La actividad humana está debilitando los patrones de viento que ayudan a enfriar el planeta, según dos estudios
El cinturón de vientos de oeste a este por donde fluyen los sistemas de tormenta, junto con la celda de Hadley, son dos patrones primordiales de circulación atmosférica de la Tierra que están en debilitamiento.
Recientemente se ha confirmado que el hemisferio norte registró su verano más caluroso en 175 años de registros, en un trimestre que por 46° vez consecutiva mostró temperaturas nominalmente superiores a la media del siglo XX.
Las cada vez más habituales olas de calor y periodos de sequía en América del Norte y Europa plantean graves riesgos para la sociedad, como incendios forestales, cosechas truncas y peligros para la salud.
Un hecho verificado que explica parte del problema es que los sistemas de circulación del aire de la Tierra, que ayudan a distribuir y dispersar la humedad y el calor por todo el planeta, se han ido debilitando con el paso de los años.
Los investigadores no habían podido hasta el momento determinar las razones exactas de este debilitamiento, pero ahora, en dos estudios dirigidos por el Dr. Rei Chemke del Instituto de Ciencias Weizmann, han logrado resolver este misterio: la actividad humana es lo que ha estado afectando los sistemas de circulación del aire.
Patrones de viento dominantes en el planeta
Ambos estudios se centraron en los patrones de viento que juntos actúan como una red vital a través de la cual el calor y la humedad transportados por el viento fluyen por todo el mundo.
Una parte importante de esta red son las trayectorias de las tormentas, los sistemas meteorológicos de alta y baja presión que fluyen de oeste a este. En conjunto, estas tormentas tienen un impacto significativo en la transferencia de calor, humedad y momento del flujo de aire dentro de la atmósfera, lo que a su vez afecta a las diversas zonas climáticas de la Tierra.
La segunda parte es la circulación de Hadley, en la que el aire cálido se acumula en el ecuador y fluye hacia los polos, descendiendo a la superficie en los subtrópicos y regresando al ecuador, continuando el ciclo.
Si bien tanto las trayectorias de las tormentas como la circulación de Hadley se han ido debilitando desde al menos 1980, solo el debilitamiento de la circulación de Hadley se había vinculado a las emisiones inducidas por el hombre.
Debilitamiento del transporte de tormentas, más calor para el planeta
En un estudio realizado con el profesor Dim Coumou del Instituto de Estudios Medioambientales de Ámsterdam (Vrije Universiteit Amsterdam), Chemke demostró por primera vez que el debilitamiento de las trayectorias de las tormentas se debe a las emisiones de gases de efecto invernadero, como el CO2 y los aerosoles, provocadas por el hombre.
“Estas emisiones calientan más el aire en las latitudes altas que en las bajas”, afirma Chemke en un comunicado. Como resultado, la diferencia de temperatura entre las latitudes norte y sur, que es la que origina las trayectorias de las tormentas, se ha reducido, y esta reducción ha provocado un debilitamiento de las trayectorias de las tormentas.
Para llegar a esta conclusión, los científicos analizaron cantidades enormes de datos climáticos, tanto de observación como de modelos climáticos avanzados. Solo cuando se incluyeron las emisiones históricas en los cálculos de los modelos climáticos se pudo explicar el debilitamiento observado.
“Las tormentas de verano desempeñan un papel importante al llevar aire frío del océano a la tierra”, dijo Chemke. “Si se reduce la intensidad de estas tormentas, se trae menos aire frío. Esto conduce a una acumulación de temperaturas cálidas en el continente, lo que puede dar lugar a episodios de calor cada vez más extremos”.
Los efectos del hombre sobre la celda de Hadley
Las emisiones provocadas por el hombre también afectan a la circulación de Hadley de una manera históricamente inédita: en comparación con el impacto de los factores naturales en el pasado, su efecto es mayor en magnitud y actúa en la dirección opuesta, es decir, debilitando esta circulación en lugar de fortalecerla. Esa es la conclusión del segundo estudio que Chemke realizó con su alumno Or Hess.
“No tenemos registros de vientos del último milenio, por lo que no podemos simplemente observar los patrones de vientos pasados y compararlos con los actuales, pero hay una buena reconstrucción de los factores que impulsan los sistemas climáticos”, dijo Chemke. “Esos factores se utilizan para simular el clima del pasado en modelos que encapsulan toda la física, biología y química del sistema climático”.
Mediante estas simulaciones de modelos, Chemke y Hess pudieron investigar cómo factores naturales, como las erupciones volcánicas y los flujos solares, modificaron la circulación de Hadley en siglos pasados. Descubrieron que estos factores naturales actuaron para fortalecer la circulación de Hadley durante el último milenio, en marcado contraste con el debilitamiento actual y continuo de esta circulación.
“En el milenio anterior, los factores naturales eran dominantes, mientras que ahora, las emisiones provocadas por el hombre desempeñan un papel más dominante”, dijo Hess. “En el pasado, teníamos un clima que se enfriaba y que actuaba para fortalecer la circulación de Hadley. Hoy, tenemos un clima que se calienta y actúa para debilitar esta circulación”.
Referencias de la noticia:
Chemke, R., Coumou, D. Human influence on the recent weakening of storm tracks in boreal summer. npj Clim Atmos Sci 7, 86 (2024). https://doi.org/10.1038/s41612-024-00640-2
Hess, O., Chemke, R. Anthropogenic forcings reverse a simulated multi-century naturally-forced Northern Hemisphere Hadley cell intensification. Nat Commun 15, 4001 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-48316-y