Cinco cient¨ªficos que descubrieron la relaci¨®n entre el CO? y la temperatura del hielo polar ganan el Premio Fronteras del Conocimiento

Una exploraci¨®n del hielo polar en la que se revela el v¨ªnculo entre las concentraciones de gases de efecto invernadero y el aumento de la temperatura atmosf¨¦rica en todo el planeta a lo largo de los ¨²ltimos 800.000 a?os les ha valido a cinco investigadores europeos el Premio Fundaci¨®n BBVA Fronteras del Conocimiento, con una dotaci¨®n econ¨®mica de 400.000 euros en cada una de sus categor¨ªas. El jurado de la XVI edici¨®n ha se?alado que las investigaciones revelan que ¡°las concentraciones de gases de efecto invernadero debidas a la variabilidad natural nunca hab¨ªan alcanzado los niveles atmosf¨¦ricos actuales¡±, causantes del calentamiento global provocado por la actividad humana.

Las contribuciones de la danesa Dorthe Dahl-Jensen (Universidad de Copenhague), los franceses Jean Jouzel y Val¨¦rie Masson-Delmotte (Laboratorio de Ciencias del Clima y del Medioambiente de Par¨ªs), y los suizos Jakob Schwander y Thomas Stocker (Universidad de Berna) durante las ¨²ltimas d¨¦cadas han demostrado que los registros procedentes de los dep¨®sitos de hielo m¨¢s gruesos y antiguos de la Tierra, situados en la Ant¨¢rtida y Groenlandia, muestran que ¡°los cambios en las concentraciones atmosf¨¦ricas de gases de efecto invernadero ¡ªcomo el di¨®xido de carbono y el metano¡ª van acompa?ados de cambios sistem¨¢ticos en la temperatura del aire en todo el planeta¡±. Sus investigaciones sobre la variabilidad natural del clima de la Tierra han permitido ¡°contextualizar las concentraciones actuales de gases de efecto invernadero y el calentamiento global asociado a ellas¡± en el marco de la historia de nuestro planeta, seg¨²n el jurado.

¡°El mensaje central que deriva del estudio de las capas de hielo es que el CO2 y la temperatura est¨¢n estrechamente vinculados y que las concentraciones de gases de efecto invernadero presentes en la atm¨®sfera no tienen ning¨²n precedente en los ¨²ltimos 800.000 a?os. Esto tiene implicaciones profundas para la evoluci¨®n de nuestro planeta en las pr¨®ximas d¨¦cadas y siglos¡±, resalta Bjorn Stevens, director del Instituto Max Planck de Meteorolog¨ªa (Hamburgo, Alemania) y presidente del jurado.

¡°La nieve, a partir de la cual se forman los hielos polares, captura, a medida que se va acumulando, el aire que hay a su alrededor¡±, explica Miquel Canals, director de la C¨¢tedra de Econom¨ªa Azul Sostenible en la Universidad de Barcelona y miembro del jurado. ¡°Este aire queda atrapado dentro de burbujas en el hielo. Y esas burbujas son como un libro sobre las condiciones atmosf¨¦ricas a lo largo del tiempo, que hay que descifrar en t¨¦rminos de su composici¨®n y significado¡±, comenta. Los cinco investigadores premiados han podido reconstruir este valioso registro del clima de la Tierra conservado en los hielos polares.

Para Joan Grimalt Obrador, investigador en el Instituto de Diagn¨®stico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas (CSIC) y nominador de Thomas Stocker, la principal contribuci¨®n de los galardonados es ¡°evidenciar que la actual concentraci¨®n de gases de efecto invernadero se sale de escala. No hay precedentes y estamos viviendo un experimento cuyo resultado es una inc¨®gnita que amenaza al ser humano, no a la naturaleza, que siempre se ha adaptado¡±.

Testigos de hielo

El an¨¢lisis de los testigos de hielo ¡ªmuestras cil¨ªndricas que se obtienen mediante la perforaci¨®n del sustrato a diferentes profundidades¡ª supuso la comprobaci¨®n del v¨ªnculo entre los gases de efecto invernadero y la temperatura de la Tierra. El an¨¢lisis de Jean Jouzel de un testigo de hielo ant¨¢rtico procedente de la base de Vostok, publicado en Nature en 1987, constituy¨® esa comprobaci¨®n.

Aunque para entonces ya exist¨ªan trabajos basados en testigos de hielo, ninguno alcanzaba una ¨¦poca anterior a la ¨²ltima glaciaci¨®n, que comenz¨® hace 110.000 a?os. Los cient¨ªficos sovi¨¦ticos que trabajaban en Vostok pudieron perforar a m¨¢s de dos mil metros de espesor de hielo y obtuvieron as¨ª muestras de hasta 160.000 a?os de antig¨¹edad; es decir, que llegaban al periodo interglacial previo a la ¨²ltima glaciaci¨®n. Jouzel y su colega Claude Lorius, fallecido en 2023, pudieron acceder a estas muestras gracias a los contactos de este ¨²ltimo con los cient¨ªficos de Vostok, y fue as¨ª como comprobaron que exist¨ªa una relaci¨®n muy estrecha entre los cambios en el ciclo de carbono, la composici¨®n de la atm¨®sfera y el clima, tres factores clave en la din¨¢mica de los ciclos glaciales-interglaciales.

Impacto de la actividad humana en el clima

Una d¨¦cada despu¨¦s de la publicaci¨®n de aquel Nature, Val¨¦rie Masson-Delmotte ahond¨® en el trabajo de Jouzel y ampli¨® su an¨¢lisis a testigos de hielo procedentes de Groenlandia. Sus conclusiones coincid¨ªan con las que Jouzel hab¨ªa obtenido en el otro extremo del planeta. ¡°Los testigos de hielo son alucinantes, como m¨¢quinas del tiempo. Lo sorprendente es que cada vez tenemos pruebas m¨¢s s¨®lidas que confirman la intuici¨®n de finales de los a?os setenta del siglo pasado¡±, destaca Masson-Delmotte.

Una implicaci¨®n clave de este calentamiento ser¨ªa el aumento del nivel del mar, que ya se ha elevado en 20 cent¨ªmetros desde 1900 y cuya expansi¨®n se acelera desde los a?os 90. ¡°Estamos abocados a una subida de 50 cent¨ªmetros para 2100 si el calentamiento se limita a niveles bajos, o de m¨¢s de un metro si se producen grandes emisiones de gases invernadero¡±, abunda Masson-Delmotte.

Las contribuciones de Dorthe Dahl-Jansen se han centrado fundamentalmente en la reconstrucci¨®n del clima del pasado a partir del estudio de testigos de hielo en Groenlandia, tal y como plasm¨® en un estudio publicado en 1998 por la revista Science. ¡°Sabemos que cuando la temperatura aumenta, el oc¨¦ano se calienta y libera CO2 a la atm¨®sfera. Posteriormente el incremento de CO2 hace que la temperatura aumente a¨²n m¨¢s, lo que a su vez hace que la concentraci¨®n de CO2 se eleve. Y de esa manera se producen los calentamientos observados en el clima del pasado¡±, explica la investigadora.

Innovaci¨®n tecnol¨®gica

Todas estas investigaciones no habr¨ªan sido posibles sin la tecnolog¨ªa necesaria para obtener los testigos de hielo, y Jakob Schwander ha sido pionero en este campo. Schwander ha desarrollado y ha mejorado dispositivos para llegar a capas m¨¢s profundas de hielo pr¨ªstino.

Thomas Stocker ha trabajado en la medici¨®n de las concentraciones de di¨®xido de carbono atrapado en las burbujas de aire de los testigos de hielo de 800.000 a?os de antig¨¹edad. De esta investigaci¨®n sac¨® tres conclusiones fundamentales. ¡°En primer lugar, que las concentraciones de di¨®xido de carbono son un 35% m¨¢s altas que en los ¨²ltimos 800.000 a?os. En segundo lugar, que el calentamiento global no tiene precedentes en, al menos, los ¨²ltimos 2.000 a?os. Y tercero, que gracias a los testigos de hielo polar hemos podido saber que hubo inestabilidades en el sistema clim¨¢tico ¡ªcambios abruptos¡ª que podr¨ªan volver a ocurrir en el futuro debido a las importantes alteraciones que el ser humano est¨¢ infligiendo en el clima¡±, destaca Stocker.

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