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Por otro lado, los científicos trabajan para determinar por qué algunos de los últimos modelos climáticos sugieren que el futuro podría ser más cálido de lo que se pensaba anteriormente. Un nuevo estudio indica que la razón probablemente esté relacionada con los desafíos que simulan la formación y evolución de las nubes.

La nueva investigación, publicada en la revista 'Science Advances', ofrece una visión general de 39 modelos actualizados que forman parte de un importante esfuerzo climático internacional, la sexta fase del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP6). Los modelos también se analizarán para el próximo sexto informe de evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC).

En comparación con los modelos más antiguos, un subconjunto de estos modelos actualizados ha mostrado una mayor sensibilidad al dióxido de carbono, es decir, más calentamiento para una concentración dada de gases de efecto invernadero, aunque algunos también mostraron una menor sensibilidad.

El resultado final es una mayor gama de respuestas de modelos que cualquier generación anterior de modelos, que se remonta a principios de la década de 1990. Si los modelos en el extremo superior son correctos y la Tierra es realmente más sensible al dióxido de carbono de lo que los científicos habían pensado, el futuro también podría ser mucho más cálido de lo previsto. Pero también es posible que las actualizaciones realizadas a los modelos entre el último proyecto de intercomparación y este causen o expongan errores en sus resultados.

En el nuevo artículo, los autores buscaron comparar sistemáticamente los modelos CMIP6 con las generaciones anteriores y catalogar las posibles razones del mayor rango de sensibilidad.

"Muchos grupos de investigación ya han publicado documentos que analizan posibles razones por las que la sensibilidad climática de sus modelos cambió cuando se actualizaron", destaca Gerald Meehl, científico principal del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) y autor principal del nuevo estudio.

"Nuestro objetivo era buscar cualquier tema que estuviera surgiendo, especialmente con los modelos de alta sensibilidad --añade--. Lo que surgió una y otra vez es que las retroalimentaciones de las nubes en general, y la interacción entre nubes y pequeñas partículas llamadas aerosoles en particular, parecen estar contribuyendo a una mayor sensibilidad".

Los investigadores han evaluado tradicionalmente la sensibilidad del modelo climático utilizando dos métricas diferentes. El primero, que ha estado en uso desde finales de la década de 1970, se llama sensibilidad climática de equilibrio (ECS). Mide el aumento de la temperatura después de que el dióxido de carbono atmosférico se duplica instantáneamente desde los niveles preindustriales y se permite que el modelo funcione hasta que el clima se estabilice.

A través de las décadas, el rango de valores de ECS se ha mantenido notablemente consistente, en algún lugar alrededor de 1,5º a 4,5º, incluso cuando los modelos se han vuelto significativamente más complejos. Por ejemplo, los modelos incluidos en la fase anterior de CMIP la década pasada, conocidos como CMIP5, tenían valores de ECS que variaban de 2,1º a 4,7º.

Las nubes tienen una relación complicada con el calentamiento climático: ciertos tipos de nubes en algunos lugares reflejan más luz solar, enfriando la superficie, mientras que otros pueden tener el efecto contrario, atrapando el calor.

Los aerosoles, que pueden ser emitidos naturalmente por los volcanes y otras fuentes, así como por la actividad humana, también reflejan la luz solar y tienen un efecto refrescante. Pero también interactúan con las nubes, cambiando su formación y brillo y, por lo tanto, su capacidad para calentar o enfriar la superficie.

Muchos grupos de modelos han determinado que agregar esta nueva complejidad a la última versión de sus modelos está teniendo un impacto en ECS, algo que Meehl no considera sorprendente.

"Cuando pones más detalles en los modelos, hay más grados de libertad y más posibles resultados diferentes --explica--. Los modelos del sistema terrestre de hoy son bastante complejos, con muchos componentes que interactúan de maneras que a veces no se anticipan. Cuando ejecute estos modelos, obtendrá comportamientos que no vería en modelos más simplificados".

La ECS está destinada a decirles a los científicos algo sobre cómo responderá la Tierra al aumento del dióxido de carbono atmosférico. El resultado, sin embargo, no puede ser comparado con el mundo real. "La ECS es una cantidad inconmensurable --asegura Meehl--. Es una métrica rudimentaria, creada cuando los modelos eran mucho más simples. Sigue siendo útil, pero no es la única forma de entender cuánto afectarán los gases de efecto invernadero al clima".

Una razón por la que los científicos continúan usando la ECS es porque les permite comparar los modelos actuales con los primeros modelos climáticos. Pero los investigadores han ideado otras métricas para analizar la sensibilidad climática en el camino, incluida la respuesta climática transitoria (TCR) de un modelo.

Para medir eso, los modeladores aumentan el dióxido de carbono en un 1% anual, compuesto, hasta que el dióxido de carbono se duplique. Si bien esta medida también está idealizada, puede dar una visión más realista de la respuesta de temperatura, al menos en el horizonte a corto plazo de las próximas décadas.

"Las interacciones nube-aerosol están en el límite de nuestra comprensión de cómo funciona el sistema climático, y es un desafío modelar lo que no entendemos --admite Meehl--. Estos modeladores están empujando los límites de la comprensión humana, y espero que esta incertidumbre motive a la nueva ciencia".