Gobernar el Clima: Cambio Climático Antropogénico

Las revueltas del cielo: Una historia del cambio climático.

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Cambio Climático Antropogénico

El cambio climático antropogénico se refiere a las alteraciones del clima resultantes de las actividades humanas. Es crucial adaptar las ciudades, infraestructuras y territorios para disminuir la vulnerabilidad de los sistemas naturales y humanos frente a los impactos del cambio climático, considerando el conocimiento actual del clima y su proyección futura a través de modelos climáticos.

¿Cómo tomamos conciencia por primera vez del efecto del hombre sobre el clima mundial?

A principios del siglo XIX, Joseph Fourier (1768-1830) estableció que la temperatura de la superficie de la Tierra dependía, por un lado, de la cantidad de radiación solar absorbida y, por otro, de la forma en que la Tierra se enfriaba emitiendo radiación infrarroja al espacio. Mencionó que esta temperatura de la superficie podía variar como consecuencia de los cambios en la distancia entre la Tierra y el Sol, las actividades humanas y los fenómenos naturales.

A finales del siglo XIX, empezaron a surgir pruebas de que en el pasado se habían alternado épocas glaciales y periodos interglaciares, y había dos teorías que competían por explicarlo: una basada en las variaciones de la radiación solar y otra en los cambios en la concentración atmosférica de dióxido de carbono (CO2), uno de los principales gases de efecto invernadero.

Ahora sabemos que es necesario tener en cuenta estos dos factores, que desempeñan un papel fundamental en el cambio climático. Svante Arrhenius (1859-1927), defensor de la segunda teoría, partía de la base de que la concentración de CO2 había variado de forma natural en el pasado e indicaba que podría cambiar en el futuro como consecuencia de la actividad humana, provocando cambios de temperatura de varios grados centígrados.

El punto de inflexión en la década de 1960

La hipótesis de Arrhenius fue inicialmente muy criticada y no fue hasta la década de 1960 cuando se produjeron dos importantes avances científicos en su apoyo. Por un lado, las mediciones realizadas por Charles Keeling (1928-2005) mostraron que la concentración de CO2 en la atmósfera estaba aumentando, y posteriormente se demostró que este aumento se debía a la actividad humana. Por otro lado, los cálculos realizados por Syukuro Manabe (nacido en 1931) - que, junto con Klaus Hasselmann, recibió el Premio Nobel de Física en 2021 por "la modelización física del clima de la Tierra y por cuantificar su variabilidad y predecir de forma fiable el calentamiento global" - revelaron que una duplicación de la concentración de CO2 desequilibraría el balance de radiación de la Tierra lo suficiente como para elevar la temperatura del planeta varios grados.

Los primeros modelos climáticos estaban entonces en pañales y, en 1979, Jule Charney (1917-1981) coordinó un informe de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos que estimaba que la sensibilidad climática, es decir, el aumento de la temperatura media de la superficie terrestre en respuesta a una duplicación de la concentración de CO2, era de 3°C ± 1,5.

Alerta climática

Para estimar las tendencias pasadas de las temperaturas medias de la superficie terrestre, varios equipos científicos se dedicaron a recopilar y analizar el mayor número posible de mediciones, una tarea difícil debido, entre otras cosas, al número de mediciones y a la diversidad de prácticas y técnicas utilizadas a lo largo del tiempo para obtener los datos. A partir de los años 90, se fue demostrando que la temperatura media de la superficie terrestre estaba aumentando y que ello se debía esencialmente al incremento de la concentración de CO2 resultante de la combustión de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas).

En 1988, la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) crearon el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). Su principal objetivo es evaluar y sintetizar los trabajos científicos sobre el cambio climático. El papel esencial que desempeñan las actividades humanas en el cambio climático en curso, un calentamiento de varios grados en los próximos cien años si no se toman medidas enérgicas, y las graves consecuencias que se derivan, están pasando gradualmente del estatus de hipótesis al de previsiones casi seguras a medida que el IPCC publica sus informes. La alerta climática ha sonado y los trabajos de evaluación de las posibilidades de acción para limitar los cambios futuros y adaptarse a ellos se están desarrollando para fundamentar las decisiones que hay que tomar.

Negociaciones sobre el clima

Dado que el cambio climático afecta a todos los países, los gobiernos han ido creando organizaciones internacionales para proporcionar un marco a los esfuerzos para hacerle frente. La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) se adoptó en la Cumbre de la Tierra celebrada en Río de Janeiro en 1992. Desde 1995 se celebra cada año una Conferencia de las Partes (COP) de este acuerdo para hacer balance de los conocimientos científicos y negociar nuevos acuerdos. El primero de ellos, el Protocolo de Kyōto, se inició en 1997 con el objetivo de reducir la cantidad de gases de efecto invernadero emitidos por los países desarrollados en al menos un 5% de sus niveles de 1990 entre 2008 y 2012. El acuerdo se vio debilitado por la negativa de los Estados Unidos de América a ratificarlo, a lo que siguió la retirada de Canadá en 2012.

Tras varios años de duras negociaciones, se firmó un nuevo acuerdo en la COP 21 (21ª Conferencia de las Partes) celebrada en París en 2015, con el objetivo a largo plazo de contener el aumento de la temperatura muy por debajo de los 2 0C, y lograr la neutralidad del carbono en la segunda mitad del siglo XXI. La COP 26, celebrada en noviembre de 2021 en Glasgow (Escocia), ultimó las normas de aplicación del Acuerdo de París (2015) y pidió a todos los países que revisaran sus ambiciones a partir de 2022 para ajustarlas a las trayectorias de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero compatibles con el objetivo del acuerdo. La COP 26 también se centró en cuestiones de financiación Norte-Sur.

¿Ha influido ya la humanidad en el clima mundial?

La temperatura de la superficie de la Tierra siempre ha fluctuado. Esta temperatura se ajusta para que la energía que la Tierra gana absorbiendo radiación solar sea igual a la energía que pierde emitiendo radiación infrarroja al espacio. La radiación solar absorbida depende de la radiación emitida por el Sol, de la forma en que es absorbida y reflejada por la Tierra y de la distancia entre la Tierra y el Sol. La emisión de radiación infrarroja depende de la temperatura de la Tierra y del efecto invernadero, al que contribuyen diversos gases aunque estén presentes en bajas concentraciones (menos del 1%). Los principales gases de efecto invernadero son, por orden de importancia: el vapor de agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2), el ozono (O3) y el metano (CH4).

Alteraciones antropogénicas

La concentración de CO2 en la atmósfera se mide directamente desde finales de la década de 1950 mediante muestreos continuos del aire en varios lugares, complementados con mediciones por satélite desde la década de 1990. Ha pasado de 315 partes por millón en volumen (ppmv; aquí, el número de moléculas de CO2 por millón de moléculas de aire) en 1958 a 415 ppmv en 2020. Es prácticamente uniforme en toda la superficie del globo y en todo el espesor de la atmósfera. Analizando las burbujas de aire atrapadas en el hielo, podemos retroceder más en el tiempo y estimar la concentración de CO2 en diferentes épocas. Ésta ha variado entre 280 y 300 ppmv a lo largo de los últimos 800.000 años y era de 280 ppmv al inicio de la era industrial (hacia 1850). Hay que remontarse al Plioceno (hace entre 5,3 y 2,5 millones de años) para encontrar concentraciones de CO2 comparables a las actuales.

Varios métodos (composición isotópica del carbono en el aire, diferencia interhemisférica en la concentración de CO2, estimación de diferentes flujos de carbono, etc.) permiten demostrar sin ambigüedad que el aumento registrado desde mediados del siglo XIX se debe principalmente a la combustión de combustibles fósiles como consecuencia de las actividades humanas. Alrededor de la mitad del CO2 emitido ha sido absorbido por el océano y por las plantas, lo que significa que el aumento de la concentración de CO2 sería el doble si no existieran estos "sumideros" naturales, que almacenan parte del carbono emitido. El desequilibrio energético, conocido como forzamiento radiativo, provocado por este aumento del CO2 desde el inicio de la era industrial es de 2,1 vatios por metro cuadrado (W-m-2). Se trata de la perturbación más importante causada por las actividades humanas.

Para los demás gases de efecto invernadero, la medición del forzamiento radiativo durante el mismo periodo arroja los siguientes valores: 0,55 W-m-2 para el metano; 0,4 W-m-2 para los halocarbonos; 0,4 W-m-2 para el ozono; 0,2 W-m-2 para el óxido nitroso. A diferencia de otros gases, el ozono no tiene una concentración uniforme en la atmósfera. Se encuentra principalmente en la estratosfera (ozono estratosférico), entre 15 y 50 kilómetros sobre el nivel del mar, donde su concentración ha disminuido ligeramente, sobre todo sobre la Antártida. También está presente cerca de la superficie terrestre, en la troposfera (ozono a nivel del suelo), donde su concentración ha aumentado.

Las actividades humanas también producen pequeñas partículas en el aire llamadas aerosoles. Éstos son el resultado de las reacciones químicas de los gases emitidos por las actividades humanas. Los más importantes desde el punto de vista climático son los aerosoles de sulfato, que proceden de los compuestos de azufre emitidos durante la combustión de combustibles fósiles. Estos aerosoles reflejan parte de los rayos solares hacia el espacio (de lo contrario serían absorbidos por la superficie) y enfrían la Tierra. Su forzamiento radiativo es, por tanto, negativo, a excepción de los aerosoles que contienen hollín, que absorben la radiación solar. En total, el forzamiento radiativo actual de todos los aerosoles se estima en -1,1 W-m-2.

Perturbaciones naturales y retroalimentaciones

Las perturbaciones naturales, como las variaciones de la energía solar recibida por la Tierra o las erupciones volcánicas, también influyen en el clima. En escalas de tiempo inferiores a unos pocos miles de años, el movimiento relativo de la Tierra y el Sol cambia lo suficientemente poco como para considerarse estable. La cantidad de energía emitida por el Sol varía en periodos que van desde unos pocos días hasta varios miles de años, con un ciclo muy marcado de once años. Durante las erupciones volcánicas muy fuertes, algunos de los aerosoles que se forman pueden permanecer en la estratosfera durante meses o incluso años. Estos aerosoles reflejan la radiación solar y tienden así a enfriar la Tierra. Estas perturbaciones naturales han influido en el clima, sobre todo en la Edad Media, pero su forzamiento radiativo es insignificante comparado con el debido a la actividad humana en los últimos ciento cincuenta años.

El vapor de agua y las nubes influyen mucho en el balance radiativo de la Tierra, pero no se disponía de mediciones para estimar su evolución antes de la era de la observación espacial. Desde finales de los años setenta, se ha producido un aumento de la concentración de vapor de agua. En cuanto a la nubosidad global, aún no es posible determinar una tendencia debido a la falta de mediciones precisas durante un periodo suficientemente largo. El valor medio y la distribución geográfica del vapor de agua y de la concentración de nubes dependen sobre todo del clima y, en particular, de la circulación atmosférica.

Aunque las actividades humanas pueden tener un efecto local -a través del regadío o de las torres de refrigeración de las centrales térmicas, por ejemplo-, no modifican directamente la distribución de las nubes y del vapor de agua a gran escala, ya que estos dos elementos forman parte integrante del sistema climático, sino indirectamente: el aumento observado de la concentración media de vapor de agua procede del aumento de la temperatura provocado inicialmente por el aumento de la concentración de CO2 y otras perturbaciones antropogénicas. A esto se añaden las variaciones locales debidas a los cambios en la circulación atmosférica. En conjunto, estos factores producen un efecto invernadero adicional de alrededor de 1,5 W-m-2 y, por tanto, un aumento adicional de la temperatura. Esto se conoce como retroalimentación climática, que en este caso es positiva porque amplifica el cambio de temperatura.

Cálculo del cambio climático

Los modelos climáticos digitales pueden variar enormemente en complejidad (véase Modelización del clima). Los modelos más completos -también conocidos como modelos de circulación general o modelos del sistema terrestre- están compuestos por un modelo atmosférico del mismo tipo que los utilizados para predecir el tiempo en unos días -lo que se conoce como predicción meteorológica- acoplado a un modelo de la superficie continental, del océano y del hielo marino, todo ello adaptado a las necesidades de los estudios climáticos.

Estos modelos pueden utilizarse para simular tanto la variabilidad interna del clima como la respuesta de éste a los forzamientos, ya sean naturales o provocados por el hombre. Partiendo de un clima cercano al del periodo preindustrial (1850), estos modelos indican una temperatura "globalmente" estable -es decir, que puede variar de un año a otro pero que no muestra una tendencia al calentamiento o al enfriamiento a largo plazo- si no se tiene en cuenta ningún forzamiento, o sólo los forzamientos naturales (Sol y volcanes). En cambio, muestran un calentamiento próximo al observado si se tienen en cuenta las perturbaciones naturales y antropogénicas.

El efecto de cada uno de los forzamientos sobre el cambio de temperatura se calcula realizando simulaciones en las que los forzamientos se añaden uno a uno. La incertidumbre de los valores calculados se estima repitiendo estos experimentos numéricos con diferentes modelos. El clima es un sistema caótico que fluctúa incluso sin los forzamientos descritos anteriormente. Esta variabilidad interna se estima repitiendo las simulaciones con estados ligeramente diferentes del clima en la época preindustrial. Todos estos resultados llevan a la conclusión de que el calentamiento global de las últimas décadas se debe esencialmente a las actividades humanas. Los forzamientos naturales y la variabilidad interna -que pueden agruparse bajo el epígrafe de "variabilidad natural"- sólo desempeñan un papel menor.

La importancia relativa de la variabilidad natural del clima y de las variaciones debidas a las actividades humanas depende mucho de las escalas espaciales y temporales consideradas. En el caso de un fenómeno climático aislado, ya sea una ola de calor o de frío, una sequía o un aguacero torrencial, es imposible determinar de forma absoluta si se debe a la variabilidad natural o a una perturbación humana. Es analizando la recurrencia de un tipo de fenómeno climático como podemos determinar si existe o no una tendencia y cuáles son sus causas. Para ello, se necesitan periodos de observación de al menos treinta años, a veces más, sobre todo si estamos ante un acontecimiento local o extremo.

El calentamiento global actual (en torno a 1,1°C con respecto a 1850) va acompañado de cambios en otras muchas variables climáticas: aumento del nivel del mar, deshielo de los glaciares y de la capa de hielo de Groenlandia, reducción de la extensión del hielo marino del Ártico y descenso de las zonas cubiertas de nieve, variaciones en las precipitaciones, aumento del vapor de agua, etc. Y más allá del clima, también estamos observando cambios en la forma en que está cambiando el clima de la Tierra. Y más allá del clima, también estamos observando cambios en los ecosistemas.

¿Cuál podría ser la magnitud del futuro cambio climático?

Para estudiar el cambio climático futuro, utilizamos escenarios que describen la posible evolución de nuestras sociedades en términos de demografía, tecnologías, modos de producción y consumo de bienes y servicios, comercio internacional, etc. Cada uno de estos escenarios corresponde a un cambio en las perturbaciones antropogénicas (emisiones de gases de efecto invernadero o de gases químicamente reactivos, deforestación o reforestación, etc.). Nos interesan periodos de tiempo de cincuenta a trescientos años, y el IPCC utiliza ampliamente el periodo comprendido entre ahora y 2100. El objetivo es predecir "qué ocurriría si" las perturbaciones antropogénicas evolucionaran de diferentes maneras.

Generalmente se realiza una estimación inicial de la evolución futura de los forzamientos radiativos y del calentamiento resultante para cada escenario utilizando modelos muy simplificados: cuanto mayores sean las perturbaciones, mayores serán los forzamientos radiativos y mayor el calentamiento futuro. Los modelos climáticos complejos proporcionan una información más precisa y completa. Simulan cómo evoluciona el tiempo hora a hora y en toda la superficie del globo: temperatura, lluvia, nieve, viento, nubes, sol, etc. Como son costosos en términos de recursos informáticos y difíciles de aplicar, sólo se utilizan para un subconjunto de escenarios representativos (normalmente de 3 a 5).

El uso y la interpretación de estas simulaciones climáticas requieren un análisis crítico por dos razones principales. La primera es que el clima no es perfectamente predecible: existen fluctuaciones aleatorias debidas a su variabilidad interna. Las olas de frío que se producen episódicamente a pesar del calentamiento global son una ilustración de esta variabilidad interna. La segunda razón es que los modelos climáticos tienen defectos y limitaciones intrínsecas. El análisis se basa en el uso de diferentes modelos climáticos, consideraciones teóricas, estudios paramétricos y comparaciones entre modelos y observaciones para el clima actual, su evolución reciente y la del pasado (paleoclimas).

El cambio climático en diferentes escenarios de cambio social

Sabemos con certeza que la tendencia actual al calentamiento continuará si las emisiones de gases de efecto invernadero siguen aumentando, y que para limitar el calentamiento a menos de 2 0C, es necesario reducir estas emisiones de forma muy brusca y muy rápida. La evolución de las temperaturas medias en la superficie de la Tierra se ha estimado según escenarios muy diferentes. Para cada uno de ellos, el calentamiento se estima con una incertidumbre de alrededor de ± 30% vinculada a las retroalimentaciones climáticas, es decir, a la forma en que el clima amplifica (retroalimentación positiva) o atenúa (retroalimentación negativa) el efecto de las perturbaciones antropogénicas. Por ejemplo, como el vapor de agua es el principal gas de efecto invernadero, un aumento de su concentración debido a un aumento de la temperatura incrementará el efecto invernadero y, por tanto, la temperatura de la Tierra.

Este es un ejemplo de retroalimentación positiva, al igual que la vinculada al deshielo de la nieve y el hielo marino -la retroalimentación del albedo (la fracción de energía solar reflejada por la superficie terrestre, que es mayor en las superficies más claras)- o a la menor absorción de CO2 por los océanos y la vegetación. Una retroalimentación importante, la debida a las nubes, es especialmente difícil de evaluar, aunque trabajos recientes demuestran que es positiva.

Los cambios de temperatura en la superficie terrestre no son uniformes. En comparación con la media mundial, el aumento de la temperatura es mayor en los continentes (del 50 al 100%) y mucho mayor aún en la región ártica (del 100 al 300%). Estos valores tan elevados se deben a las variaciones espaciales de las retroalimentaciones. En los continentes, esto se debe sobre todo a la reducción del enfriamiento evaporativo como consecuencia de la desecación del suelo. En la región ártica, la razón principal es el aumento de la radiación solar absorbida debido a la reducción de la superficie cubierta por la nieve y el hielo marino (reducción del albedo superficial).

El calentamiento también varía según la estación. En Europa, por ejemplo, es mayor en verano que en invierno. Un calentamiento global de 4°C, que podría alcanzarse a finales del siglo XXI si no se aplica ninguna política climática, se traduciría en un calentamiento medio de 8°C en Francia en verano, y de hasta más de 10°C en los veranos más calurosos. En comparación, en 2003, un año de olas de calor, el aumento medio de la temperatura estival en Francia fue de 4°C.

Cambios futuros a la luz de los cambios pasados

En el pasado se han producido cambios en el clima debidos a la variabilidad natural (variabilidad climática interna, efectos de los volcanes y variaciones de la irradiación solar). A escala humana, por ejemplo, se calcula que la temperatura media durante el óptimo climático medieval (siglos X-XII) fue 0,2°C ± 0,2°C más cálida que en 1850 y que durante la Pequeña Edad de Hielo que le siguió, fue 0,1°C ± 0,2°C más fría que en 1850 (es decir, alrededor de 1,2°C ± 0,2°C más fría que en la actualidad). Estas pequeñas diferencias en la temperatura media se debieron probablemente a grandes erupciones volcánicas y a variaciones en la radiación solar. Probablemente fueron más acusadas en Europa.

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Durante el último millón de años, se ha producido una alternancia de periodos glaciares e interglaciares (véase Paleoclimatología). Durante los periodos glaciares, el norte de América y Europa estaba cubierto por enormes capas de hielo de dos a tres kilómetros de espesor; la temperatura global era de 4 a 5°C más fría y el nivel del mar 120 metros más bajo que durante los periodos interglaciares, como el que estamos viviendo actualmente. La vegetación también era muy diferente. El aumento de 4°C de la temperatura que podría alcanzarse a finales del siglo XXI en ausencia de una política climática es comparable al que se produjo al final de las glaciaciones. También sabemos que el calentamiento global ha ido acompañado de importantes cambios medioambientales (nivel del mar, fauna, flora, etc.); el calentamiento previsto tendrá consecuencias aún mayores debido a su velocidad.

¿Cómo está afectando el cambio climático a las sociedades humanas y a los ecosistemas?

En las últimas décadas se han observado cambios en los ecosistemas, algunos de los cuales se deben principalmente al calentamiento actual: adelanto de las fechas de floración y nidificación, desplazamientos geográficos de especies animales hacia latitudes o altitudes más elevadas (en el caso de los ecosistemas de montaña), cambios en los tiempos y lugares de las migraciones, muerte de corales, etc. Se espera que estos cambios aumenten en los próximos años, aunque es difícil hacer estimaciones. De hecho, nunca se han producido cambios climáticos de esta magnitud desde que el hombre se asentó y desarrolló la agricultura hace unos 15.000 años, y mucho menos desde que el hombre escribió o realizó mediciones por primera vez.

Por lo tanto, estas estimaciones se basan totalmente en simulaciones -conocidas como proyecciones- obtenidas a partir de modelos climáticos, que tienen sus limitaciones y deficiencias, y deben ir acompañadas de un gran trabajo crítico sobre su pertinencia y solidez. En general, adoptamos un enfoque de análisis de riesgos, lo que significa que consideramos tanto la probabilidad de los sucesos como su gravedad. Tenemos en cuenta los sucesos más probables, pero también los sucesos altamente inciertos que podrían tener efectos importantes.

Cambio climático previsto

Numerosos estudios demuestran que los impactos del cambio climático aumentan a medida que sube la temperatura media de la superficie terrestre, por lo que este parámetro se utiliza como indicador del cambio climático. En general, el aumento local de la temperatura es mayor en verano que en invierno, y la frecuencia de las olas de calor va en aumento. Además, el número de días con heladas tiende a disminuir y la nieve está presente durante periodos más cortos, cuando no desaparece por completo de ciertas zonas donde solía producirse. El espesor del hielo marino en el Ártico está disminuyendo y desaparecerá por completo en verano si el calentamiento global supera los 3°C.

El contraste entre regiones o entre periodos secos y húmedos tiende a aumentar. La intensidad máxima de las precipitaciones está aumentando, pero no necesariamente su frecuencia. Aunque estos importantes cambios en el ciclo hidrológico están bien modelizados y comprendidos a escala mundial, su distribución geográfica se conoce peor debido a las interacciones con los fenómenos locales, por un lado, y con la circulación atmosférica a gran escala, por otro.

Se prevé que el nivel del mar, que subió 15 centímetros durante el siglo XX, aumente entre 30 centímetros y 1 metro durante el siglo XXI. Alrededor de la mitad de esta subida se debe a la expansión del agua como consecuencia del calentamiento global, y la otra mitad al aumento de la masa de agua oceánica como resultado del deshielo de los glaciares y los casquetes polares, principalmente en Groenlandia. Esto continuará durante varios cientos de años debido a la gran inercia del océano, los glaciares y los casquetes polares. Las zonas más bajas -en particular las zonas deltaicas muy pobladas con sus suelos altamente fértiles- sufrirán salinización y sumersión.

Más allá de estas previsiones, que se basan en fenómenos bien conocidos, existe la posibilidad de que ciertas partes de los casquetes polares se vuelvan inestables, lo que provocaría una disminución más repentina y mayor de lo previsto de su tamaño y, por tanto, una subida más rápida y mayor del nivel del mar. Aunque este fenómeno se considera improbable sobre la base de los conocimientos actuales, sus consecuencias serían dramáticas: se calcula que un deshielo total de Groenlandia y la Antártida provocaría una subida del nivel del mar de 6 y 60 metros respectivamente.

Riesgos futuros

Estos efectos sobre las temperaturas, las precipitaciones y el nivel del mar amplificarán los riesgos existentes para los ecosistemas y las sociedades humanas y generarán otros nuevos. Estos riesgos se evalúan utilizando proyecciones (simulaciones modelizadas de los impactos futuros del cambio climático). Éstas se basan en escenarios de emisiones futuras que representan un abanico de posibilidades, desde escenarios de aumento de las emisiones globales a lo largo del siglo XXI hasta escenarios de rápida reducción de las emisiones.

Muchas especies vegetales y animales están expuestas a mayores riesgos porque no tienen la capacidad natural de modificar su extensión geográfica con la rapidez suficiente para seguir el ritmo de las elevadas tasas de cambio climático de la mayoría de las proyecciones. Los ecosistemas más sensibles, como los arrecifes de coral, sufren una grave degradación en todas las proyecciones y es probable que desaparezcan para temperaturas superiores a 2 0C.

La reducción de la biodiversidad marina en las regiones sensibles repercutirá en la productividad pesquera. En ausencia de medidas de adaptación, disminuirá el rendimiento de ciertos cultivos, en particular el trigo, el arroz y el maíz en las regiones tropicales y templadas. Por tanto, el cambio climático plantea riesgos para la seguridad alimentaria a escala mundial, tanto mayor cuanto mayor sea el nivel de calentamiento.

Las proyecciones sobre los futuros impactos del cambio climático también apuntan a un aumento de los riesgos para las poblaciones humanas, las infraestructuras y las actividades económicas, derivados en particular del estrés térmico durante las olas de calor, las precipitaciones extremas y las inundaciones, las sequías y la subida del nivel del mar. Estos riesgos se distribuyen de forma desigual: algunas zonas están más expuestas, por ejemplo las costeras o las que ya son cálidas y áridas. Además, la vulnerabilidad de las poblaciones humanas depende de sus recursos económicos, de su acceso a las infraestructuras y a los servicios esenciales, etc.

Cuanto mayor sea la temperatura media de la superficie terrestre, mayores serán los riesgos para los ecosistemas y las sociedades humanas, y con ellos la probabilidad de consecuencias graves, generalizadas e irreversibles.

¿Cómo podemos limitar el cambio climático en el futuro?

Dado que el calentamiento global está causado por la acumulación en la atmósfera de gases de efecto invernadero producidos por el hombre, limitar los cambios futuros significa reducir las emisiones de estos gases a escala global. Mientras el balance CO2 emitido-CO2 absorbido -o emisiones "netas"- no sea igual a cero (lo que se conoce como neutralidad del CO2), la concentración de este gas en la atmósfera aumentará y el calentamiento global continuará. Reducir las emisiones antropogénicas de otros gases de efecto invernadero (metano, óxido nitroso, etc.) también es un objetivo.

Trayectorias de mitigación del cambio climático

Las futuras trayectorias de emisiones globales compatibles con un objetivo de estabilización del calentamiento global -ya sea + 1,5°C o + 2°C en comparación con la era preindustrial- implican todas ellas una rápida reducción de las emisiones y la consecución de la neutralidad del CO2 en el transcurso del siglo XXI. Si el calentamiento global se limita a 1,5°C, las emisiones de CO2 tendrán que reducirse en casi un 50% para 2030 en comparación con sus niveles de 2010; si el objetivo es de +2°C, tendrán que reducirse en un 25%. A más largo plazo, la neutralidad de CO2 debería alcanzarse en torno a 2050 para el objetivo de + 1,5 0C, y en torno a 2070 para + 2 0C.

Alcanzar la neutralidad de carbono requiere dos tipos de acciones: transformaciones rápidas e importantes en todos los sectores para reducir las emisiones; y absorción de CO2 para compensar las emisiones residuales.

Transformaciones para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

En 2019, las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero rondaron los 59.000 millones de toneladas equivalentes de CO2. Alrededor del 65% de ellas proceden de la combustión de combustibles fósiles (carbón, petróleo y el llamado gas "natural"), y el resto corresponde a emisiones de CO2 de ciertos procesos industriales (fabricación de cemento, por ejemplo), cambios en el uso del suelo -incluida la deforestación- y emisiones de otros gases de efecto invernadero (metano, óxido nitroso, hidrofluorocarbonos, etc.). Los principales sectores afectados son la energía -encabezada por la producción de electricidad y calor (alrededor del 34% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero)-, la industria (alrededor del 24%), el transporte (alrededor del 15%) y la calefacción y refrigeración de edificios (alrededor del 6%).

La agricultura, la silvicultura y los cambios en el uso de la tierra, incluida la deforestación, representan en torno al 22% de las emisiones mundiales de GEI, con emisiones de metano (procedentes principalmente de la ganadería rumiante), óxido nitroso (de los fertilizantes nitrogenados) y dióxido de carbono (de la deforestación en particular). En Francia, el orden de los principales sectores emisores de gases de efecto invernadero es diferente: el sector del transporte encabeza la lista (alrededor del 30% de las emisiones, la mitad de las cuales proceden de los vehículos privados), seguido de la agricultura, la industria y los edificios, que representan cada uno casi el 20% del total.

En 2019, las emisiones en Francia ascendieron a unos 436 millones de toneladas equivalentes de CO2. La huella de carbono del país, que mide las emisiones vinculadas al consumo de bienes y servicios por parte de los franceses, teniendo en cuenta las importaciones y exportaciones, es aproximadamente un 50% superior a las emisiones locales.

Todas las actividades humanas, sea cual sea el sector, están por tanto concernidas por el objetivo de reducir las emisiones. Alcanzar la neutralidad de CO2 requiere transformaciones importantes y rápidas de todos los grandes sistemas: energía, alimentación, infraestructuras, ciudades y uso del suelo. Cualquier emisión adicional en un sector requerirá mayores reducciones en otro, o una mayor absorción por parte de los sumideros de carbono.

Soluciones de mitigación

Los medios para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero son bien conocidos. Se refieren tanto a los métodos de producción (sustitución de las centrales eléctricas de combustibles fósiles por energías renovables, mejora de la eficacia energética de los procesos industriales, transformación de las prácticas agrícolas, etc.) como a los métodos de consumo - dietas con menos carne, reducción de las distancias recorridas por los medios de transporte que más emiten (aviones y coches particulares). Algunas opciones son tecnológicas (vehículos electrificados, bombas de calor, etc.), mientras que otras son más una cuestión de comportamiento y estilos de vida (dietas, elecciones de consumo, etc.).

El marco "Evitar, Transformar, Mejorar" puede utilizarse para clasificar las diferentes opciones de mitigación. Por ejemplo, las emisiones del sector del transporte -alrededor del 15% de las emisiones totales en todo el mundo y el 30% en Francia- pueden reducirse:

• evitando determinados desplazamientos (teletrabajando, eligiendo bienes producidos localmente para el abastecimiento de las empresas o el consumo doméstico, etc.);

• cambiando la forma de viajar (utilizando el tren en lugar del avión, el transporte público o la bicicleta en lugar del coche; esto transforma los servicios de movilidad hacia modos de desplazamiento con menos emisiones);

• mejorando la eficiencia energética de los modos de transporte (vehículos más ligeros para un menor consumo de combustible, vehículos compartidos, mejores factores de carga para los vehículos de mercancías, etc.) y el contenido de carbono de la energía utilizada (desarrollo de vehículos eléctricos, siempre que la electricidad producida no proceda de combustibles fósiles).

Ante el reto de alcanzar la neutralidad de CO2, ninguna opción de mitigación es suficiente por sí sola, sino que es necesaria la movilización de todos los resortes.

A título individual, las acciones de mitigación pueden llevarse a cabo mediante la realización de una huella de carbono, que cuantifica las emisiones vinculadas a diferentes actividades (vivienda, transporte, alimentación, etc.), para identificar las palancas de acción más importantes (aislar su vivienda, cambiar su modo de transporte, etc.). Pero las acciones de mitigación son en gran medida una cuestión de elecciones colectivas y estructurales sobre la forma en que se organizan las ciudades y las regiones, las infraestructuras, las estructuras económicas y las políticas públicas de regulación e incentivos a todos los niveles territoriales.

Para lograr la neutralidad del CO2, la absorción de dióxido de carbono por los sumideros también desempeña un papel. En efecto, algunas emisiones son especialmente difíciles de evitar (en determinados procesos industriales, en la aviación, etc.), por lo que incluso con las grandes transformaciones de todos los sectores mencionados anteriormente, seguirá habiendo emisiones residuales que deberán contrarrestarse mediante la absorción de CO2 a través de "sumideros de carbono". Éstos pueden adoptar la forma de reforestación, prácticas de gestión de las reservas de carbono del suelo (por ejemplo, labranza reducida, cultivos de cobertura, etc.) o tecnologías de captura y almacenamiento de carbono en depósitos geológicos.

Estos distintos tipos de "sumideros" tienen un potencial diferente pero limitado. Es más, el despliegue a gran escala de algunos de ellos (los que implican competencia por el uso de la tierra) tendría efectos negativos sobre la biodiversidad y la seguridad alimentaria en particular. Asumir que podemos estabilizar la concentración de gases de efecto invernadero compensando las emisiones con absorciones y retrasar la reducción de las emisiones parece, por tanto, una apuesta arriesgada. Significa obligar a las generaciones futuras a desarrollar sumideros a gran escala (con todos los riesgos que ello conlleva) o, si esta solución fracasa, a sufrir mayores impactos del cambio climático.

Las acciones que se pongan en marcha tendrán que adaptarse a las características específicas de cada país, territorio o sector. La velocidad y el modo en que se reduzcan las emisiones en los distintos países del mundo deberá depender de una serie de factores: su responsabilidad en el cambio climático, su potencial para reducir las emisiones y desarrollar sumideros de carbono en sus territorios, sus niveles de desarrollo y su capacidad para emprender acciones y financiar medidas de mitigación. Sin embargo, dado que el cambio climático es un problema global -las emisiones de gases de efecto invernadero en un lugar u otro tienen el mismo efecto-, la mitigación requiere la actuación de todos los países del mundo y una cooperación internacional renovada y en profundidad, así como cambios en nuestros estilos de vida.

¿Cómo podemos adaptarnos al cambio climático?

La adaptación al cambio climático se refiere a las estrategias, iniciativas y medidas destinadas a reducir los riesgos para los sistemas naturales y humanos causados por el cambio climático.

Debido a la inercia del sistema climático y a las concentraciones de gases de efecto invernadero ya presentes en la atmósfera, la tendencia al calentamiento global continuará inevitablemente durante las próximas dos o tres décadas, mientras que el alcance del cambio climático a más largo plazo dependerá en gran medida de las futuras emisiones de gases de efecto invernadero. Por tanto, las estrategias de adaptación deben tener en cuenta lo que se sabe sobre los riesgos climáticos ahora y en un futuro próximo, así como las incertidumbres sobre los efectos locales del cambio climático a más largo plazo.

La adaptación puede implicar medidas para reducir la exposición a los riesgos climáticos y los impactos del cambio climático. Algunos ejemplos son las medidas para proteger las zonas amenazadas por la subida del nivel del mar o para reubicar ciertas actividades lejos de estas zonas. También puede haber medidas para reducir la vulnerabilidad de zonas o individuos. Por ejemplo, diversificar las actividades de las que depende una zona o un individuo reduce la fragilidad si una de ellas, como la agricultura, se ve muy afectada por el cambio climático.

No existe un enfoque único para la reducción de riesgos que se adapte a todos los contextos, y las estrategias de adaptación son específicas para cada territorio y situación. Sin embargo, se pueden conservar ciertos principios generales.

Retos para la adaptación

Un primer paso para adaptarse al cambio climático futuro es reducir la vulnerabilidad y la exposición a la variabilidad climática actual. Nuestras economías y sociedades son vulnerables a los fenómenos meteorológicos extremos (inundaciones, olas de calor, ciclones, etc.). Mejorar los sistemas de gestión de crisis, reforzar las infraestructuras, etc., contribuye a adaptarse al futuro cambio climático.

Los distintos niveles de gobernanza también desempeñan papeles complementarios. A nivel internacional, es necesario organizar la solidaridad entre países mediante la financiación internacional de acciones de adaptación: los países más pobres, que son los que menos han contribuido a la acumulación de gases de efecto invernadero, son a menudo los más expuestos y vulnerables a sus impactos. A nivel nacional, los gobiernos pueden organizar o coordinar los esfuerzos de adaptación a nivel subnacional. Por ejemplo, pueden proteger a los grupos vulnerables y proporcionar información, marcos políticos y legales y apoyo financiero. Los gobiernos locales, el sector privado y la sociedad civil también son esenciales para avanzar en la adaptación, dado su papel sobre el terreno en la aplicación de políticas y medidas.

Existen retos específicos para las ciudades. La densidad de las zonas edificadas y los suelos artificializados, a menudo de color oscuro, crean lo que se conoce como el efecto "isla de calor urbano", que aumenta la intensidad de las olas de calor: varios grados más en las ciudades que en el campo circundante. El aire acondicionado eléctrico puede proporcionar refrigeración. Sin embargo, esta solución es vulnerable a los cortes de electricidad y no está al alcance de todo el mundo, sobre todo de las personas que trabajan al aire libre y de las que no pueden permitírselo. Además, los sistemas de aire acondicionado expulsan el calor al exterior, lo que agrava el efecto de isla de calor urbano. Por eso hay que movilizar otro tipo de soluciones: desarrollo de espacios verdes públicos, reverdecimiento de los tejados, reapertura de los cursos de agua que a veces se han tapado para dejar paso a las carreteras, desartificialización del suelo, etc.

Pensar conjuntamente en la adaptación y la atenuación

La adaptación, una de las respuestas al cambio climático, es por supuesto complementaria a las medidas de mitigación y no puede ser la única solución. Cuanto menores sean las emisiones, más se limitará el cambio climático y menor será el riesgo de sobrepasar los límites de la adaptación. Por un lado, los cambios demasiado rápidos pueden constituir un límite para la adaptación. Por ejemplo, la adaptación de un ecosistema forestal al cambio climático está limitada por la velocidad a la que crecen y se reemplazan los árboles.

Por otro lado, los cambios a gran escala pueden superar ciertos umbrales, limitando las posibilidades de adaptación. Para niveles elevados de calentamiento global, grandes zonas continentales se encontrarían con condiciones extremas de temperatura y humedad -insoportables para los seres humanos, que serían incapaces de vivir en ausencia de sistemas de aire acondicionado- durante una parte significativa del año.

Además, existen sinergias, pero también antagonismos, entre las acciones de adaptación y mitigación. Por ejemplo, proteger los ecosistemas contribuye tanto a almacenar carbono en ellos como a prestar otros servicios ecosistémicos que pueden ser beneficiosos para la adaptación, como los manglares, que protegen las costas del riesgo de sumersión marina, o el reverdecimiento de las ciudades, que proporciona frescor. Por el contrario, el ejemplo antes mencionado del desarrollo del aire acondicionado eléctrico, que consume energía y emite hidrofluorocarbonos (HFC), ilustra el antagonismo entre adaptación y mitigación.

Riesgos climáticos futuros y acciones de mitigación y adaptación

Las proyecciones que exploran toda la gama de trayectorias posibles en cuanto a las emisiones futuras de gases de efecto invernadero, el cambio climático asociado y los riesgos climáticos resultantes, muestran que se necesitan urgentemente acciones de mitigación y adaptación que determinarán los riesgos climáticos a los que tendrá que enfrentarse la humanidad.

El cambio climático para 2030-2040 es inevitable debido a los gases de efecto invernadero que ya se están acumulando en la atmósfera. Tenemos que adaptarnos. A más largo plazo, sólo una rápida reducción de las emisiones mundiales de estos gases podrá limitar el aumento de la temperatura por debajo de los 2ºC. Es urgente actuar para evitar el riesgo de temperaturas más elevadas.

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