L’efecte hivernacle natural – vapor d’aigua i núvols (3)

La teoria que diu que el recent escalfament global és degut a l’acció de l’home es basa en el fet de que les nostres emissions de gasos d’efecte hivernacle (principalment CO2) causen un augment no gaire important (un 1 % més o menys) de l’efecte hivernacle natural de la Terra. Recordem que l’efecte hivernacle és l’atrapament de radiació infraroja (calor) pel vapor d’aigua, els núvols, el CO2, el metà i altres gasos d'efecte hivernacle. Aquest efecte hivernacle natural fa que la baixa atmosfera sigui més calenta, i que l’alta atmosfera sigui més freda, que el que serien si no existís l’efecte hivernacle.

El paper del CO2 sobre l’efecte hivernacle de l’atmosfera és relativament petit, degut al fet que la quantitat de CO2 a l’atmosfera és molt poc important: només 38 de cada 100.000 molècules d’aire són de CO2. Les emissions humanes fan que cada cinc anys hi hagi una molècula de CO2 més per cada 100.000 molècules d’aire.

L’explicació més corrent per l’escalfament global ens diu que l’emissió de CO2 a l’atmosfera canvia el balanç de radiacions d’energia reduint la capacitat de les radiacions infraroges per sortir cap a l’espai exterior. El balanç d’energia està basat en la teoria de que la radiació del sol que és absorbida per la Terra s’ha d’equilibrar per una quantitat igual de radiació que la Terra emet cap a l’espai exterior. S’ha estimat que d'aquesta quantitat de radiació emesa per la Terra, la radiació infraroja, mitjanada sobre tota la superfície del planeta durant una quants anys, es manté de manera natural a un valor de 235 watts per metre quadrat (W/m2), segons es pot veure a la figura.

Així, es pensa que les emissions de gasos d’efecte hivernacle per l’home han modificat aquest balanç. Des del inici de la revolució industrial, s’estima que el valor normal de 235 W/m2 s’ha reduït de 1,6 W/m2. Tenint en compte que l’escalfament que s’ha produït aquests darrers anys és suposadament en resposta a aquest desequilibri, es pot estimar que avui dia encara queda 0,8 W/m2 de desequilibri. Es a dir, com que el desequilibri continua existint, la baixa atmosfera continuaria escalfant-se per anar recuperant l’equilibri perdut, encara que la humanitat parés de produir gasos d’efecte hivernacle. Aquesta és l’explicació actualment més acceptada de la teoria de l’escalfament global produït per l’home.

Com podem saber que aquest desequilibri existeix realment? En realitat, no ho sabem. Els instruments que mesuren els components radiatius de la Terra des de l’espai no són suficientment precisos per mesurar el petit desequilibri que es suposa que existeix. Aquest desequilibri és un càlcul teòric. Alguns autors, per fer-nos càrrec de la precisió d’aquest càlcul teòric, en comptes d’aquests 235 W/m2 donen valors de 240 W/m2. La imprecisió del balanç és més important que l’efecte de l’augment del CO2!!!

Podem també sorprendre’ns al comprovar que l’efecte directe d’aquest desequilibri degut a les emissions humanes de gasos d’efecte hivernacle (sovint anomenat “forçament radiatiu”) sobre les temperatures globals sigui relativament petit. Si tota la resta del sistema climàtic no variés, l’efecte de multiplicar per dos la concentració de CO2 (cosa que probablement passarà a finals de segle) causaria menys d’un grau d’escalfament da la superfície terrestre. Recordem que el que la humanitat afegeix a l’atmosfera és només una molècula de CO2 per cada 100.000 molècules d’aire cada cinc anys: podem creure que un augment tan petit pugui tenir efectes catastròfics?

Es evident que un escalfament de menys d’un grau durant el segle XXI no preocuparia ningú, si això s’acabés aquí. El problema és que tota la resta del sistema climàtic variarà. L’atmosfera sense cap dubte reaccionarà d’alguna manera a l’augment del CO2 en termes de canvis en la quantitat de núvols, de vapor d’aigua, de precipitacions, etc. La pregunta clau és, com reaccionarà?


Retroalimentacions

Gairebé tota la incertesa científica sobre el canvi climàtic degut a l’efecte de l’home està relacionat a com respondrà el sistema climàtic a la petita tendència a l’escalfament (menys d’un grau). L’atmosfera podria disminuir aquesta tendència a l’escalfament mitjançant “retroalimentacions negatives”, per exemple, augmentant la quantitat de núvols de la baixa atmosfera. O bé podria amplificar aquesta tendència a l’escalfament mitjançant “retroalimentacions positives”, per exemple, augmentant la quantitat de vapor d’aigua continguda a l’atmosfera (el vapor d’aigua és el principal gas d’efecte hivernacle), o bé augmentant els núvols de l’alta atmosfera.

La majoria dels models d’ordinador sobre el clima donen retroalimentacions positives, que amplifiquen l’efecte directe de l’augment del CO2 sobre l’escalfament (menys d’un grau cap al 2100) d’una manera que fa por: alguns arriben fins i tot a predir un augment de 10 graus cap al 2100.

Conseqüentment, és essencial pels científics el determinar la sensibilitat del sistema climàtic (és a dir, la resposta de l’atmosfera) al forçament radiatiu dels gasos d’efecte hivernacle que anem posant a l’atmosfera.

En un pròxim capítol ens dedicarem a veure el que realment es sap sobre aquesta sensibilitat del sistema climàtic.