OPINIÓN · 11 OCTUBRE, 2021 05:11

Premio Nobel al azar en el Clima

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Paulino Betancourt Figueroa | @p_betanco

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El martes 5 de octubre, la Real Academia Sueca de Ciencias otorgó el Premio Nobel de Física conjuntamente a Syukuro Manabe y otros dos científicos, Klaus Hasselmann y Giorgio Parisi. El premio es un reconocimiento de lo crucial que ha sido el modelado de sistemas complejos como el clima de la Tierra, para nuestra comprensión del cambio climático y del desafío que enfrenta la humanidad. Pero ¿qué tan complicado es el clima y el sistema climático? El clima es el tiempo promedio medido durante décadas y está influenciado por los océanos y la superficie terrestre. Predecir el clima es complejo porque involucra muchos procesos físicos diferentes, desde el movimiento del aire y el flujo de la radiación electromagnética, como la luz solar, hasta la condensación del vapor de agua. Es increíblemente complejo e interconectado. Por ejemplo, un grupo de pequeñas tormentas eléctricas puede influir en un sistema meteorológico que se extiende por todo un continente.

A finales de la década de los cincuenta, cuando Manabe estaba trabajando en su tesis doctoral en la Universidad de Tokio, formó parte de un equipo que trató de predecir los futuros patrones de precipitación. Los métodos que fueron empleados ahora parecen rudimentarios, midieron en el aire para ver cuánta humedad se condensa y usaron esas medidas para extrapolar la probabilidad de una futura lluvia. Si predecir el clima cotidiano era difícil, modelarlo se consideraba aún más abrumador. Había que entender bien el movimiento del agua en la atmósfera (ciclo del agua), pero también tenían que saber cómo la Tierra absorbe e irradia el calor del Sol, programar una versión de la atmósfera convertida en ecuaciones matemáticas y analizar cómo el suelo puede retener el agua de diferentes maneras. Incluso con las primeras computadoras IBM disponibles, muchas veces Manabe tuvo la sensación de que había demasiadas ecuaciones por resolver.

Luego, en 1958 se mudó a EE UU para trabajar en modelos climáticos en la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Entre 1967 y 1975, Manabe ayudó a crear un modelo avanzado del clima de la Tierra, que podían ejecutar en una computadora con solo 0,5 megabytes de RAM, una milésima parte de la que tiene un teléfono inteligente. Cuando intentaron duplicar la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera del modelo, de 300 a 600 partes por millón, la temperatura promedio en el planeta aumentaba en 3 °C. Fue una de las primeras confirmaciones de una teoría de vieja data: que el aumento de los niveles de dióxido de carbono desequilibraría el clima y calentaría el planeta. Además de confirmar que el dióxido de carbono aumentaría las temperaturas globales, también encontró que un mayor contenido de vapor de agua en el aire más cálido amplifica el calentamiento global, porque el vapor de agua en sí mismo es un gas de efecto invernadero. Por ese entonces predijeron el calentamiento global de la superficie de la Tierra, un incremento mucho más fuerte en el Ártico, una disminución de la capa de hielo y nieve, un aumento en la precipitación y un enfriamiento de la estratosfera. Durante la década de 1980, el equipo de Manabe también utilizó sus modelos para identificar la posibilidad de un aumento de la aridez en algunas regiones continentales. ¡Todas esas predicciones ahora se han hecho realidad! Manabe, que ahora tiene 90 años, todavía trabaja en la Universidad de Princeton, como Meteorólogo.

Por su parte Hasselmann, que trabaja en el Instituto Max Planck de Meteorología, ayudó a desarrollar un modelo que vincula las variaciones diarias del tiempo con las tendencias climáticas a largo plazo, y sus métodos, según el comunicado de prensa del premio, “se han utilizado para probar que el aumento de temperatura en la atmósfera se debe a las emisiones de dióxido de carbono”. Sus primeros intereses de investigación radicaban en cómo se movían las olas del océano, trabajó en la construcción de un modelo climático que tuvo en cuenta el azar en sus cálculos, por ejemplo breves variaciones naturales en la turbulencia atmosférica. Pero también derivó formas de identificar “huellas” que influyeron en cómo cambió el clima. Por ejemplo, la huella de una erupción volcánica es diferente a la de una erupción solar. Mientras que la huella de la actividad humana, por nuestras emisiones de carbono, resalta de manera prominente en el modelo de Hasselmann.

El profesor Parisi, trabajó en teorías de sistemas complejos, que incluyen el clima, moléculas de gas o el comportamiento de una bandada de aves. Estos sistemas están aparentemente desordenados: un ave puede cambiar al azar su dirección, las moléculas rebotan entre sí de maneras impredecibles, al igual que los patrones atmosféricos influyen en el clima. Pero dentro de esta aleatoriedad, descubrió Parisi que hay reglas matemáticas ocultas. Encontrar esas reglas, ayudó a explicar los efectos del azar en cualquier sistema complejo para que pueda comprenderse mejor e incluso extrapolarse en el futuro. Solo con ese tipo de refinamiento, dijo la Academia en un “breve” resumen científico de 17 páginas de la investigación de los galardonados, “entendemos que el calentamiento global es real e imputable a nuestras actividades. Aunque hemos dividido el premio entre la parte del clima y la parte del desorden, realmente están vinculados” explicó.

De hecho, el premio llega cuando los líderes mundiales se preparan para una conferencia climática de la ONU, conocida como COP26, que se celebrará el próximo mes en Glasgow. En una entrevista durante el anuncio del Nobel, Parisi comentó: “Está claro que para la generación futura tenemos que actuar ahora de una manera muy rápida”. Los descubrimientos que se están reconociendo este año demuestran que nuestro conocimiento sobre el clima descansa sobre una base científica sólida, apoyada en un análisis riguroso de las observaciones. Todos los galardonados han contribuido a que obtengamos una visión más profunda de las propiedades y la evolución de los sistemas físicos complejos.

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