|
|
|
|
|
||
| Fòrum de debat |
Núm.
32 - setembre 2002
|
||
 |
|||
| El
passat és una de les claus del futur Antoni Rosell i
Melé
Qui no ha fet, llegit
o sentit algú expressar interrogants com aquests: «Són
normals aquests canvis de temps? Les pedregades, les llevantades, les
sequeres...? Realment està canviant el clima de tal manera que
el temps de la nostra infància ja no el veurem més? Aquelles
nevades copioses o aquells estius balsàmics...? A partir d'ara
agafem-nos fort, qui sap què pot passar! I si és així,
per què canvia el clima i qui en té la culpa? És
l'increment dels gasos amb efecte d'hivernacle? Per tant, els americans,
amb la benzina tan barata i uns cotxes tan grossos, allò sí
que és disbauxa! O el veí que cada dia va a la feina en
cotxe i contamina més que jo, quina barra! I qui ho arreglarà
tot això? Els polítics no fan mai res i els científics
només demanen diners per no entendre res... I Kyoto, quin xou!
Els que van a aquestes coses només volten per tot el món
fent reunions, i després ningú no fa res! Això del
clima és molt complicat.» Amb això últim, tothom
sembla que hi està d'acord. Totes aquestes preguntes
són de difícil resposta. La raó és que sabem
realment ben poc per què el clima canvia. Però més
fonamentalment, entenem ben poc la raó per la qual tenim el clima
que tenim actualment a qualsevol lloc del món. Em refereixo exactament
a saber per què, per exemple, les temperatures mitjanes a Barcelona,
o al planeta, no són 2,5 o 10 graus més altes o més
baixes, com han estat en diversos períodes del passat recent de
la Terra. O per què Groenlàndia i l'Antàrtida estan
quasi totalment cobertes de gel de manera, en aparença, permanent,
quan no ha estat sempre així? O per què el Sàhara
és ara un desert, i no ho era fa més de 6.000 anys? O per
què cada pocs anys té lloc el fenomen d'El Niño i
les temperatures del mar vora Perú augmenten amb conseqüències
que se senten a tot el món? O per què respirem un aire amb
una quantitat determinada de gasos amb efecte d'hivernacle, i no la meitat
o el doble de concentració com passava fa milers o milions d'anys?
És a dir, des que la Terra es va formar, què ha dut el planeta
a ser tal com és ara, particularment a tenir el clima actual? I
si el clima ha canviat sense haver-hi hagut humans pel mig, per què
no pot continuar fent-ho? De fet, segur que canviarà el clima,
però exactament el perquè i quan canviarà, no s'entén
del tot bé. Obtenir respostes
a aquestes i altres preguntes semblants és necessari, però
no només per satisfer la curiositat dels acadèmics. Cal
respondre-les per adreçar les qüestions que es plantejaven
al començament de l'article, i per poder sospesar la influència
de les nostres activitats sobre el clima. Si no sabem d'on venim, podem
saber on som i cap a on anem? Molts científics creuen que no, i
per això s'esmercen diners i esforços en estudiar el paleoclima
(definit al Gran Diccionari de la Llengua Catalana com a clima de períodes
geològics i històrics anteriors a la invenció dels
aparells destinats a les mesures meteorològiques), i en esbrinar
com aquest ha canviat i per què ho ha fet d'una manera natural.
En aquest article s'exposen, breument, alguns aspectes de l'evolució
del clima durant gairebé els darrers 500.000 anys i una mica més
enllà, sobretot pel que fa als canvis de temperatura i d'un dels
gasos principals en l'efecte d'hivernacle: el diòxid de carboni.
La meva intenció és mostrar com canvia el clima sense que
hi intervinguin els humans, i donar una perspectiva històrica sobre
els canvis que han ocorregut recentment, i per tant potencialment relacionats
amb les activitats humanes. En paraules de Winston Churchill:The further
backward you can look, the further forward you are likely to see, «com
més enrere pots mirar, més cap endavant és probable
que hi vegis». Com s'estudia els paleoclimes Però, primer
de tot, què és el clima? Senzillament, la mitjana del temps
meteorològic en un lloc determinat del planeta. O dit d'una altra
manera, el temps que esperem que faci durant un mes, any, dècada,
segle, etc. Per exemple, les variacions de temperatura, pressió
atmosfèrica, humitat, vent, precipitacions i altres variables meteorològiques
durant els últims 50 anys a Catalunya definirien el clima del país.
Canvis en els valors d'aquestes variables ahir o la setmana passada no
representen canvis en el clima sinó la variabilitat atmosfèrica
o del temps meteorològic. Cal també distingir entre el que
és una variable que caracteritza el clima, com la temperatura,
i un factor de canvi del clima (forcing, en anglès), com la composició
en gasos amb efecte d'hivernacle de l'atmosfera. Canvis en la temperatura
ens donaran indicis que el clima pot estar canviant. Els canvis en el
diòxid de carboni atmosfèric no necessàriament indiquen
que el clima ha de canviar. Cal primer establir relacions causa-efecte.
Una manera de fer-ho és mirar la relació a través
del temps de variables que caracteritzin el clima directament (p. e.,
la temperatura) o indirectament (p. e., la presència de glaç
en el continent depèn en part de la temperatura, però també
de variables com la precipitació), amb factors de canvi com la
composició de l'atmosfera. Com que fa pocs anys que es prenen aquests
tipus de mesures, les sèries temporals disponibles són massa
curtes per mostrar la variabilitat real del clima, especialment a escala
planetària. Estudiant com era el clima anys enrere, fa milers o
desenes de milions d'anys, podem estendre aquestes sèries temporalment
i espacialment, i també podem provar de buscar èpoques anàlogues
a l'actual i veure com les variables del sistema climàtic van anar
evolucionant mentre diversos factors de canvi variaven. Per exemple, fa
400.000 anys, durant l'anomenat estadi isotòpic 11, es creu que
les condicions del sistema climàtic eren força semblants
a les del període actual. Alternativament, es pot provar d'identificar
un període del passat en què els valors de diòxid
de carboni fossin tan o més alts que els actuals per veure quins
són els valors de les variables climàtiques en un món
amb un fort efecte d'hivernacle (els anomenats greenhouse worlds en anglès).
Es creu que aquestes condicions han ocorregut diverses vegades durant
el fanerozoic (els darrers 550 milions d'anys), l'última de les
quals probablement fou durant la transició entre els períodes
geològics del paleocè i l'eocè, tot plegat fa uns
57 milions d'anys... Ara bé, això està més aviat dit que fet ja que és molt difícil reconstruir els climes del passat, i especialment d'una manera quantitativa. Està bé saber que a l'últim període glacial feia més fred que ara (el seu màxim va ser fa entre 18.000 i 24.000 anys enrere), però és més útil esbrinar quant més fred feia a les diferents àrees del planeta, ja que no totes responen igualment als factors de canvi. Per exemple, una erupció volcànica a la zona equatorial pot contribuir al refredament dels dos hemisferis de la Terra per l'efecte dels aerosols que es formen, i s'escampen arreu i reflecteixen la llum del sol. Però, si l'erupció és a Islàndia, en gran mesura només afectarà l'hemisferi nord, ja que a causa de la circulació atmosfèrica, els aerosols volcànics no arribaran a l'hemisferi sud. La reconstrucció paleoclimàtica quantitativa és, de fet, un camp de recerca molt nou, que s'ha anat desenvolupant ràpidament des dels anys setanta. Com que els aparells per mesurar la temperatura, la humitat, etc., fa relativament molt poc que s'han inventat i utilitzat, ha calgut trobar mètodes indirectes (les proxy) per estimar aquestes variables en temps passats. El que cal primer de tot és trobar un registre temporal d'on es pugui extreure alguna mena d'informació climàtica, com els sediments marins o lacustres, els quals s'han dipositat d'una manera constant durant milers o milions d'anys. Però també s'estudien els anells de creixement dels arbres, coralls, el gel de glaceres i casquets polars, entre altres materials o dipòsits, uns més exòtics que d'altres. Per a mi, la palma de la imaginació se l'endú un estudi de mesura d'isòtops de clor en restes d'orina fòssil en caus de rates del desert de Nevada, als Estats Units, per reconstruir canvis en raigs còsmics, la qual cosa serveix per datar arxius sedimentaris (Plummer et al., 1997). Val a dir que com més enrere en el temps volem anar, més difícil resulta l'estudi ja que és més complicat de trobar registres continus vàlids, les propietats dels quals puguem interpretar d'una manera precisa, per exemple, a causa del dinamisme de la Terra que eventualment destrueix els registres paleoclimàtics, mentre se'n creen de nous. Així, encara que l'Antàrtida faci desenes de milions d'anys que està coberta de gel, l'antiguitat màxima d'aquest gel no sobrepassa el mig milió d'anys a causa del dinamisme glacial, que fa que el casquet polar estigui en constant moviment i s'acabi abocant a l'oceà. Els sediments marins també acaben esdevenint «destruïts» o transformats en les zones de subducció dels marges continentals. Molts llacs de grans dimensions són també de formació «recent», com per exemple el llac Baikal a Sibèria, l'antiguitat dels sediments del qual és probable que no sobrepassi els 25.000.000 d'anys. A més a més, com més antigues són les mostres que s'estudien més difícil resulta datar-les d'una manera precisa. El mètode utilitzat més vastament i més precís, la datació per carboni 14, només és aplicable per datar mostres que continguin carboni, evidentment, però amb una antiguitat no superior a 55.000-60.000 anys. Per datar materials
més antics hi ha una diversitat de tècniques, però
o bé no mesuren l'antiguitat exacta o bé el seu error fa
que no es puguin resoldre canvis climàtics de menys d'uns quants
milers d'anys. En comparació, l'error del mètode del carboni
14 se situa al voltant d'unes desenes d'anys. Els mètodes de paleoreconstrucció també tenen unes limitacions intrínseques. Per exemple, una manera de reconstruir les temperatures de l'aire és associant la distribució actual de les plantes i el seu pol·len amb els règims climàtics i els marges de temperatura dominants de la Terra. Si s'analitza el pol·len d'una mostra antiga, llavors se n'intenta relacionar la composició amb una distribució semblant que es trobi actualment en alguna zona del planeta, i d'això deduir-ne els valors de temperatura més probables dels llocs on vivien les plantes que van produir aquell pol·len fòssil. No obstant això, si es va molt enrere en el temps, s'arriba a un punt en què cap de les plantes que avui es troben en el planeta existien. Sovint les proxy climàtiques responen a més d'una variable ambiental. Una de les més utilitzades és la mesura de la relació entre la quantitat d'isòtops d'oxigen (expressada com d18O) en els esquelets de carbonat d'organismes marins. Aquesta mesura representa primordialment dos senyals climàtics combinats. Un és un senyal local, que és la temperatura del mar on els organismes analitzats vivien. L'altre és un senyal global, que és el volum de gel continental, i per tant el nivell del mar. Així que, en la interpretació de les dades, cal resoldre ambdós efectes d'alguna manera. Això també implica que un altre punt clau és que les reconstruccions són aproximades, amb uns marges d'error que a vegades no es coneixen. Per exemple, es fa difícil d'entendre com les relacions ecològiques poden afectar la distribució de pol·len en un lloc, o com aquest pol·len s'ha traslladat des de la planta que l'ha produït fins al lloc on s'ha dipositat, com podria ser el fons de l'oceà. Per tant, és molt important que en els estudis paleoclimàtics s'empri més d'un mètode de paleoreconstrucció per confirmar els resultats d'una tècnica i de l'altra. Per últim, cal adonar-se que majoritàriament les variables climàtiques que es reconstrueixin només són d'abast local. Els canvis en la temperatura a Harare, Tarragona o Nova York seran normalment força diferents per la localització d'aquestes ciutats en el planeta. Això vol dir que cal estudiar molts registres d'arreu del món per tenir una imatge precisa de canvis globals en el clima. D'altra banda, canvis en el diòxid de carboni o del nivell del mar sí que tenen lloc simultàniament, a efectes pràctics, i a escala mundial, ja que els gasos de l'atmosfera es barregen relativament ràpid, i els mars i oceans, és clar, la majoria estan interconnectats. L'estabilitat dels darrers 1.000 anys i l'escalfament del segle XX En els últims
anys hi ha hagut un gran avenç en la nostra comprensió de
l'evolució «global» dels canvis de temperatura de l'aire
durant els darrers 10 segles. Un dels estudis de referència és
el de Mann i altres (1999) recollit al gràfic 1, obtingut gràcies
a la combinació de dades de temperatures derivades de l'estudi
d'anells d'arbres, testimonis de gel, coralls i documents històrics,
a més a més de termòmetres per als darrers 140 anys
(vegi'n d'altres a http://www.ngdc.noaa.gov/paleo/recons.html).
Sembla bastant clar que les temperatures del segle XX, a l'hemisferi nord,
han estat les més altes dels últims 1000 anys, i la dècada
dels noranta ha estat la més càlida de totes i l'any 1998
el més càlid del mil·lenni. És més,
la magnitud d'escalfament del segle XX és única durant aquest
període (0,6 ± 0,2 °C), especialment durant els períodes
de 1919 a 1945, i de 1976 a 2000, en què les temperatures es van
incrementar a un ritme mai experimentat com a mínim des del segle
XI al XIX. Les dades per a l'hemisferi sud d'abans de 1861 (des que hi
ha mesures instrumentals) són molt escasses, i per tant no se sap
ben bé com les temperatures van evolucionar des de l'any 1000 a
la meitat sud del món. El registre del gràfic 1 ha
esdevingut emblemàtic i així l'Intergovernmental Panel on
Climate Change (IPCC) el menciona vastament en el seu darrer informe de
2001 (IPCC, 2001).
Per què es
produeix aquest escalfament? No està del tot clar, però
és probable que no sigui causat per un sol factor, tant natural
com antropogènic. Els canvis en el clima es poden donar per la
variabilitat interna del sistema climàtic i per factors externs.
La influència dels factors externs es pot comparar utilitzant el
concepte de radiative forcing (energia radiant d'un factor de canvi).
Aquesta serà positiva si fa que s'escalfi la superfície
de la Terra, o negativa si fa que es refredi. Canvis en l'increment de
la concentració dels gasos amb efecte d'hivernacle, de l'energia
del sol, el vulcanisme i la concentració d'aerosols atmosfèrics
afecten l'energia radiant ja sigui positivament o negativament. Per exemple,
la concentració de gasos amb efecte hivernacle (vegeu per al diòxid
de carboni el gràfic 2) a l'atmosfera durant els últims
1.000 anys s'ha incrementat en els últims 200 anys d'una manera
semblant a la de la temperatura de l'hemisferi nord (gràfic
1). Aquest increment reflecteix el progressiu ús dels combustibles
fòssils a la nostra societat. Els gasos amb efecte d'hivernacle
tenen un efecte positiu en l'increment de l'energia radiant. Per tant,
en els darrers 200 anys podria haver augmentat d'una manera progressiva
la capacitat de l'atmosfera per absorbir l'energia del Sol, que pot haver
comportat a l'escalfament gradual de la superfície del planeta.
Però val a dir que hi ha molts altres factors de canvi que també
han variat durant aquest mateix període. Per exemple, la concentració
d'aerosols a l'atmosfera s'ha incrementat d'una manera anàloga
a la temperatura, fet causat pel progressiu ús de combustibles
fòssils i combustió de biomassa (p. e. boscos, escombraries)
(IPCC, 2001). El seu efecte sobre el clima, però, és de
refredar la superfície, encara que són molt menys entesos
que els gasos amb efecte d'hivernacle, i per tant és difícil
de jutjar el seu pes relatiu en el canvi climàtic. Com que tot
plegat ara comencem a entendre la influència relativa en l'energia
radiant dels diversos factors, es fa difícil de demostrar d'una
manera concloent que l'escalfament del segle XX és causat només
per l'increment del diòxid de carboni i gasos similars. Per exemple,
amb models matemàtics que simulin les variacions de temperatura
de la Terra, i comparant els resultats amb canvis que s'han mesurat, es
poden començar a entreveure les causes dels canvis principals.
A l'informe de l'IPCC de 2001 es fa especial menció d'un estudi
on es va simular matemàticament la variabilitat de les temperatures
durant els darrers 140 anys, tenint en compte només factors de
canvi naturals (variabilitat solar i vulcanisme), o només factors
antropogènics (gasos amb efecte d'hivernacle i una estimació
d'aerosols), o tots alhora (Crowley, 2000). La seva conclusió,
segons com, no és gaire sorprenent: la inclusió de factors
antropogènics en el model pot explicar una gran part dels canvis
de temperatura dels últims 140 anys, però la correlació
entre els resultats del model i les temperatures reals és encara
millor si es tenen en compte factors tant naturals com antropogènics.
És més, es conclou que, encara que els factors de canvi
considerats poden explicar la majoria de canvis, no s'exclou la possibilitat
que n'hi hagi d'altres que també han contribuït a l'escalfament
del segle XX. Així que el debat continua, sobretot per aclarir
el pes relatiu de diferents factors de canvi, i els mecanismes pels quals
actuen sobre el sistema. Per exemple, quant exactament incrementarà
la temperatura quan es dobli el contingut atmosfèric del diòxid
de carboni? O com respondran els ecosistemes a canvis en el clima i la
composició de l'atmosfera?
Independentment del canvi natural, l'IPCC preveu que les temperatures mitjanes mundials s'incrementin entre 1,4 i 5,8 °C de 1990 a 2100. Si és així, el ritme en què es preveu que les temperatures pugin no tindria paral·lel durant els últims 10.000 anys. Aquesta és una època geològica que anomenem l'holocè, en la qual els humans estem tenint la nostra edat d'or. Climàticament
parlant, però, aquest període de temps és força
inusual ja que ha estat, i continua sent, molt estable i llarg. Alguns
han apuntat que aquesta estabilitat climàtica és relativa,
i de canvis significatius n'hi ha hagut, i així les civilitzacions
humanes han pogut florir o se n'han anat en orris depenent de si les condicions
ambientals els han estat propícies (deMenocal, 2001). La norma
en el sistema climàtic és el canvi, la inestabilitat. Canvis
de temperatures locals o globals de 2 o més graus de temperatura,
a escales de temps lentes (per sobre de milers d'anys) o molt ràpides
(dins el que és la vida mitjana d'una persona o durant un parell
de generacions), han estat molt freqüents fins ara, i res no fa pensar
que en el futur les coses hagin de ser diferents. Mitjançant l'estudi
dels registres fòssils, en qualsevol escala de temps, es fa ben
palès que el clima de la Terra d'estable no en té res. Aquesta
afirmació fa unes dècades hauria estat profundament debatuda.
Fins a la dècada
dels noranta es pot ben dir que el consens general entre científics
era que la Terra oscil·la entre èpoques relativament fredes
(glacials) i més càlides (interglacials) d'una manera progressiva
i constant, a un ritme de desenes a centenars de milers d'anys sense cap
pertorbació notable a curt termini. Aquests canvis se succeeixen
al mateix ritme en què varia la insolació (variacions en
la radiació de calor del sol) que és funció de paràmetres
astronòmics recollits dins la teoria de Milankovitch. Aquest matemàtic
serbi va demostrar d'una forma convincent com l'aparició de les
èpoques glacials depèn de l'excentricitat de l'òrbita
de la Terra, i de la inclinació i precessió del seu eix
de rotació. Aquests canvis astronòmics són molt constants
i s'han anat repetint des de fa molts milions anys en uns cicles primordialment
de 23.000, 41.000 i 100.000 anys. Fent servir aquesta teoria com a base,
ara es pot predir, en principi, que l'actual període interglacial
s'acabarà d'aquí 50.000 anys, i que el proper màxim
glacial serà d'aquí 100.000 anys, si no es tenen en compte
efectes antropogènics (Loutre and Berger, 2000). Fins fa poc, tot
semblava bastant controlat, quasi de rellotgeria. A la dècada dels
60 als 70, la preocupació era saber quan seria la següent
edat glacial, i poca gent pensava en l'escalfament global (Kukla et al.,
1972). De fet, des de fa uns 6.000 anys les temperatures del mar i la
terra han anat davallant, i això ja és perceptible en el
registre del gràfic 1. La tendència ha estat interrompuda,
de moment, per l'escalfament del segle XX. Es pot dir, generalitzant,
que fins a la dècada dels 90 la majoria de treballs se centraven
en l'estudi de registres climàtics que no podien desxifrar canvis
climàtics de curta durada, d'uns pocs centenars o desenes d'anys.
Si es veia alguna variabilitat a aquestes escales s'atribuïa a l'error
analític, o soroll d'alguna mena, o la comunitat científica
en general no li donava importància. L'estudi dels testimonis
de gel a l'Antàrtida i a Groenlàndia, junt amb l'anàlisi
detallada dels sediments marins i dels llacs amb taxes elevades d'acumulació
de sediments, han revolucionat la nostra manera d'entendre l'evolució
del clima. Primer, per mostrar l'estreta relació entre l'abundància
dels gasos amb efecte d'hivernacle i el clima en escales de milers d'anys,
i segon, per revelar la freqüència amb què es donen
episodis de canvi climàtic abrupte, a escales inferiors a un segle,
tema que es discutirà a la següent secció. El gel dels
casquets polar és, en efecte, l'atmosfera congelada. A l'Antàrtida
hi ha els rastres de l'atmosfera de gairebé l'últim mig
milió d'anys (gràfic 3; Petit et al., 1999). A Groenlàndia,
els testimonis de gel recuperats «només» abasten els
últims 110.000 anys. En part, això es deu al fet que hi
neva més, fet que comporta que els registres de gel de Groenlàndia
siguin de resolució més alta i que fins i tot es pugui mesurar
la variabilitat anual en la composició de l'atmosfera. En el registre
de l'atmosfera de Vostok (amb referència a l'estació russa
d'on s'obtingueren les mostres) a l'Antàrtida, els valors més
alts de gasos amb efecte d'hivernacle (diòxid de carboni i metà)
es troben durant els períodes interglacials, i els més baixos
durant els glacials (gràfic 3). La correlació entre
els valors de metà i diòxid de carboni amb les temperatures
sobre l'Antàrtida (estimades mitjançant la mesura de les
relacions isotòpiques de l'hidrogen del gel) assenyala un estret
lligam entre aquests gasos i el clima, i demostra el dinamisme dels embornals
de carboni oceànics i continentals en resposta als canvis climàtics.
Ara bé, encara no s'entén ben bé com els gasos amb
efecte d'hivernacle interaccionen amb el sistema climàtic. Les
concentracions dels gasos augmenten milers d'anys abans que els grans
casquets polars de les èpoques glacials es desglacin totalment
o parcialment. Així, no està totalment clar si és
el canvi en els gasos amb efecte d'hivernacle o la insolació, o
tots dos factors, la causa del pas d'una època glacial a una d'interglacial
i a l'inrevés. Sigui quin sigui el mecanisme iniciador, tampoc
no està clar què fa que el metà i el diòxid
de carboni fluctuïn d'una manera natural a escales de milers d'anys.
De tota manera, en el context actual de l'increment de gasos amb efecte
d'hivernacle, queda ben palès mirant el gràfic 3, que les
concentracions actuals de diòxid de carboni són les més
altes dels darrers 420.000 anys i, per tant, no tenen cap precedent natural
en tot aquest temps. La concentració de diòxid de carboni
actual és de 365 ppm, mentre que els màxims dels darrers
tres períodes interglacials no ha sobrepassat les 300 ppm, encara
que normalment els valors assolits en èpoques anàlogues
a l'actual són al voltant de 280 ppm, el mateix que les concentracions
preindustrials d'aquest gas. Al ritme actual de creixement del contingut
de diòxid de carboni a l'atmosfera, d'aquí pocs anys, el
creixement d'aquest gas, des del segle XIX, haurà ultrapassat l'increment
que s'observa entre èpoques glacials (200 ppm) i interglacials
(280 ppm) de llarg. Pel que fa al metà, els seus valors actuals
(1600 ppb) ja són més del doble dels valors normals dels
períodes interglacials (700 ppb), i el seu creixement des de l'època
preindustrial ha més que duplicat (900 ppb) el creixement normal
des de la màxima edat glacial fins a l'interglacial (350 ppb).
Per tant, encara que no es prevegin exactament les conseqüències
que es puguin derivar d'això, o no es puguin demostrar, no és
d'estranyar que hi hagi tanta gent preocupada arreu del món pels
nivells creixents de gasos amb efecte d'hivernacle.
Un dels paleoclimatòlegs
internacionalment més reconeguts (Wallace Broecker, de la Columbia
University, als Estats Units) ha descrit el comportament més aviat
inoperant de la nostra societat envers l'increment de gasos amb efecte
d'hivernacle com a poking the angry beast with a stick («burxant
l'animal enrabiat amb un bastó»; http://www.earthinstitute.columbia.edu/library/earthmatters/spring2000/pages/page7.html).
El bastó serien les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle,
i la bèstia, el sistema climàtic, que no sabem com ni quan
reaccionarà, però tard o d'hora ho farà. Així,
mentre científics com Richard Lindzen, del Massachusetts Institute
of Technology, creuen que les preocupacions per l'escalfament mundial
són foc d'encenalls, d'acord amb alguns models climàtics
(vegeu la seva declaració al senat dels Estats Units el maig de
2001, http://www.senate.gov/~epw/lin_0502.htm),
científics com Broecker són part d'un grup de científics
-que a mi em sembla molt considerable- que estan convençuts que
el comportament del sistema climàtic durant l'últim període
glacial ens ensenya que l'increment del diòxid de carboni pot causar
ja no un canvi gradual del clima, sinó una reorganització
completa del sistema climàtic (Broecker, 1997). Una de les coses
que s'han après aquests últims anys és que una relació
causa-efecte no ha d'estar lligada per una relació lineal. El sistema
climàtic no ha de respondre necessàriament d'una manera
immediata a una pertorbació. Així, un factor de canvi pot
començar a variar, però les variables climàtiques
poden continuar inalterades o mostrar poca variació. Això
és així fins que es creua un llindar a partir del qual tot
el sistema es reorganitza ràpidament fins a arribar a una altra
situació de relatiu equilibri, o el canvi de sobte s'accelera sense
motiu aparent fins a arribar a una nova situació. Els models climàtics
han demostrat que el sistema climàtic es pot comportar de forma
no lineal (Stocker, 2000). Fins i tot el sistema climàtic pot tenir
diversos modes estables de funcionament, encara que els factors de canvi
no variïn gaire. Ja fa anys que se sap que la circulació oceànica
pot variar entre diferents modes estables molt ràpidament si, per
exemple, la salinitat superficial de l'Atlàntic Nord davalla per
sota d'uns certs valors (Stommel, 1961). Per exemple, també hi
ha científics que han demostrat amb models que el Sàhara
tant és estable climàticament com a desert o verd, situació
que s'ha donat durant els darrers 10.000 anys (Claussen, 1998). Això
també és rellevant per explicar per què tan sovint
en els registres paleoclimàtics es poden observar, si s'estudien
les mostres escaients i un s'hi fixa, situacions de canvi climàtic
extremadament ràpid, en qüestió de poques desenes o
centenes d'anys. Troballes emblemàtiques sobre això pertanyen
a l'àrea de l'Atlàntic Nord. El 1988, un oceanògraf alemany, Hartmut Heinrich, va publicar un estudi que mostrava com 6 vegades durant l'últim període glacial enormes armades d'icebergs van envair l'Atlàntic Nord, sobretot procedents del Canadà (Heinrich, 1988). En fondre's els icebergs, els materials rocosos que portaven van dipositar-se en el fons marí en una àrea de 3.000 km de banda a banda de l'Atlàntic. El motiu d'aquestes «invasions» és el periòdic col·lapse dels casquets glacials, a l'hemisferi nord, sobretot a Amèrica del Nord, per causes que encara es discuteixen. Un dels molts elements interessants d'aquests episodis de Heinrich, així s'anomenen, és que permeten veure com el sistema climàtic va respondre a una pertorbació de molt curta durada i localitzada, i com se n'esdevingueren canvis climàtics arreu del món. Així, la gran quantitat d'aigua dolça que es va escampar per l'oceà quan els icebergs es van fondre, va fer disminuir la salinitat superficial de l'Atlàntic Nord i en va alterar la circulació superficial i de fondària a tots els oceans del món. Una de les conseqüències
va ser que el transport de calor de baixes latituds cap al pol, representat
pel Corrent del Golf, s'aturés, amb la conseqüent baixada
de temperatures a la regió de l'Atlàntic Nord, per exemple
a Europa. Un cop la salinitat oceànica va pujar a valors normals,
va haver-hi un punt en què la circulació es va restablir
de sobte tal com era abans de cada episodi de Heinrich. Ensems, glaceres
als Andes i Nova Zelanda creixeren i minvaren, el que dóna una
idea de la magnitud i l'abast dels episodis. Aquests canvis tingueren
lloc en qüestió de dècades i així ho indiquen
les oscil·lacions de temperatura de l'aire als testimonis de gel
de Groenlàndia, canvis en el pol·len a Itàlia o canvis
de la velocitat del vent a la Xina, per citar-ne uns exemples (Dansgaard
et al., 1993; Allen et al., 1999). El fet és que tant els models
climàtics com les reconstruccions paleoclimàtiques apunten
que aquesta pertorbació va fer oscil·lar el sistema climàtic,
en aquest cas representat pel sistema oceà-atmosfera entre diversos
modes estables de funcionament en qüestió de dues a quatre
dècades. A més, especialment l'estudi dels testimonis de
gel de Groenlàndia mostren com aquestes oscil·lacions són
molt freqüents (Dansgaard et al., 1993). S'anomenen els cicles de
Dansgaard-Oeschger, un component dels quals serien els episodis de Heinrich
(Bond i Lotti, 1995). Així, s'ha demostrat vastament com la variabilitat
de les temperatures durant l'època glacial va ser molt elevada,
seguint cicles de gairebé 11.000, 6.000 i 1.500 anys. Encara s'ha
d'aclarir la naturalesa precisa d'aquests cicles, que podrien ser semitons
dels cicles astronòmics de l'òrbita de la Terra, o podrien
estar relacionats amb la dinàmica interna dels casquets polars,
amb la variabilitat solar o la circulació atmosfèrica i
oceànica. Particularment important
és que s'ha demostrat que a l'holocè i durant altres cicles
glacials/interglacials anteriors també s'ha trobat que les temperatures
o producció d'icebergs varien en cicles de 1.500 anys (Bond et
al., 1997). Wallace Broecker i d'altres creuen que tots aquests cicles
es deuen a la variabilitat de l'anomenada circulació termohalina
oceànica (Ganapolski and Rahmstorf, 2001). Molt simplificadament,
es pot descriure com si els corrents oceànics fossin una cinta
contínua, que es mou des del sud cap al nord de l'Atlàntic
per la superfície, i a l'inrevés pel fons d'aquest oceà.
El final de la cinta es trobaria cap al nord del mar d'Islàndia,
i l'altre extrem a la vora de l'Antàrtida. La velocitat de la cinta
ve donada pel gradient de salinitat a l'Atlàntic Nord, des de la
superfície cap al fons, que fa que l'aigua de la superfície
sigui més densa que la de sota i, seguint amb un símil simple,
s'enfonsi. La cinta transporta calor des del sud cap al nord del planeta.
Avui dia la cinta està en funcionament, cosa que fa que al nord
d'Europa hi hagi unes condicions molt més favorables per viure-hi
que al Canadà (i. e. a causa del Corrent del Golf). Si s'atura
la cinta, l'Atlàntic Nord i Europa es refreden. Molts paleoceanògrafs
creuen que periòdics canvis en la salinitat superficial de l'oceà
Atlàntic, causats per icebergs o increments de la precipitació,
són normals. Si tenen lloc en períodes interglacials, el
canvi climàtic que se'n deriva és menys important en comparació
amb els derivats d'una successió de períodes glacials. Quina és la implicació de tot això actualment? S'ha proposat que, com a conseqüència de l'escalfament global, les aigües polars superficials esdevindrien més càlides, la qual cosa podria alentir la circulació termohalina en fer decréixer la densitat de l'aigua superficial. A més, s'incrementaria el transport atmosfèric de vapor d'aigua en incrementar-se l'evaporació, que en precipitar faria baixar la salinitat de l'aigua polar. Tot això podria comportar una aturada de la circulació termohalina i una reorganització de la circulació oceànica, amb conseqüències difícils de predir. A països com el Regne Unit, Noruega, els Estats Units i Canadà, entre d'altres, hi ha prou gent preocupada per aquest escenari, que es considera força plausible, com perquè recentment s'estiguin finançant programes de recerca de desenes de milions d'euros per investigar específicament aquest tema (p. e., http://www.nerc.ac.uk/funding/thematics/rcc/). Conclusions: Per què és tan complicat el clima i el seu estudi? Els canvis climàtics no depenen només de l'increment o la davallada dels gasos amb efecte d'hivernacle, sinó que també depenen de la interacció d'elements interns (p. e. atmosfera, hidrosfera, biosfera i criosfera) i externs (p. e. variabilitat de la irradiació solar, insolació, vulcanisme) del planeta, d'una manera que tot just ara estem començant a entendre. És clar, també cal comptar amb l'impacte dels humans sobre l'entorn. A part del gran nombre d'elements de què el sistema està compost, molts d'ells interaccionen a través de processos de realimentació (feedbacks en anglès) negatius o positius, i sovint relacionats d'una manera no lineal. Per tant, per unes condicions donades, pot haver-hi més d'un estat d'equilibri, i la transició entre ells pot ser reversible o irreversible, i sovint ràpida. La sensibilitat del sistema a variacions de qualsevol factor de canvi tampoc no està ben establerta, i no és la mateixa per a tots. Francament,
ens falta encara molta informació per poder comprendre la mecànica
del sistema. Donada aquesta complexitat, l'ús de models matemàtics
resulta imprescindible per sospesar el pes relatiu dels diversos components
del sistema i per poder predir-ne l'evolució més probable.
La veracitat d'aquests models depèn de la contrastació dels
seus resultats amb dades reals.
En definitiva, ens queda bastant camí per recórrer abans no entenguem prou bé els canvis actuals i passats del nostre entorn. A mi em sembla clar, tot i així, que els registres paleoclimàtics mostren que el clima actual està canviant, i que amb la modificació del nostre entorn s'està fent un experiment de resultat incert, ja que les condicions actuals no s'han donat al planeta com a mínim durant els darrers 420.000 anys, i possiblement durant els darrers 25 milions d'anys. Es pot discutir si aquest experiment compta amb el vistiplau de la gent, ja que la majoria continua les seves activitats quotidianes amb ben poca diferència de quan no se sabia gran cosa sobre aquests temes, independentment de la posició pública dels governs. Les possibles conseqüències i els riscs potser no són tan ben entesos per tothom, però de tota manera, ara per ara, aquests tampoc no es poden demostrar d'una manera concloent. Per fer-ho cal continuar investigant d'una manera estratègica, i internacionalment ja hi ha iniciatives per convèncer científics, gestors científics, polítics i la societat en general, que cal modificar les prioritats de la recerca (vegeu, per exemple, documents de l'International Geosphere-Biosphere Programme, com la declaració d'Amsterdam a http://www.sciconf.igbp.kva.se/fr.html). Sembla paradoxal que es doni tan poca importància a investigar la «salut» del planeta, en comparació amb altres temes, quan el nostre benestar en depèn totalment. A més a més, un repte que cal superar per comprendre el sistema climàtic és que els plantejaments tradicionals de recerca són incapaços de copsar la seva veritable complexitat, ja que el sistema climàtic transcendeix els límits en què les ciències naturals estan encara dividides, seguint patrons tradicionals. Per tant, calen nous plantejaments que fomentin la multidisciplinarietat dels científics i la composició dels equips de recerca. A casa nostra és difícil encara de trobar suficients institucions preparades per afrontar aquests reptes, i desenvolupar espais de recerca que eventualment es puguin emmirallar amb centres de referència com el Tyndall Centre for Climate Change Research del Regne Unit o el Potsdam Institute for Climate Impact Research d'Alemanya. En tot cas cal ser optimistes, i l'actual promoció de xarxes de recerca d'excel·lència dins de l'espai català i europeu permeten formar equips de treball amb suficient diversitat de coneixements per anar avançant en aquest camp. Bibliografia
|
| Fòrum de debat | ||
|
||
|
|
||
 |
 |
Medi
Ambient. Tecnologia i Cultura no s'identifica necessàriament
amb l'opinió que expressen els articles signats
|
|
© Departament
de Medi Ambient de la Generalitat de Catalunya
DL: B-44071-91 ISSN: 1130-4022 |
||
