¿Cómo será el planeta en el año 2100?

Este modelo matemático, llamado Monte Carlo, permite observar variables futuras de diversas áreas, entre ellas el calentamiento global (iStock)

El cambio climático es un motivo de inquietud y preocupación para la ciencia, que avanza paulatinamente para dimensionar las consecuencias de esta problemática y, sobre todo, para ensayar posibles medidas de prevención.

En ese sentido, recientemente, un grupo de expertos del Instituto Paul Scherrer, en Suiza, realizó una simulación por computadora para predecir 4000 escenarios y desenlaces asociados al calentamiento global en 15 regiones del mundo, al menos, hasta el año 2100. Combinando modelos climáticos y económicos con tecnologías del suministro de energía y medidas para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, los investigadores analizaron diferentes formas de mitigar esta problemática.

¿Qué medidas tienen el mayor efecto y son económicamente favorables para lograr el objetivo de emisiones netas cero y cuidar al planeta? Esta fue la principal pregunta que atravesó al trabajo, que se publicó en la revista Energy Policy y del que también participaron científicos de Estados Unidos, China, Finlandia, Irlanda y Suecia.

Brian Ó Gallachóir, uno de los autores, destacó en un comunicado: “La contribución más importante de nuestra investigación es que permite a los responsables políticos tomar decisiones concretas sobre la acción climática basadas en una comprensión completa de las incertidumbres existentes”.

En el texto del estudio, los expertos postularon: “Se requieren inversiones sin precedentes en tecnología de energía limpia para un sistema de energía con cero emisiones netas de carbono antes de que las temperaturas incumplan los objetivos del Acuerdo de París (NdeR: según la ONU, este acuerdo busca, entre otras cosas, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para limitar el aumento de la temperatura global en este siglo a 2 °C y esforzarse para limitar este aumento a incluso más de tan solo el 1,5 °C)”.

Algunos de las regiones analizadas fueron Estados Unidos, Canadá, México, Australia, China, India, África, Asia y América Latina. “Para 2050, la temperatura media mundial aumenta 2 °C en el 80 % de los escenarios. Mientras que en el 70% de los escenarios analizados, se produjo un exceso de temperatura de 1,5 °C en esta década, lo que exige una acción política inmediata. Retrasar esta acción 10 años puede resultar en que los costos de mitigación de 2 °C sean similares a los necesarios para alcanzar el objetivo de 1,5 °C si se inicia hoy, con un pico inmediato de emisiones, una mayor incertidumbre en el horizonte a mediano plazo y un mayor esfuerzo para emisiones netas cero”, advirtieron los autores.

De acuerdo a la investigación, “en todos los sectores, la participación de la electricidad en el consumo total de energía final se duplica del 16% actual al 32%, en promedio, en 2050. (...) La incertidumbre en torno a los costos de la tecnología, los recursos potenciales, la sensibilidad climática y el nivel de desacoplamiento entre la demanda energética y el crecimiento económico influyen en la eficiencia de las políticas climáticas y acentúan los riesgos de inversión en tecnologías de energía limpia”.

Para llegar a estos resultados, los autores utilizaron la metodología de Monte Carlo, una técnica matemática que permite predecir diversos escenarios de una determinada situación -en este caso, el cambio climático-. “Esta metodología es computacionalmente eficiente y adecuada para reducir la complejidad del análisis de incertidumbre cuando se utilizan modelos a gran escala”, destacaron en el trabajo. Y revelaron que el archivo final del análisis contiene 700 gigabytes de datos.

Evangelos Panos, uno de los autores, aseveró: “La metodología de Monte Carlo crea una especie de mapa de datos compuesto por vías de decisión hipotéticas. Para cada escenario, el equipo ajustó 72.000 variables”.

Por su parte, James Glynn, otro de los científicos a cargo de la investigación, apuntó: “Consideramos 18 factores de incertidumbre, incluidos el crecimiento demográfico y económico, la sensibilidad climática, el potencial de recursos, el impacto de los cambios en la agricultura y la silvicultura, el costo de las tecnologías energéticas y el desacoplamiento de la demanda energética del desarrollo económico. Esto requiere técnicas sofisticadas de análisis y visualización de datos”.

No es la primera vez que la ciencia busca predecir los efectos del cambio climático en el mundo. Meses atrás, por caso, investigadores del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de Estados Unidos desarrollaron un método para evaluar la probabilidad de condiciones de sequía extrema en varias regiones diferentes de aquel país para lo que se espera en el resto del siglo.

Con esta metodología, basada en modelos climáticos regionales altamente detallados, descubrieron que es probable que las sequías se vean exacerbadas por el calentamiento global. Los resultados de este análisis fueron publicados en la revista especializada Scientific Reports.

De acuerdo a los expertos, este desenlace será especialmente probable en regiones como el Medio Oeste, el Noroeste de los EE. UU. y el Valle Central de California. “Es posible que el empeoramiento proyectado de las sequías como resultado del calentamiento global tenga consecuencias significativas en términos de pérdida de cultivos, incendios forestales y demanda de recursos hídricos”, explicó Rao Kotamarthi, científico ambiental de Argonne y autor del documento.

Al observar los pronósticos futuros en el transcurso del resto del siglo, los investigadores creen que la técnica que aplicaron puede ayudar a comprender eventos de sequía repentina que tienen un período de inicio rápido y que podría ser tan corto como unas pocas semanas.

“Las sequías repentinas ocurren muy rápido. Si bien las convencionales están relacionadas con una falta prolongada de precipitaciones, las repentinas ocurren debido a las altas temperaturas y las tasas de evaporación extremadamente altas”, completó Kotamarthi.

Estos científicos utilizan varias metodologías para mensurar las sequías: desde informes de agricultores hasta déficits de precipitación observados para evaluar qué regiones estaban experimentando una falta de humedad. “En algunas regiones del país que normalmente experimentan precipitaciones bastante bajas, como el suroeste de los EE.UU., la falta de precipitaciones puede no ser suficiente para representar adecuadamente el impacto de una sequía”, advirtió Kotamarthi.

En lugar de usar el déficit de precipitación para identificar la sequía, los investigadores recurrieron a una nueva medida llamada déficit de presión de vapor o VPD. El VPD se calcula en base a una combinación de temperatura y humedad relativa y consiste en la diferencia entre la cantidad de vapor de agua que el aire puede contener cuando está saturado y la cantidad total de vapor de agua disponible.

“Un período prolongado de VPD superior al promedio puede significar que se está produciendo una sequía”, afirmó Brandi Gamelin, científica ambiental de Argonne, también autora del documento. “Estamos viendo la sequía de manera diferente al pasar por alto la precipitación por completo, para observar principalmente el efecto de la temperatura y sus cambios futuros en la sequía”, sumó.

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