Según una nueva investigación, la "amplificación del Ártico" puede ser más fuerte de lo que se pensaba anteriormente.

El fenómeno significa que las temperaturas del Ártico están aumentando mucho más rápido que el promedio mundial. Mientras que las estimaciones anteriores indicaban que la región se está calentando dos veces más rápido, una nueva investigación publicada en Communications Earth and Environment sugiere que el Ártico se ha calentado casi cuatro veces más rápido que el promedio mundial en las últimas cuatro décadas.

Los autores encuentran que los modelos climáticos tratan de simular con precisión la amplificación del Ártico, subestimando constantemente su valor. Sin embargo, los científicos que no participan en la investigación señalan que existen incertidumbres en las observaciones del calentamiento del Ártico para la definición regional elegida, y recomiendan precaución en esta conclusión.

El estudio es "inspirador", dice a Carbon Brief un científico que no participó en el estudio, y agrega que generará conciencia sobre la "limitación de los modelos climáticos actuales para incorporar completamente algunos procesos físicos críticos que impulsan la amplificación del Ártico en el mundo real".

Amplificación del Ártico

Las temperaturas globales ya han aumentado alrededor de 1,3 °C debido a la actividad humana. Sin embargo, el calentamiento no es constante en todo el planeta: algunas regiones se han calentado significativamente más rápido que otras. El Ártico es un punto crítico para el calentamiento global y ha visto cómo las temperaturas locales aumentan mucho más rápido que el promedio mundial en las últimas décadas, un fenómeno conocido como amplificación del Ártico.

En este estudio, los autores usan datos de observación para investigar cómo han cambiado las temperaturas en el círculo polar Ártico desde 1950. El siguiente gráfico muestra las temperaturas en el círculo polar Ártico (líneas oscuras) y las temperaturas promedio globales (líneas grises), en comparación con el promedio de temperatura 1981- 2010. Cada color representa un conjunto de datos de observación diferente.

Anomalía de temperatura en el Ártico (líneas oscuras) y para el promedio mundial (líneas grises) en comparación con el promedio de 1981-2010. Fuente: Rantanen et al (2022).

El gráfico muestra que las temperaturas en el Ártico se han calentado 3,8 veces más rápido que el promedio mundial desde finales de la década de 1970.

Este valor es mucho más alto que las cifras citadas en estudios previos. El último informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático dice que “es muy probable que el Ártico se haya calentado más del doble que la tasa global en los últimos 50 años”. Mientras tanto, el reciente informe del Programa de Monitoreo y Evaluación del Ártico dice que el Ártico se está calentando tres veces más rápido.

Puede ser complicado estimar la tasa de amplificación del Ártico, porque la incertidumbre en el calentamiento es inherentemente alta en los modelos, el Dr. Matthew Henry, un investigador postdoctoral de la Universidad de Exeter, que no participó en el estudio, le dice a Carbon Brief:

“La incertidumbre en la magnitud del calentamiento del Ártico es inherentemente mayor que la del calentamiento global. La incertidumbre del calentamiento global se debe principalmente a la retroalimentación de las nubes, mientras que la incertidumbre del calentamiento del Ártico surge del hielo marino, las nubes, los aerosoles y los procesos de transporte de calor atmosférico y oceánico”.

El rápido aumento de las temperaturas del Ártico es impulsado por una variedad de procesos, incluida la "retroalimentación del albedo de la superficie", en la que el derretimiento del hielo marino descubre el agua más oscura que se encuentra debajo. Esto refleja menos rayos del sol hacia el espacio, lo que permite un mayor calentamiento y derretimiento. La amplificación del Ártico es más fuerte a fines del otoño y principios del invierno, cuando el océano libre de hielo libera calor a la atmósfera.

El círculo polar Ártico

La falta de consenso sobre la amplificación del Ártico en la literatura existente se debe en parte a que no existe una definición fija de dónde comienza y termina el Ártico. El Ártico se puede definir usando el área hacia el polo de una latitud determinada (a menudo se usan 60N, 65N y 70N), pero también hay definiciones que no se basan en la latitud, señala el estudio.

Esto es importante porque el calentamiento no es uniforme en todo el Ártico. Los mapas a continuación muestran el calentamiento por década (izquierda) y la amplificación del Ártico en la región polar norte (derecha), utilizando el promedio de cuatro conjuntos de datos de observación. El círculo polar Ártico, definido en la latitud 66N, se muestra con la línea de puntos.

Los colores más oscuros en el mapa de la izquierda indican un calentamiento decenal más rápido. En el mapa de la derecha, los valores por encima de uno indican que el área se está calentando más rápido que el promedio mundial. Por ejemplo, un valor de dos significa que el área se está calentando dos veces más rápido que el promedio mundial.

Tendencias de temperatura entre 1979 y 2021, que muestran el cambio de temperatura por década (izquierda) y el factor de amplificación del Ártico (derecha). Fuente: Rantanen et al. (2022).

El mapa de la derecha muestra que, en todo el círculo polar, la amplificación del Ártico siempre es mayor que dos. Sin embargo, hay variación dentro de la región. Por ejemplo, el calentamiento es siete veces más rápido que el promedio global en el mar de Barents, donde el derretimiento del hielo durante la estación fría es particularmente pronunciado.

Los autores investigan cómo el cambio de la definición regional y la ventana de tiempo utilizada afecta la amplificación del Ártico. Cada cuadro en la figura a continuación muestra la amplificación del Ártico para una sola región y ventana de tiempo. Los colores más oscuros indican una mayor amplificación del Ártico y la estrella muestra la región y la ventana de tiempo elegida en este estudio.

Desplazándose hacia arriba en el gráfico, el límite utilizado para definir la región ártica se acerca más al polo. Mientras tanto, moverse de izquierda a derecha aumenta la ventana de tiempo sobre la cual se calcula la amplificación del Ártico. Por ejemplo, 10 años en el eje X corresponde a la tendencia calculada entre 2011 y 2021, y 30 años corresponde a 1991-2021.

Amplificación del Ártico para una variedad de ventanas de tiempo y definiciones regionales. Fuente: Rantanen et al. (2022).

El gráfico muestra que la amplificación del Ártico puede variar desde alrededor de uno, lo que indica que el Ártico se está calentando al mismo ritmo que el resto del planeta, hasta más de cinco, según el período de tiempo y la región estudiada.

En este estudio, los autores se centran en el círculo polar Ártico. El Dr. Mika Rantanen, investigador del Instituto Meteorológico de Finlandia y autor principal del estudio, le dice a Carbon Brief que se eligió esta definición en parte porque es "la más utilizada".

Los autores analizan las tendencias entre 1979 y 2021 porque las observaciones son más precisas durante este período y porque a fines de la década de 1970 las temperaturas del Ártico comenzaron a aumentar rápidamente. En promedio, el estudio encuentra que el planeta en su conjunto se calentó 0,19 °C por década, mientras que el Ártico se calentó 3,8 veces más rápido, a 0,73 °C por década.

El Dr. Judah Cohen, director de pronóstico estacional en Atmospheric and Environmental Research (AER), que tampoco participó en el estudio, le señala a Carbon Brief que "el calentamiento más amplificado está sobre el océano". Y añade que, como tal, la gran amplificación del Ártico encontrada en este estudio se debe en parte a que la definición regional excluye la mayoría de las tierras del Ártico.

Los autores encuentran que el uso de una ventana de tiempo más corta y más reciente da como resultado una menor amplificación del Ártico, lo que indica que, en las últimas décadas, el Ártico se ha calentado a una velocidad similar a la del resto del planeta. Esto podría significar que el calentamiento en el Ártico se ha ralentizado o que el calentamiento en el resto del mundo se ha acelerado, dice Rantanen a Carbon Brief.

Este hallazgo "resalta la importancia de explorar la sensibilidad de la amplificación del Ártico con su definición", apunta a Carbon Brief la profesora Karen Smith, profesora asistente de la Universidad de Toronto Scarborough, que no participó en el estudio.

Subestimado

Los autores también utilizan modelos del sexto Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP6) para simular el calentamiento en el círculo polar Ártico entre 1979 y 2021. Para evaluar la precisión de los modelos, comparan sus resultados con las observaciones.

Los modelos CMIP6 que replican las tendencias de calentamiento del Ártico observadas generalmente muestran un calentamiento global "demasiado fuerte", según los autores. Mientras tanto, los modelos que simulan con precisión el calentamiento global muestran un calentamiento del Ártico "demasiado débil". El estudio concluye:

"La tasa de calentamiento del Ártico de cuatro veces o es un evento extremadamente improbable, o los modelos climáticos tienden sistemáticamente a subestimar la amplificación".

A este respecto, Rantanen le traslada a Carbon Brief que "los modelos climáticos de última generación, como CMIP5 y CMIP6, tienen dificultades para simular este tipo de calentamiento cuatro veces más rápido". Sin embargo, tanto Smith como Henry señalan que existen incertidumbres en las observaciones del calentamiento del Ártico para la definición regional elegida, y recomiendan precaución en esta conclusión.

Los autores no investigan directamente por qué los modelos fallan en simular la amplificación del Ártico, pero especulan sobre las posibles razones. Por ejemplo, señalan que los modelos CMIP6 "no logran simular la posible influencia de la pérdida de hielo marino del Ártico en el aumento de las temperaturas globales".

Los autores destacan que la variabilidad natural juega un papel importante en el clima del Ártico, citando un estudio que encuentra que, hasta la mitad de la pérdida reciente de hielo marino, lo que es clave en la amplificación del Ártico, puede deberse a la variabilidad interna.

El profesor Qinghua Ding, profesor asociado del Departamento de Geografía de UC Santa Barbara, no participó en el nuevo estudio, es el autor principal del estudio citado sobre la variabilidad natural. Le dice a Carbon Brief que el nuevo trabajo es "interesante e inspirador".

Según Ding, existe una conexión "significativa" entre la amplificación del Ártico y las temperaturas de la superficie del mar en las últimas décadas que los modelos no han captado bien. Dice que este estudio ha hecho que confíe más en que una tendencia de enfriamiento de la temperatura de la superficie del mar del Pacífico tropical puede contribuir a la amplificación del Ártico a través de una "teleconexión". Y añade:

“Espero que este estudio aumente la conciencia de la comunidad sobre la importancia de la variabilidad interna en la contribución a la reciente amplificación del Ártico y la limitación de los modelos climáticos actuales para simular completamente algunos procesos físicos críticos que impulsan la amplificación del Ártico en el mundo real”.

Cohen también señala la importancia de la variabilidad natural y le comenta a Carbon Brief que los modelos suelen subestimar el enfriamiento invernal en las latitudes medias. Añade:

“Si la subestimación de los modelos tanto del calentamiento del Ártico como del enfriamiento de latitudes medias está físicamente relacionada, es una coincidencia, o está relacionada con un tercer forzamiento externo está en la esencia del debate sobre si el calentamiento del Ártico puede forzar el enfriamiento de latitudes medias o no.”

La fuerte influencia de la variabilidad natural significa que "es posible que, en el futuro, la amplificación [del Ártico] sea ligeramente menor", indica Rantanen a Carbon Brief.

Por Ayesha Tandon. Publicado en Carbon Brief el 11 de agosto de 2022. Enlace al artículo original.

Si quisiéramos detectar un terremoto en Venus, sería muy complicado. La superficie del planeta está lo suficientemente caliente como para derretir el plomo y la presión atmosférica es aplastante. Ningún sismómetro terrestre podría resistir esas condiciones. ¿Qué puede hacer un sismólogo extraterrestre?: lanzar un globo.

Arriba: Los investigadores se preparan para lanzar un globo Strateole-2 con sensores capaces de detectar terremotos a miles de kilómetros de distancia.

Un nuevo artículo recién publicado en Geophysical Research Letters informa sobre la detección de un terremoto de magnitud 7,3 por una flota de globos que navegan a través de la estratosfera sobre el Mar de Flores de Indonesia. Los sensores de infrasonidos a bordo registraron ondas acústicas que se elevaban desde la superficie del mar, lo que demuestra que, aquí en la Tierra, los globos pueden usarse como sismómetros.

"La misma técnica debería funcionar en la atmósfera de Venus", dice Raphael Garcia, autor principal del estudio y científico planetario del Institut Supérieur de l'Aéronatique et de l'Espace de la Universidad de Toulouse. "Los sensores instalados ​​en globos podrían flotar muy por encima de la superficie mortal de Venus, recopilando datos a una distancia segura".

En el otoño de 2021, el Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) lanzó una flota de 16 globos desde la isla de Mahé en el archipiélago de las Seychelles. A diferencia de los globos meteorológicos ordinarios, que explotan en cuestión de horas, estos eran "globos de superpresión", que pueden permanecer en el aire durante meses. Los vientos estratosféricos los llevaron sobre el Mar de Flores.

Arriba: Posición del terremoto del Mar de Flores (cuadrado azul) con sismómetros terrestres (estrellas moradas) y globos Strateole-2 (círculos rojos)

Cuatro globos detectaron el terremoto submarino el 14 de diciembre de 2021. Combinando sus señales, los investigadores identificaron el epicentro dentro de los 300 km, la magnitud del terremoto dentro de las 0,8 unidades y su inicio dentro de los 50 segundos. Además, las formas de onda registradas por los sensores de infrasonidos fueron lo suficientemente detalladas como para detectar estructuras en la Tierra a 100 km de profundidad.

A García le gustaría hacer lo mismo en Venus. "No sabemos nada de su interior", dice. "No sabemos qué está pasando en su interiro, y la sismología es una de las mejores herramientas para averiguarlo".

Los globos sísmicos también podrían ser útiles en la Tierra. "Se podrían usar globos para cubrir regiones oceánicas donde aún no se han desplegado sismómetros convencionales", señala García. "Otra ventaja: los globos se pueden desplegar rápidamente justo después de un gran terremoto para monitorear las réplicas".

Arriba: Ondas acústicas registradas por cuatro globos durante el terremoto del Mar de Flores.

Los vuelos de prueba ya han desenterrado una curiosidad en América del Sur. El 28 de noviembre de 2021, solo uno de los globos detectó un terremoto de magnitud 7,5 en el norte de Perú. La frecuencia del infrasonido, 0,23 Hz, fue superior a la esperada; a modo de comparación, el terremoto del Mar de Flores registró un rango más típico de 0,085 a 0,125 Hz. El equipo de García cree que el tono alto puede haber sido causado por un "sonido" de sedimentos en la cuenca del Amazonas.

La detección de terremotos desde la estratosfera es relativamente nueva. Los investigadores de Caltech y el Laboratorio de Propulsión a Chorro lo hicieron por primera vez en julio de 2019. El estudio de García marca la primera vez que más de un globo detecta un terremoto. No será el último.

Para obtener más información, lea la investigación original aquí.

Fuente https://spaceweather.com/