¿Estás preparado para un mundo con más de 400 ppm de CO2 en la atmósfera?

Pronto la concentración global de dióxido de carbono (el gas de efecto invernadero más importante) superará durante un mes completo las 400 partes por millón, pero volverá a bajar (pues su dinámica es oscilatoria); de hecho, el 29 de abril de 2013 se alcazaron los 399,50 ppm. En un par de años, la concentración superará los 400 ppm durante todo un año (algo que no pasaba en nuestro planeta desde el Plioceno, hace más de tres millones de años). Quizás es el momento de hacer balance, de dónde venimos y hacia dónde vamos. En 1958, cuando se empezó a medir con precisión la concentración de CO₂ estaba en unos 316 ppm (antes de la revolución industrial se estima que estaba en unas 280 ppm). Las mediciones del Global Carbon Project suelen tomar como referencia las medidas desde la estación del volcán Mauna Loa, en Hawaii, a 3.400 metros de altura, que muestran un crecimiento sostenido sin ninguna señal de estabilización. Si el nivel de CO2 se mantiene por encima de los 400 ppm durante el resto del siglo XXI, a finales de este siglo la temperatura media de la Tierra podría aumentar entre 2 y 2,4 grados. Las consecuencias pueden ser terribles. Nos lo cuenta Richard Monastersky, “Concentrations of greenhouse gas will soon surpass 400 parts per million at sentinel spot,” Nature 497: 13-14, 02 May 2013. Los valores actualizados día a día en CO2now.org.

PS: Por cierto, la relación entre concentración de CO2 y temperatura en los últimos 22000 años fue publicada en Nature el año pasado (Jeremy D. Shakun et al., “Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation,” Nature 484: 49–54, 05 April 2012).

Las últimas noticias sobre cambio climático en Nature Geoscience

¿Influye la dinámica solar en el cambio climático? Dos estudios paleoclimáticos publicados en Nature Geoscience indican que durante el Holoceno tardío las tormentas en el Atlántico Norte y el deslizamiento de las placas de hielo variaban con un ciclo de unos 1500 años, independiente de las características del forzamiento solar. El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero, pero ¿cómo afecta a la termosfera? Por sorprendente que parezca, las medidas mediante satélites indican que el dióxido de carbono está enfriando la parte superior de la atmósfera, la termosfera. Tres artículos curiosos en Nature Geoscience que merece la pena reseñar.

Francis en ¡Eureka!: La sequía que puso fin a la civilización maya registrada en una estalagmita en Belice

“El fin de la civilización maya,” en la sección ¡Eureka! de La Rosa de los Vientos, Onda Cero. Si te apetece oír el podcast, sigue este enlace.

La cultura maya volverá a estar de moda el próximo mes porque se supone que se acerca el final de un ciclo del calendario Maya, el día 13.0.0.0.0 del calendario maya se asocia al 21 de diciembre de 2012, sin embargo, un cálculo más riguroso apunta a una fecha posterior. La fecha del 21 de diciembre se obtuvo a principios del siglo XX en el marco de la llamada cronología estándar GMT, por sus autores Goodman (1905),  Martínez (1926) y Thompson (1927), que analizaron un códice maya, el Códice de Dresde; los códices mayas son libros escritos con caracteres jeroglíficos antes de la llegada de Colón a América. El códice de Dresde (llamado así porque está guardado en esta ciudad alemana) explica el calendario maya e incluye un calendario de las conjunciones del planeta Venus. El análisis estadístico de las fechas de estas conjunciones permite ajustar el calendario maya al calendario actual. El análisis estadístico realizado a mano de este calendario dio como fecha final del primer ciclo el 21 de diciembre de 2012. Pero estudios arqueoastronómicos más modernos, realizados a finales del siglo XX utilizando ordenadores, como los realizados Andreas Fuls y Bryan Wells, apuntan a que la fecha del calendario maya 13.0.0.0.0 corresponde a una fecha aún lejana, entre el 21 y el 23 de diciembre del año 2220. Más información en este blog en ”Cómo se calcula que el 21-12-2012 corresponde al día 13.0.0.0.0 del calendario Maya,” 3 nov. 2009.

Los libros de historia afirman que la civilización Maya tuvo su esplendor entre el año 300 y el 900 de nuestra era, pero que sufrió un declive muy rápido, hasta casi desaparecer mucho antes de la llegada de Colón. ¿Qué pudo pasar? Los historiadores no se ponen de acuerdo sobre las razones por las que una civilización tan avanzada como la Maya, que se desarrolló en las selvas tropicales de centroamérica, Guatemala, Belice, Mexico y Honduras entre los siglos IV a X de nuestra era, acabó desapareciendo mucho antes de la llegada de Colón. Algunos creen que la causa fue la superpoblación y la degradación de su sistema agrícola. Otros apuntan a guerras por el poder político. Pero la opinión más firme es que ocurrió un cambio en el clima, una gran sequía en la región que pudo jugar un papel determinante.

El cambio climático, la capa de hielo de Groenlandia y su efecto sobre el nivel del mar

Este verano mucha gente se alarmó con la noticia, el 12 de julio de 2012, el 98,6 % de la superficie helada de Groenlandia estaba cubierta por una finísima capa de agua según los datos de 3 satélites. Un hecho tan excepcional que la última vez que ocurrió fue en 1889 y la siguiente anterior hace 7 siglos en el periodo caliente medieval (óptimo climático medieval). La razón era una masa de aire caliente que se había situado encima de Groenlandia. Pocos días más tarde la situación se normalizó. Todos los veranos ocurre este deshelio superficial, pero lo habitual es que no se supere el 50% de la superficie. Sin embargo, en los últimos años se batieron récords consecutivos en 2005, 2007, 2010 y 2012.

Groenlandia es muy grande y aunque la capa de agua es muy fina, podemos preguntarnos qué pasa con todo ese agua. Un estudio in situ publicado en Nature nos ofrece la respuesta. La mayor parte se infiltra en la capa de hielo a través de los poros del hielo y se vuelve a congelar. A partir de las medidas, los autores del estudio estiman que se puede infiltrar una cantidad máxima de unos 322  ±  44  gigatoneladas. El exceso de agua viaja por la superficie del hielo, alcanzando grandes distancias, influyendo a su paso en el flujo local de hielo; la parte más cercana a la costa puede incluso llegar a caer al mar, contribuyendo a la elevación de su nivel. Lo más interesante del estudio es que los poros del hielo se rellenan más rápido de lo que se deshiela la superficie, luego a largo plazo, el deshielo de Groenlandia acabará teniendo un efecto importante sobre el nivel del mar. El artículo técnico es J. Harper, N. Humphrey, W. T. Pfeffer, J. Brown, X. Fettweis, “Greenland ice-sheet contribution to sea-level rise buffered by meltwater storage in firn,” Nature 491: 240–243, 08 November 2012. El artículo que fue noticia este verano es S. V. Nghiem, D. K. Hall, T. L. Mote, M. Tedesco, M. R. Albert, K. Keegan, C. A. Shuman, N. E. DiGirolamo, and G. Neumann, “The extreme melt across the Greenland ice sheet in 2012,” Geophys. Res. Lett. 39: L20502, 2012.

Francis en ¡Eureka!: El huracán Sandy y su relación con el cambio climático

Huracán Sandy en la costa este de EEUU.

Este fin de semana he hablado en la sección ¡Eureka! de La Rosa de los Vientos, Onda Cero, sobre el huracán Sandy y el cambio climático. Si te apetece escuchar el audio, sigue este enlace…

Políticos pro cambio climático como Al Gore y algunos climatólogos han dicho que el huracán Sandy ha sido tan devastador debido al cambio climático. ¿Qué conexión hay entre el huracán Sandy y el cambio climático? Desde un punto de vista científico no hay ninguna relación entre un fenómeno meteorológico local, como el huracán Sandy, y un fenómeno climático global, como el cambio climático. A día de hoy, no hay ninguna prueba científica de que el cambio climático haya podido influir en que el huracán Sandy haya causado un efecto tan devastador en amplias zonas del Caribe y de la costa este de EEUU. Obviamente es una tragedia que haya más de 100 fallecidos en EEUU y 69 en el Caribe. Pero las palabras de Al Gore que apuntan a que Sandy es una “señal” del cambio climático no tienen base científica.

El cambio climático y los modelos de simulación por ordenador

Hay una cosa que no me gusta de algunos artículos que hablan sobre el cambio climático, la tranquilidad con la que describen lo que pasará en el próximo siglo. Acabo de leer un artículo en Nature que presenta una figura que predice las pérdidas de hielo (en billones de kilogramos (Gt) por año) en una cierta región de la Antártida (la costa del Mar de Weddell mostrada en la figura de abajo) desde el año 1860 hasta el 2200. Has leído bien, predicen lo que pasará dentro de 190 años. ¿Cómo evolucionará el clima global de la Tierra en los próximos dos siglos? ¿Cómo evolucionarán las corrientes oceánicas circumpolares? Por muy buenos que sean los modelos numéricos del clima global (en este artículo se ha usado HadCM3), que no lo son, extrapolar sus resultados durante dos siglos me parece excesivo. En mi opinión, estos resultados lo único que hacen es alimentar con argumentos fáciles a los escépticos del cambio climático; los expertos deberían evitar este tipo de figuras tan exageradas, especialmente, en revistas tan leídas como Nature. La figura está extraída del artículo de Hartmut H. Hellmer, Frank Kauker, Ralph Timmermann, Jürgen Determann & Jamie Rae, “Twenty-first-century warming of a large Antarctic ice-shelf cavity by a redirected coastal current,” Nature 485: 225–228, 10 May 2012. Ver también Angelika Humbert, “Cryospheric science: Vulnerable ice in the Weddell Sea,” Nature Geoscience, Published online 09 May 2012.

La simulación numérica de la evolución del clima global durante el siglo XXI requiere el uso de los supercomputadores más poderosos del mundo. Los modelos numéricos más avanzados del clima global que acoplan el comportamiento de la atmósfera, los océanos y los casquetes de hielo trabajan dividiendo la Tierra en regiones de unos 100 km² (en los modelos de regiones más pequeñas se reduce este número a entre 10 y 20 km²); bajar a una resolución de unos 5 km² (que requiere una potencia de cómputo unas 160 mil veces mayor que la actual) no estará disponible en los próximos 5 años.  El mayor problema de estos modelos son el gran número de fuentes de incertidumbre; por ejemplo, el efecto de la polución en la dinámica de las nubes se está empezando a incluir desde hace solo unos meses, como nos recuerda Jeff Tollefson, “Climate forecasting: A break in the clouds,” Nature 485: 164–166, 10 May 2012; ¿cómo predecir el efecto del vulcanismo en el presente siglo?

El cambio climático es una realidad demostrada científicamente, pero predecir cuál será su efecto en el año 2100 (no digamos ya en el 2200) es prácticamente imposible.  ¿Aumentará la temperatura global 1 ºC o 2 ºC o incluso 4 ºC? La realidad es que nadie lo sabe con certeza. Lo mejor que podemos hacer en la actualidad es estudiar un gran número de modelos diferentes y comparar sus predicciones entre sí.

El efecto en el cambio climático del mesozoico del metano producido por los grandes saurópodos

Hay estudios que merecen un premio Ig Nobel solo por el título. El metano es un gas con un potente efecto invernadero y su producción en la ganadería intensiva influye en el calentamiento global. En España, se estima que las flatulencias y el estiércol del ganado representan el 5,75% de las emisiones; en ciertos países se efecto alcanza el 30% del total. Se publica en Current Biology un breve artículo que afirma que en el mesozoico, la producción de metano por los grandes dinosaurios tuvo un efecto importante en el cambio climático en aquella época. Obviamente, cuantificar la producción de metano durante la digestión de la comida de un dinosaurio no parece fácil. Los saurópodos, dinosaurios de cabeza pequeña y largo cuello, se encuentran entre los animales más grandes que han poblado la Tierra. Estimar su densidad es difícil y los números varían entre pocos ejemplares por kilómetro cuadrado a varias decenas. David Wilkinson, Universidad de Liverpool John Moore, y sus colegas de la Universidad de Londres y de la Universidad de Glasgow estiman una densidad de megaherbívoros de 11 a 15 animales por kilómetro cuadrado, con una densidad de biomasa de alrededor de 42.000 kg/km². Este valor medio implica que en las áreas de la Tierra con gran vegetación, el valor alcanzaba los 200.000 kg/km² (unos diez saurópodos con una masa de 20.000 kg). Se estima que la producción de metano de un herbívoro rumiante moderno es de 0,18 litros por día por cada kilogramo de masa corporal. Aplicando este valor a los saurópodos se obtienen unas emisiones de unos 2675 litros de metano por día para cada animal (en peso son unos 1,9 kg de metano para condiciones estándares de temperatura y presión). Las emisiones anuales se estiman en 6,9 toneladas de metano por kilómetro cuadrado al año, totalizando unos 520 millones de toneladas de metano al año en todo el planeta. Este valor es comparable a la emisión moderna de metano (como muestra la figura que abre esta entrada). Los autores del estudio creen que su estimación es pesimista y que siendo un poco más optimistas se podría duplicar este valor de emisiones. Por ello concluyen que estos grandes dinosaurios contribuyeron de forma sustancial a la composición global de metano en el medio ambiente del mesozoico. David M. Wilkinson, Euan G. Nisbet and Graeme D. Ruxton, “Could methane produced by sauropod dinosaurs have helped drive Mesozoic climate warmth?,” Current Biology 22: R292-R293, 8 May 2012. Me he enterado gracias a ”Dinosaur gases ‘warmed the Earth’,” BBC News, 7 May 2012. Ver también Lubos Motl, “Brontosauruses’ flatulence: as much methane as civilization,” TRF, 8 May 2012.

¿Qué importancia tiene este estudio? Si se confirma este estudio se podría utilizar el mesozoico para estudiar el efecto global a largo plazo de las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que ayudaría a la mejora de los modelos climáticos actuales.

PS: EFEverde, “El metano de las “flatulencias” de dinosaurio pudo calentar el planeta,” Madri+d, 8 mayo 2012. Copio el primer párrafo: “La investigación, realizada por un grupo de científicos de universidades británicas y publicado en Current Biology, calcula que los dinosaurios gigantes herbívoros -saurópodos- podían emitir conjuntamente hasta 520 millones de toneladas anuales del gas con efecto invernadero. Para hacer el cálculo, los expertos analizaron la proporción de metano emitida por los herbívoros actuales, como vacas y otro tipo de ganado, según su biomasa.”

PS: Michael Marshall, “Sauropod farts warmed the planet,” NewScientist, 07 May 2012.

PS (16 mayo 2012): Miguel Vicente, “Las ventosidades de los dinosaurios y el cambio climático,” Microbichitos, Blogs El País, 14 de mayo de 2012.

Campos masivos de aerogeneradores han incrementado la temperatura media nocturna de una pequeña región de Texas en unos 0,75 grados en la última década

Un equipo de investigación liderado por Liming Zhou, Universidad Estatal de Nueva York en Albany, usando datos de satélites, ha demostrado que los campos de aerogeneradores (molinos de viento) incrementan la temperatura noctura en la región donde están instalados hasta 0,72 grados por década, respecto a las zonas donde no están instalados. El resultado lo han publicado en Nature Climate Change, tras el análisis de los datos de satélites para la temperatura en la parte central de Texas, donde se encuentran los mayores campos eólicos del mundo (en la región estudiada se han instalado 2358 molinos de viento entre 2001 y 2011), entre los años 2003 y 2011. Los autores creen que la causa es que los que diseñan los campos de molinos eólicos eligen los lugares donde hay más viento por lo que alteran el enfriamiento natural convectivo provocando una deriva térmica hacia un “clima” local más cálido. El artículo técnico es Liming Zhou et al., “Impacts of wind farms on land surface temperature,” Nature Climate Change, Published online 29 April 2012. Merece la pena ojear la información suplementaria que incluye gran número de figuras que detallan los puntos más relevantes del análisis.

Los autores han preparado un Q&A sobre el estudio para los medios. Primero, aclaran que es el primer estudio observacional que demuestra el calentamiento de la zona donde están instalados parques eólicos (hay estudios previos pero sus resultados, según los autores, son menos firmes). Segundo, han medido la temperatura de la “superficie” entendida como tal la que pueden medir los satélites; esta temperatura no corresponde a la temperatura del aire (lo que nos ofrecen los partes meteorológicos). Tercero, su hipótesis es que las aspas de los molinos de viento crean estelas de aire de tipo turbulento que afectan a  cómo se mezclan las capas de aire bajo los molinos y encima de ellos. Cuarto, el efecto observado es más evidente en las temperaturas nocturnas porque la atmósfera de noche es más estable que de día y está más estratificada (una capa de aire caliente encima de una capa de aire frío); de día esta estratificación no es tan clara y la turbulencia producida por los aerogenerados influye mucho menos.

Quinto, atribuyen el calentamiento a los molinos de viento porque su distribución espacial coincide con la de ellos y porque se ha observado un incremento en el calentamiento acorde con el incremento del número de molinos instalados. Sexto, el calentamiento observado de 0,72 ºC por década se ha calculado respecto a la temperatura media de las zonas adyacentes donde no hay molinos. Séptimo, no se pueden extrapolar este valor a otras regiones donde haya campos de aerogeneradores ya que hay varias coyunturas específicas propias de esta región, la más densa en molinos del mundo y donde el crecimiento de su número ha sido más rápido. Octavo, las incertidumbres en el estudio indican que sus resultados no son definitivos, solo ilustrativos.

Noveno, comparado con otros efectos antropogénicos (como el uso agrícola del terreno o las islas de calor urbanas), el efecto observado es muy pequeño. Décimo, los efectos observados son locales y no se pueden extrapolar a escala climática, aunque sería conveniente que se hicieran estudios similares a mayor escala dado el gran incremento de las instalaciones eólicas en EE.UU. Décimo primero, este estudio pionero usando datos de satélites será extendido a otras regiones con grandes parques eólicos. Y décimo segundo, los autores advierten a los detractores del cambio climático y del impacto de las emisiones de CO2 en la atmósfera que este estudio no debe ser sacado fuera de contexto y extrapolado sin más.

PS: La noticia ha aparecido en muchos medios, por ejemplo, “Los generadores de energía eólica pueden cambiar la temperatura,” BBC Mundo, May 1, 2012. Por cierto, quizás convenga recordar que la región estudiada es muy pequeña, más o menos, el cuadradito rojo de la siguiente figura.

PS (2 mayo 2012): Hay un malentendido asociado al título de este artículo que quizás es el origen de la polémica en los comenarios. No es que el cambio en temperatura del suelo observado por estos autores en una década vaya a seguir creciendo al ritmo de 0,75 ºC durante muchas décadas y dentro de 50 años se alcance un incremento de temperatura de 37,5 ºC; no es posible extrapolar a muchas décadas un resultado obtenido para una sola década. Se ha medido un cambio de 0,75 ºC en una década, nadie debe esperar que este valor crezca mucho más en la próxima década, no tiene ningún sentido. Además, la curva negra en la figura de abajo, extraída del artículo técnico, sugieren un cierto plateau, que tendrá que ser confirmado con estudios futuros.

Me he dado cuenta de este malentendido al ver lo nos cuenta Lubos Motl, “Do wind farms cause global warming?,” TRF, may 02, 2012. Quien, con su peculiar estilo, bromea “if you assume that the resulting warming is linear, then 0.72 °C per decade may become 80 times higher, i.e. up to 58 °C of warming per decade or 580 °C per century in the regions surrounding the growing wind farms. Such increased temperatures could be a bit unpleasant for those TRF readers who don’t like hot weather.” Pero esta broma me ha abierto, los ojos, la gente que lee mi titular extrapola y no era mi intención, por ello lo he cambiado.

PS (10 mayo 2012): Un estudio previo con conclusiones similares del MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change, Chien Wang and Ronald Prinn, “Potential Climatic Impacts and Reliability of Very Large Scale Wind Farms,” Report No. 175, June 2009, y la charla Chien Wang (MIT), “Potential Climate Impact of Large-Scale Deployment of Renewable Energy Technologies,” Slides, PDF.

El cenit de la producción mundial de petróleo y una noticia publicada en Nature

La producción de los yacimientos de petróleo a nivel mundial aumentó a un ritmo similar a la demanda entre 1988 y 2005 (comportamiento elástico), pero algo cambió y desde entonces se ha mantenido más o menos constante (comportamiento inelástico). A pesar de que el precio del crudo ha crecido un 15% al año en los últimos 7 años, todo parece indicar que la producción ha tocado techo y desde el año 2005 parece disminuir entre un 4% y un 6% anual. Como muestra la figura que abre esta entrada, el precio sigue reflejando la demanda debido a la crisis financiera que se inició en 2008 (por ejemplo se redujo 35 $ en 2009 tras la crisis de 2008-2009, y se recuperó con la mejora posterior de la economía mundial). Estos datos se publican en una noticia de opinión (artículo tipo Comment) aparecido la semana pasada en Nature que reivindica la idea del “peak oil” (la teoría del pico de Hubbert, también conocida como cenit del petróleo). Si confiamos en los datos que aparecen en este artículo, el cenit del petróleo se alcanzó entre 2005 y 2006, y a partir de entonces empezó el declive de su producción, con el consiguiente incremento en su coste. En opinión de los autores de este artículo, la existencia de este pico puede provocar graves crisis económicas en los años venideros, ya que nuestra sociedad no podrá soportar el alza de precios del crudo. Según los autores del artículo es necesario que se incorporen políticas energéticas y medioambientales adecuadas que nos permitan ir prescindiendo, poco a poco, pero sin pausa, de los combustibles fósiles. El artículo técnico es James Murray, David King, “Climate policy: Oil’s tipping point has passed,” Nature 481: 433–435, 26 January 2012. Permíteme una traducción/resumen de este artículo. Pero antes recuerda que los autores del artículo son expertos en cambio climático y que no son expertos en economía o en política energética, y que dicho artículo no presenta resultados científicos obtenidos mediante nuevos modelos, es solo un artículo de opinión.

El gran problema de la teoría de Hubbert es que el verdadero volumen de las reservas mundiales de crudo que están probadas se mantiene bajo secreto estratégico (las previsiones de las compañías petroleras no han sido auditadas y la opinión de muchos expertos es que parecen ser exageradas). Un problema adicional es que las reservas no se pueden explotar de forma instantánea; se requieren entre 6 y 10 años para preparar las perforaciones y desarrollar los canales de distribución necesarios para incorporar dichas reservas en la oferta; durante ese tiempo muchos grandes campos petrolíferos podría haberse agotado. Por ello, los autores del artículo en Nature consideran más sensato analizar la teoría del cenit del petróleo utilizando los datos de producción real, aunque estos datos son poco alentadores. Mientras la información “oficial” apunta a que las reservas están creciendo, los datos de producción real están bajando. La producción en todos los yacimientos de petróleo existentes en el mundo está disminuyendo a un ritmo entre el 4,5 % y el 6,7 % al año. Gracias a la explotación de nuevos pozos se está manteniendo estable la producción mundial.

La producción mundial parece haber tocado techo en 75 millones de barriles al día y un valor similar a los 72 millones que se producían en 2005. Este gráfico muestra los precios en función de la producción desde 1998 hasta hoy, muestra esta transición de forma dramática. La respuesta elástica entre la producción y los precios parece que se ha transformado en inelástica. No nos estamos quedando sin petróleo, pero nos estamos quedando sin petróleo barato, el que se puede producir de forma sencilla y a buen precio. El problema según los autores del artículo de Nature es que los políticos todavía no se han dado cuenta de este hecho y no están aplicando las medidas necesarias para contrarrestarlas. Más aún, la US Energy Information Administration, proyecta de forma optimista un incremento del 30% en la producción de petróleo de aquí a 2030. Supuestamente se obtendrá gracias a la explotación de reservas aún por descubrir. Este aumento requiere un incremento de la producción diaria de 22 millones de barriles para el 2030. Los autores del artículo de Nature opinan que la producción de derivados del petróleo a partir de arenas bituminosas no podrá responder a la demanda; por ejemplo, Canadá podría alcanzar unos 4,7 millones de barriles diarios en 2035 y Venezuela menos de 2 millones. Más aún, en opinión de los autores del artículo en Nature se necesitan nuevos campos petrolíferos que produzcan más de 64 millones de barriles diarios, más o menos el equivalente a la producción total actual, es decir, es muy poco probable que esto suceda.

¿Será el carbón la solución a nuestras necesidades energéticas y se mantendrá barato durante décadas? Varios estudios recientes sugieren que no. La producción de carbón en los EE.UU. alcanzó su cenit en 2002, y en el mundo se podría alcanzar en 2025. ¿Será el gas natural la solución? El gas natural sigue siendo abundante y se han hecho grandes descubrimientos recientemente, sobre todo en Israel y Mozambique el año pasado. La producción de gas natural en EE.UU. alcanzó su cenit en 2001, pero las compañías han trabajado duro para promover la idea de que el shale gas o gas de pizarra, obtenido a partir de la explotación del esquisto, dará lugar a “la era del gas natural”. No hay duda de que EE.UU. tiene grandes reservas de este gas, pero los informes más recientes sugieren que tanto las reservas como los costes de producción han sido muy exagerados.

¿Qué significa todo esto para la economía mundial, estrechamente vinculada a los combustibles fósiles? Según los autores del artículo, si no se hace algo urgentemente, se avecina una gran crisis económica. Los precios del petróleo fueron importantes en la crisis financiera de 2008 en EE.UU.; además, los países europeos más dependientes del petróleo como fuente de energía primaria son los famosos PIIGS (como nos contó Luis de Sousa, “What makes them PIIGS?,” European Tribune, Sat Apr 10th, 2010). Los autores del comentario de Nature mencionan solo el caso de Italia y afirman sin rubor que el precio del petróleo es probable que haya sido un gran contribuyente a la crisis del euro en el sur de Europa, donde los países dependen totalmente del petróleo extranjero.

Los autores del comentario de Nature acaban afirmando que no son ningún secreto ni nada misteriosas. Hay que disminuir las pérdidas de energía en los procesos de conversión y transmisión, y hay que aumentar la eficiencia del uso de la energía de combustibles fósiles. Para lograrlo, los autores proponen incrementar los impuestos a los combustibles fósiles, mantener sus precios altos y para fomentar la reducción en el consumo de energía; también proponen favorecer la energía nuclear, revisar las expectativas de crecimiento económico sin un aumento del uso de combustibles fósiles, reducir los límites de velocidad en las carreteras y fomentar el transporte público, así como introducir ayudas fiscales al desarrollo de energías renovables. La transformación llevará décadas, por lo que se debe comenzar tan pronto como sea posible. Los gobiernos tienen que actuar ahora, pues el coste de dicha acción será mayor conforme nos adentremos en el siglo XXI.

El canibalismo de los osos polares y el cambio climático

Los cazadores inuits en Groenlandia y Canadá saben desde hace mucho tiempo que los osos polares (machos adultos) pueden matar a ejemplares jóvenes para comérselos. La primera vez que se fotografió este comportamiento fue en agosto de 2008. Lo habitual es que este canibalismo ocurra en tierra firme, pero a veces también ocurre sobre hielo, como en esta fotografía. En el artículo del fotógrafo Jenny Ross y el biólogo ártico Ian Stirling en el número de diciembre de la revista Arctic se documentan tres avistamientos de canibalismo sobre hielo en Svalbard, Noruega. Según Stirling la causa es el hambre provocada por la disminución del hielo marino en verano que dificulta la caza de focas; la escasez de focas en esta época del año se debe a que emigran hacia el norte. Stirling es pesimista y en su opinión el cambio climático provocará un incremento de este tipo de sucesos de canibalismo; un clima más cálido y cada vez menos hielo marino son las causas para que las focas emigren mucho antes hacia el norte en verano, lo que provoca hambrunas entre los osos. El artículo técnico es I. Stirling, J.E. Ross, “Observations of cannibalism by polar bears (Ursus maritimus) on summer and autumn sea ice at Svalbard, Norway,” Arctic 64: 478-482, Dec. 2011.

 

 Si Stirling tiene razón, estas fotos son pruebas impresionantes del efecto del cambio climático. No sé, estas fotos dan que pensar… El 11 de diciembre concluyó la última Conferencia sobre Cambio Climático (COP17) en Durban, Sudáfrica. La opinión de la mayoría de los expertos en cambio climático es que esta Cumbre ha sido un fracaso y solo se han llegado a acuerdos mínimos, como prolongar el Protocolo de Kioto de 1997. En plena crisis financiera, con los países emergentes como motor del crecimiento mundial, nadie esperaba mucho más. No sé, estas fotos dan que pensar…

El efecto de la contaminación en la India sobre los ciclones en el Mar Arábigo

Mucha gente achaca al cambio climático la intensificación de los fenómenos climáticos que se ha observado en las últimas décadas. Sin embargo, la contaminación también es culpable de muchos de estos cambios. Un nuevo artículo publicado en Nature afirma que la contaminación está propiciando ciclones más intensos en el Mar Arábigo. La contaminación por la combustión de carbón (quema de madera y emisiones de vehículos) y la emisión de aerosoles en la atmósfera sobre la India ha cambiado los patrones del viento predominante en la zona, viento que evitaba que ciclones en el Mar Arábigo se convirtieran en grandes tormentas; el debilitamiento de los vientos en los últimos 30 años ha provocado que fenómenos que eran raros o inexistentes, como la formación de ciclones de verano, estén provocando grandes pérdidas (incluyendo vidas humanas). El artículo técnico es Amato T. Evan et al., “Arabian Sea tropical cyclones intensified by emissions of black carbon and other aerosols,” Nature 479: 94–97, 03 November 2011; en español podéis leer “La contaminación en la India activa ciclones en el desértico mar Arábigo,” Europa Press, 2 Nov. 2011.

Este tipo de estudios se basa en la combinación de correlaciones estadísticas observadas en los datos experimentales junto a simulaciones por ordenador. En este estudio se ha utilizado el simulador NCAR/CCM3 (National Center for Atmospheric Research Community Climate Model Version 3) para estudiar el efecto de la contaminación durante el periodo entre 1951 y 2002.  Los resultados son robustos ante perturbaciones, aunque tendrán que ser corroborados por futuros estudios independientes que utilicen otros simuladores. Uno de los grandes problemas de todos los estudios relacionados con el cambio climático es que dependen del simulador utilizado; yo soy un poco escéptico ante los estudios que utilizan un solo simulador, por muy bueno que parezca. Todos sabemos que la contaminación es mala para el clima, pero medir cuán mala no es nada fácil.

Ergometría y cambio climático

Una vez me hicieron una prueba de ergometría, pero nunca pensé que alguien estudiaría el efecto del cambio climático en este tipo de pruebas de esfuerzo cardíaco. Según De Yzaguirre y sus coautores, en la corta historia de la ergometría moderna (50 años aprox.) se han producido notables cambios en la atmósfera que respiramos, con aumentos del gas carbónico (CO2) en torno al 125%. Esta situación se agrava dentro de los edificios donde se ubican los laboratorios de fisiología del esfuerzo. Un estudio con 13 sujetos (12♂ + 1♀) que compara los resultados bajo condiciones normales y bajo una burbuja con aire controlado no muestran grandes diferencias, como es de esperar; salvo en los niveles de lactato y glucosa en la sangre capilar que mostraron un incremento del 117% y del 112%, resp.  (en la situación habitual en comparación con los de la burbuja de aire purificado). En relación al comportamiento cardíaco, lo que mide las pruebas ergométricas, no se observó ningún cambio. Los autores concluyen que su estudio demuestra el precio que se paga por la contaminación atmosférica, la mayor mobilización de glucosa en la sangre capilar y la mayor producción de lactato capilar. Los interesados en más detalles técnicos pueden recurrir al artículo de Ignasi de Yzaguirre et al., “Ergometría y cambio climático,” Apunts. Medicina de l’Esport 45: 219-225, 2010.

El impacto climático de las nubes tipo cirro formadas a partir de las estelas blancas de los aviones

Las estelas blancas que dejan tras de sí los aviones pueden convertirse en nubes de tipo cirro indistinguibles de las que se forman de manera natural. Según un estudio numérico publicado en Nature Climate Science, hoy en día estas nubes pueden estar causando un efecto mayor en el calentamiento climático que todo el dióxido de carbono emitido por los aviones desde el inicio de la aviación. La aviación es responsable del 3% de las emisiones de dióxido de carbono por la quema de combustibles fósiles y se estima que contribuye entre un 2 y 14 % al efecto antropogénico sobre el clima y, según algunos estudios, su efecto podría triplicarse para el año 2050. Por lo tanto, mitigar el impacto de la aviación sobre el cambio climático es un tema de considerable interés público y político. El nuevo artículo de Burkhardt y Kärcher presenta un estudio mediante simulación por ordenador del efecto global en el clima terrestre de las nubes jóvenes de tipo cirro formadas a partir de las estelas de los aviones. Sus resultados indican que estas nubes tienen un efecto sobre el cambio climático un orden de magnitud mayor que el que puedan tener las estelas como tales. Obviamente, este estudio es polémico pues es imposible distinguir si una nube tipo cirro es de origen natural o ha sido producida por la evolución (difusión) de una serie de estelas de aviones. Para entender el impacto de la aviación sobre el clima es necesario investigaciones experimentales más precisas sobre este mecanismo. La tarea no es sencilla. Nos lo ha contado Olivier Boucher, “Atmospheric science: Seeing through contrails,” Nature Climate Change 1: 24–25, 29 March 2011, haciéndose eco del artículo técnico de Ulrike Burkhardt, Bernd Kärcher, “Global radiative forcing from contrail cirrus,” Nature Climate Change 1: 54–58, 29 March 2011. Estos artículos son de acceso gratuito en la web por lo que os recomiendo su lectura si estáis interesados en los detalles técnicos. Algunos extractos en inglés en mi otro blog: “Contrails can evolve into cirrus clouds causing more climate warming today than all the carbon dioxide emitted by aircrafts.”

Por cierto, la semana que viene aparecerá en Amazings.es un artículo mío sobre la “Fïsica de las estelas blancas de los aviones,” que ha surgido a colación de la entrada de Rinze, “Chemtrails: Fumigados de la vida,” Amazings.es, 25 abr. 2011, y del artículo divulgativo de América Valenzuela, “¿Por qué los aviones dejan estelas blancas?,” El porqué de la ciencia, RTVE.es, 11 marzo 2011. Este último es un tentenpié para abrir boca.

Las estelas de condensación (contrails en inglés) están formadas por la condensación de vapor agua ambiental al mezclarse con los gases de escape del motor del avión que están más calientes. La dinámica atmosférica de las estelas es complicada y puede dar lugar a la formación de cirros, que tienen un efecto sobre el calentamiento climático. El artículo de Burkhardt y Kärcher utiliza un modelo por ordenador a escala global que trata de evaluar los efectos de las estelas y de las nubes tipo cirro a las que pueden dar lugar. Si los cálculos de Burkhardt y Kärcher son correctos, los efectos son importantes para el sistema climático.

¿Se pueden minimizar estos efectos? Según Boucher, se podrían desarrollar estrategias de mitigación que reduzcan el impacto de la aviación sobre el clima. Por ejemplo, las rutas de vuelo o la altitud de vuelo podrían ser planificadas y modificadas en tiempo real para evitar las regiones de la atmósfera que estén sobresaturadas con respecto al hielo (en mi artículo en Amazings.es explico que significa esto) para reducir la probabilidad de formación de las estelas y minimizar su evolución hacia cirros. Pero esta estrategia puede conducir a un aumento en el consumo de combustible. También se podrían desarrollar nuevos conceptos de motores que minimicen la producción de estelas (algo que ya ha sido estudiado en aviones militares; imagina un avión espía invisible al radar que vaya dejando estelas a su paso). Hay también otras estrategias propuestas por Boucher.

El trabajo de Burkhardt y Kärcher ofrece algunos consejos interesantes sobre cómo podría reducirse el impacto de la aviación en el sistema climático, pero las incertidumbres sobre dicho impacto siguen siendo grandes. Según Boucher, la industria aeronáutica tendría que investigar más sobre el impacto climático de las estelas y cómo mitigar dicho impacto.

Mi revisión de las predicciones científicas de la revista Nature para el año 2011

Todos los años, en el primer número de enero de la revista Nature, periodistas científicos predicen algunos descubrimientos científicos que serán noticia dicho año. Las predicciones no siempre son acertadas, pero yo diría que aciertan algo así como el 50%. Las predicciones para 2011 se publicarán en papel el 6 de enero, pero aparecieron online ayer: Richard Van Noorden, Heidi Ledford & Adam Mann, “New year, new science,” News, Nature, Published online 31 December 2010. Las recopilaré con algunos comentarios de mi propia cosecha.

El superláser del NIF logrará la fusión nuclear. Una predicción arriesgada, pero es seguro que los científicos que trabajan en el National Ignition Facility, en el Lawrence Livermore National Laboratory, California, EE.UU., la instalación con el láser más potente del mundo, tratarán de lograr que la fusión nuclear de una muestra de isótopos de hidrógeno produzca más energía que la energía incidente del láser. Los expertos, según Nature, le dan un 50% de posibilidades a que lo logren. Quien sabe, si no es este año, será el siguiente, o el siguiente, …, ya se sabe que la fusión nuclear es la energía del futuro, del futuro que nunca llega. Este año (2010), el proyecto de reactor de fusión ITER ha tenido problemas de financiación ya que la Unión Europea ha recortado su contribución. La fusión nuclear mediante tokamaks de confinamiento magnético siempre está a 25 años vista. Esperemos que si el NIF se pone a la zaga y meta presión sobre el ITER, en los próximos años nos llevemos la sorpresa de que la fusión nuclear empiece a estar a solo 20 años vista.

Primera evidencia firme de la partícula responsable de la materia oscura. No, en Nature no esperan que esta partícula sea descubierta en el Large Hadron Collider (LHC) del CERN, en Ginebra, sino que sea desvelada por los experimentos subterráneos que publicarán sus datos el año que viene, como XENON100, en el Laboratorio Nacional de Gran Sasso, cerca de L’Aquila, Italia, y CDMS-II (Cryogenic Dark Matter Search) en la Mina de Soudan, en el norte de Minnesota, EE.UU. Según Nature, los expertos creen que alguno de estos laboratorios podría presentar una resultado positivo este año. Este año también se espera que asistamos a los últimos lanzamientos de la lanzadera espacial Endeavour de la NASA. El último, salvo que el Congreso Americano diga lo contrario (pues podría autorizar uno para noviembre), será en abril y enviará a la Estación Espacial Iternacional (ISS) el Espectrómetro Magnético Alfa (Alpha Magnetic Spectrometer o AMS) que estudiará los rayos cósmicos en busca de partículas de antimateria y de la materia oscura. No podemos esperar resultados científicos importantes del AMS para 2011 pero seguro que a finales de año publicarán los resultados de los primeros 6 meses de funcionamiento. Nunca se sabe, quizás AMS nos ofrezca la primera evidencia firme del secreto de la materia oscura.

Primera evidencia de la existencia de la supersimetría. Me vais a llamar aguafiestas, pero disiento de Nature, no creo que la SUSY sea descubierta en el LHC del CERN en 2011. En Nature ya predijeron las primeras pruebas de la SUSY en 2010 y se equivocaron. Pero no cejan, vuelven a predecirlas para 2011. La supersimetría proclama que cada partícula conocida tiene una compañera más pesada aún por descubrir, llamada superpartícula o supercompañera. La mayoría de los físicos teóricos creen que la partícula responsable de la materia oscura es una superpartícula (WIMP), en cuyo caso tendría una masa que permitiría que fuera descubierta en el LHC. Sin embargo, que las energías de las colisiones del LHC sean suficientes para desvelar la primera supercompañera es la predicción de los modelos más sencillos que corrigen el modelo estándar (modelos supersimétricos minimales). La SUSY introduce tal número de parámetros libres (los modelos minimales ya introducen más de 100) que es muy fácil ajustar las predicciones para que la masa de la superpartícula menos masiva sea muy superior a las energías alcanzables en el LHC. En mi opinión personal, la SUSY será descubierta en el s. XXI, pero hay que ser muy optimistas para pensar que el LHC la desvelará.

Se reduce el cerco para la búsqueda del bosón de Higgs.  El bosón de Higgs (o los bosones de Higgs, pues es muy posible que haya más de uno) será noticia en 2011, no por su descubrimiento, que yo no anticipo antes de 2013, sino por los nuevos límites de exclusión para su masa, tanto los obtenidos por el Tevatrón del Fermilab, en Batavia, cerca de Chicago, Illinois, EE.UU., que se publicarán durante el verano de 2011, como los obtenidos combinando las búsquedas de los experimentos ATLAS y CMS en el LHC del CERN, que se publicarán a finales del año 2011. La masa mínima para el bosón de Higgs obtenida en el Tevatrón se acercará, aunque no creo que supere, el límite obtenido por LEP2 del CERN hace casi 10 años. Pero el límite superior, 158 GeV/c², se reducirá bastante; en Nature no se atreven con ningún número, pero yo diría que se reducirá a unos 130 GeV/c²; es decir, a finales de 2011 podríamos estar buscando al bosón de Higgs en el intervalo de masas de 115 a 130 GeV/c², lo que puede parecer un pequeño avance, pero la frontera en la física de partículas elementales experimental siempre avanza más lento de lo que a los físicos teóricos les gustaría. También sabremos en 2011 si el LHC estará en modo colisiones en 2012, o en modo reparación, y si el Tevatrón acabará sus días en septiembre de 2011, como está previsto, o los prolongará hasta 2014 (si se aprueba su financiación, recomendada por la mayoría de los expertos).

Las ciencias del espacio y la NASA son siempre una apuesta segura a la hora de predecir noticias. En 2011 asistiremos a los dos últimos vuelos (o misiones) de la lanzadera espacial Endeavour (quizás podría haber un tercero y último a finales de año, que está solicitado a falta de financiación). Pero la NASA será noticia también por las sondas de exploración del sistema solar. En marzo, la misión Messenger de la NASA se pondrá en órbita alrededor de Mercurio, el planeta más cercano al Sol, y en agosto, la sonda Dawn de la NASA se pondrá a orbitar al asteroide Vesta, uno de los más grandes del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. La NASA lanzará varias misiones este año, la sonda Juno, que orbitará los polos de  Júpiter, los dos satélites gemelos de la misión GRAIL, que medirán el campo gravitatorio de la Luna, y el róver marciano MSL (por Mars Science Laboratory), un explorador marciano motorizado del tamaño de un automóvil que recorrerá la superficie del planeta rojo.

Por otro lado, muchas voces apuntan a que el telescopio espacial Kepler de la NASA descubrirá la primera tierra fuera del sistema solar (un exoplaneta con una masa igual a la de la tierra orbitando una estrella similar a nuestro Sol). Kepler ha descubierto cientos de nuevos planetas cuyos datos orbitales todavía no han sido publicados y se espera que conduzcan a varias noticias este año.

Más aún, la NASA y la ESA no descuidan el análisis de nuestro propio planeta, con énfasis en los efectos del cambio climático. El satélite GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) de la ESA, que fue lanzado en mayo de 2008 para medir con altísima precisión el campo gravitatorio de la Tierra, publicará sus primeros resultados este año. Se espera que dichos datos permitan estudiar las variaciones del nivel de los oceános con gran precisión. La NASA lanzará en febrero el satélite Glory para medir la irradiancia solar que recibe la Tierra y el efecto de los aerosoles, y en junio el satélite Aquarius para medir la salinidad de los oceános.

Otras noticias relevantes según Nature. Los testigos del cambio climático en los hielos de Groenlandia del proyecto NEEM (North Greenland Eemian Ice Drilling) alcanzaron en julio de 2010 los 2500 metros de profundidad y los primeros resultados, que desvelarán detalles del periodo interglaciar eemiense (hace entre 130.000 y 115.000 años), cuando la temperatura global de la Tierra era 5°C más caliente que en la actualidad, se publicarán próximamente. Se esperan también nuevos resultados de los análisis del estudio de asociación genómica (GWAS) sobre cómo afectan los genes a ciertas enfermedades, como la obesidad y la diabetes, y al metabolismo en general. Igual que el año pasado, en Nature vuelven a asegurar que será noticia la explosión de genomas de nuevos seres vivos que serán secuenciados y publicados este año.  También serán noticia las células madre pluriopotentes inducidas  (iPS), en especial como modelos para el estudio de desórdenes psiquiátricos y para el descubrimiento de nuevos fármacos (screening preclínico). Telaprevir, el nuevo fármaco para combatir la hepatitis C, enfermedad vírica que afecta al 3% de la población mundial, será aprobado este año en EE.UU. (US Food and Drug Administration). Finalmente, la biología sintética, que gracias al trabajo del español Ricard Solé y sus colegas ha entrado en el dominio multicelular, ofrecerá gran número de noticias en el contexto de colonias de bacterias y sus usos farmacológicos en medicina.

Ya que estamos puestos, me gustaría aportar mi granito de arena a las predicciones de Nature. Permitidme algunas predicciones adicionales de mi propia cosecha.

Se descubrirá la existencia de una cuarta generación de partículas elementales. En enero de 2010, los datos cosmológicos más precisos obtenidos a partir del fondo cósmico de microondas, obtenidos por el satélite WMAP tras 7 años de observaciones, indicaban que había 4 generaciones (familias) de neutrinos (4’34 ± 0’86 familias al 68% CL). Estos datos contradecían a los del LEP2 del CERN que indican la existencia de  sólo 3 familias de neutrinos afectados por la fuerza débil (2′9840 ± 0′0082 familias). Pero LEP2 solo limita la existencia de neutrinos ligeros y un neutrino con una masa mayor de unos 50 GeV/c² sería compatible con LEP2. Nadie espera que se publiquen, de forma anticipada, datos del satélite Planck (se esperan para 2012), pero quizás se brinde alguna noticia al respecto, para que el público sepa que Planck sigue “vivo.” Esta noticia sería un descubrimiento menor para Planck, ya que sus grandes descubrimientos irán en la línea de la teoría de la inflación y la posibilidad de ondas gravitatorias en los primeros instantes de la gran explosión. También podría haber evidencia a favor de una cuarta generación de partículas en el LHC del CERN, que ya ha ofrecido límites de exclusión por encima de los ofrecidos por el Tevatrón del Fermilab, pero todavía muy inferiores a los que se obtendrán a finales de 2011.

Ya hemos dicho que el bosón de Higgs no será descubierto en 2011. Pero el bosón de Higgs es la partícula estrella de la física de partículas en la actualidad y todo apunta que tiene una masa alrededor de 115 GeV y no superior a 120 GeV. Aún así, el límite inferior de LEP2 es de 114’4 GeV y el límite superior del Tevatrón (CDF+DZero), si existe una cuarta generación de partículas (modelo SM4), es inferior a 130 GeV. Quizás sea noticia la publicación de la reducción de este límite superior para el SM4. Quizás nuevas técnicas de análisis permitan descubrir un Higgs supersimétrico de baja masa (por debadjo de 100 GeV), pero parece poco probable. Aún así, podría haber cierta evidencia cuando se analicen en el LHC las desintegraciones en dos fotones del Higgs, las desintegraciones en las que el LHC (con pocos datos) gana con creces al Tevatrón (aunque tenga muchos datos).

Otras posibles noticias en física de partículas. Se espera que el LHC del CERN funcione desde el 21 de febrero hasta principios de noviembre con colisiones protón-protón a 8 TeV (en 2010 fueron a 7 TeV) y que acumule entre 2 y 3 inversos de femtobarn de datos (entre 40 y 60 veces más datos que este año); también se espera, y será noticia por ello, que seguirá funcionando durante 2012 (para recabar otro tanto). La razón fundamental es que todo indica que buscar el bosón de Higgs en el LHC será más fácil de lo que se pensaba. En las conferencias del verano (julio de 2011) y en las de invierno (diciembre 2011) aparecerán noticias muy interesantes sobre la búsqueda del bosón de Higgs (nuevos límites de exclusión para su masa), sobre la búsqueda de la supersimetría y sobre temas más exóticos (nuevos límites de exclusión del gravitino, ausencia de agujeros negros, …). No se espera ningún descubrimiento importante definitivo pero podría haber señales y evidencias a favor de la existencia del Higgs y de la SUSY que podrían ser motivo de noticias en muchos medios. Por otro lado, las colisiones de iones pesados (Pb-Pb) a finales de 2010 en el LHC del CERN están siendo analizadas ahora mismo. Quizás para el verano de 2011 se publicará el redescubrimiento de la antihipermateria en el LHC y alguna que otra sorpresa técnica. La física de los neutrinos también ofrecerá varias noticias interesantes en 2011; por ejemplo, SuperKamiokande publicará las medidas más precisas del ángulo θ31 (que mezcla neutrinos electrónicos y tauónicos); también serán noticia los primeros resultados de ICARUS T600, el detector de neutrinos utilizando argón líquido más grande del mundo, en el laboratorio subterráneo LNGS (Assergi, Italia) del INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare); finalmente, IceCube, el detector de neutrinos en la Antártida cuya instalación finalizó en diciembre de 2010, empezará a tomar datos en mayo de 2011, por lo que será noticia tras el verano cuando se presenten los primeros resultados de las búsquedas de neutrinos y materia oscura.

También creo que serán noticia la gravitación y los agujeros negros. En 2010 la noticia ha sido el desarrollo de trampas de antihidrógeno (antimateria) capaces de almacenar 38 antiátomos y todo apunta a que en 2011 será el anuncio de los primeros resultados en la medida de la gravedad aplicada a la antimateria. Nadie espera sorpresas, pero la confirmación de que la gravedad funciona igual con la materia que con la antimateria será noticia en todos los medios. En 2010 también se publicó la primera observación de la radiación de Hawking en un medio óptico no lineal, resultado que ha sido criticado por algunos especialistas. En 2011, yo apostaría a que será publicada la primera observación en un BEC (condensado de Bose-Einstein). Si se confirma pondrá a Hawking en la carrera hacia el Nobel. Si no se observa en BEC también será noticia ya que se pondrán dudas muy serias sobre la observación realizada este año.

Oficialmente ya ha llegado La Niña al océano Pacífico ecuatorial

Ya lo dijimos en este blog: Finalizado El Niño y tras la gota fría en otoño (de 2009), se esperaba que en agosto (de 2010) empiece La Niña [7 Julio 2010]. Ahora ya es oficial. Ya ha llegado La Niña según la NOAA (US National Oceanic and Atmospheric Administration). Las temperaturas de la superficie del océano Pacífico ecuatorial son ahora mismo entre 1’3 y 1’8 ºC más frías que la media. Los modelos teóricos predicen que La Niña persistirá al menos hasta la primavera de 2011. Nos lo ha contado Adam Mann, “Return of La Niña. As El Niño’s cooler sister rolls round again, Nature probes the environmental pros and cons,” News: Briefing, Nature, Published online 16 September 2010.

¿Cómo afecta el fenómeno de La Niña? En España, prácticamente no se nota, pero América Latina sufrirá sus consecuencias, sobre todo porque se espera que el fenómeno sea bastante fuerte durante este otoño/invierno. Los efectos más devastadores de La Niña son la sequía en América del Sur y el incremento de los huracanes en el Golfo de México. Chile podría sufrir una gran sequía, que también podría afectar a ciertas zonas agrícolas de Argentina y Brasil (e incluso de India y el centro de Estados Unidos). Los cultivos más afectados serán el maíz, la caña de azúcar, el café y la soja. No habrá sequía en toda América del Sur. Ciertas zonas de Brasil, Perú, Ecuador y Bolivia podrían sufrir lluvias torrenciales e inundaciones.

Desde este blog deseamos que este año las previsiones de los modelos climáticos se equivoquen y La Niña no provoque grandes devastaciones de las regiones más pobres de Latinoamérica.

Por cierto, en este blog ya hemos hablado de ENSO (El Niño-Oscilación del Sur) en varias ocasiones, por ejemplo, en ”El fenómeno de El Niño/La Niña influye a través de la estratosfera en toda la atmósfera,” 13 Noviembre 2009, y en “Los efectos impredecibles del cambio climático: El Niño y La Niña,” 26 Diciembre 2008.

Publicado en Science: El nivel del mar en Mallorca hace 81000 años era 1 metro más alto del actual

Los espeleotemas (estalactitas, estalagmitas y otras formaciones minerales en cuevas) son testigos envidiables del cambio climático y en las cuevas marinas del nivel del mar. Un grupo de investigadores mallorquines, europeos y norteamericanos han estudiado el nivel del mar en el oeste del Mediterráneo gracias a los espeleotemas en cuevas costeras de la isla española de Mallorca. El estudio, publicado en Science, demuestra que el nivel de mar era un 1 metro más alto hace 81 000 años, lo que significa que la cobertura de hielo en dicha época era similar a la actual. Esto contradice los estudios previos basados en los ciclos de glaciaciones, ya que la glaciación más reciente, la wisconsiense o glaciación de Würm, tuvo que tener un final mucho más brusco y rápido de lo que se pensaba, hace unos 100 000 años. El nuevo estudio ha encontrado variaciones del nivel del mar de hasta 2 metros por siglo en los últimos 100 000 años, mucho más de lo que se pensaba. Además, el nuevo estudio parece apoyar la versión más simple de la teoría de Milankovitch para explicar el comportamiento cíclico de las glaciaciones. El artículo técnico es Jeffrey A. Dorale, Bogdan P. Onac, Joan J. Fornós, Joaquin Ginés, Angel Ginés, Paola Tuccimei, David W. Peate, “Sea-Level Highstand 81,000 Years Ago in Mallorca,” Science 327: 860-863, 12 February 2010. Nos comentan dicho artículo R. L. Edwards, “Ice Age Rhythms,” Science 327: 790-791, 12 February 2010, y Phil Berardelli, “Can Sea Level Rise and Fall With Lightning Speed?,” ScienceNOW, 11 February 2010.

Publicado en Nature: El IPCC se retracta, los glaciares del Himalaya no desaparecerán en 2035

Enciendes la televisión, sale el telediario de Intereconomía y comenta esta noticia. Curioso, aunque no tanto, se ha publicado en Nature. Los informes del IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) los redactan un gran número de científicos que siguen un protocolo muy estricto. Los redactores de los informes pueden utilizar resultados publicados en congresos internacionales, revistas no impactadas y otras fuentes sin revisores o con una revisión por pares laxa, actuando ellos mismos de revisores. Ellos son expertos, luego pueden hacerlo sin problemas. Lo que pasa es que, a veces, igual que a las revistas con revisión por pares estricta, se la cuelan o se les cuela. El informe del IPCC de 2007 estimaba que los glaciares del Himalaya desaparecerían alrededor del año 2035, todo el hielo se descongelaría al menos una vez al año en unos 25 años. Exagerado, obviamente. Pero así son los informes técnicos que se basan en estimaciones de modelos predictivos por simulación. Los expertos siempre los cogen con alfileres. El problema es que ahora todo el mundo mira con lupa al IPCC y se ha descubierto que la fuente de dichos datos, un informe publicado en 2005 por un glaciólogo indio, no es fiable. El Dr. Syed Iqbal Hasnain fue entrevistado por la revista New Scientist y afirmó que sus conclusiones eran “especulativas,” que partían de un informe anterior, de 1999, del Working Group on Himalayan Glaciology, del International Commission on Snow and Ice. Que ni el mismo se creía los resultados de dicho informe, aunque los reportaba en el suyo. Ahora parece que todos los expertos están de acuerdo. Los resultados indican que los glaciares del Himalaya no desaparecerán, al menos, durante el s. XXI. Seamos optimistas. Son buenas noticias. Al mal tiempo, buena cara. Nos lo cuentan Quirin Schiermeier, “Glacier estimate is on thin ice. IPCC may modify its Himalayan melting forecasts,” News, Nature 463: 276-277, 19 January 2010, y muchísimos otros medios, hasta en el telediario de Intereconomía y, como no, en Menéame. Por cierto, allí nos apuntan a Randeep Ramesh, “India ‘arrogant’ to deny global warming link to melting glaciers. IPCC chairman Rajendra Pachauri accuses Indian environment ministry of ‘arrogance’ for its report claiming there is no evidence that climate change has shrunk Himalayan glaciers,” The Guardian, Nov. 2009.

Las causas de la elevación del nivel del océano y sus efectos

El calentamiento global causa que el nivel del mar se eleve debido a dos factores: que el hielo en las plataformas continentales se derrite y que el agua del océano se expande al calentarse. La contribución relativa de ambos factores es muy difícil de medir. Anny Cazenave, del Laboratorio para Estudios en Geofísica, Oceanografía y Espacio (LEGOS), en Toulouse, Francia, y sus colaboradores [1] lograron medir ambos procesos de forma separada gracias a los datos gravitatorios de los satélites GRACE y a los registros de temperaturas oceánicas obtenidas por la red de boyas Argo. La expansión térmica del agua del océano se ha reducido recientemente y ha contribuido sólo a una elevación de 0,3 mm. por año del nivel del mar durante los años 2003 a 2008. Durante dicho periodo, el hielo continental derretido ha contribuido a una elevación de unos 2 mm. por año. Estos datos son preocupantes, ya que un review reciente de la misma autora [2] nos indica que en el periodo 1993–2007, la contribución de la expansión térmica fue del 30% y la del deshielo continental del 55% (en el último lustro ha pasado a ser del 80%). Estos datos parecen indicar que el deshielo de las regiones continentales se está acelerando alarmantemente.

El estudio de la variación del nivel del mar en el pasado es complejo. Se cree que en los últimos milenios su tasa de crecimiento era de unos pocos centímetros por siglo. Sin embargo, en los últimos decenios ha crecido hasta una tasa de varias decímetros por siglo [3]. Los modelos parecen indicar que seguirá creciendo. ¿Hay que preocuparse? Se estima que durante el s. XXI el nivel global medio del oceáno crecerá menos de un metro, sin embargo, la variación regional de este nivel puede alcanzar varios decímetros. La figura del mapa que acompaña esta entrada [2] muestra tasa media de cambio del nivel del mar entre octubre de 1992 y mayo de 2007 obtenida a partir de medidas de altimetría mediante satélites. Los datos muestran una gran variabilidad espacial, hay regiones incluso en las que el nivel del océano está decreciendo. Se cree que la contribución dominante en la distribución espacial de estos cambios es la expansión térmica del océano que está controlada por la distribución de la temperatura en función de las grandes corrientes oceánicas y su dinámica [2]. Por si te lo preguntas, se estima que el error en esta figura es (probablemente) menor de 2 mm./año.

Las regiones más afectadas del planeta debido a la subida del nivel del mar serán los grandes deltas. Muchos de ellos están densamente poblados por habitantes del tercer mundo que se dedican fundamentalmente a la agricultura. Sus habitantes sufrirán inundaciones y fuertes pérdidas económicas conforme el mar vaya ganando terreno. James P. M. Syvitski de la Universidad de Colorado y sus colaboradores [4] han estudiado los 33 deltas más importantes del mundo con objeto de determinar los efectos que están sufriendo y sufrirán en el próximo futuro debido al efecto conjunto del cambio climático y de la degradación de los mismos por las actividades humanas. El 85% de estos deltas ya han sufrido inundaciones severas en la última década que han provocado la inmersión temporal de 260.000 km². El panorama que dibujan para lo que resta de s. XXI es bastante pesimista [5]. Más de 500 millones de personas viven en los deltas de grandes ríos o en sus proximidades. Los sedimentos depositados por los ríos en estas regiones las hacen muy productivas para la agricultura. El cambio climático las convierte en zonas de alto riesgo. Un riesgo que se ha acrecentado debido a las actividades humanas.

Para acabar, hoy estoy un poco pesimista, aquí tenéis la evolución del nivel global del océano entre 1800 y 2100 a partir de observaciones (para los s. XIX y XX) y proyecciones gracias a modelos (s. XXI) [2]. La región sombreada en rosa son proyecciones “optimistas” (del IPCC 2007) y la región sombreada en celeste proyecciones “pesimistas”. La pena es que incluso las proyecciones “optimistas” son bastante pesimistas.

[1] A. Cazenave et al., “Sea level budget over 2003–2008: A reevaluation from GRACE space gravimetry, satellite altimetry and Argo,” Global and Planetary Change 65: 83-88, January 2009.

[2] Anny Cazenave, William Llovel, “Contemporary Sea Level Rise,” Annual Review of Marine Science 2: 145-173, January 2010 [el DOI todavía no funciona].

[3] Glenn A. Milne et al., “Identifying the causes of sea-level change,” Nature Geoscience, Advance online publication, 14 June 2009 [postprint gratis].

[4] James P. M. Syvitski et al., “Sinking deltas due to human activities,” Nature Geoscience 2, 681-686, 20 September 2009.

[5] “World’s River Deltas Sinking Due To Human Activity, Says New Study,” ScienceDaily, Sep. 21, 2009.

Science opina sobre el robo de información privada en el CRU británico

La noticia de política científica de la semana pasada fue el robo de más de 1000 correos electrónicos privados  de miembros de la Climatic Research Unit (CRU) de la Universidad de East Anglia (UEA) en el Reino Unido. Para muchos es un ejemplo de las malas prácticas del lobby científico del cambio climático, una de las prioridades políticas de todos los gobiernos occidentales, a la hora de recabar financiación pública. Ya nos hicimos eco de que la revista Nature opina que la “noticia del siglo” será olvidada en poco tiempo, de hecho esta semana se ha publicado un editorial de Nature dedicado al caso: Editorial, ”Climatologists under pressure. Stolen e-mails have revealed no scientific conspiracy, but do highlight ways in which climate researchers could be better supported in the face of public scrutiny,” Nature 462: 545, 3 December 2009. La verdad es que no aporta mucho a lo que ya indiqué en esta entrada. Parece claro para el editor de Nature que en este caso no hay pruebas en los e-mail publicados que apunten a fraude científico. Por ello, Nature no tomará más medidas al respecto. Hoy se publica un artículo de política científica en la revista Science sobre la misma noticia Eli Kintisch, “Stolen E-mails Turn Up Heat on Climate Change Rhetoric,” Science 326: 1329, 4 December 2009.

La opinión desde Science es muy diferente a la presentada en Nature. El asunto es grave y debe ser estudiado con atención. Ya hay comisiones estudiando el posible fraude científico de Phil Jones en la Universidad de East Anglia y de Michael Mann en la Universidad Estatal de Pennsylvania. Más aún, Phil Jones ha dimitido como director del CRU mientras la comisión de la UEA realiza su estudio. La comisión de la UEA también pretende descubir al ladrón.

El artículo en Science recuerda lo sucedido enfatizando las cuatro líneas de ataque a Phil Jones y al CRU que se han esgrimido a partir de los correos electrónicos robados: el posible borrado de datos sin procesar (el CRU ha reconocido que borró en agosto algunos datos almacenados en cintas digitales, con la excusa de poder hacer sitio para nuevos datos), las acciones para evitar la publicación de artículos de opositores en revistas de alto impacto, la posible ocultación de datos de los últimos años y las recomendaciones sobre cómo calcular y dibujar gráficamente las curvas de temperatura durante el siglo XX para destacar el cambio climático y evitar dudas al público profano.

El artículo concluye afirmando que los científicos necesitan hasta el más mínimo ápice de credibilidad para defender y sostener sus conclusiones sobre el cambio climático ante futuros ataques de sus opositores. Este suceso ha mostrado lo vulnerables que son los científicos ante dichos ataques. La mejor solución es llevar a los escépticos al redil publicando todos los datos utilizados en los estudios científicos. Ello requerirá financiación específica pero habrá que hacerlo si queremos que los críticos “pierdan fuerza rápidamente y sus opiniones se vuelvan irrelevantes.”

Nature opina que la “noticia del siglo” será olvidada en poco tiempo

Nature es una revista británica. Quizás por eso su opinión sobre la publicación online de emails y documentos robados del Centro Británico por excelencia sobre el Cambio Climático es muy conservadora. Nature ha consultado a muchos científicos sobre el asunto y la opinión generalizada es que pronto se olvidará el asunto. La opinión oficial sobre el tema es que se exageran e interpretan con mala fe los comentarios privados entre científicos que han sido desvelados. Para los científicos consultados, los emails desvelados sólo muestran que la actitud científica de los climatólogos es la “adecuada,” con discusiones viscerales privadas que se diluyen y suavizan en los resultados que finalmente se publican. La evidencia científica del origen antropogénico del cambio climático está “oficialmente” fuera de toda duda y no se verá alterada por este altercado “menor.” Pronto todo este escabroso asunto será olvidado. En cualquier caso, el asunto es feo y ha salpicado la reputación de Phil Jones, con lo que algunas voces claman por su dimisión inmediata, sino como director del CRU, al menos como miembro del comité científico del IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Podéis leer el comentario original en Quirin Schiermeier, “Storm clouds gather over leaked climate e-mails. British climate centre reeling over Internet posting of sensitive material,” News, Nature 462: 397, 26 Nov. 2009 (Published online 24 November 2009).

El centro Climatic Research Unit (CRU) de la Universidad de East Anglia (UEA) en Norwich, Gran Bretaña, confirmó el 20 de noviembre el robo de información confidencial que ha sido publicada en la web (fácil de localizar para los interesados en Google o en cualquier programa P2P). Los blogs y las noticias que hablan sobre tema ven en estos datos pruebas claras de todo tipo de conspiraciones a favor del cambio climático desde las instituciones científicas que recaban fondos y financiación para estudiarlo.

Michael Oppenheimer, climatólogo de la Universidad de Princeton, New Jersey, EEUU, afirma que “si alguien piensa que hay algún atisbo de que los datos (científicos) hayan sido adulterados por motivos no científicos, es libre de analizar todos los datos existentes y demostrar que la Tierra no sufre el cambio climático. Muchos lo han intentado desde hace décadas y no lo han logrado.”

Desde Nature se sugiere que el nombre del fichero que se ha publicado “FOIA.zip” apunta a la petición de datos sin procesar que lleva realizando periódicamente, desde 2002, el canadiense Steve McIntyre, editor del blog Climate Audit, especializado en métodos estadísticos usados en climatología al director del CRU, Phil Jones, amparado en el UK Freedom of Information Act, una ley británica el acceso público a la información pagada con dinero público. Sin embargo, McIntyre afirma que él no tiene nada que ver y que no tiene ni idea de quien es el responsable del suceso. Resulta curioso que entre el 24 de julio y el 29 de julio de 2009, el CRU haya rebidido 58 peticiones de McIntyre y otras personas afiliadas a Climate Audit. Nature ya se hizo eco de esta petición en Olive Heffernan, “Climate data spat intensifies. Growing demands for access to information swamp scientist,” News, Nature 460: 787, Published online 12 August 2009. La razón oficial para denegar el acceso a estos datos es que han sido recopilados de diversas fuentes distribuidas por todo el mundo (más de 150 instituciones diferentes) y que el CRU sólo tiene permiso para publicar la versión “procesada” de dichos datos. El permiso para ver los datos “limpios” deben darlo todas las instituciones involucradas en su obtención, algo que no es fácil de lograr.

Esta entrada es provisional todavía… el editorial de Nature hoy seguramente se hará eco de esta noticia. Cuando esté disponible ya os haré un comentario al respecto. NO, NO se ha hecho eco del tema… ¿se nota que Nature es británica? Habrá que esperar la correspondencia la semana que viene…

PS (2 diciembre 2009): Como era de esperar, hoy se publica un editorial de Nature dedicado al caso: Editorial, ”Climatologists under pressure. Stolen e-mails have revealed no scientific conspiracy, but do highlight ways in which climate researchers could be better supported in the face of public scrutiny,” Nature 462: 545, 3 December 2009. La verdad es que no aporta mucho a lo ya indicado en esta entrada. La política de Nature es investigar si los artículos publicados en su revista han sufrido algún tipo de fraude. Parece claro para el editor que este no es el caso y que no hay pruebas en los e-mail publicados que apunten a fraude científico. Por ello, Nature no tomará más medidas al respecto. En este número de Nature también dan su opinión algunos expertos climatólogos, como podemos leer en Quirin Schiermeier, “Battle lines drawn over e-mail leak. Climatologists remain sanguine over incident,” News, Nature 462: 551, Published online 2 December 2009. Tampoco hay nada reseñable más allá de la comprensión por parte de los colegas de otras instituciones en relación a este desagradable incidente.