Todos sabemos que el cambio climático está afectando los sistemas meteorológicos y los ecosistemas de todo el mundo, pero exactamente cómo y de qué manera sigue siendo un tema de intenso estudio. Las nuevas simulaciones posibilitadas por computadoras de mayor potencia sugieren que la cobertura de nubes sobre los océanos puede extinguirse por completo una vez que se alcanza un cierto nivel de CO2, lo que acelera el calentamiento y contribuye a un círculo vicioso.
Un artículo publicado en Nature detalla la nueva simulación, mucho más detallada, de la formación de nubes y los efectos de la radiación solar en ese momento. Los investigadores, del Instituto de Tecnología de California, explican que las técnicas de simulación anteriores no fueron lo suficientemente granulares como para resolver los efectos que ocurren a escala de metros en lugar de kilómetros.
Estos modelos climáticos globales parecen particularmente malos para predecir las nubes de estratocúmulos que se ciernen sobre el océano, y eso es un gran problema, señalaron:
Como las nubes estratocúmulos cubren el 20% de los océanos tropicales y afectan de manera crítica el balance energético de la Tierra (reflejan el 30–60% de la radiación de onda corta que incide sobre ellos al espacio1), los problemas que simulan su respuesta al cambio climático se filtran en la respuesta climática global.
Fue necesaria una simulación más precisa y precisa de las nubes para determinar cómo las temperaturas y las concentraciones de gases de efecto invernadero pueden afectarlas. Eso es algo con lo que la tecnología puede ayudar.
Gracias a los “avances en la computación de alto rendimiento y la simulación de grandes remolinos (LES) de las nubes”, los investigadores pudieron “simular fielmente los estados estables estadísticamente de las capas límite rematadas en estratocúmulos en regiones restringidas”. Una “región restringida” en este caso significa el área de 5 × 5 km simulada en detalle.
Las simulaciones mejoradas mostraron algo desagradable: cuando las concentraciones de CO2 alcanzaron aproximadamente 1,200 partes por millón, esto causó un colapso repentino de la formación de nubes, ya que el enfriamiento en la parte superior de las nubes se ve interrumpido por el exceso de radiación entrante. Resultado (como se ve en la parte superior): las nubes no se forman tan fácilmente, dejando entrar más sol, lo que empeora aún más el problema de calentamiento. El proceso podría contribuir tanto como 8 o 10 grados al calentamiento en los subtrópicos.
Naturalmente, hay advertencias: las simulaciones son solo simulaciones, aunque esta pronosticó bien las condiciones de hoy y parece reflejar con precisión los muchos procesos que ocurren dentro de estos sistemas de nubes (y recuerde, un error inherente podría estar en contra de nosotros y no por nosotros). Y todavía estamos lejos de 1,200 PPM; las mediciones actuales de NOAA lo sitúan en 411, pero aumentan constantemente.
Pasarían décadas antes de que esto ocurriera, aunque una vez que lo hiciera sería catastrófico y probablemente irreversible.
Por otro lado, los principales eventos climáticos como los volcanes pueden cambiar estas medidas de manera temporal pero violenta, como ha ocurrido antes; La Tierra ha visto saltos repentinos de temperatura y niveles de CO2 antes, y el circuito de retroalimentación de la pérdida de nubes y el calentamiento resultante podrían ayudar a explicar eso. (Quanta tiene una excelente reseña con más contexto y antecedentes si está interesado).
Los investigadores piden una mayor investigación sobre la posibilidad de inestabilidad de estratocúmulos, llenando los vacíos que tenían que estimar en su modelo. Cuantos más cerebros (y grupos de GPU) haya en el caso, mejor idea tendremos de cómo se desarrollará el cambio climático en sistemas meteorológicos específicos como este.
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