Temperatura versus CO₂ - la visión global

Cuando se habla del 'Cambio Climático' es bueno tener una comprensión de cómo ha cambiado el clima de la Tierra en el pasado. Eso nos dará una referencia para decidir si los cambios actuales son normales o no.

Las temperaturas globales han variado mucho en los últimos 500 millones de años. Dependiendo de la escala de tiempo utilizada, la temperatura actual es fría o caliente, por lo que cuando se quiera saber la "temperatura normal" se tendrá que indicar qué escala de tiempo está utilizando.

El papel del CO₂ ha sido muy discutido durante el último siglo. En 1970, los científicos estaban convencidos de que el efecto invernadero del CO₂ ya estaba saturado, incluso en concentraciones medidas al comienzo de la Revolución Industrial (1850), cuando el CO₂ estaba en alrededor de 300 partes por millón. La saturación significa que la adición de más CO₂ no tiene un efecto mensurable en las temperaturas globales.
Más tarde, algunos científicos del clima comenzaron a dudar de este hecho aunque nunca probaron lo contrario, por lo que es importante incluir mediciones de la concentración de CO₂ o aproximaciones en esta visión global.

La escala de tiempo geológica - 570 millones de años

En esta escala de tiempo observamos las mayores fluctuaciones climáticas. Se formaron continentes y las corrientes oceánicas cambiaron en el proceso.
Las temperaturas eran muy altas, entre 15 y 20 °C más altas que en la actualidad. Durante la mayor parte de este período, no se midieron temperaturas bajo cero en ningún lugar de la Tierra, por lo que los casquetes polares estuvieron ausentes.
Los niveles de CO₂ fueron muy altos, por encima de 5.000 partes por millón durante la mayor parte de este período. Eso es 12 veces mayor que los niveles actuales. La vida en la Tierra floreció, los continentes estaban cubiertos de espesos bosques y en los océanos, los arrecifes de coral comenzaron a crecer. Los depósitos de carbono se crearon en forma de sedimentos oceánicos profundos, rocas carbonosas y combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural.


Está muy claro que, visto en esta escala de tiempo, tanto las temperaturas como las concentraciones de CO₂ actuales son extremadamente bajas. Al mismo tiempo, no existe una correlación clara entre la temperatura y los niveles de CO₂. Otros factores como la formación de continentes, el volcanismo y las corrientes oceánicas dominaron los cambios climáticos.

La escala de tiempo del Cuaternario - 2,5 millones de años

Esta escala de tiempo está marcada por la última y actual edad de hielo.

En este período se han definido más de 30 períodos glaciales. Estos períodos glaciales están separados por interglaciales, cada uno de los cuales dura alrededor de 10 mil años. El Holoceno es el actual interglacial en el que vivimos.
En un ciclo completo de glaciación, las temperaturas medias mundiales fluctúan alrededor de 12 °C entre el mínimo glacial más profundo y el óptimo interglacial más cálido.
Durante todo este período de 2,5 millones de años, ambas regiones polares de la Tierra presentan hielo terrestre permanente. Como resultado de las glaciaciones, la capa de hielo del Polo Norte puede llegar tan al sur como las ubicaciones actuales de Nueva York y Londres.
En la figura anterior se observan los tres últimos ciclos glaciales.
Visto en esta escala de tiempo, vivimos actualmente en un período cálido que ha permitido que los humanos se desarrollen. Sin embargo, observamos que el interglacial actual no es tan cálido como los anteriores. Las temperaturas actuales no son extremas en un contexto cuaternario.

Durante el Cuaternario, la concentración de CO₂ y la temperatura se han seguido de cerca. Esto plantea la cuestión de causalidad y efecto.
Si seguimos la hipótesis "oficial" de los gases de efecto invernadero, publicada en los distintos informes del IPCC, la temperatura sigue a la concentración de CO₂. Entonces, la relación sería:


Eso deja una gran pregunta: ¿Qué causó que la concentración de CO₂ se comportara de esta manera? ¿Qué fuerza cíclica liberó el carbono de sus depósitos naturales como sedimentos de aguas profundas, rocas carbonosas, depósitos de combustibles fósiles y CO₂ disuelto en el agua de mar?
¿Tenemos evidencia de.... algo así como erupciones volcánicas cíclicas, que se repiten cada 100 mil años? Misteriosas corrientes oceánicas verticales cíclicas que transportan sedimentos ricos en carbono a la superficie cada 100 mil años? ¿O vida inteligente que aparece cada 100 mil años, quemando combustibles fósiles para luego desaparecer?
No. No parece haber una respuesta lógica a esta pregunta.

Si tomamos la relación CO₂-temperatura al revés, obtenemos la siguiente línea de razonamiento:


Ahora todo encaja.
Los Ciclos de Milankovitch son pequeñas alteraciones en la órbita de la Tierra alrededor del Sol, como la orientación del eje terrestre (precesión), la excentricidad y las variaciones en la inclinación axial que crean variaciones cíclicas en la entrada de energía solar. Estas influencias externas dan lugar a las fluctuaciones cíclicas de la temperatura conocidas como glaciales e interglaciales, más o menos de la misma manera en que la inclinación axial de la Tierra crea las estaciones, pero con una duración de ciclo mucho mayor.
Los océanos cálidos pueden contener menos CO₂. Así, cuando los océanos se calientan, el CO₂ de los océanos se libera a la atmósfera.
Como los niveles de CO₂ son extremadamente bajos al inicio de cada ciclo de calentamiento, muy por debajo del punto de saturación de su efecto invernadero, podría haber una pequeña retroalimentación positiva del calentamiento inducido por el CO₂ que ayuda a los otros factores naturales a sacar a la Tierra de cada glaciación. Pero cuando la temperatura de concentración de CO₂ alcanza un cierto nivel, el calentamiento se detiene.

Debemos concluir que la concentración de CO₂ sigue la temperatura. Las fluctuaciones de temperatura son la causa, las variaciones de nivel de CO₂ son la consecuencia.

Para darle un poco de perspectiva a la figura, el moderno pico de concentración de CO₂ se incluye en el extremo derecho del gráfico. Está bastante claro que los niveles de CO₂ han explotado en los últimos 100 años, completamente fuera de sincronía con la variación natural. Lo más probable es que este aumento se deba a las emisiones humanas. El carbono almacenado en forma de combustibles fósiles se libera, utilizando su energía química para el desarrollo humano: producción de alimentos, transporte, medicina y otras mejoras en el bienestar humano.
Aunque los niveles de CO₂ han aumentado en casi un 50%, no hay un aumento correspondiente en las temperaturas mundiales. Más sobre el Período de Calentamiento Moderno más adelante en este artículo.

La escala de tiempo del Holoceno - 10 mil años

Hace quince mil años, las temperaturas globales comenzaron a subir cuando la Tierra salió del último período glacial.

Bienvenidos al Holoceno!

Este interglacial ha dado a la raza humana la oportunidad de desarrollarse como nunca antes.
El Holoceno Óptimo se alcanzó hace 8 mil años con temperaturas alrededor de 4 °C más altas que las actuales. Desde entonces, las temperaturas han ido bajando constantemente, con altibajos como el Período Cálido Minoico (hace 3.500 años), el Período Cálido Romano (hace 2.000 años), el Período Cálido Medieval (hace 1.000 años) y la Pequeña Edad de Hielo que terminó hace 200 años.
A esta escala, vivimos en un período frío que se recupera de los extremos de la Pequeña Edad de Hielo. Más del 90% del Holoceno ha sido más cálido que hoy.

El Calentamiento Moderno - 200 años

Las temperaturas se están recuperando del período más frío del Holoceno, la Pequeña Edad de Hielo, por lo que ha habido cierto calentamiento en los últimos 200 años.
Ha habido intervalos con una clara correlación entre el CO₂ y la temperatura, pero durante dos períodos, desde 1940 hasta 1975 y desde 2000 hasta ahora, la correlación ha sido inversa. Aumento de las concentraciones de CO₂ junto con la caída de las temperaturas.
Esto está en contradicción con la hipótesis del CO₂.

Conclusiones

Mira los hechos sin prejuicios.

Tom van Leeuwen, noviembre de 2018.