Es probable que la neutralidad de carbono aumente los fenómenos climáticos extremos para 2050, según un estudio


Los modelos climáticos basados ​​en la trayectoria actual de las emisiones de gases de efecto invernadero de la Tierra predicen el peor de los casos: un calentamiento del planeta de 4,3°C para 2100 si no se implementan medidas suficientes. 


por Hannah Bird, Phys.org


Es probable que la neutralidad de carbono aumente los fenómenos climáticos extremos para 2050
Mapas de olas de calor que trazan su duración y magnitud según diferentes simulaciones de forzamiento: los gases de efecto invernadero solo disminuyen (GEI2050); los aerosoles y los gases de efecto invernadero disminuyen (AerGHG2050); El ozono troposférico, los aerosoles y los gases de efecto invernadero disminuirán hasta 2050 (ALL2050) y 2100 (ALL2100). Crédito: Wang et al. 2023.

Mientras que el Acuerdo Climático de París ha sido adoptado por 195 países y estados, con el objetivo de limitar el aumento de la temperatura global a 2°C (preferiblemente 1,5°C) por encima de los niveles preindustriales para 2100, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático informó un aumento de 1,1°C. aumentar hasta 2020.

El estudio exhaustivo también sostuvo que las emisiones de gases de efecto invernadero deben alcanzar su punto máximo en 2025 y luego disminuir en un 43% durante el resto del siglo para alcanzar este objetivo de 1,5°C.

Aunque el objetivo principal es implementar estrategias para contrarrestar las emisiones de gases de efecto invernadero y alcanzar la neutralidad de carbono para 2025, una nueva investigación publicada en Nature Communications ha esbozado el problema cada vez más acuciante de los aerosoles atmosféricos y su efecto contraproducente sobre el calentamiento climático.

No sólo esto, sino que el trabajo del profesor asociado Pinya Wang, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de la Información de Nanjing, China, y sus colegas ha puesto de relieve la elevada frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos (desde inundaciones hasta olas de calor) en el futuro y el impacto de esto. podría tener en las comunidades a nivel mundial, basándose en un aumento de la temperatura del aire en la superficie global y de la precipitación media anual de 0,92 °C y 0,10 mm por día para 2100.

Utilizando el Modelo del Sistema Terrestre Comunitario, el equipo de investigación determinó que una disminución de los aerosoles atmosféricos impacta negativamente en el clima global , exacerbando la ocurrencia de condiciones climáticas extremas más que los cambios en los gases de efecto invernadero o la capa de ozono troposférico (hasta 10 km sobre el nivel del suelo ).

A pesar de esto, los tres están estrechamente relacionados, y Wang y sus colegas señalaron que la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, especialmente del procesamiento y la quema de combustibles fósiles, reduce en consecuencia la formación de otros contaminantes, como el ozono troposférico y los aerosoles.

Este ozono se forma a través de reacciones químicas de las emisiones de vehículos y chimeneas, y a menudo se presenta en forma de smog que prevalece en las ciudades; recientemente Dammam, en Arabia Saudita, encabezó la lista de contaminación problemática por partículas atmosféricas.

A menudo se cita a China como un país propenso al smog, y trabajos recientes han encontrado que las emisiones de vehículos y chimeneas de dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, partículas primarias <2,5 μm de diámetro y compuestos orgánicos volátiles deberían reducirse en un sustancial 93%, 93 %, 90% y 61% respectivamente para alcanzar la neutralidad de carbono en 2060.

Es probable que la neutralidad de carbono aumente los fenómenos climáticos extremos para 2050
Distribución espacial de los cambios medios anuales en la temperatura del aire en superficie según escenarios modelados: a) emisiones de gases de efecto invernadero neutras en carbono para 2050; b) reducción de los aerosoles para 2050; c) reducir los gases de efecto invernadero, los aerosoles y el ozono para 2050; y d) combinados para 2100. Crédito: Wang et al. 2023.

El ozono troposférico impacta la temperatura del planeta al aumentar el forzamiento radiativo, atrapando más radiación solar entrante, mientras que las partículas de aerosol pueden tener efectos opuestos (los sulfatos enfrían y el carbono negro se calienta, por ejemplo). Los científicos citan investigaciones recientes centradas en el impacto de la pandemia de coronavirus en el clima extremo, determinando una elevada ocurrencia de incendios forestales en los Estados Unidos en 2020 como resultado de la reducción de las emisiones de aerosoles, el aumento de la temperatura del aire y la disminución de la humedad.

El equipo de investigación modeló el forzamiento de cada uno de los gases de efecto invernadero, el ozono y los aerosoles bajo la ruta socioeconómica compartida 1-1.9 de neutralidad de carbono, donde las concentraciones de dióxido de carbono alcanzan un máximo de 437 ppm para 2050 y disminuyen a 400 ppm para 2100, y el metano se reduce de 1.884 ppb actuales a 1.061. ppb para finales de siglo. Bajo este mismo escenario y marco de tiempo, las emisiones de dióxido de azufre también disminuirían de los actuales 3 gm −2 a −1 a 1 gm −2 a −1 , el carbono negro de 1 gm −2 a −1 a 0,1 gm −2 a −1 y el carbono orgánico. 0,2 g −2 a −1 a 0,14 g −2 a −1 .

En relación con una base de referencia de 2020, Wang y sus colegas determinaron un aumento general en la temperatura del aire en la superficie en todo el planeta para 2050 a medida que aumenta el forzamiento radiativo, alcanzando un máximo de 0,2 °C sobre Groenlandia, basándose únicamente en las emisiones de gases de efecto invernadero.

Sin embargo, una vez que se incluyeron los aerosoles, las temperaturas del aire en la superficie de la Tierra aumentaron significativamente en los modelos, alcanzando un máximo de 2°C en las latitudes medias-altas del hemisferio norte, aunque esto podría modularse mediante una ligera disminución por el efecto del ozono troposférico. Si se proyecta hacia 2100, el calentamiento por reducción de aerosoles seguirá aumentando la temperatura de la superficie.

De manera similar, el modelo identificó cambios en la precipitación media anual en todo el planeta bajo los mismos forzamientos, y encontró que los océanos tropicales (especialmente el Pacífico occidental) experimentaron un aumento de las precipitaciones bajo el forzamiento de gases de efecto invernadero únicamente. Agregar una reducción de aerosoles a la simulación obligó a exacerbar las precipitaciones en todo el hemisferio norte, pero tuvo un efecto opuesto en todo el hemisferio sur, mientras que la reducción del ozono troposférico tuvo poco impacto.

Según los modelos, el sur, este y sudeste de Asia experimentarán el mayor aumento de precipitaciones, alcanzando 0,3 mm por día. Este patrón sigue siendo el mismo durante el resto del siglo, pero con una amplitud mayor, como resultado del aumento del vapor de agua atmosférico debido a que las temperaturas más cálidas aumentan la evaporación y, por lo tanto, la humedad específica.

Es probable que la neutralidad de carbono aumente los fenómenos climáticos extremos para 2050
Mapas de precipitaciones extremas de la cantidad y duración de las fuertes lluvias a nivel mundial según diferentes simulaciones de forzamiento: los gases de efecto invernadero solo disminuyen (GHG2050); los aerosoles y los gases de efecto invernadero disminuyen (AerGHG2050); El ozono troposférico, los aerosoles y los gases de efecto invernadero disminuirán hasta 2050 (ALL2050) y 2100 (ALL2100). Crédito: Wang et al. 2023.

Combinados, estos modelos de temperatura extrema y precipitación se utilizaron para simular la frecuencia y magnitud de las olas de calor, bajo un forzamiento de gases de efecto invernadero de cinco días al año con una duración de cuatro días por evento con un aumento de temperatura de 0,25°C por día.

Sin embargo, al incluir la disminución de la abundancia de aerosoles, se modeló una exacerbación significativa en la intensidad de las olas de calor, que ocurre durante 40 días por año, con cada evento que dura 20 días y un aumento diario de la temperatura global de 0,75°C por día para 2050. A principios de siglo, estas cifras aumentan aún más: 50 días al año experimentan condiciones de ola de calor y eventos individuales que duran 28 días con fluctuaciones diarias de temperatura de 1,5°C.

Esta investigación destaca la necesidad continua de encontrar soluciones más sostenibles no sólo para abordar las emisiones de gases de efecto invernadero, sino también los contaminantes asociados, para darle al mundo una mejor oportunidad de alcanzar objetivos ambiciosos y mitigar la gran cantidad de impactos ambientales, económicos y sociales que genera el calentamiento global. es probable que cause en las décadas y generaciones venideras.

Más información: Pinya Wang et al, Los aerosoles superan a los gases de efecto invernadero provocando un clima más cálido y más extremos climáticos hacia la neutralidad de carbono, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42891-2

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