Els punts crítics del sistema climàtic i la dificultat de predir un col·lapse

Un recent estudi alertava sobre sobre el possible col·lapse de la cinta transportadora oceànica (AMOC, per les seues sigles en anglés), que, de produir-se, generaria un refredament local en el nord d'Europa.

L'estret de Dinamarca, entre Islàndia i Groenlàndia, és un punt crític per al clima local d'Europa. L'aigua aportada per la corrent del Golf, des de l'Atlàntic cap a l'Àrtic, ha d'eixir per algun lloc, i esta eixida o desguàs es produïx precisament ací.

Una vegada passat l'estret, el talús continental descendix 3 000 metres i l'aigua molt salada i, per tant, pesada, arrossegada des del Carib, s'afona en la cascada més “alta” del món.

El nou treball suggerix que la fosa de les glaceres i les capes de gel aportaria gran quantitat d'aigua dolça, reduint la salinitat i impedint així que l'aigua salada s'afone en eixe estret. D'esta manera, la reducció de la salinitat podria portar a un punt inflexió que desembocaria en el col·lapse de l'AMOC.

No obstant això, cal tindre en compte que els models utilitzats en qualsevol estudi introduïxen obligatòriament simplificacions. El sistema climàtic és molt complex i existixen molts factors que influïxen en la dinàmica de l'oceà.

Els punts crítics d'un sistema complex

El sistema climàtic és el que en física es coneix com un sistema complex, és a dir, està format per múltiples parts diferents que interactuen: l'atmosfera, els oceans, les regions polars cobertes de gel (criosfera), la biosfera i l'acció humana, cadascuna amb les seues escales energètiques i de temps de respostes davant diversos estímuls.

El clima és la resposta atmosfèrica a l'equilibri, o falta d'este, entre l'entrada d'energia des del Sol a la Terra i l'eixida d'energia en forma de radiació d'ona llarga des de la superfície del planeta cap a l'espai. Imaginem tal sistema representat per dos paràboles invertides, unides amb una xicoteta zona plana en un dels seus vèrtexs.

Diguem que la paràbola de l'esquerra representa la Terra coberta de gel i la de la dreta, lliure d'este. Podem representar les oscil·lacions glacials com una bola que va ascendint per un dels costats fins a arribar al vèrtex. En general torna cap a la vall, però a vegades la bola arriba fins al vèrtex i es llisca cap a la dreta. Llavors, el sistema canvia d'estat.

En el vèrtex, una lleugeríssima espenta en un sentit o en un altre precipita al sistema cap a una glaciació o a un estat d'alta temperatura. Eixe vèrtex és el que consideraríem un punt crític.

Els sistemes complexos són, en general, no lineals amb realimentacions positives. L'exemple més senzill d'entendre correspon a la dita espanyola “el ric es fa cada vegada més ric i el pobre, més pobre”. Quan una persona comença a tindre diners, pot invertir, i si ho fa bé guanya més diners, que pot ser reinvertit, en un camí cap a la riquesa.

En el sistema climàtic, la calor de l'atmosfera funde els gels de les tundres siberiana i canadenca, i l'aigua cada vegada més calenta funde els gels marins de l'Àrtic. En disminuir l'extensió del gel, la Terra reflectix menys energia i es calfa més; llavors, es funde més gel i la Terra es calfa encara més, etc. I d'esta manera s'avança cap a un nou clima.

Així, tornant a l'estudi recent, hem de tindre en compte que el canvi climàtic està provocant que l'aigua de l'oceà estiga cada vegada més calent i, per tant, retinga més sal. Per això, és dubtós que la mescla amb l'aigua dolça procedent de la fusió del gel, en l'actualitat o durant este segle, reduïsca la salinitat del corrent del Golf prou per a provocar el col·lapse de l'AMOC.

El paper dels boscos en el clima

Altres punts crítics del sistema climàtic són els boscos: estos evaporen aigua del subsol cap a l'atmosfera, que se satura localment i genera pluja. Si es talen, el sòl s'asseca, no hi ha evaporació i deixa de ploure. Això ocorre en la cadena costanera mediterrània, apantallada de la pluja procedent de l'Atlàntic i que precisa l'aigua de la mar local. Este genera una enorme quantitat de vapor d'aigua, però l'aire que entra des de la mar cap a l'interior es calfa i disminuïx la seua humitat relativa.

Els boscos afigen una xicoteta quantitat de vapor que fa que l'aire se sature i comence a ploure. La desaparició dels boscos i la sobreexplotació dels aqüífers porta a punts crítics el desenvolupament dels quals és la desertificació.

El raonament no lineal és rar en les persones i en l'anàlisi de molts sistemes. Exigix una visió global i a llarg termini. Les nostres ments estan molt mal preparades per a això. El més habitual és que pensem que una causa genera un efecte, i una causa doble ha de generar un efecte també doble, i això ocorre en general en els sistemes simples.

Com a animals, ens formem durant milions d'anys amb estos condicionants de sistemes simples. Malgrat això, la literatura, el teatre, exploraven, sense saber-ho, els problemes de realimentació positiva. Però molt rares vegades es van introduir en l'anàlisi de la realitat.

Antonio Ruiz d'Elvira Serra, Catedràtic de Física Aplicada, Universitat d'Alcalá

Este article va ser publicat originalment en The Conversation.