Resultats sí, limitacions

2009/06/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena
• Klima
• Fisika

Un principi bàsic de la física és la conservació de l'energia.

Evonne McArthur

L'energia procedent del Sol, l'atmosfera, els oceans i la Terra Terrestre, entre els quals es troben complexes interaccions que donen com a resultat un clima local. Lògicament, darrere d'aquestes interaccions es troben els principis bàsics de la física: "La massa es conserva, també l'energia; segons les lleis de Newton, l'aire es mou d'un costat a un altre, etc.", explica el físic del Grup de Clima, Meteorologia i Medi Ambient de la UPV, Jon Saenz. "Sobre la base d'aquests principis de la física, els models climàtics simulen el clima mundial", afirma.

Aquests principis bàsics s'expressen mitjançant equacions complexes i es resolen en supercomputadors. Sense un supercomputador seria impossible analitzar el sistema climàtic mundial perquè, d'una banda, han de resoldre un munt d'operacions terribles i, per un altre, han de simular el clima mundial.

La substitució de totes les interaccions i factors que intervenen en el clima en els models és impossible. Una d'aquestes limitacions és la pròpia potència dels ordinadors, "no hi ha ordinadors amb la potència suficient en el món", afirma Saenz. Un altre és el grau de comprensió dels científics, ja que no entenen correctament tots els processos que afecten el clima, ja que és un sistema extremadament complex. Els científics van construint models a mesura que van comprenent el funcionament del clima. Prova d'això és que introdueixen en els ordenadors equacions cada vegada més complexes per a simular el clima mundial.

Saenz ens ha dit, no obstant això, que la intenció dels models no és, en absolut, substituir completament el clima: "el sistema és complex i les equacions simplifiquen en major o menor mesura el sistema". A més, simulen el clima de tot el món i han de simular el món en els seus models. Com es fa? Saenz ens explica: "Cal dir a l'ordinador en quin punt del món ha de resoldre les equacions. Per a això dibuixem en el món una xarxa imaginària que ens queda dividida en cel·les. En aquestes cel·les acordem en quin punt resoldrem les equacions i considerem que els valors en el rang punt a punt seran similars. Les cel·les dels models utilitzats actualment tenen una distància aproximada de 100 quilòmetres. La discretización és la representació del món a través de determinats punts. Clar, fent això sempre perdem la informació".

D'altra banda, tots els models es basen en els principis bàsics de la física, però a l'hora de definir les equacions expressives d'aquests principis, han de simplificar la realitat. Saenz ens ha explicat això mitjançant un exemple: "Prenguem, per exemple, la humitat. De fet, quan la humitat relativa és del 100%, hauria de ploure. Però sabem que la realitat és més complexa i que la humitat per a ploure no té per què ser el 100%. En els models, no obstant això, cal simplificar la realitat i fixar en una humitat concreta quan plou. Per a això anem provant. Definim una sèrie d'humitats i veiem que la simulació del model provoca que la humitat es correspongui amb l'ocorregut en la realitat".

L'estudi del gel acumulat en els pols permet als investigadors conèixer la composició atmosfèrica d'èpoques passades.

DAP

Igual que la humitat, incorporen altres centenars de paràmetres en els models. "No obstant això, no tots els que treballen amb models utilitzen els mateixos paràmetres i tampoc resolen les equacions de la mateixa manera", ha precisat Saenz. "Per tant, no tots els models donen els mateixos resultats. Segons el model utilitzat, s'obté un resultat o un altre", afegeix.

Malgrat totes aquestes limitacions, Saenz ens ha dit que representen de forma bastant fiable les condicions climàtiques del passat: "tenim dades recopilades en un munt d'anys i coincideixen situacions que representen dades reals i que simulen els models. "Els resultats no són molt diferents, la majoria es troben en un determinat rang de variabilitat. És lògic pensar, i això és el que es veu en la majoria dels casos, que el valor real està dins d'aquest interval". Per exemple, el Grup Intergovernamental sobre Canvi Climàtic (IPCC) utilitza simulacions de 10-23 models climàtics per a elaborar els seus informes.

Instruments per a predir el futur

Si simulen de forma bastant fiable les condicions climàtiques del passat, és de suposar que poden servir també per a predir el clima del futur. Per a això és necessari conèixer les condicions futures. I la veritat és que és impossible saber-ho.

No obstant això, l'objectiu dels models climàtics és, d'alguna manera, el de predir quin clima serà en el futur, prenent certes condicions possibles. L'IPCC ha establert aquestes possibles condicions i ha proposat possibles situacions. El propi IPCC explica en el seu web l'evolució de la població, el desenvolupament econòmic, la demanda energètica, l'ús de l'energia, la disponibilitat de recursos, els canvis tecnològics, els canvis en l'ús de la terra i les polítiques ambientals.

Jon Saenz Aguirre. Doctor en Física, professor de Meteorologia i Climatologia de la UPV/EHU i director del Grup de Clima, Meteorologia i Medi Ambient. En els últims anys s'estan donant grans avanços en models de simulació climàtica.

Oihane Lakar

Ells definiran, segons l'IPCC, la influència humana en el clima en el futur. "Després --diu Saenzek--, els que treballen amb models incorporen en els models les condicions proposades per a cada situació i analitzen els canvis que podrien causar".

"Aquests no són prediccions sinó projeccions", explica Saenz. "Dir és fer un anunci passarà tant. En les projeccions es diu que si existissin aquestes condicions, això i això ocorreria".

I aquí està, segons Saenz, la major incertesa sobre el futur clima: "la major incertesa no està en les matemàtiques, crec que la major incertesa es troba en les situacions proposades per l'IPCC. És impossible predir quantes persones estarem dins de cent anys, quanta energia consumim, d'on obtenim, etc. Qui anava a dir que fa 30 anys existiria Internet?"

No obstant això, tots els models suggereixen un augment de la temperatura global. Així ho diu Saenz: "El que sí que puc dir és que la temperatura no baixa. No podem fer una estimació, però sí que dir que el futur serà més càlid. I davant aquesta situació hem de ser prudents".

Escèptics en l'extrem de la incertesa

Fiabilitat i límits dels models climàtics: precipitacions avui i en el futur. Es representa la distribució de les precipitacions en la columna esquerra, entre desembre i febrer, i en la dreta entre juny i agost. Les dades observades en la línia superior apareixen representats, en la central, com els models han simulat el succeït i en la inferior, la projecció de diferents models per al període 2090-2099. Els espais en blanc indiquen que els resultats dels models no coincideixen per a aquests camps.

FONT: IPCC 2007: WG1-AR4.

No es pot dir que el tema no sigui complex, hi ha incerteses a tot arreu. Això permet fer interpretacions per múltiples vies. I, per descomptat, hi ha qui porta la incertesa a l'extrem i qüestiona el propi canvi climàtic. Es poden escoltar tot tipus d'arguments de la mà d'escèptics. Per exemple, Nils-Axel M rner, un geofísic retirat de Suècia, reivindica que el nivell de la mar no puja. Reconeix que hi ha zones en les quals el nivell de la mar està cada vegada més alt, com Venècia o Hong Kong, però creu que la raó és que aquests llocs s'estan enfonsant.

Un dels escèptics més coneguts d'Euskal Herria és Ant n Uriarte. Uriarte se centra principalment en el diòxid de carboni. "L'augment dels nivells de diòxid de carboni és beneficiós perquè això millora la fotosíntesi de les plantes, i no hi ha més que veure que en el passat, quan la concentració de diòxid de carboni era bastant major que l'actual, la vegetació era abundant", afirma Uriarte.

Saber com abordar el tema dels escèptics no és fàcil. El fet que algú no expert en temes climàtics comenci a fer-ho és una bogeria: basant-se en les mateixes dades, uns fan una lectura i uns altres el contrari.

Com saber, llavors, qui té raó? Quina és la veritat? La via més directa seria anar a revistes especialitzades. De fet, en revistes especialitzades, per a decidir sobre la publicació o no d'articles, és a dir, per a conèixer si els seus arguments i les dades per a protegir-los són prou fiables, recorren i analitzen a altres experts. És la forma més objectiva de garbellat.

Si es busca seguint aquest criteri, es pot observar que els arguments d'escèptics apareixen molt poques vegades publicats en revistes científiques especialitzades. Naomi Oresi, professora d'història i recerca científica de la Universitat de Califòrnia, va analitzar els articles publicats en revistes científiques entre 1993 i 2003. La conclusió va ser que cap apostava pels escèptics.

Els models climàtics simulen fenòmens meteorològics. En aquesta imatge, per exemple, s'ha simulat la formació de núvols i la precipitació en una zona concreta en l'Agència Japonesa de Ciència Tecnologia de la Mar i la Terra.

Esdeveniments

Oreskes no va trobar cap article d'escèptics, però sí Clausura Martin Schutle, un cirurgià endocrinològic de l'Hospital King's College, analitzant els articles publicats entre 2004 i 2007. Schutl va concloure que el 6% dels articles estaven en contra de la posició oficial.

Quan parlem d'una actitud oficial, estem parlant d'una actitud que recolza l'IPCC, que el món s'està escalfant i seguirà en aquest camí. Algú podria pensar que els que fan informes sofreixen una forta pressió de la mà dels polítics, de les empreses, etc. i que, d'alguna manera, se senten obligats a adherir-se a la postura oficial. Saenz no ho ha notat, no obstant això: "Els científics que donen suport a l'informe definitiu de l'IPCC no són de qualsevol tipus, ja són científics de prestigi i crec que no guanyen res per aquest treball. Per això crec que són bastant objectius".

Velocitat de canvi

Serveixi aquestes línies per a definir una mica la informació que reben els ciutadans a través dels mitjans de comunicació, sense ànim de lucre, això sí, per a tenir un coneixement precís del que pot ocórrer. El clima sempre ha tingut i tindrà fluctuacions, ja que el nostre planeta rep energia d'una font externa de manera irregular i canviant. A més, sabem que la concentració de gasos d'efecte d'hivernacle també ha sofert variacions en el passat i que continua evolucionant per causes naturals.

Adolfo Uriarte. Oceanògraf, Director de Mercat de la Unitat de Recerca Marina d'AZTI-Tecnalia.

No obstant això, també és cert que l'activitat humana està canviant els nivells d'alguns gasos d'efecte d'hivernacle (principalment CO 2), a un ritme que desconeixien els qui fins ara han investigat les variacions passades dels gasos. Si seguim amb el ritme de creixement actual, quan finalitzi el segle duplicarem la concentració atmosfèrica de CO 2. Per tant, el problema no és augmentar la concentració, sinó la velocitat del canvi. El que hem de saber és si els organismes i sistemes terrestres i marins seran capaços d'afrontar aquest ràpid canvi adaptant el seu funcionament a les noves condicions i posant en marxa els processos necessaris per a recuperar l'equilibri del sistema. Sembla que serà difícil.

Finalment, m'agradaria destacar la necessitat de solidaritat amb les següents generacions. Els canvis introduïts ja en el sistema presenten inèrcies de grandària desconeguda. Encara que deixéssim d'emetre CO 2, aquestes inèrcies podrien induir a canvis, les dimensions i l'abast dels quals són desconegudes. El menys que podíem demanar és prudència i solidaritat.

La responsabilitat és nostra

(FONT: IPCC 2007: WG1-AR4.)

En l'últim informe de l'IPCC, aquestes gràfiques permeten protegir, entre altres coses, que l'escalfament actual s'està produint per l'acció humana. XIX. En el segle XX es mostren les fluctuacions de la temperatura mitjana mundial, representant les variacions mesurades per la línia negra i les variacions de temperatura simulades per les marques grogues i blaves (concretament, 58 simulacions realitzades per 14 models). Amb la realització de les línies grogues, es van introduir en els models climàtics factors naturals que influeixen en el clima i que depenen dels éssers humans. Les línies blaves, no obstant això, van tenir en compte únicament els factors naturals, deixant a un costat la influència humana en el clima. En totes dues expressions la incertesa dels models és la mateixa i, no obstant això, s'aprecia bastant clarament que les simulacions que tenen en compte la influència humana reflecteixen millor la incidència observada.

Canvi climàtic: què fer?

El canvi climàtic és un fet social innegable des del punt de vista del consens científic, al marge de les incerteses existents: l'augment de la temperatura global i les seves conseqüències físiques. Per contra, és més relliscós definir clarament les conseqüències socials del canvi climàtic.

Estem tractant d'imaginar una societat del futur --als 50-100 anys, o fins i tot a més trigo- perquè no es converteixi en realitat el futur catastròfic previsible si no fem res. És a dir, de projectar les tendències actuals cap al futur (forecasting), estem passant a una projecció cap endarrere, marcant des del futur els objectius per al present (backcasting) amb l'objectiu de “controlar” aquest futur. Mai abans s'havia fet una cosa així, tan conscientment, en la societat mundial.

Mercedes Pardo. Professor de sociologia del canvi climàtic, Universitat Carles III de Madrid.

Per això, què fer? encara que la pregunta no és molt concreta, és més necessària que mai. És cert que ja estem fent moltes coses, però encara queda poc per fer, tenint en compte la dimensió del problema. Un món amb 2 C de pujada a temperatura, 4 C més, potser és un món molt diferent, sens dubte. Per això, és bo preguntar què més fem? ".

Es tracta de fer una gran transformació social en la nostra manera de produir, en la nostra manera de consumir, en la nostra manera de menjar, en la nostra forma de transport, en la nostra manera de construir, en la nostra manera de relacionar-nos amb la resta del món i, en definitiva, en la nostra forma de vida. I tot això a curt termini. El repte és enorme i per això és important què fer? Qüestió.