La sensibilitat del clima a la concentració del CO2 atmosfèric

Sembla que, amb la crisi econòmica, les preocupacions per les conseqüències del canvi climàtic han perdut importància. Però el canvi climàtic segueix.

El fet és que les emissions de CO2 continuen augmentant, i que la concentració de CO2 a l’atmosfera també. La mitjana de l’any 2012 d’aquesta concentració va ser de 393,8 ppm (parts per milió), mentre que la de l’any 2001 va ser de 391,6. En un any, la concentració de CO2 ha augmentat de 2,2 ppm. Pel que li sembli que això no és gaire, aquest augment equival a 18.500 milions de tones de CO2.

L’any 1959 la concentració mitjana de CO2 a l’atmosfera va ser de 316,0 ppm, el que vol dir que, des de llavors, l’atmosfera té 653.000 milions més de CO2 que l’any 1959, que va ser el primer any del que es tenen mesures fiables.

No es tenen encara les dades de les emissions de CO2 a l’atmosfera de l’any 2012. L’any 2011 varen ser de 33.900 milions de tones, mentre que, segons l’augment de la concentració de CO2 de l’atmosfera, que ve ser de 2,1 ppm, només van anar 17.700 milions de tones a l’atmosfera, un 47 % del total de les emissions. Des de l’any 1990 fins el 2011, han anat a parar a l’atmosfera un 44 % de les emissions de CO2. La resta van ser absorbides pel mar o bé per la biomassa. Veiem que les emissions augmenten any rere any.

El problema del CO2 que va al mar és que augmenta l’acidesa de l’aigua, disminuint la possibilitat pels animals marins de produir carbonat de calci, matèria primera de les closques. Això pot disminuir la vida marina, ja que el plancton, base de tota la cadena alimentària marina, tindrà un desenvolupament més difícil. Però ens limitarem avui al seu efecte sobre la temperatura global.

Les temperatures mitjanes globals estan augmentant, com tothom sap. En el gràfic podem veure les temperatures mitjanes anuals globals des de l’any 1880 fins l’any passat. Del 1880 al 1930, la temperatura es va mantenir relativament constant, en mitjana decadal (de cada deu anys) entre 13,6 i 13,7 ºC. Del 1930 al 1980, la temperatura mitjana decadal es va mantenir entre 13,85 i 13,95 ºC. Després, a cada dècada hi veiem un augment de temperatura, arribant a la dècada 2000-2009 a gairebé 14,5 ºC. Podem dir, doncs, que la temperatura ha augmentat de 0,8 a 0,9 ºC des de els anys 1880-1930 fins ara.

Les autoritats estan tractant de contenir l'escalfament global per sota dels 2 ºC, que és l’augment de temperatura que molts científics consideren com “suportable”. Aquesta xifra és i ha estat molt qüestionada, tant pels que diuen que un augment de 2 ºC serà ja massa per poder mantenir la societat, com pels que diuen que un augment de 2 ºC serà imperceptible. Els uns anuncien desastres climàtics que podran afectar la producció d’aliments, els altres diuen que no passarà res.

La pregunta que ens podem fer és: quan arribarem a aquest augment de 2 ºC, del que ja n’hem consumit de 0,8 a 0,9 ºC?. Dit d’una altre manera, a quina concentració de CO2 la temperatura mitjana global del planeta arribarà a 15,7 ºC? Per això fa falta saber la sensibilitat del clima a la concentració de CO2, problema complicat, ja que l’efecte del CO2 sobre el clima no és directe, sinó que està sotmès a moltes “retroaliemtacions”, tant positives com negatives. Per exemple, un augment de la temperatura augmenta l’evaporació de l’aigua del mar. Però, augmenta la humitat? Perquè es pot augmentar l’evaporació, augmentar la humitat, augmentar els núvols i ploure més. Avui, no se sap quantificar com es formen els núvols ni com es forma la pluja. A més humitat, com que el vapor d’aigua és un gas d’efecte hivernacle, augmenta la temperatura (retroalimentació positiva), però a més núvols baixos, menys radiació solar arriba a la superfície de la terra i baixa la temperatura (retroalimentació negativa).

De manera que els càlculs d’aquesta sensibilitat del clima al CO2 atmosfèric no són ni senzills ni fiables. Segons l’IPCC (grup de les Nacions Unides sobre el canvi climàtic), si la concentració de CO2 atmosfèric augmenta el doble, la temperatura global augmentarà de 2 a 4,5 ºC, amb una mitjana més probable de 3 ºC. Com que la concentració de CO2 entre els anys 1880 i 1930 s’estima que era d’unes 290 ppm, el dia que la concentració arribi a 580 ppm, ja haurem sobrepassat, i de molt, els 2 graus que semblen el límit suportable. Amb un augment de més de 2 ppm per any, arribarem a aquesta concentració de 580 ppm abans de l’any 2100. Ja serà massa tard, ja que assoliríem els 2 ºC fatídics probablement abans de l’any 2050.

Tot depèn, doncs, de la fiabilitat d’aquests càlculs sobre la sensibilitat del clima a la concentració de CO2.

The Research Council of Norway acaba de publicar una nova i, probablement, millor estimació. "En el nostre projecte hem treballat en descobrir l'efecte global de tots els mecanismes de retroalimentació coneguts", diu el director del projecte Terje Berntsen, que és professor a la universitat del departament d'Oslo de Geociències i investigador sènior del Center for International Climate and Environmental Research (CICERO), situat a Oslo.

"Utilitzem un mètode que ens permet veure tota la Terra com un" laboratori "gegant on la humanitat ha estat duent a terme un experiment col·lectiu a través de les nostres emissions de gasos d'efecte hivernacle i les partícules, la desforestació i altres activitats que afecten el clima".

Per a la seva anàlisi, el professor Berntsen i els seus col·legues han introduït en el seu model tots els factors que contribueixen als forçaments climàtics induïts per l'home des de 1750. A més, van entrar les fluctuacions en el clima causats per factors naturals, com les erupcions volcàniques i l'activitat solar. També van entrar els mesuraments de les temperatures preses en l'aire, a terra, i en els oceans.

Els investigadors van utilitzar un model climàtic simple que repeteix els càlculs milions amb la finalitat de formar una base per a l'anàlisi estadístic. Càlculs molt avançats basats en l'estadística Bayesiana (*) es van dur a terme pels estadístics al Centre de Computació de Noruega.

Quan els investigadors de CICERO i el Centre de Computació de Noruega aplicar el seu model i els seus mètodes estadístics per analitzar les lectures de temperatura de l'aire i de l'oceà per al període que acaba el 2000, van trobar que la sensibilitat del clima a una duplicació de la concentració de CO2 atmosfèric és molt probable que sigui 3,7 °C, que és una mica més grossa que la del pronòstic de l'IPCC.

Però quan els investigadors van entrar en el model les temperatures i altres dades de la dècada 2000-2010 es van sorprendre, ja sensibilitat climàtica es va reduir a 1,9 °C.

Aquest augment de la temperatura només s'assolirà després que s'arribi a un nivell doble de la concentració de CO2 (en comparació amb la del període 1880-1930) i que es mantingui aquest nivell durant un temps prolongat, perquè els oceans retarden l'efecte d’escalfament diverses dècades.

Si aquest nou estudi tingués raó, i la sensibilitat climàtica a un augment del doble de la concentració de CO2 atmosfèric fos “només” de 1,9 ºC, minimitzaria molt la possibilitat d’un canvi climàtic “insuportable” durant el segle XXI. Si no, com que les emissions de CO2 no tenen pas l’aire de disminuir, podem dir que estarem ben fotuts d’aquí a pocs anys.

(*) Els seguidors de l'estadística tradicional només admeten probabilitats basades en experiments repetibles i que tinguin una confirmació empírica mentre que els anomenats estadístics bayesians permeten probabilitats subjectives. El teorema de Bayes pot servir llavors per indicar com hem de modificar les nostres probabilitats subjectives quan rebem informació addicional d'un experiment.