción solar causaría. Ahora está claro, más allá de cualquier duda razonable, que estamos cambiando el clima. El Sol no es el problema. Pero es la solución. Si pudiéramos aprovechar una pequeña fracción de las energías solar y eólica disponibles, podríamos proveer la energía necesaria para siempre, y sin añadir nada de carbono a la atmósfera.

No es demasiado tarde. Hay un futuro por el que vale la pena luchar. ¿Cómo lo sé? Cada uno de nosotros desciende de una larga línea de supervivientes. Nuestra especie es, por sobre todo, adaptable. Sólo porque nuestros antepasados aprendieron a pensar a largo plazo, y actuar en consecuencia, es que hoy estamos aquí. Ya hemos tenido nuestra espalda contra la pared, y nos sobrepusimos para seguir avanzando.

Había una vez un mundo… el nuestro. Y ese mundo es ahora. No hay obstáculos científicos o tecnológicos para proteger a nuestro mundo y la preciosa vida que soporta. Todo depende de lo que realmente valoramos y si podemos reunir la voluntad para actuar.