La física básica del cambio climático se conoce desde hace más de un siglo, pero es en las últimas décadas que la ciencia fundamental del calentamiento global se ha solidificado.
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La gente había sospechado durante mucho tiempo que la actividad humana podría cambiar el clima local. Por ejemplo, los antiguos griegos debatieron cómo la tala de bosques podría traer más lluvia a una región, o tal vez menos. Pero hubo cambios climáticos más grandes que ocurrieron por sí mismos. El descubrimiento de las glaciaciones en el pasado distante demostró que el clima podía cambiar radicalmente en todo el mundo, lo que parecía mucho más allá de cualquier cosa que los humanos pudieran provocar. Entonces, ¿qué causó el cambio climático global? ¿Fueron las variaciones en el calor del Sol? Volcanes en erupción nubes de humo? El aumento y la disminución de las cadenas montañosas, ¿Qué desvió los patrones de viento y las corrientes oceánicas? ¿O podrían ser cambios en la composición del aire mismo?
En 1896, el científico sueco Svante Arrhenius publicó una nueva idea. A medida que la humanidad quemara combustibles fósiles como el carbón, que agregaba dióxido de carbono a la atmósfera de la Tierra, aumentaríamos la temperatura promedio del planeta. Sin embargo, este "efecto invernadero" fue solo una de las muchas especulaciones sobre el cambio climático, y no es la más plausible. Los científicos encontraron razones técnicas para argumentar que nuestras emisiones no podrían cambiar el clima. De hecho, la mayoría pensó que era obvio que la humanidad insignificante nunca podría afectar los vastos ciclos climáticos, que se regían por un "equilibrio de la naturaleza" benigno. En cualquier caso, un cambio importante parecía imposible, excepto durante decenas de miles de años.
En la década de 1930, la gente se dio cuenta de que los Estados Unidos y la región del Atlántico Norte se habían calentado significativamente durante el medio siglo anterior. Los científicos suponían que esto era solo una fase de un ciclo natural leve, con causas desconocidas. Solo una voz solitaria, el aficionado GS Callendar, insistió en que el calentamiento del invernadero estaba en camino. Cualquiera sea la causa del calentamiento, todos pensaron que si ocurriera durante los próximos siglos, mucho mejor.
En la década de 1950, las afirmaciones de Callendar provocaron que algunos científicos investigaran la cuestión con técnicas y cálculos mejorados. Lo que lo hizo posible fue un fuerte aumento de los fondos del gobierno, especialmente de agencias militares con preocupaciones de la Guerra Fría sobre el clima y los mares. Los nuevos estudios mostraron que, contrariamente a las estimaciones crudas anteriores, el dióxido de carbono podría acumularse en la atmósfera y provocar un calentamiento. Las mediciones minuciosas realizadas por CD Keeling llevaron a casa el punto en 1960, mostrando que el nivel del gas estaba aumentando, año tras año.
Durante la próxima década, algunos científicos idearon modelos matemáticos simples del clima y descubrieron reacciones que podrían hacer que el sistema fuera sorprendentemente variable. Otros descubrieron formas ingeniosas de recuperar temperaturas pasadas estudiando pólenes antiguos y conchas fósiles. Parecía que podría ocurrir un cambio climático grave, y en el pasado había sucedido, en tan solo unos pocos siglos. Este hallazgo fue reforzado por modelos informáticos de la circulación general de la atmósfera, fruto de un largo esfuerzo por aprender a predecir (y tal vez incluso cambiar deliberadamente) el clima. Los cálculos realizados a fines de la década de 1960 sugirieron que las temperaturas promedio aumentarían unos pocos grados en el próximo siglo. Pero el siglo siguiente parecía lejano, y los modelos eran preliminares.
A principios de la década de 1970, el auge del ambientalismo generó dudas públicas sobre los beneficios de la actividad humana para el planeta. La curiosidad sobre el clima se convirtió en una preocupación ansiosa. Junto con el efecto invernadero, algunos científicos señalaron que la actividad humana estaba poniendo polvo y partículas de smog en la atmósfera, donde podían bloquear la luz solar y enfriar el mundo. Y, de hecho, el análisis de las estadísticas climáticas del hemisferio norte mostró que una tendencia de enfriamiento había comenzado en la década de 1940. Los medios de comunicación (en la medida limitada que cubrieron el tema) estaban confundidos, a veces prediciendo un globo balsámico con áreas costeras inundadas a medida que se derritieron los casquetes de hielo, a veces advirtiendo sobre la perspectiva de una nueva edad de hielo catastrófica. Los paneles de estudio, primero en los EE. UU. Y luego en otros lugares, comenzaron a advertir que uno u otro tipo de cambio climático futuro podría representar una grave amenaza.
Lo único en lo que la mayoría de los científicos estuvo de acuerdo fue que apenas entendían el sistema climático y que se necesitaba mucha más investigación. La actividad de investigación se aceleró, incluidos los enormes esquemas de recolección de datos que movilizaron flotas internacionales de barcos oceanográficos y satélites en órbita. Después de unos años, las advertencias de una nueva era de hielo (que solo una minoría de los científicos había creído posible) se abandonaron, y la atención se concentró en el calentamiento global. Después de todo, el polvo y el smog que los humanos estaban poniendo en el aire solo permanecieron durante semanas, mientras que el dióxido de carbono se mantuvo durante siglos, aumentando década tras década.
Los científicos anteriores habían buscado una sola clave maestra para el clima, pero ahora estaban llegando a comprender que el clima es un sistema complejo que responde a una gran cantidad de influencias. Las erupciones volcánicas y las variaciones solares todavía eran causas plausibles de cambio, y algunos argumentaron que estas afectarían cualquier efecto de las actividades humanas. Incluso cambios sutiles en la órbita de la Tierra podrían marcar la diferencia. Para sorpresa de muchos, los estudios de climas antiguos mostraron que los ciclos astronómicos habían establecido en parte el tiempo de las glaciaciones. Aparentemente, el clima era tan delicadamente equilibrado que casi cualquier pequeña perturbación podría desencadenar un gran cambio. Según las nuevas teorías del "caos", en un sistema de este tipo, un cambio podría incluso llegar solo, y de repente. El apoyo a la idea provino de núcleos de hielo perforados arduamente desde la capa de hielo de Groenlandia.
Los modelos informáticos muy mejorados comenzaron a sugerir cómo podrían ocurrir tales saltos, por ejemplo a través de un cambio en la circulación de las corrientes oceánicas. Los expertos predijeron sequías, tormentas, aumento del nivel del mar y otros desastres del calentamiento global. Algunos políticos comenzaron a sospechar que podría haber un problema público aquí. Sin embargo, los modeladores tuvieron que hacer muchas suposiciones arbitrarias sobre las nubes y similares, y científicos acreditados cuestionaron la fiabilidad de los resultados. Otros señalaron lo poco que se sabía sobre la forma en que los ecosistemas vivos interactúan con el clima y la atmósfera. Discutieron, por ejemplo, sobre los efectos de la agricultura y la deforestación al sumar o restar dióxido de carbono del aire. Una cosa que los científicos acordaron fue la necesidad de un programa de investigación más coherente. Pero la investigación permaneció desorganizada, y el financiamiento creció solo en oleadas irregulares. El esfuerzo se dispersó entre muchos campos científicos diferentes, cada uno con algo diferente que decir sobre el cambio climático.
Un descubrimiento inesperado fue que el nivel de metano y ciertos otros gases estaba aumentando, lo que contribuiría seriamente al calentamiento global. Algunos de estos gases también degradaron la capa protectora de ozono de la atmósfera, y las noticias inflamaron las preocupaciones del público sobre la fragilidad de la atmósfera. Además, a fines de la década de 1970, las temperaturas globales habían comenzado a aumentar nuevamente. Muchos científicos del clima ahora estaban convencidos de que el aumento probablemente continuaría a medida que se acumularan gases de efecto invernadero. Alrededor del año 2000, algunos predijeron, un calentamiento global sin precedentes se haría evidente. Sus preocupaciones captaron por primera vez la atención del público en el verano de 1988, la más calurosa registrada hasta entonces. (La mayoría desde entonces han estado más calientes). Una reunión internacional de científicos advirtió que el mundo debería tomar medidas activas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
La respuesta fue vehemente. Las corporaciones y los individuos que se oponían a todas las regulaciones gubernamentales comenzaron a gastar muchos millones de dólares en cabildeo, publicidad e "informes" que imitaban publicaciones científicas, en un esfuerzo por convencer a la gente de que no había ningún problema. Los grupos ambientalistas, menos ricos pero más entusiastas, ayudaron a politizar el tema con urgentes gritos de alarma. Pero las muchas incertidumbres científicas, y la gran complejidad del clima, dieron lugar a un debate ilimitado sobre qué acciones, en su caso, deberían tomar los gobiernos.
Hubo algunas cosas que prácticamente todos los expertos acordaron a partir de 1988. Un cálculo bastante sencillo mostró que duplicar el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera ... que llegaría a fines del siglo XXI si no se tomaran medidas para frenar las emisiones. debería elevar la temperatura de la superficie aproximadamente un grado C. Sin embargo, una atmósfera más cálida retendría más vapor de agua, lo que debería causar otro grado más o menos de calentamiento. Más allá de eso, los cálculos se volvieron problemáticos. Es probable que la nubosidad cambie de maneras que puedan mejorar o disminuir el calentamiento, y los científicos no entendieron bien los procesos complejos. Además, la humanidad emitía cantidades cada vez mayores de humo y otra contaminación; Una vez más, los científicos no estaban seguros de cómo esto podría afectar el clima.
Los científicos intensificaron su investigación, organizando programas a escala internacional. ¿El aumento de la temperatura global se debió a un aumento en la actividad del Sol? La actividad solar comenzó a disminuir, pero la temperatura se disparó más rápido que nunca. ¿Los modelos de computadora reprodujeron el clima actual solo porque fueron modificados hasta que coincidieron, haciéndolos inútiles para calcular un cambio climático futuro? Los modelos mejorados predijeron con éxito el enfriamiento temporal debido a una gran explosión volcánica en 1991 y pasaron muchas otras pruebas. En particular, los modeladores ahora podían reproducir en detalle el patrón de calentamiento, los cambios en las precipitaciones, etc., realmente observados en diferentes regiones del mundo durante el siglo pasado.
La física de las nubes y la contaminación seguía siendo demasiado compleja para funcionar exactamente, y los equipos de modelado que hicieron suposiciones diferentes obtuvieron resultados algo diferentes. La mayoría de ellos encontraron un calentamiento de alrededor de 3 ° C cuando el nivel de dióxido de carbono se duplicó, a fines del siglo XXI. Pero algunos encontraron un aumento de 2 ° C o quizás un poco menos, un calentamiento costoso pero manejable. Otros calcularon un aumento de 5 ° C o incluso más, una catástrofe sin igual.
Mientras tanto, llegaron noticias sorprendentes de estudios de climas antiguos registrados en núcleos de hielo antárticos. Durante cientos de miles de años, el dióxido de carbono y la temperatura se habían relacionado: cualquier cosa que causara que uno de los dos subiera o bajara causó un aumento o caída en el otro. Resultó que una duplicación del dióxido de carbono siempre había ido junto con un aumento de temperatura de 3 ° C, más o menos un grado o dos, una confirmación sorprendente de los modelos de computadora, a partir de evidencia completamente independiente.
Los gobiernos del mundo habían creado un panel para brindarles el asesoramiento más confiable posible, como se negoció entre miles de expertos y funcionarios climáticos. Para 2001, este Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) logró establecer un consenso, redactado con tanta cautela que apenas cualquier experto o representante del gobierno disintió. Anunciaron que aunque el sistema climático era tan complejo que los científicos nunca alcanzarían una certeza completa, era mucho más probable que nuestra civilización enfrentara un calentamiento global severo. En ese punto, el descubrimiento del calentamiento global se había completado esencialmente. Los científicos sabían las cosas más importantes sobre cómo podría cambiar el clima durante el siglo XXI. Cómo cambiaría realmente el clima ahora dependía principalmente de las políticas que la humanidad elegiría para sus emisiones de gases de efecto invernadero.
Desde 2001, los modelos informáticos mejorados en gran medida y la abundancia de datos de muchos tipos fortalecieron la conclusión de que es muy probable que las emisiones humanas causen un cambio climático grave. Las conclusiones del IPCC fueron revisadas y respaldadas por las academias nacionales de ciencias de todas las naciones importantes, desde los Estados Unidos hasta China, junto con las principales sociedades científicas y, de hecho, prácticamente todas las organizaciones que podrían hablar por un consenso científico. Mientras tanto, los especialistas mejoraron su comprensión de algunas posibilidades menos probables pero más severas. Por un lado, un cambio peligroso en la circulación oceánica parecía poco probable en el próximo siglo o dos. Por otro lado, había signos de que la desintegración de las capas de hielo podría elevar el nivel del mar más rápido de lo que la mayoría de los científicos habían esperado. Peor,
En 2007, el IPCC informó que los científicos estaban más seguros que nunca de que los humanos estaban cambiando el clima. Aunque solo una pequeña fracción del calentamiento previsto había sucedido hasta ahora, los efectos ya se estaban haciendo visibles en algunas regiones: más olas de calor letales, inundaciones y sequías más fuertes, cambios relacionados con el calor en los rangos y el comportamiento de las especies sensibles. Pero los científicos no habían podido reducir el rango de posibilidades. Dependiendo de los pasos que tome la gente para restringir las emisiones, para fines de siglo podríamos esperar que la temperatura promedio del planeta aumente en cualquier lugar entre aproximadamente 1.4 y 6 ° C (2.5–11 ° F).
