Los datos matem¨¢ticos del cambio clim¨¢tico

Aunque la mayor¨ªa de los cient¨ªficos (de hecho, el 97%) creen que hay evidencias s¨®lidas del cambio clim¨¢tico causado por los seres humanos, no existe un acuerdo total sobre su importancia o su impacto en el futuro. Las matem¨¢ticas pueden ayudarnos a lidiar con ciertos puntos cruciales del debate, y el primer paso es analizar con atenci¨®n los datos disponibles. Se dispone de muchos datos estad¨ªsticos indiscutibles, referentes a diversos fen¨®menos, que muestran que el clima actual est¨¢ cambiando. Por ejemplo, posiblemente te hayas dado cuenta de que se ha incrementado el n¨²mero de sucesos meteorol¨®gicos extremos, como las recientes tormentas de viento y lluvia que han azotado el sureste de Espa?a causando cinco muertes. ?Son estos fen¨®menos evidencia del cambio clim¨¢tico? La respuesta es, casi seguro, s¨ª. Para entender el por qu¨¦ necesitamos comprender unos pocos conceptos estad¨ªsticos.

Sabemos que las tres ¨²ltimas d¨¦cadas han sido las m¨¢s c¨¢lidas y que la temperatura media registrada de la Tierra ha aumentado un grado cent¨ªgrado, desde que comenzaron los registros (con la creaci¨®n de la Oficina Meteorol¨®gica del Reino Unido en 1850). Esto puede no parecer mucho, ya que en un solo d¨ªa la variaci¨®n de temperaturas es mucho mayor. Sin embargo, este cambio en la temperatura media aumenta significativamente la probabilidad de temperaturas extremas y eventos meteorol¨®gicos relacionados, como mayores lluvias (ya que una atm¨®sfera m¨¢s c¨¢lida puede retener m¨¢s agua). Para ver esto, es conveniente echar un vistazo al gr¨¢fico que se incluye abajo.

Este gr¨¢fico muestra la t¨ªpica distribuci¨®n estad¨ªstica de temperaturas, que sigue una campana de Gauss, o curva de campana, con el centro en el valor medio. La porci¨®n en el extremo derecho es la cola de la distribuci¨®n y el ¨¢rea debajo de la cola muestra la probabilidad de una temperatura caliente. La curva de la derecha representa lo que sucede si aumenta la temperatura media: se desplaza toda la curva hacia la derecha. Ese peque?o desplazamiento aumenta significativamente la altura de la curva en la cola derecha. Es decir, aumentan las posibilidades de que se d¨¦ un clima caluroso y extremo, lo que a su vez aumenta dram¨¢ticamente la posibilidad de tener eventos clim¨¢ticos extremos. El aumento en los eventos de temperatura extrema y de la frecuencia de tormentas tropicales observada es consistente con esta predicci¨®n.

Otra consecuencia directa del calentamiento global, y una de las indicaciones m¨¢s claras de su impacto, ha sido el deshielo del ?rtico. Existen pruebas claras de ello gracias al sat¨¦lite del Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo de la NASA, que monitorea la extensi¨®n del hielo marino en el verano ¨¢rtico desde 1979. En 36 a?os, se han perdido aproximadamente 2,5 millones de kil¨®metros cuadrados de superficie. Si esta tasa contin¨²a, todo el hielo marino del ?rtico habr¨¢ desaparecido en 100 a?os. Una consecuencia a largo plazo de esto es que la Tierra se oscurecer¨¢. Una de las funciones de las capas de hielo es que reflejan una gran cantidad de energ¨ªa del Sol y, como resultado, mantienen m¨¢s frio el planeta. Por lo tanto, a medida que el hielo desaparece, aumenta el calentamiento.

Pero... ?qu¨¦ dicen las matem¨¢ticas sobre las causas del calentamiento global? El Panel Intergubernamental para el Cambio Clim¨¢tico (IPCC), considera, en base a gigantescos modelos computacionales, que una de las razones principales es el aumento del di¨®xido de carbono. Desde luego, sabemos ¡ªes posible controlar con precisi¨®n la cantidad de CO₂ en la atm¨®sfera¡ª que el nivel de di¨®xido de carbono ha aumentado de forma acelerada. En concreto, en los ¨²ltimos cincuenta a?os la cantidad media ha aumentado de 320 ppm al valor actual de 406 ppm. Este hecho es innegable y, muy probablemente, se debe a la quema de combustibles f¨®siles como el petr¨®leo, el carb¨®n y el gas.

Sin embargo, la relaci¨®n entre la variaci¨®n del nivel del di¨®xido de carbono y los cambios de temperatura de la Tierra es lo que genera mucha controversia, y es, adem¨¢s, la base de las recomendaciones del IPCC sobre la necesidad de una "econom¨ªa baja en carbono". La pregunta clave es si el aumento de CO₂ conduce a un incremento de la temperatura (debido al efecto invernadero) o, por el contrario, si es un aumento de la temperatura (debido, por ejemplo, a causas naturales), lo que ha llevado a un aumento en los niveles de di¨®xido de carbono. Si fuese lo primero, entonces debemos (y podemos) hacer algo para detener el desastre clim¨¢tico. En el segundo caso, somos v¨ªctimas de variaciones clim¨¢ticas naturales, y no podemos hacer nada al respecto. Digan lo que digan algunos pol¨ªticos, los modelos matem¨¢ticos del cambio clim¨¢tico (de los que hablaremos en el pr¨®ximo Caf¨¦ y teoremas) son consistentes con el primer punto de vista y no con el segundo.

Chris Budd es gresham professor of Geometry en la Universidad de Bath (Reino Unido) y ha sido uno de los ponentes de la sesi¨®n ¡°Climate crisis: facts and actions¡± que tuvo lugar el pasado 24 de septiembre en el 7? Heidelberg Laureate Forum.

Traducci¨®n: ?gata Tim¨®n Garc¨ªa-Longoria

Caf¨¦ y Teoremases una secci¨®n dedicada a las matem¨¢ticas y al entorno en el que se crean, coordinado por el Instituto de Ciencias Matem¨¢ticas (ICMAT), en la que los investigadores y miembros del centro describen los ¨²ltimos avances de esta disciplina, comparten puntos de encuentro entre las matem¨¢ticas y otras expresiones sociales y culturales y recuerdan a quienes marcaron su desarrollo y supieron transformar caf¨¦ en teoremas. El nombre evoca la definici¨®n del matem¨¢tico h¨²ngaro Alfred R¨¦nyi: "Un matem¨¢tico es una m¨¢quina que transforma caf¨¦ en teoremas".

Edici¨®n y coordinaci¨®n: ?gata Tim¨®n (ICMAT).

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