MIENTRAS LAS ERUPCIONES VOLCANICAS DE SUPERFICIE REDUCEN LA TEMPERATURA DE LA TIERRA, LAS SUBMARINAS SON FUENTES INCUESTIONABLES DE CALOR Y CO2
ES MUY PROBABLE QUE NUESTRO PLANETA SE ENCUENTRE CERCA DE SU TEMPERATURA ESTANDAR, TRAS EL DESCENSO OCASIONADO PRINCIPALMENTE POR LA ERUPCION DEL TAMBORA EN 1815
Durante lo que llevamos de siglo XXI no se observa un ascenso significativo de las temperaturas que pueda justificar los alarmistas modelos de evolución térmica preconizados por el IPCC.
El ciclo de temperaturas que ocasiona la formación de la corriente ENSO en el Pacifico ha concluido durante 2010. El último ciclo se inició con el perihelio terrestre de 1998, momento de máxima acumulación de calor principalmente en el Pacífico, el gran termorregulador de nuestro planeta, entonces se observó un incremento máximo de +0,8 grados centígrados sobre la media terrestre. Dicho periodo ha finalizado en el perihelio de 2010 con un nuevo máximo del ENSO y un incremento inferior a +0,7 C. Con la conclusión del ciclo del ENSO se puede hacer un balance global de la evolución de la temperatura media de nuestro planeta durante el periodo 1998-2010, sin que se observe una recta de regresión que indique que el cambio climático, observado evidente durante el siglo XX, va a proseguir por lo menos con la misma intensidad. Al igual que en 1998, en 2010 se dan las más elevadas temperaturas hasta el afelio terrestre en julio. En otros años sin ENSO, durante los meses de enero a julio, la temperatura media de la Tierra desciende cerca de medio grado, mientras que con el ENSO descienden de forma muy paulatina por la mayor intensidad de las corrientes que elevan las temperaturas oceánicas hasta altas latitudes.
Mientras el “Gran Niño” de 1998 se produjo a partir del perihelio austral de enero de dicho año, sin aparentes estímulos térmicos extrasolares, el ENSO de 2010 parece anticiparse al aumento de temperatura del perihelio de enero con un incremento anómalo de cerca de medio grado que afecta principalmente al Pacífico ecuatorial y sur, en julio de 2009; siendo por el contrario el mes de menor absorción térmica de los océanos. Por tanto, es muy probable que dicho aumento de temperatura sea consecuencia de un fuerte afloramiento magmático submarino en la zona de Tonga (al este deAustralia), paralelo a una constante actividad sísmica de la zona y erupciones submarinas sobretodo fisulares que alcanzaron incluso la superficie oceánica. Naturalmente, la macroerupción submarina no ha sido la única causa del ENSO de 2010, pero si el probable detonante.
Los afloramientos magmáticos o grandes erupciones fisurales son muy poco perceptibles por las elevadas presiones y súbito enfriamiento del magma por el agua, pero la cantidad de energía liberada son miles de veces superiores a las grandes erupciones superficiales. Así, para calentar las aguas del Pacifico medio grado en un mes se requiere del orden próximo a 10^22 joules, mas de un millon de megatones. La probable erupción de julio de 2009 tendría un grado equivalente VEI superior a ocho, es decir tanto o más intensa como las erupciones prehistóricas de supervolcanes superficiales (VEI=8). Por otra parte, la cantidad de CO2 que se depositaría en los océanos sería próximo a 100.000 millones de toneladas.
¿ESCALÓN O FIN DEL INCREMENTO DE LA TEMPERATURA DE LA TIERRA?
Si bien durante el siglo XX se observan escalones durante el ascenso de la temperatura de 0,6 grados no demasiado justificados, el “escalón” de la primera década del siglo XXI contradice los modelos alarmistas del IPCC. y, por otra parte, refuerza la más que probable teoría que el ascenso de la temperatura media durante el siglo XX fue consecuente a la recuperación del descenso iniciado en 1815 por la macro-erupción VII VEI (7,2) del Tambora en 1815 y también del Cosiguina en 1835 VI VEI (6,7). Según los modelos ambas erupciones suman un descenso medio secular de las temperaturas superior a 0,4C.
Si observamos la evolución de la temperatura durante el siglo XX, vemos un prolongado periodo desde los años cuarenta a los setenta, donde no se incrementa o recupera la temperatura media de nuestro planeta. En los años cuarenta no es conocida una erupción volcánica notable que debería ser por lo menos de 6,5 VEI para causar dichos efectos. Se ha intentado dar una explicación a partir de aerosoles no naturales producidos por explosiones tanto químicas (segunda guerra mundial, Corea y Vietnam), como nucleares atmosféricas de la época; estas últimas sobretodo son capaces de alcanzar la estratosfera. Los acumulados superarían los mil megatones, que darían sentido a la estabilización térmica de dicho periodo.
La trascendencia evidente de los aerosoles explosivos, sobretodo sulfurosos, en la reducción del albedo terrestre radica en la elevación alcanzada por los mismos. Las grandes erupciones volcánicas alcanzan 25 Kms. de altura y sobretodo los impactos de asteroides superan en mucho dicho límite, lo que multiplica sus efectos. Las explosiones químicas o incendios si no se concentran en un área determinada no crean la energía suficiente para alcanzar la estratosfera, lugar donde los residuos pueden permanecer por tiempo prolongado.
“LA TIERRA” UN NOMBRE INAPROPIADO PARA NUESTRO PLANETA
Si nuestro planeta se llamara “Mar” y no el antropocéntrico nombre de “Tierra”, es probable que no hubiera tanta confusión con la evolución del clima.
SINTESIS CLIMÁTICA VIII
Las grandes erupción del Krakatoa en 1883, del Tambora en la isla de Sumbawa en 1815 y el gran maremoto que asoló sobretodo la isla de Sumatra en 2005, además de la macroerupción del Toba en la misma isla hace 73.000 años; tienen en común que se encuentran en el arco de Insulindia con mayor actividad sísmica y vulcanológica del Planeta, donde se han dado la mayoría de erupciones, superiores a la escala V (VEI). También, ponen de manifiesto la importancia de las erupciones muy intensas conocidas también como plínicas, ya que el historiador Plinio las describió en la época del Imperio Romano, con los demostrados cambios climáticos durante períodos de años o incluso decenios producidos por los aerosoles volcánicos y las que sobrevienen como consecuencia de fenómenos de naturaleza semejante pero todavía más intensos, como son la caída de grandes meteoritos.
Uno de los problemas que plantea correlacionar las variaciones de la temperatura media de la Tierra con el depósito de aerosoles volcánicos u otros fenómenos probables como el cambio climático de origen antrópico es la falta de mediciones termométricas durante siglos anteriores al XX, sobretodo en puntos alejados de núcleos de población, únicos lugares donde es posible medir la evolución histórica de temperatura media de la Tierra.
En este sentido, algunos observatorios antiguos, muy pocos, reúnen información incluso anterior al siglo XIX, estando alejados lo suficiente de poblaciones. Son los datos proporcionados por dichos observatorios, los únicos que permiten correlacionar la variación de la temperatura media de la Tierra antes del siglo XX, con el evidente incremento de la temperatura media de nuestro planeta observado durante el siglo pasado.
Ya Benjamín Franklin a finales del siglo XVIII, supo observar que años anómalos muy fríos como 1783 podían estar relacionados con erupciones volcánicas, como la del volcán islandés Laki, consecuencia de lo que él denominaba como “niebla volcánica”.
Durante el siglo XX y lo que llevamos de siglo XXI son periodos que se tienen mediciones claras y concretas de las temperaturas medias de nuestro planeta, no vinculadas a observatorios afectados por microclimas locales consecuentes al desarrollo humano.
En los últimos cincuenta años, el nivel de precisión en las mediciones de la temperatura media de la Tierra es excelente, ya que se realiza incluso con medios astronáuticos, de ahí que las grandes erupciones volcánicas recientes mejor estudiadas puedan aportar datos concretos sobre su influencia en el clima.
Una de las erupciones mejor estudiadas por haber sucedido en el estado de Washington, en EEUU, es la del volcán ST Helens, de 1980, que envió a la alta atmósfera un total de 1,5 Kms. cúbicos de material, buena parte convertido en aerosoles. Se observa en la gráfica de temperaturas un descenso súbito de más de medio grado en dos años.
Pero, sin duda, el fenómeno de reducción más patente es el consecuente a la erupción plínica del Pinatubo que eyectó a la alta atmósfera entre 5 y 8 Kms. cúbicos de material y que ocasiona la más que probable reducción de temperaturas medias de los cuatro años siguientes, con una recesión inmediata de más de un grado de media.
Durante el siglo XIX, suceden entre otras dos grandes erupciones conocidas, la del volcán Krakatoa, en el estrecho de la Sonda en Indonesia de 1883, que eyectó 18 Kms. cúbicos de material y que debió producir una recesión de la temperatura de una duración próxima a ocho años y la más intensa de tiempos históricos y casi antropológicos, la del Tambora en la isla de Sumbawa, que envió en 1815 a la alta atmósfera entre 100 y 150 Kms. cúbicos de aerosoles y material. Las consecuencias fueron tan intensas como duraderas. No se observó verano climático en 1816, con nevadas en Nueva Inglaterra en el mes de junio de 1816 y un fuerte descenso de más de dos grados inmediato y de un grado en años sucesivos. También, sobrevino muchos años de penuria y emigración como consecuencia de la pérdida de cosechas en Europa..
El análisis de los hielos por la concentración de CO2 consecuente a los cambios climáticos, indica que nuestro planeta ha sufrido variaciones de temperatura media muy superiores a las observadas en la actualidad, que debieron tener su origen probable en el depósito de materiales en la alta atmósfera. El volumen de aerosoles por erupciones volcánicas tiene no obstante un límite. Al igual que con la actual actividad de la dinámica de placas es muy difícil que un terremoto pueda superar el grado 10 en la escala Richter, también las mismas fuerzas orogénicas no pueden probablemente enviar a la alta atmósfera volúmenes superiores a 1000 Kms. cúbicos de materiales. En concreto, como erupción límite se da la del volcán Toba en la isla de Sumatra, de hace 73.000 años, causante de muchos problemas a los pobladores de nuestro planeta.
En otros tiempos de mayor actividad como la que separa el Cretáceo del Terciario, o en otros astros como Io, las erupciones pueden ser mucho más intensas, pero en la Tierra no se dan dichas circunstancias.
No obstante, estas barreras de la energía orogénica no existen para los impactos de asteroides y cometas, que sólo dependen de sus tamaños. A una velocidad estándar de choque de 30 Kilómetros por segundo, el material eyectado por un impacto de asteroide es superior a mil veces sus masa y con una velocidad de dispersión decenas de veces superior a la de una erupción volcánica.
LA ERUPCIÓN DEL TAMBORA CAMBIÓ EL CLIMA DE LA TIERRA
Si a la erupción del volcán Toba de hace 73.000 años, que envió a la alta atmósfera un total de 800 Kms3 de material, se le atribuye un extremado cambio climático que puso en apuros la propia existencia de la especie humana, no parece lógico que a la erupción del Tambora, sólo cinco veces menor en volumen de materiales, no se le atribuya casi nada; habiendo enviado a la atmósfera 20 veces más volumen de materiales que el Pinatubo en 1991 y casi diez veces mas materiales que el Krakatoa en 1883.
Si observamos la evolución de temperaturas de la estación meteorológica de Hohenstaufenberg en Austria, con más de dos siglos de existencia y que reúne las condiciones de aislamiento ideales, además de las variaciones periódicas debidas probablemente al fenómeno ENSO o más conocido como “El Niño”, puede apreciarse otras oscilaciones atribuibles a erupciones volcánicas, como la del Krakatoa, en1893 inmediatamente previa a una subida de “El Niño” a finales del siglo XIX. Pero, sin duda, el descenso más acentuado que retrasa incluso la formación de “El Niño”, minimizando su efecto hacia 1860, es la pronunciada bajada de temperaturas que se prolonga hasta finales del siglo XIX y que tiene su origen más que probable en la erupción del Tambora de 1815.
Los efectos extremadamente graves de la erupción del Tambora son accesibles en cualquier tratado de historia, sea cual sea el área que queramos investigar, sobretodo entre 1816 y 1820. En todas partes, se habla de las pérdidas de cosechas por los menos en los años 1816 y 1817. El concepto de año sin verano en 1816 es general. La hambruna afectó a toda Europa; originando el inicio, una vez más, de grandes desplazamientos de población sobretodo de Europa a América, pero también a Sudáfrica y Australia. La crisis económica del Tambora hizo un antes y un después en la historia.
Los modelos indican que, en la segunda mitad de 1815, el Tambora ocasionó un déficit medio de 150 w/m2 en la radiación directa del Sol, dando lugar a una perdida de siete grados de temperatura media, lo que hizo que la mayor parte de los ríos se helaran durante el invierno boreal de 1815 a 1816, incluso en áreas tan al sur como la Península Ibérica. La ausencia de deshielo en 1816 creó muchos de los glaciares que ahora están desapareciendo casi doscientos años después, como los originados en los Pirineos o en la cordillera Ibérica. 1816 supuso una autentica glaciación en los continentes, si bien las aguas marinas no llegaron a enfriarse más de un grado. De haber tenido lugar la erupción del Tambora hace 11.000 años durante el afelio austral, con un grado menos de temperatura marina, podían haberse dado las circunstancias del inicio de una glaciación prolongada.
Por tanto, es muy probable que hasta inicios del siglo XXI la Tierra no se haya recuperado de la pequeña edad del hielo producida por el Tambora, de forma independiente a los posibles efectos producidos por la influencia antrópica sobre el clima; que probablemente no han influido mucho en la recuperación de las temperaturas observada durante el siglo XX. De ser así, durante el siglo XXI no deberíamos ver subir sensiblemente las temperaturas medias a largo plazo, aparte de las oscilaciones no acumulables de la corriente de “El Niño” y de las consecuentes reducciones ocasionales por nuevas erupciones plínicas, que por lo menos deben ser como la del Pinatubo para que sus efectos se prolonguen varios años en la superficie y más de un decenio en la temperatura del mar. Además, al fuerte descenso de la temperatura ocasionada por el Tambora fue a sumarse la erupción del Krakatoa, que retraso todavía más la inflexión de las temperaturas hasta inicios del siglo XX.
EL MAR ES EL GRAN REGULADOR DEL CLIMA
El mar es el principal reservorio y regulador del clima. La atmósfera terrestre la podríamos denominar como el “debil aliento” del mar. Más del 80 por ciento de las calorías del Sol que no llegan a la Tierra por el aumento del albedo tras las erupciones volcánicas o los impactos de meteoritos, se acumulan de forma negativa en el mar que regula pero prolonga dichos efectos. Desde la erupción del Pinatubo, cuyos efectos sobre la superficie no se prolongaron por mas de tres años, la temperatura del mar ha descendido durante más de diez años, lo que debe traducirse en una moderación del aumento de las temperaturas o incluso en una moderada recesión del calor de la atmósfera de la Tierra.
Ya sea por la formación periódica de un nuevo bucle convectivo en medio del Pacífico, es decir, la corriente anómala ENSO (El Niño); como por la erupción plínica de algún volcán en la zona; los cambios térmicos más importantes, no ocasionados por las espaciadas catástrofes de meteoritos, se producen generalmente desde el Pacífico, ya que las corrientes siempre se desplazan por la superficie del mar, desde las zonas más calidas a las mas frías y el lugar de nuestro planeta donde se alcanza más acumulación de calorías es en el ecuador del Pacífico, además es donde se localiza el área con mayor energía orogénica del planeta, causante de mas del 90 por ciento de erupciones y de actividad sísmica y el área del arco de Insulindia es la más activa de la zona.
En este sentido, se observa en julio de 2009 un súbito incremento de cerca de medio grado en la temperatura del océano Pacífico que afecta más al hemisferio sur, siendo invierno austral, probablemente relacionado con una macroerupción submarina en el área de Tongoa. En dicha zona, hace tiempo que se suceden de forma continuada fuertes sismos, como consecuencia del probable afloramiento masivo de magma. El calentamiento observado via satélite ha podido estimular la formación de la corriente del gran Niño en 2010.
Por tanto, las corrientes que nacen en el ecuador del Pacífico transportan buena parte del calor acumulado hacia los otros océanos de la Tierra, de ahí que las erupciones volcánicas de la zona tengan mucha más influencia por su dispersión climática global que otras que tienen lugar en áreas más próximas a los polos o en zonas con menor masa de agua.
Cuando una erupción reduce el flujo de radiación del Sol sobre el Pacífico inhibe el tradicional aporte de calorías al resto de los mares y a la atmósfera global.
La masa fluida de la superficie terrestre, que podríamos llamar “fluidosfera”, la que es susceptible de entrar principalmente en la termodinámica del clima, está compuesta en más del 99 por ciento por el agua del mar, mientras que bastante menos del uno por ciento restante lo componen las moléculas de los gases que integran nuestra atmósfera. Por otra parte, más del 80 por ciento de las calorías que diariamente nos envía el Sol inciden sobre la superficie marina de nuestro planeta. La densidad de la atmósfera de nuestro planeta es mucho más parecida a la de Marte que a la de Venus. El volumen de calorías que acumula la atmósfera con relación al mar es casi insignificante. El balance del intercambio de calorías entre el océano y la atmósfera, que determina la dinámica del clima, es extremadamente favorable al mar.
ENSO, LA CORRIENTE DE “EL NIÑO”
La corriente anómala de “el niño” era conocida de siempre por los pescadores del Pacifico americano, de ahí su nombre. Aparecía cerca de las Navidades en determinados años y era por ese motivo denominada corriente del Niño Jesús. A principios de los años 80, la revista “Nature” publicó varios informes sobre el análisis y descubrimiento del fenómeno ENSO, (anomalía en las corrientes oceánicas del Pacífico ecuatorial.). También, se puso de manifiesto en esos mismos tiempos el informe elaborado por Niremberg sobre la acumulación progresiva de CO2 en la atmósfera de la Tierra. Ambos fenómenos fueron correlacionados, si bien era evidente que “El Niño” era conocido desde siempre, incluso por los abuelos de los pescadores y, por tanto, era anterior a la revolución industrial y la probable alteración del clima de origen antrópico o humano.
En España, la primera publicación sobre el cambio climático del siglo XX y de su posible influencia atrópica, probablemente fue la de un suplemento monográfico del dominical del periódico La Vanguardia, realizado con la inestimable colaboración de miembros de SADEYA e Infortécnica, por el autor de estas líneas. Coincidió la publicación con una intensa ola de frío de 1983. El tema era tan reciente que, ante las circunstancias climáticas, el subdirector de la edición, por cierto docto en temas de ciencia, estuvo apunto de titular el suplemento como: “La Tierra se enfría”… Por suerte, se llegó a tiempo y los incrédulos lectores pudieron leer el titular: “La Tierra se calienta”, mientras media Barcelona reponía las tuberías reventadas por el hielo... ¿Podía haber correlación entre el poco común frío que afectaba a Barcelona y el aumento de la temperatura en esas fechas por la formación de la corriente de “El niño”...? ¿Puede ser que más calor origine frío en zonas donde no es común?, probablemente, así es.
La formación de “El Niño” crea una corriente convectiva en forma de bucle en la zona ecuatorial del Pacífico que desplaza y acelera las otras corrientes oceánicas. La irrupción de agua más caliente, incluso hasta el Atlántico, hace que las circulaciones de masas de agua mas cálidas alcancen zonas próximas a los polos, lo que origina que las corrientes polares desciendan a su vez más al sur de lo tradicional, creando lo que se conoce como circulaciones meridianas intensas, cuando en otros años sin la presencia de “El Niño” son más paralelas. Es decir, a mayor intensidad de las corrientes, cuando se forma “El Niño” mayor intercambio térmico entre zonas: si hace más calor cerca de los polos, también hace más frío en las zonas más templadas.
CUANDO SE FORMA “EL NIÑO” Y PORQUÉ
Erupciones submarinas, efecto antrópico, mayor actividad solar... Muchas son las razones que se argumentan para la formación de “El Niño”. Pero lo cierto, es que se trata de un cambio climático de siempre que ofrece cierta periodicidad, patente en las medidas de las temperaturas de siglos pasados. La respuesta más aceptada, es que en el Pacífico se produce una acumulación progresiva de calor que, cuando rebasa un umbral de temperatura determinado, obtiene la suficiente energía como para forma la nueva corriente y con ello la dispersión del calor acumulado hacia el resto de los océanos; hasta que más de una década después vuelven a acumularse de nuevo las calorías necesarias para su nueva formación.
El fenómeno es retrasado principalmente por la perdida de radiación consecuente a las erupciones y aun más por infrecuentes impactos meteoríticos. La periodicidad de la actividad solar de once años no coincide con el ENSO pero, sin duda, muestra resonancia por el aporte suplementario de radiación, bastante importante ya que durante los años de máxima actividad del Sol los mares y también el resto del planeta reciben cerca de 10 w/m2 más que durante los mínimos, cerca de 0,5 grados más de temperatura. No obstante, sin causas externas, el ENSO seguiría acumulando calor en el Pacifico y se seguiría produciendo de forma, eso sí, más regular.
La formación de “El Niño” a nivel local, como en las costas del Pacífico de Sudamérica, son mucho más frecuentes: entre dos y siete años. No obstante, la formación de lo que podríamos llamar “El Gran Niño”, que afecta de forma global a todo el planeta oscila entre ocho y quince años o, incluso más, como sucedió durante el siglo XIX por la erupción VII VEI del Tambora. La periodicidad del “Gran Niño” es, sin duda, resonante con el ciclo de 11 años de actividad solar, también lo es en suma el incremento de temperatura medio de 0,5º C, que coincide con los 10W/m2 de diferencia de radiación durante los máximos y mínimos solares.
EL CLIMA MEDIO TERRESTRE ES MAS CALIDO QUE EL ACTUAL
Es evidente que nuestro planeta ha disfrutado a lo largo de su historia de temperaturas medias más altas que en la actualidad durante periodos muy prolongados, como sucedió durante la edad media hasta el siglo XIII. Es sabido, que los vikingos establecieron colonias en Islandia donde plantaron trigo y cereales e, incluso, en Groenlandia, entonces “Tierra verde”, donde la población ganadera llego a alcanzar más de 4.000 almas. También, en Inglaterra se producía vino en esas fechas. A partir del siglo XIII, sobrevino la denominada pequeña edad del hielo que, con altibajos, se ha prolongado hasta el siglo XX. La última cresta de calor anterior a la actual, alcanzando temperaturas incluso superiores a las de ahora, tuvo lugar a finales del siglo XVIII y principios del XIX hasta que sobrevino la erupción del Tambora. Las causas de la recesión de la temperatura durante el siglo XIV son muy imprecisas y teóricas.
La ausencia de manchas solares durante la segunda mitad del siglo XVII, pudo tener influencia, pero sucedió tres siglos más tarde de su inicio. De hecho, no pocas estrellas del tipo de nuestro Sol presentan sensible variabilidad en su magnitud no siendo variables eclipsantes. Es evidente, que el Sol ofrece ciclos de actividad, sobretodo cada once años, que producen variaciones en la radiación media. Pero, de cualquier forma, sus efectos no son percibidos tan intensos como cuando se forma “el niño” o acontecen grandes erupciones volcánicas. Si bien el fenómeno de “El Niño” está probablemente vinculado por resonancia a la periodicidad de la actividad del Sol, no parece ser una causa acumulativa en las variaciones del clima a largo plazo.
Durante los últimos años se ha observado un mínimo solar prolongado, cerca de dos años más que lo normal. Durante los mínimos, la Tierra recibe 10 w/m2 menos de energía (0,5 grados) que durante los máximos. Por tanto, de existir mínimos super- prolongados como el de Maunder, la Tierra reduciría 0,25 grados de media la temperatura de los océanos por dicho periodo.
Por la intensidad estándar de radiación del Sol, la temperatura media de la Tierra a largo plazo es más elevada que la actual y así sería si dependiese únicamente de las variaciones climáticas periódicas a corto plazo.
Los efectos producidos por las variaciones a largo plazo de la oblicuidad de la eclíptica y otras extrapolaciones sobre la órbita de nuestro planeta son modelos muy teóricos. El modelo de Milánkovitch basado en el incremento de la inclinación del eje de la Tierra puede hacer variar la temperatura media alrededor de 0,1 grados.
Como veremos en el apéndice del análisis final, donde si se manifiesta una radical reducción periódica de la energía recibida del Sol, es por la merma de radiancia que alcanza 20 w/m2, durante los veranos perihélicos boreales, como los sucedidos con un máximo hace 11.000 años, cuando al contrario de lo que sucede en la actualidad, la gran masa oceánica austral recibe menos radiación al encontrarse en el afelio durante el verano austral. La menor energía recibida por los océanos se traduce en la importante pérdida de un grado de temperatura en los mares por periodos de miles de años.
Las causas irregulares o no periódicas que modifican el clima de forma muy intensa por periodos medios y largos, enfriando la atmósfera a corto plazo de forma intensa y sobretodo reduciendo la afluencia de calorías sobre los océanos, termorreguladores del clima terrestre; son las grandes erupciones volcánicas e impactos de meteoritos, alcanzando niveles iniciales superiores a -130 w/2 y más de 6 grados de reducción de la temperatura media.
Aunque no hay datos concretos y la probabilidad anual es de sólo P= 1/10000, no sería descartable la caída de un asteroide de unos 400-500 metros de diámetro a inicios del siglo XIII-XIV. También, podrían haber sobrevenido varias erupciones del tipo semejante a la del Tambora, si bien la probabilidad conjunta no es mayor. Pero, lo cierto es que el descenso de la temperatura durante el siglo XIII y XIV es evidente y se debió muy probablemente al descenso de radiación por aerosoles de impacto o de erupción. Aparte de las grandes plagas de la peste y el descenso de la población, las penurias agrarias de los siglos XIII-XIV son evidentes. La reducción de la temperatura durante cinco siglos hasta finales del XVIII, requiere de un fenómeno explosivo, cuyo nivel de energía sea equivalente a la explosión de por lo menos cuatro mil megatones de TNT.
No es descartable que algún gran terremoto de la antigüedad pudiera tener su origen en la caída de un asteroide, sobretodo cuando la extensión y magnitud del seísmo es muy grande e incluso la zona de localización no es característica de áreas de extrema sismicidad. En este sentido, el terremoto al que se le atribuye mayor número de víctimas, mas de 1.100.000, tuvo lugar en junio-julio de 1201 y asoló extensas áreas del Mediterráneo oriental desde el norte de Egipto, hasta Siria, causando una mortandad poco común, sobretodo en épocas con menor densidad de población que en la actualidad. La gran extensión del seísmo y la presencia de tsunamis crean un escenario característico de los choques de grandes meteoritos. ¿Podría ser el terremoto de 1201 un impacto de asteroide capaz de causar la recesión de temperaturas desde la alta edad media...?. Entra dentro de lo posible..; si bien, para la época, el suceso podría haber tenido lugar en muchas áreas del planeta, sin que nos hubieran podido llegar testimonios.
Los recientes análisis de sulfuros depositados durante mas de 1500 años en los hielos perennes, producidos por erupciones o quizá por posibles impactos de asteroides coinciden con el inicio de periodos de frío observados en el pasado. Los estudios realizados de forma comparativa en los hielos de la Antártida y en Groenlandia – Alaska, permiten correlacionar las grandes erupciones históricas con sus sedimentos sulfurosos. Los tres depósitos mayores son, en orden inverso de antigüedad: el del Tambora (17 Kg /Km2 VEI=7.2)) 1.815; el atribuido al volcán submarino Kuwae (21 Kg/Km2 VEI=7.3) de 1453 que hizo desaparecer varias islas en Tongoa y Epi al este de Australia; y el desconocido evento cataclísmico de 1259, cuya magnitud supera la suma todas las anteriores (54 Kg/Km2 VEI= 7.7).
Por la comparación de sedimentos norte-sur, el misterioso evento de 1259 debió de tener lugar en una latitud próxima a +10º +15º. No se ha descubierto ningún vestigio geológico atribuible. Un impacto meteorítico podría tener efectos semejantes pero más intensos que una gran erupción, sin dejar tanta huella. El evento de 1259 superó ampliamente la intensidad de 4.000 megatones. De tratarse de un asteroide, debería tener cerca de 500 metros de diámetro y haber dejado un cráter de 5 Km. De cualquier forma, aunque su causa sea todavía desconocida, el evento de 1259 es un suceso real. Su manifiesta magnitud debió reducir la temperatura de los mares durante cerca de 500 años, iniciando la crisis térmica de los océanos y el cambio climático medieval, reforzado por los sucesos de 1453 y 1815, además de otras erupciones volcánicas menos intensas.
EL GRAN CAMBIO CLIMATICO DEL SIGLO XIII, ALTERÓ EL PANORAMA HISTORICO
A del siglo XIII desaparecen completamente los vikingos de Groenlandia, cuya población había llegado a alcanzar más de 4.000 almas, como es evidente sucumbieron por hambre y frío. También, quedó diezmada gran parte de loa población seguidora de Eric el Rojo que se establecieron en Islandia. Otros consiguieron emigrar y establecerse en áreas de sus parientes normandos. De cualquier forma, con el alejamiento de sus bases nórdicas de partida finaliza el terror de la piratería vikinga que asolaba hasta entonces las costas de Europa.
Pero no sólo los vikingos se alejan del nuevo norte extremadamente frío. Ante la necesidad de sobrevivir, los pueblos que tienen poder para ello se desplazan hacia el más templado sur, naturalmente de forma belicosa. En Asia, proveniente de la inhóspita Mongolia, se incrementa la presión sobre el sur iniciada antes por Temujin (Gengis Kan) inicia en el siglo XIII. Ya con Kublai se completa la sangrienta conquista de China. Sólo en unas cuantas décadas, sus hordas ocuparán casi toda Asia, Oriente medio e, incluso Europa del este.
En Europa, la inclemencia del norte hace emigrar a suecos, escoceses, ingleses, entre otros; en busca de la supervivencia a través de la conquista. Los yermos campos abandonados por el frío y la crisis del nutriente CO2 abarrotan de tropas a los cruzados que en sus “sacras” correrías atacan a musulmanes en España, cataros en el sur de Francia; asaltando todo lo que encontraban a su paso, incluidas: Constantinopla y varias ciudades de Palestina.
Es evidente, que el conflictivo cambio climático del siglo XIII no es el primero ni será el último, pero es uno de los más intensos, si bien sus orígenes puede remontarse incluso antes del evento de 1259. El volumen de aerosoles requerido habría sobrepasado ampliamente una reducción prolongada de más del 10 por ciento de radiación solar, con una energía explosiva de orden superior a 4.000 megatones.
Otros de los eventos más intensos que acabaron con la bondad climática que perduró durante todo el Imperio Romano, sucedió en el año 536+-5. El suceso es patente tanto en los hielos polares y de forma muy intensa en las huellas en las secciones de los árboles. Las cortezas históricas entre los años 536 al 540 indican prolongados inviernos incluso más crudos que los ocasionados por el evento del siglo XIII. La falta de estación veraniega durante más de cuatro años indica un suceso de intensidad de por lo menos 4.000 megatones. Tampoco en dicho suceso hay un candidato volcánico claro. En este sentido, investigadores de la Universidad de Cardiff, atribuyen el cambio climático del siglo VI a la caída de un pequeño cometa, de alrededor de un kilómetro de diámetro nuclear. De cualquier forma, la proporción de cometas cercanos es muy inferior a la de asteroides. Aún tratándose de asteroides, un suceso de 4.000 megatones tiene una periodicidad media cercana a 10.000 años. Tratándose de dichas magnitudes explosivas “moderadas”, las erupciones volcánicas extremas siguen siendo ligeramente más probables, si bien cuando ya se trata de grandes cambios climáticos como las glaciaciones el protagonismo más probable se invierte y son los asteroides los causantes más factibles.
Si bien las erupciones volcánicas extremas en el conjunto del proceso transforman mayores cantidades de energía que los impactos de asteroides de hasta 500 metros, como 2004 MN4, la capacidad de dispersión y permanencia de los materiales expulsados por un impacto meteorítico son mucho mayores, dada la velocidad de expulsión de materiales no inferior al inicio a 5 Km/s. Por otra parte, los depósitos de los materiales meteoríticos se esparcen por ambos hemisferios sin ninguna limitación al sobrepasar fácilmente la estratosfera y no verse sometidos a las barreras de las corrientes convectivas ecuatoriales. Con sólo una intensidad de seis megatones, el fenómeno Tunguska depositó materiales por gran parte de nuestro planeta que hacían incluso iluminar los cielos en gran parte de Europa. Sobre el evento de 536, Juan de Efeso describe que durante bastantes años a partir del suceso del 536 :“El Sol azulado no calentaba y el frío era muy intenso”.
Como es evidente, el cambio climático del siglo VI ocasionó las consecuentes migraciones. En toda la historia se repiten los grandes flujos migratorios, cuando el norte se vuelve insoportablemente frío. Desde el descenso de los pueblos indoeuropeos, las invasiones dorias, hasta las invasiones bárbaras; es más que probable que los grandes desplazamientos de población se deban a fenómenos climáticos globales, causados por grandes erupciones o impactos de asteroides.
La historia y el cine, siempre con gran sobredosis de fantasía, han dado a los acontecimientos de la humanidad otros tintes más idealistas u oportunistas. Así, un problema amoroso o familiar hizo que Temucin-Gengis Kan o William Wallace iniciaran sus correrías. Con un trasfondo litúrgico, se iniciaron las cruzadas y otras guerras “santas”. A veces, son simples actos de supuesto heroísmo local que se recalcan hasta la saciedad para influir en el voto o en el refuerzo ideológico de determinados grupos de población. La realidad historia suele ser más simple, por lo menos en la antigüedad. En general, los grandes conflictos del pasado se han debido a las luchas por la supervivencia y la simple nutrición, en general ocasionadas por los cambios climáticos.
RESUMEN:
VARIACIONES CLIMATICAS PERIODICAS
Con un año de periodicidad: los cambios climáticos estacionales
Con una periodicidad semirregular de entre 10 y 20 años: ENSO (El Niño)
VARIACIONES CLIMATICAS IRREGULARES
Con una probabilidad de entre tres y seis en un siglo: erupciones volcánicas intensas, mayores a un Km3 de material expulsado.
Con una probabilidad de una y tres por milenio: meteoritos entre 100 y 200 metros de diámetro: Efectos semejantes a erupciones volcánicas intensas:
Con una probabilidad de entre una y tres cada 10.000 años: meteoritos entre 200 y 600 metros, con efectos mas intensos que las grandes erupciones; mini-glaciaciones.
Con una probabilidad de entre una y tres cada 100.000 años: meteoritos entre 600 y 1500 metros: grandes glaciaciones.
Con periodos de tiempo mayores, entran en el juego del azar inevitable los asteroides mayores, cuyos efectos son tan graves, que los desastres climáticos pasan a ser efectos secundarios para las grandes extinciones.
Hemos de recordar una vez más que: los impactos de los asteroides, su periodicidad, sus masas, velocidades de choque, energía de impacto y, por tanto, consecuencias; obedecen a concretos y rigurosos cálculos matemáticos y estadísticos, de los que por desgracia no disfrutan otras ciencias, con menor disposición de datos cuantitativos o matemáticos que la astronomía.
Hay cerca de 10.000 asteroides (NEOS) con órbitas definidas que se aproximan a nuestro planeta, además de muchos más todavía desconocidos. A partir de sus distancias de aproximación, se pueden establecer datos estadísticos muy concretos de probabilidades de impacto. Por tanto, se sabe más allá de cualquier consideración teórica, que la historia de nuestro planeta: geológica, biológica y climática; ha sido capitulada por la caída de asteroides y en menor medida de cometas.
Sería conveniente que estas concretas bases puedan llegar a influir a otras ciencias, quizás demasiado encerradas en sus tradiciones de conocimiento.
TABLA DE CONSECUENCIAS MODELIZADAS SOBRE ERUPCIONES Y
CAIDA DE ASTEROIDES Y COMETAS
GRANDES VOLUMEN DESCENSO SUPERFIC OCEANO ENERG
ERUPCIO MATERIALES GRADOS
St. Helen(1980) 1,5 Km3 0,4 4 meses 2 años 22,5 MegT
Pinatubo(1990) 8 “ 0,7 1,6 años 10 “ 120 “
Krakatoa(1883) 18 “ 0,9 3,6 “ 24 270
Tambora(1815) 120 “ 1,6 24 160 1.800 “
Toba(-73.000) 800 “ 3 160 “ 1.000 12.000
ASTEROIDES DIAM DISTA PROB VOL DESC SUPER OCEANO ENERG
Tunguska(1908) 70m. Desinteg 1/500 6 MegT
2004MN4(2029) 360m.30.000Km 1/10000 150Km3 1,8 30años 200años 2.200 “
2007TU24(2008)640m 500.000 “ 1/60000 1700 “ 4,0 340 “ 2300 “ 25.000 “
1937UB (1937) 1500m 900.000 “ 1/200000 20000 ” 9,0 4000 “ 27000 “ 320.000 “
VARIACIONES CLIMÁTICAS EN MUY LARGOS PERIODOS
Si bien en periodos de decenas o centenas de miles de años, los datos actuales permiten crear teorías muy probables de evolución del clima, cuando pasamos a periodos de millones de años todo resulta algo más confuso, entrando en juego nuevos agentes, como la evolución geotérmica de nuestro planeta y, sobretodo, la del Sol a largo plazo.
La aparente ausencia de glaciaciones durante cientos de millones de años, cuando evidentemente tenían lugar impactos de asteroides de gran tamaño, nos indica que la temperatura media de la Tierra debería ser tan elevada (en la era secundaria más de tres grados de media que la actual) que la pérdida de radiación por impacto de asteroides no llegaba a ocasionar una permanencia de los hielos muy prolongada. Por tanto, es muy probable que nuestro Sol haya perdido radiación durante los últimos doscientos millones de años. Si bien, tales conclusiones son aventuradas, ya que los vestigios no son recientes, en periodos del orden de cientos de millones de años, es lógico suponer que nuestro Sol pueda haber experimentado variaciones sensibles en su magnitud absoluta.
Los modelos, sin duda, muy teóricos de evolución de nuestro Sol, indican que nuestra estrella debe acabar sus días en su última fase como una estrella gigante roja, incrementando su temperatura cromosférica de forma progresiva hasta entrar en una fase de expansión. Por el contrario, si partimos de la ausencia de glaciaciones en el secundario, la evolución de la temperatura parece más probable que, en función del consumo de hidrógeno nuclear, tienda a decrecer de forma moderada, variaciones imperceptibles a corto plazo, pero evidentes cuando se trata de cientos de millones de años.
Durante toda la era secundaria confluyeron circunstancias muy propicias para una abundante biosfera, debido a los más de tres grados de temperatura media que en la época actual. A mayor temperatura, mayor evaporación e incremento consecuente de las lluvias y de depósitos de agua continental. También, a mayor temperatura de los océanos, mayor afluencia de corrientes meridianas y, en consecuencia, áreas polares menos frías. Además, durante el secundario se observa una orografía muy suave con mayores depósitos de agua continental dulce y mayores taludes continentales marinos, que facilitaban el crecimiento y abundancia de las especies. Además, de una mayor abundancia de CO2 sumada a la gran abundancia agua dulce proporcionan un mayor volumen de flora y, en consecuencia, de fauna continental.
Con la abundancia de agua necesaria, la riqueza de CO2 en la atmósfera delimita el crecimiento de la flora. Durante la era primaria, las elevadas temperaturas, probablemente entre tres y seis grados por encima de las actuales y la alta densidad de CO2 restante de la atmósfera primitiva, pudieron favorecer la existencia de la flora más abundante jamás generada en nuestro planeta, de cuyos restos en forma de carbón o petróleo todavía nutrimos nuestras necesidades de combustibles. Si bien, en la era primaria e incluso antes si se observan grandes glaciaciones; la causa más probable, es la mayor existencia de grandes asteroides NEOS y , en consecuencia, mayor intensidad de los impactos, como el que devastó la Tierra entre el Ordovícico y el Pérmico y muchos más en épocas anteriores a la era primaria.
De extrapolar la reducción de radiación de los últimos cientos de millones de años, es probable que nuestro Sol no proporcione, dentro de 400 millones de años, la energía suficiente para la permanencia de la vida salvaje en la Tierra. De cualquier forma, seguirá siendo una estrella de tipo G, con una magnitud absoluta sólo ligeramente inferior, si bien también es probable que sea el descenso del calor interno de nuestro planeta, incluso una causa más decisiva.
El equilibrio entre el carbono del CO2 atmosférico y la flora, en épocas de más elevadas temperaturas, se mantiene a la larga en la misma proporción (alrededor de 1/3), pero con mayor abundancia de ambas formas de carbono. Con mayor volumen de agua continental y más calor, las plantas crecen hasta consumir el límite de densidad de C02 permitido. Tras la reducción de la temperatura de los océanos, por el impacto de un asteroide, sobreviene la reducción consecuente de C02 y, sobretodo lo más grave, la pérdida de vapor de agua. La perdida global de lluvias y la extinción de la flora en las zonas glaciadas, reduce drásticamente la masa de la biosfera que además se encuentra con exiguas cantidades de CO2 atmosférico. La gran desproporción entre los volúmenes de la biosfera vegetal y animal, hace que la fauna dependa extremadamente de la flora, siendo la flora la que marca las pautas de volumen del CO2, mientras la influencia de la fauna sobre la flora y la composición de la atmósfera es muy limitada, incluso a nivel de las formas más elementales y abundantes de vida animal.
Si tuviéramos que describir la situación actual del denominado -ciclo del carbono-, diríamos que la atmósfera terrestre contiene sólo menos de 0,8 billones de Tm de carbono, para nutrir unos dos billones de Tm. de flora, situación que podríamos definir como de atmósfera “raquítica” para la nutrición de las plantas, por la deficiencia de CO2. No obstante, la situación podría ser mucho peor y no sólo durante las trágicas condiciones de las grandes glaciaciones, cuando desaparece prácticamente el CO2 nutriente de las plantas. Desde el inicio del siglo XX, según las mediciones realizadas desde Mauna Loa, el incremento de CO2 ha sido de un 30 por ciento para un aumento de 0,7 grados de temperatura. Los contenidos de CO2 obtenidos en los hielos, cuando las temperaturas han sido sólo dos grados menores de la media actualidad, son inferiores a la mitad del CO2 actual. En las secciones de los troncos de árboles históricos se observan, además de las variaciones de la corteza, vestigios de crecimientos muy limitados de la flora que coinciden con determinadas épocas de clara deficiencia en las cosechas, como consecuencia no sólo de las bajas temperaturas, probablemente también por la extremada pobreza de CO2, como la observada tras la erupción del Tambora de 1816 a 1822, y sobre todo, durante los siglos XIII y XIV.
Es evidente que las plantas consumen todo el CO2 que se les eche, como demuestran las experiencias de laboratorio y sobretodo por una sencilla razón: tras la milenaria deforestación humana, deberían haberse incrementado los índices de dicho gas hace muchos siglos si el resto de las plantas no hubieran consumido el gas excedente. En muchas áreas la deforestación histórica supera un 90 por ciento de la biomasa original, sin que las densidades de CO2 medidas en los hielos anteriores al siglo XX indiquen cambios drásticos en la densidad de dicho gas. Por tanto, es absurdo pensar que las plantas actuales sigan una “dieta” distinta…
No es probable, que incluso la influencia antrópica, por el incremento de CO2, origine problemas ecológicos muy graves durante siglos. Hemos de recordar, que no es posible calentar la atmósfera de la Tierra sin hacerlo también con los océanos (cuya masa es superior al 99 por ciento de la masa conjunta mar-atmósfera) , ya que ambas forman parte de un mismo sistema termodinámico, que hemos denominado“fluidosfera”. Afectar térmicamente la inmensa masa de los océanos es inabordable para el nivel de la acción antrópica actual, incluido el efecto invernadero, que por otra parte depende mucho más del vapor de agua que del CO2, en una relación 100/1. De hecho, “la fluidosfera” (atmosfera+océanos) recibe mucho más calor por la actividad volcánica sobretodo por la submarina que por la acción antrópica..
Una de las probables causas de la reducción de la temperatura de nuestro planeta a largo plazo es la reducción de la actividad orogénica y por tanto del vulcanismo submarino. Desde el probable gran impacto de finales del Cretáceo, que pudo expandir el Pacífico y formó el plegamiento terciario, la fuente de calor volcánica del Pacífico ha ido menguando, quedando quizás algo de influencia en “El Niño” como vestigio tardío. De ser así, podría ser otra de las causas de reducción de la temperatura de la Tierra, durante el cuaternario. Los modelos más consistentes preconizan una reducción progresiva de la temperatura de la Tierra en el futuro.
CO2, EL TESTIGO CULPABILIZADO
Con la llegada de las primeras sondas al planeta Venus, el CO2 se convirtió en el “asesino” de dicho planeta, por su descomunal efecto invernadero atribuido; pero es que el CO2 en Venus forma el 97 por ciento de su densa atmósfera, contra sólo el 0,03 por ciento en la Tierra; además: Venus recibe más del doble de calorías del Sol que nuestro planeta si bien su elevado albedo asemeja la cantidad de radiación retenida y su rotación en nada se parece a la de la Tierra.
Tanto en Venus (97%), como en Marte (95%, con mucha menor densidad atmosférica, unas pocas milésimas de la terrestre), o como lo fue en la primitiva Tierra, el CO2 es el gas dominante; consecuencia natural del vulcanismo y las reacciones químicas de los planetas no exteriores. En la Tierra, la presencia y gran proliferación inicial de la vida consumió el CO2 atmosférico, liberando al oxígeno, que constituye un 21 por ciento del volumen atmosférico y creando en las primeras eras hasta 500 billones de toneladas de vida (en la actualidad 2 billones); mientras había densidades suficientes de CO2 en la atmósfera. En la actualidad, no hay ningún planteamiento científico serio que pueda haber generado un 21 por ciento de oxigeno en volumen atmosférico no atribuible a la formación de la vida. Por tanto, el CO2 original no podía estar en una proporción inferior. Además, los vestigios geológicos, como el gran volumen de carbón, hacen incuestionable la elevada masa de la biosfera primitiva incluso en los continentes. Por otra parte, el oxigeno es un gas mucho más inestable que el CO2. La desproporcionada abundancia del inestable oxígeno indica su constante formación a partir de la fotosíntesis, en magnitudes más elevadas que las supuestas.
El 98 por ciento del carbono, del conjunto océano-atmósfera, se encuentra disuelto en el mar y el dos por ciento restante en el aire, formando parte del CO2. Además de ser el “alimento” codiciado de la biosfera, de ahí su pequeña proporción que permanece en la atmosfera; no hay razón por la que a corto plazo cualquier incremento de CO2 en la atmósfera no sea absorbido en la misma proporción por el mar (98 por ciento) si la temperatura desciende.
El dióxido de carbono es probablemente el “testigo presencial” erróneamente culpabilizado, ya que a mayor temperatura mayor cantidad de CO2 (observado en los hielos pasados). En realidad, el protagonismo del CO2 en el atribuido efecto invernadero ha sido desde la era primaria insignificante con relación al vapor de agua, cuya presencia media es cien veces superior. Recordemos, que en la atmósfera terrestre el volumen de CO2 es del orden del 0,03%, mientras que el del vapor de agua es de media un 4%, a la temperatura media actual. De los 35 grados de incremento de temperatura media que se le atribuye al efecto invernadero en nuestro planeta, menos de medio grado debería ser consecuente a la pequeña masa de CO2, además de otros gases menos protagonistas, mientras que el vapor de agua es, con mucho, el protagonista principal.
De cualquier forma, el propio efecto invernadero es cuestionable y cuestionado en parte o en su totalidad por físicos muy reduccionistas como Fred Singer, ya que resulta contradictorio que en un sistema termodinámico abierto pueda haber desequilibrios de energía a largo plazo tan intensos como se atribuyen al efecto invernadero de las atmósferas planetarias. Es decir, los gases invernadero pueden retener energía pero no generarla. Nada menos que se le atribuye un diferencial 35 grados con el entorno de radiación solar-albedo que se da a la distancia que nos separa del Sol (253 K -20C). Es decir, si el núcleo de un planeta no irradiara energía, debería igualarse más la temperatura de su superficie a la de su entorno solar o estelar proporcionado por su albedo.
Aunque sea evidente que los gases invernadero en la atmosfera terrestre retienen energía, ya que siempre la está recibiendo del Sol, como célula térmica, resulta difícil plantearse que la atmósfera pueden mantener una diferencia de 35 grados con el entorno, ya que la propia célula térmica modificaría por la diferencia de temperatura su equilibrio termodinámico con el entorno hasta equilibrarlo más. Por otra parte, si nuestro planeta absorbiera toda la energía proveniente del Sol, por tener albedo 0, dejando el efecto invernadero aparte, presentaría una temperatura media de sólo cinco grados centígrados, lo que indica que el atribuido efecto invernadero es 10 grados centígrados más intenso (35c) que la propia absorción de toda la energía proveniente del Sol si nuestro planeta no reflejara radiación alguna. (25C).
Además de estar sometida a flujos interesados como cualquier otra forma de cultura, la ciencia se encuentra muy anclada a las propias tradiciones científicas. Desde la teoría de Laplace, siempre se ha dicho que nuestro planeta se está enfriando desde su origen, lo que sólo en cierto grado es cierto. Antes de descubrir la fisión nuclear, nadie se explicaba como nuestro planeta podía estar tan térmicamente “vivo”. Con los años se ha asumido que nuestro planeta no es un astro muerto, lo que es bastante evidente, atribuyendo dicho efecto a que su interior es un reactor de fisión nuclear, al igual que el Sol lo es de fusión. Aún así, se mantiene concepto tradicional sobre la corteza de muestro planeta, que la presenta como “solidificada” y antes mucho más activa cuando la Tierra estaba “caliente”.
En realidad, nuestro planeta está casi como al inicio de su formación, con una fina litosfera, semejante en grosor a la cáscara de un huevo con el resto del planeta, circunstancialmente sólida cuando la masa fluida del manto se enfría al alcanzar el frío exterior. Basta profundizar sólo un poco en su delgada epidermis litosférica para sentir el calor que, sin duda, alcanza el exterior sobretodo a través de sus fondos oceánicos profundos, donde la corteza se está formando constantemente y donde los focos volcánicos son innumerables. Por otra parte, el atribuir una influencia tan superlativa a la energética del Sol en comparación a la energía interna de nuestro planeta, aunque ésta sea reflejo de la solar, en los fenómenos que afectan a la superficie de la Tierra quizás sea más cuestión de fe ecológica que de ciencia; ya que la fe mueve montañas, pero en nuestro planeta quien mueve las montañas es la energía orogénica. Es evidente que los 1360 w/m2: 278 grados K que el Sol aporta a nuestro planeta, antes de albedo, son cerca de diez veces superiores a la energía que nuestro planeta probablemente devuelve al exterior probablemente por fisión estimulada.
Es probable, que la diferencia de temperatura existente entre los planetas y su entorno pueda deberse a la actividad de fisión del núcleo, estimulada naturalmente por el calor del Sol en función de la proximidad, aparte de otras fuentes anómalas de energía externa como son los grandes impactos de meteoritos ocasionales. Es evidente, que en nuestro planeta dicho planteamiento presenta bastante consistencia, como se demuestra por el rápido incremento de la temperatura en función de la profundidad litosférica: 25 grados por kilómetro de profundidad. Si ello sucede en la litosfera por conductividad, en los fondos profundos marinos de las dorsales las fuentes de calor volcánicas deben proporcionar, además de cantidades ingentes de CO2, calor convectivo a los mares con una intensidad que podría representar por lo menos una gran parte de los 35 grados de diferencia con el entorno atribuido únicamente al efecto invernadero. En Venus, por el contrario, las cosas no son tan claras…
VENUS UN MISTERIO CAPAZ DE CONFUNDIRNOS
El problema termodinámico evidente es saber que pasa en Venus. Antes de que las sondas Venera se posaran en el planeta nadie hubiera apostado que la superficie fuera tan caliente. Las causas son bastante difusas, pueden ser buscadas en su anómalo movimiento de rotación que deja expuesto su limbo iluminado al Sol por tiempos muy prolongados. Como es lógico, las sondas Venera fueron enviadas por los rusos al limbo iluminado, transmitiendo imágenes y datos por tiempo muy limitado de las dantescas condiciones de dicha sobreexposición solar. Es evidente, que la alta densidad de la atmósfera más baja de Venus en la zona iluminada no permite un intercambio convectivo directo con el prolongado limbo oscuro del planeta y, por tanto, el sistema se refrigeraría muy lentamente a través de las capas elevadas de la atmosfera. A primera vista, las capas bajas de la atmósfera del limbo oscuro no deberían ser fácilmente accesibles desde las mediciones de los satélites del exterior. De ser así, podrían ser considerablemente frías. Enviar una sonda a la superficie del limbo oscuro aclararía muchas cosas.
Sin embargo, las mediciones quizás sólo aparentes desde los satélites orbitales en el exterior son sorprendentes, si realmente analizan el autentico suelo de Venus en toda su extensión. Resulta que la superficie del planeta es absolutamente isoterma a 480ºC: tanto en el limbo iluminado, como en el oscuro y también en los polos. De ser las mediciones correctas, resulta muy extraño que la influencia del Sol no cree claras diferencias térmicas en la atmosfera del planeta, sobretodo teniendo una rotación tan lenta. En esas circunstancias, sería más fácil atribuir tan elevada temperatura homogénea a la energía interna del planeta, que sería independiente a la posición del Sol. Por tanto, deberíamos calificar a Venus como un astro en cierto modo radiante. El suelo mostrado por las Venera parecía más “asfaltado” o sometido a un manto volcánico antes fluido, lo que indica una formación de unos pocos cientos de millones de años.
Venus presenta un intenso vulcanismo reciente, pero aparentemente no tan activo en la actualidad como para crear tan elevadas temperaturas en la superficie, si bien la poca cantidad de cráteres de impacto indica una renovación superficial casi tan intensa como en la Tierra. Por el contrario, el planeta no presenta una dinámica de placas tan móvil como en nuestro planeta, ya que también su masa es ligeramente menor 0,83. No son pocos los expertos que argumentan que algo muy intenso le paso a Venus no hace muchos cientos de millones de años, quizás un gigantesco impacto que fundió la totalidad de su superficie haciendo subir la temperatura del planeta, además de ser la causa de su movimiento de rotación tan anómalo por la alteración de los ciclos convectivos del antiguo manto. Dicho impacto debería ser descomunal, quizás de un antiguo satélite. En la actualidad, no existen asteroides tan grandes en órbitas tan internas para causar un fenómeno semejante. Lo cierto es que el suceso todavía afecta térmicamente al planeta en toda su superficie, de ahí su condición isoterma. Evidentemente, en esas circunstancias, el CO2 invadió y densificó la atmosfera del planeta, carente de organismos vivos para reducirlo. En ese escenario, el efecto invernadero del CO2 pinta muy poco o simplemente nada en comparación con el calor del suelo.
LOS PLANETAS, ¿SON REALMENTE ASTROS NO RADIANTES…?
Cuando un cometa o un satélite se acerca mucho a un planeta o al Sol, traspasando el denominado límite de Roche, se descomponen formando un rosarios de cometas como el Shoemaker Levy antes de estrellarse contra Júpiter en 1995; o, como sucederá en Io, formando anillos semejantes a los de Saturno a partir de su autoerupción progresiva a medida que se acerque cada vez más a Júpiter. Cuando un cuerpo se aproxima mucho a un astro masivo, su estructura se deforma, se calienta y al final se descompone. Pero ¿existe un límite real, para el límite de Roche?...
Cualquier cuerpo que orbite alrededor de una estrella, por pequeña que sea su masa, acabará teniendo la temperatura global media que reciba de la estrella en función inversa al cuadrado de su distancia y de la emergía radiante de su Sol. Asi, la Tierra recibe del Sol una media de 1370 wats/m2 de limbo iluminado, si bien el albedo refleja 420 wats/m2 de limbo al espacio, por lo que restan 950 wats/m2 de limbo. El limbo es una cuarta parte de la superficie de la Tierra. Por tanto el conjunto del planeta recibe 238 wats/m2 de media. La temperatura media de un cuerpo negro, es decir, que absorbiera toda la energía del Sol en nuestro entorno sería de 5 grados centígrados 278 Kelvin. Pero si ese cuerpo reflejara un 31 por ciento de la energía solar, como nuestro planeta, su temperatura sería de -20 c, o lo mismo, 253 K. La temperatura media medida en nuestro planeta es de 15 c=288 K. Por tanto, nuestro planeta presenta 35 grados más de temperatura, atribuida en su mayor parte al efecto invernadero del CO2.
No obstante, de tratarse de un astro sin energía exógena, el calor interno por autogravitación de su masa se acumularía en el núcleo y debería decrecer hacia el exterior, si bien la fuente externa, totalmente solar, haría que la superficie fuera más caliente que el subsuelo inmediato, para después rápidamente incrementar la temperatura hacia el núcleo. Los planetas gaseosos muy distantes como Neptuno presentan en parte esta característica, de ahí sus erupciones frías por ejemplo de nitrógeno. No obstante, otros planetas como Saturno y sobretodo Júpiter presentan un crecimiento térmico continuado desde su superficie hacia el núcleo, lo que indica que son radiantes o exotérmicos. ¿A que tipo se parece nuestro planeta…? La evidencia indica que más a Júpiter.
Además de recibir energía de nuestro Sol, cuando un planeta tiene una masa considerable entran en juego otras fuentes de energía como la fisión de los elementos radiactivos de los densos núcleos. Por otra parte, cuando se trata del problema de los dos cuerpos, por ejemplo un planeta y el Sol, no es aplicable aparentemente el problema de las perturbaciones, pero debemos entender que un planeta es en realidad un conjunto de moléculas sometidas a la mutua gravitación que, cuando se aproximan a una masa perturbadora ya sea otro planeta o el Sol, chocan o interaccionan entre si por su efecto mutuo y del objeto perturbador. Según lo dicho, comprenderemos que: en función del número de moléculas (masa) y de su velocidad al cuadrado (energía cinética), cualquier astro que se aproxima a otro, se calienta en proporción a la acción gravitatoria de su masa y la del objeto perturbador, además claro está de la cantidad de radiación recibida de la estrella, principal fuente de calor, sino la Luna y la Tierra se calentarían mucho más. Si ello sucede dentro del límite de Roche, el conjunto de moléculas se disocia por lo que se denomina efecto de marea, sino es así, simplemente se calienta. Por tanto, no es descabellado plantear que todos los planetas, satélites, etc… presentan una actividad interna en forma de calor proporcional: a la radiación recibida, velocidad, masa propia y masa del astro perturbador. Es probable que dicho estimulo térmico sea pequeño pero lo suficiente para incrementar las reacciones de fisión de los pesados núcleos, cuando tienen una masa nuclear notable convirtiendo a estos astros en exotérmicos.
Si valoramos la energía la masa y velocidad orbital en suma la energía cinética de los diferentes planetas o satélites comparados con la energía cinética de nuestro planeta (Tierra=1), veremos que determinados astros nos sobrepasan: La Tierra ec=1, Venus Ec=1.14, Júpiter Ec=57, Saturno EC=7,8, si a ello, unimos el efecto de radiación y gravitatorio del Sol que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, lo que afectaría en particular al masivo Venus, encontraríamos que los astros indicados, tienen por denominador común que son astros radiantes, que en algunos casos emiten más calorías que reciben del Sol. En la Tierra no es así, pero no es despreciable y muy probablemente esa energía interna sea la causa de la mayor parte sino la totalidad de los 35 grados centígrados que atribuimos al efecto invernadero. Se puede modelizar con el software: Estel0.exe, las condiciones de los planetas satélites y también de otros posibles sistemas. Veremos que los resultados son bastante coincidentes con las condiciones de Venus o Io y también, con el descubrimiento realizado por las últimas sondas jovianas, de que Júpiter es un astro bastante más energético de lo supuesto, es casi “estelar”…
En este sentido, aunque la órbita de nuestro planeta es poco excéntrica, durante su perihelio, ahora el 4 de enero, nuestro planeta se sitúa a 0,98 U.A. del Sol, lo que debería aumentar la temperatura interna cerca de 14 grados sobre la media, dicho efecto debe traducirse en un aumento de la actividad tanto sísmica como volcánica de alrededor de un 16 por ciento entre el perihelio y el afelio. De hecho, en la actividad sísmica se observa un incremento del número de sismos y de su intensidad en el perihelio, sobretodo pasado este, ya que la acumulación progresiva de calor desplazaría el máximo de actividad orogénica hasta febrero o inicios de marzo. De cualquier forma, debería realizarse un estudio pormenorizado de la intensidad sísmica en el ciclo anual segmentando como semestres de máxima actividad previsible de diciembre a mayo y de menor de junio a noviembre.
EL EFECTO INVERNADERO ¿MAS RECURSO QUE REALIDAD?
De forma coloquial, el problema de la retención de calor por el efecto invernadero es sencillo si lo estudiamos en fenómenos semejantes. Por ejemplo, si ponemos un pedazo de madera y uno de hierro a la intemperie; cuando haga mucho sol, el hierro se calienta y llega a quemar, mientras la madera permanece más templada; pero al llegar la noche se invierte el proceso, encontramos el hierro más frío y la madera más caliente; si medimos la temperatura media de ambos cuerpos, diurna y anual, debería ser la misma que la media del entorno. Por tanto, algo parecido debe suceder con los gases invernadero y los de un solo tipo de átomo (O2, N2) a lo largo del día y de la noche, lo que justificaría además fenómenos como el exceso de luz cenicienta observado en la Luna. Por un fenómeno también semejante, la brisa húmeda no es ni tan caliente ni tan fría como el aire que viene del interior pero mantiene la temperatura media, etc…
EL VAPOR DE AGUA TERMOREGULA LA RADIACION
Los modelos indican con bastante claridad que si aumenta la temperatura de la superficie de nuestro planeta, incrementa la evaporación y el porcentaje de nubes de albedo, sistemas nubosos densos y elevados que reflejan cerca de dos tercios la radiación que se recibe del Sol en la superficie que ocupan. Así, los modelos indican que si aumenta la temperatura de los mares 10 grados se dobla el porcentaje de superficie de nubes de albedo, lo que reduce casi 10 grados la temperatura. Dicho fenómeno puede haber mantenido las condiciones biológicas de nuestro planeta por miles de millones de años, incluso con una luminosidad solar un diez por ciento superior a la actual. También permitiría regular un decrecimiento moderado de la actual actividad solar, si bien la falta de lluvias sería terrible para la vida.
Si hay un claro equilibrio entre la temperatura, las nubes y el albedo, cuando las nubes son de evaporación; no sucede lo mismo cuando las nubes son de origen volcánico. Tras una gran erupción aumenta el albedo y reduce la temperatura de la Tierra, lo que no afecta en nada que pueda proseguir la erupción, de ahí las importantes consecuencias de las grandes erupciones y de los infrecuentes impactos de meteoritos en la temperatura de nuestro planeta.
Al igual que en la era secundaria, si la temperatura media fuera tres grados superior, el volumen de vapor de agua se incrementa, por la mayor evaporación marina que liberaría a su vez mayores cantidades de carbono proveniente del mar en forma de CO2. Como corresponde a su pequeña participación atmosférica de sólo el 0,03%, el CO2 interviene muy poco en el clima de la Tierra, pero es el protagonista principal de la historia de la vida, aunque las circunstancias mediáticas lo hayan convertido en una “molécula peligrosa”, si bien, es evidente que las plantas, si pudieran, dirían lo contrario...
En la era secundaria, el CO2 original acabó de consumirse y las circunstancias actuales son mucho más precarias. Evidentemente, el CO2 se sigue generando por el intenso vulcanismo submarino y otras reacciones geoquímicas. Incluso, el CO2 es desprendido por el mar durante las glaciaciones, de forma eso si mucho más moderada, sino la vida habría desaparecido por simple “inanición de carbono”, pero las circunstancias actuales hacen que la flora y su exigua parásita fauna sean mucho más precarias, adquiriendo caracteres extremadamente críticos durante las glaciaciones cada vez más frecuentes, como consecuencia de la probable reducción paulatina de la actividad solar.
Como es evidente, la vida evolucionó al principio en los mares y posteriormente incluso en los continentes, cuando la proporción de CO2 era la original de los planetas interiores, formando cuando ya se habían constituido los mares, la mayor parte de la masa atmosférica. Aun así, la temperatura media de nuestro planeta, con un contenido de CO2 por lo menos mil veces superior, debería ser como máximo unas pocas decenas de grados mas elevada que la actual. Aunque sea una respuesta demasiado simple, de deberse el aumento de la temperatura de la atmósfera de la Tierra a la mayor densidad del CO2, el análisis por regresión lineal nos indicaría que doblarse la actual densidad de CO2, el incremento de temperatura media debería ser próximo a sólo 0,01 grados centígrados. Hay “modelos” sobre la misma correlación (CO2-temperatura) que preconizan incluso un aumento de entre cinco y diez grados de doblar la masa de CO2 atmosférico. De ser así, si el dióxido de carbono del aire alcanzase una proporción un poco superior al dos por ciento, llegaríamos a superar la temperatura superficial del planeta Venus (>400ºc). Por tanto, en función de dichos planteamientos, la vida no ha podido formarse nunca en nuestro planeta ya que, cuando la atmósfera de la Tierra era en gran parte de CO2, la temperatura debería ser varias veces superior a la de nuestro Sol.
Arrenius, el padre de la criatura del “efecto invernadero” atribuye a los gases con más de un tipo de átomo: H20, CO2, CH4 etc.. (gases invernadero) la propiedad de retención de calor por sus enlaces covalentes como causa principal, interviniendo también el calor especifico de los elementos. Así el metano CH4, aparte del muy activo hidrógeno, con cuatro enlaces por molécula es un gas invernadero más activo que el H2O o el CO2. Si la retención de calor según Arrenius se realiza principalmente a través del número de enlaces, resulta un tanto incomprensible los modelos no lineales o “exóticos”de evolución de la temperatura en función del cambio de densidad del CO2.
Aun teniendo en cuenta su pequeña proporción en nuestra atmósfera, de sólo tres o cuatro moléculas de CO2 por cada 10.000, de presentar el dióxido de carbono un efecto extraño, particularmente intenso, capaz de influir mas que el resto de las moléculas en el cambio climático; en las capas bajas del planeta Marte el numero de moléculas de CO2 es 30 veces superior por unidad de volumen que en la Tierra. Por su distancia, Marte recibe aproximadamente la mitad de calorías del Sol que nuestro planeta, pero su albedo es la mitad que el terrestre. Por tanto, el supuesto descomunal efecto atribuido al CO2 debería ser 30 veces superior en el planeta Marte y debería proporcionarle un ambiente superficial mucho menos frío. Por tanto, no hay en apariencia un argumento coherente capaz de dar al CO2 un protagonismo tan esencial.
TABLA, EN MILES DE MILLONES DE TONELADAS, DE LAS FORMAS DE CARBONO QUE PUEDE ENTRAR EN JUEGO EN LA ACULULACIÓN DE CO2 EN LA ATMÓSFERA
FLUIDOSFERA
Disuelto en los océanos 38.000
Atmósfera 750
VIDA
Biología marina 1.000-2.000
Bosques y suelos 2.000
COMBUSTIBLES FOSILES
Carbón 8.000
Petróleo 1.000
Gas natural 1.000
Se excluye: el carbono sintetizado en minerales; así como los corales, los grandes atrapadores de carbono de los océanos.
BALANCES DE LA INFLUENCIA ANTRÓPICA EN EL CO2
Alrededor de 60.000 millones de toneladas de CO2 son vertidos a la atmósfera cada año como consecuencia de la acción antrópica. Se plantea que la mitad de dicho gas es absorbido por la masa forestal o por el mar, ya que la acumulación de CO2 en la atmósfera es del 50 por ciento de ese valor. No obstante, al subir la temperatura media de la Tierra, es evidente que los mares deben liberar bastantes más cantidades de CO2. Además, de acumularse cantidades superiores producidas por las erupciones volcánicas, reacciones químicas de los carbonatos, etc., que sumadas a la acción antrópica deberían acumular sobre la atmósfera más de 500.000 millones de Tm. de CO2 al año; lo que indica que dicha masa de CO2 es rápidamente absorbida por las plantas, con una masa de carbono casi veinte veces superior, restando sólo unos 30.000 millones de Tm. de CO2 al año, sin duda una cantidad insignificante en todo el proceso.
Una masa de carbono en forma de flora de dos billones de Tm, que se calcula existe en la biomasa continental en la actualidad, debería nutrirse anualmente de una masa no muy inferior de carbono atmosférico. Probablemente, los valores reales sean bastante mas equilibrados, Si nos fijamos en los consumos de CO2 de las diferentes especies de árboles, será fácil comprender que el consumo anual de carbono por parte de la flora es equivalente a su propia masa. Por tanto, el CO2 de origen antrópico no cubre las necesidades de nutrición ni siquiera del cinco por ciento de la masa forestal.
De hecho, si las emisiones de CO2 antrópico fueran diez veces superiores, tendrían cierto peso específico en el ciclo del carbono, y podríamos decir que el ser humano alteraba por primera vez el medio ambiente de forma positiva para la vida. Pero, con relación al clima, seguiría sin hacer nada para evitar los desastres de la próxima glaciación…
EL CO2 ATMOSFÉRICO “EL PLATO SUCIO” DE LAS PLANTAS
Como vimos anteriormente, desde la era primaria el CO2 ha dejado de tener influencia en el clima de la Tierra. En los planetas interiores, el CO2 es el principal componente atmosférico. Pero como pusimos de manifiesto, con la formación de la vida, desapareció como componente estable de nuestra atmósfera y los escasos vestigios (0,04%) son un simple residuo transitorio entre la emanación marina principalmente y la continua absorción por parte de la flora, es decir, el CO2 atmosférico vendría a ser el residuo transitorio o “plato sucio de las plantas”. Por otra parte, todos los gases que componen nuestra atmósfera probablemente intervienen en la retención de calor cerca de la superficie.
Los gases invernadero, o compuestos, son aquellos cuyas moléculas están formadas por mas de un tipo de átomo, algunos como el CO2 pesan más que la media del aire y, por tanto, tienden a acumularse sobre la superficie de nuestro planeta, pero por esa misma razón son también más disueltos en el mar, de ahí que más del 98 por ciento del carbono del CO2 se encuentre en los océanos, pasando a la atmósfera cuando sube la temperatura del mar y diluyéndose en las zonas frías más próximas a los polos, o cuando globalmente desciende la temperatura de los océanos; por ejemplo, durante las glaciaciones.
Arrhenius, planteó hace mas de un siglo que los gases compuestos, por sus enlaces covalentes, retienen mucha más energía que los simples o dipolares: O2, N2… Por tanto, dichos gases eran los principales artífices del efecto invernadero. No obstante, por la pequeña proporción respecto a la gran masa de nitrógeno y oxígeno, el aumento de la temperatura sobre la superficie de la Tierra debido a su atmósfera, parece involucrar mucho más al conjunto de los gases incluidos los dipolares que sólo a los gases invernadero, como veremos más adelante.
LAS GLACIACIONES, UN CRECIENTE PROBLEMA PARA LA VIDA
Sin duda, el problema más trágico es el contrario que se “airea” en los medios de comunicación. Ha sucedido y por desgracia sucederá cuando la temperatura de los mares desciende, cuando se inhibe la salida de CO2 desde el mar por el enfriamiento de los océanos y el mayor proveedor de CO2 deja sin alimento sólido a la biosfera terrestre y sin vapor de agua, el alimento fluido de la vida.
Durante los últimos cientos de miles de años, la presencia de glaciaciones ha sido evidente y constante. En la actualidad, incluso las grandes erupciones volcánicas originan miniglaciaciones, lo que no sucedía en eras anteriores. Es muy probable, que nuestro planeta ya sufra dificultades crecientes como consecuencia de la reducción de temperaturas sea cual sea su naturaleza. Si bien, como hemos dicho, los planteamientos muy teóricos sobre la evolución de la física solar afirmen que el Sol se calienta, casi todos los fenómenos observados indican lo contrario, si bien el enfriamiento de nuestro planeta podría ser independiente a la evolución solar.
En juego pueden entrar además entre otras posibles causas: el enfriamiento muy paulatino del núcleo terrestre, reducción de la actividad orogénica tras muchos millones de años sin un gran impacto meteoritico. También, es probable que la actual configuración cerrada de los continentes en el norte no sea tan antigua, lo que justificaría unas condiciones anteriores más difíciles para las glaciaciones boreales.
Por la configuración de los continentes, las glaciaciones en una amplia gama de intensidades, afectan sobretodo al hemisferio norte ya que es donde se acumula mayor masa continental y los mares quedan más aislados de las grandes circulaciones calidas alimentadas térmicamente sobretodo desde el Pacífico, el gran acumulador de energía de nuestro planeta.
El concepto glaciación del norte es bastante relativo. Con la actual temperatura de los mares, un grado más cálida que hace 12.000 años, como consecuencia a la situación de perihelio austral; sólo permanece helado, además de los glaciales continentales, las zonas marinas más próximas al polo norte, pudiendo quedar incluso libre de hielos el denominado paso del noroeste.
Con el perihelio boreal y un grado menos de temperatura oceánica, casi todos los pasos marinos al ártico quedan fácilmente helados, como el de Bering,, siendo el aumento de albedo bastante significativo. Con el perihelio boreal, como sucederá dentro de 12.000 años, es muy fácil que grandes erupciones VEI VII o superiores, o impactos no extremos de asteroides hagan reducir la temperatura de los mares hasta tres grados menos que en la actualidad, con lo que se alcanza los niveles de glaciación a partir de una latitud media de 60 grados norte. Las glaciaciones más intensas que afectan a partir de la latitud 50 son mucho más ocasionales y son debidas probablemente a grandes impactos.
Durante las glaciaciones más intensas, producidas probablemente por la caída de asteroides, la cantidad de lluvias se reduce a niveles medios próximos al diez por ciento del actual. Las aguas continentales se circunscriben a pequeñas áreas donde se concentra la escasa pluviosidad y el deshielo estacional. Además, las exiguas cantidades de CO2 limitan extraordinariamente el crecimiento de la flora, produciendo extensas áreas de desierto frío.
Las dificultades de la biosfera no marina son extremas. Las especies que pueden suben desde las desérticas zonas templadas a las gélidas fronteras glaciales en busca de agua, tal como sucedió hace 50.000 años, cuando los humanos se expandieron por la zona polar boreal, alcanzando incluso el Continente Americano con el mar de Bering helado.
El análisis del genoma humano indica un extraordinario “parentesco” entre todas las razas que nos hace comunes a unas raíces que se remontan sólo a unas cuantas decenas de miles de años. Probablemente, casi todos somos parientes de los pocos supervivientes de la última gran glaciación.
Aún en las condiciones actuales, una gran glaciación provocaría una mortalidad a largo plazo próxima a un 90 por ciento de la población humana y una extinción de especies continentales notable, acabando con la mayor parte de la agricultura y la ganadería. La conflictividad en unas condiciones tan precarias sería extrema. Durante la última glaciación, desapareció el sufrido hombre de Neandertal, que había aguantado varias grandes glaciaciones, probablemente a manos de nuestros antepasados sapiens en la lucha por la obtención de los pocos recursos existentes.
EVITAR LAS GLACIACIONES A CUALQUIER PRECIO
La tecnología humana debe hacer lo imposible para evitar las causas de las glaciaciones. En lo concerniente a la caída de asteroides, se deben crear las tecnologías necesarias para desviarlos mediante ingenios espaciales capaces de desviarlos a modo de “remolcadores espaciales”, situados directamente en el asteroide implicado, cuando sea de dimensiones inferiores a 1 Km.de diámetro.
En los asteroides mayores, la solución es más compleja, sus elevadas energías cinéticas en función de sus grandes masas, hacen casi imposible desviarlos por el desplazamiento del centro de masas ocasionado por el bombardeo láser de un remolcador espacial o por otras formas de tracción. Tampoco, si sus masas son considerables es posible sacarlos lo suficiente de sus orbitas por impactos nucleares directos. Se requiere de la utilización a su vez de otros asteroides más pequeños y manejables, utilizados como proyectiles, si presentan órbitas con encuentros próximos al asteroide en conflicto. Aprovechando la energía cinética de los asteroides interceptores podrían ser utilizados para desviar al asteroide principal de forma gravitatoria o por impacto; mediante el uso de remolcadores espaciales situados en el pequeño asteroide proyectil. Para ello, se requeriría de un conocimiento exhaustivo de las orbitas de todo el conjunto de asteroides y de la tecnología astronáutica y láser necesaria. Cualquier esfuerzo en este sentido, se vería ampliamente compensado si se salva la especie humana y otras muchas o, incluso, si se evita una recesión a épocas prehistóricas muy difíciles. Probablemente, las glaciaciones presentan unas condiciones demasiado duras para nuestro actual grado de evolución o involución.
NOTAS FUERA DE TEXTO
En muchos observatorios antiguos, anteriores a 1815 y, por tanto, a la erupción del Tambora, que registran observaciones desde principios del siglo XIX, como los de Linate-Milano 1763, Stuttgart 1792, Paris LeBorget 1757, Roma 1811, aún estando en zonas posteriormente muy pobladas, no ofrecen incrementos de temperatura sensibles entre los inicios de los siglos XIX y XXI.
El Sol, en periodos de cientos de millones de años, debe de experimentar sensibles cambios en su magnitud absoluta. No obstante, en espacios de tiempo del orden de miles de años, son las variaciones producidas por el incremento del albedo tras grandes erupciones o explosiones de asteroides las que pueden reducir más de un cinco por ciento la radiación que incide sobre los océanos, ocasionando desde “pequeñas edades del hielo”, hasta grandes glaciaciones.
LA SUMA DE MICROCLIMAS HA PODIDO AUMENTAR LA TEMPERATURA CONTINENTAL
La suma de microclimas por la energía directa de las combustiones de origen humano puede llegar a representar un aumento medio de la temperatura de algunos continentes muy industrializados próximo a medio grado sobre los niveles del siglo XIX. En un futuro, el incremento de la temperatura puede incrementarse mucho más por el desarrollo global del conjunto de la humanidad. En la actualidad, el incremento de temperatura local por la acción antrópica en las zonas industrializadas es del orden : IT= 0.6*Log(10) DP (DP=Densidad de población por Km2). De no existir los océanos, sería un problema mas grave; pero la acción termoreguladora del mar, con un 99 por ciento de la fluidosfera, debe moderar el calentamiento global del planeta; si bien, tomar medidas ecológicas proporcionadas nunca está de mas.
LOS GASES COMPUESTOS, ¿LOS UNICOS ACTIVOS EN EL EFECTO INVERNADERO?..
El poco protagonismo en el mantenimiento del calor atmosférico (efecto invernadero) que se atribuye a los gases no compuestos (formados por un sólo tipo de átomo): oxígeno O2 y nitrógeno N2, principales componentes del aire, no parece un argumento del todo justificado cuando se hace un análisis comparativo entre las atmósferas de los planetas interiores.
Según los históricos trabajos realizados por Arrhenius hace más de un siglo, por sus condiciones dipolares, los gases de un solo tipo de átomo apenas intervienen en el efecto invernadero, aún constituyendo la mayor parte de la masa de nuestra atmósfera; al contrario de las moléculas compuestas, como: el CH4 metano, o el gran protagonista dióxido de carbono CO2; además, claro está, de la casi siempre olvidada agua H20 en forma de vapor.
Quizá, se dejen de lado otras leyes de la fisica: las que afectan a la presión y temperatura de los gases, o se tenga poco en cuenta la mayor influencia de la convectividad del calor con relación a la conductividad en la transmisión de energía en los gases atmosféricos, o la tendencia a un mayor nivel de entropía entre los gases mezclados. En suma, parece imposible que los niveles de energía de unas pocas moléculas puedan quedar aislados de otras mucho más numerosas del entorno o que la presión de la masa atmosférica, formada principalmente de N2 y O2, no haga subir la temperatura en la superficie de la Tierra bastante más que la “superactividad energética ” de sólo 4 entre 10.000 moléculas...
PLANETA DENSIDAD SUP. (BARES) EFECTO SOL TEM.SUP MEDIA
ATMOS G.INV C02 INVERNAD. GRAD. RADIACION GRAD.CELSIUS
Marte 0.007 0.007 0.007 3 0,5 (Tierra=1) -63
Tierra 1 0.04 (+H2O) 0.0004 30 1 15
Venus 90 90 90 450 2 482
Es evidente, que la mayor correlación se da entre los niveles de efecto invernadero de los planetas y sus densidades atmosféricas globales en la superficie, incluyendo los gases no invernadero de la Tierra. Por el contrario, la menor correlación se obtiene entre el CO2 y el efecto invernadero.
LA ASIMETRIA POR LA ACUMULACIÓN DE CONTINENTES Y LOS INDICADORES DE CO2
La asimetría de las superficies de los continentes entre los hemisferios norte y sur provoca cambios estacionales demasiado intensos en los indicadores de CO2 como el de Mauna Loa, para que el dióxido de carbono sea la causa del cambio climático.
Muy probablemente, las exiguas cantidades de CO2 que permanecen en la atmósfera (sólo 0,8 billones de Tm. de carbono) son sólo un residuo circunstancial de un proceso de generación y absorción de volúmenes mucho más elevados de dicho gas, consumido rápidamente por la avidez de las plantas; tal como se observa en los gráficos de la presencia de CO2 obtenidos en Mauna Loa y de otros indicadores; donde se ve una línea quebrada de periodicidad anual, producida por la rápida reducción del dióxido de carbono, durante el invierno austral, como consecuencia de la menor emisión oceánica de CO2, por la mayor acumulación de masa continental en el hemisferio boreal. Dicha oscilación es imposible de interpretar si se atribuye a la acción antrópica. También, es difícil que el efecto de sierra dentada de las graficas de acumulación de CO2 se pueda atribuir a la absorción por parte de la flora según la latitud, un fenómeno mucho más homogéneo y mucho menos drástico que la emisión marina de CO2 que depende directamente de la radiación del Sol en cada área.
La reducción estacional alcanza un dos por ciento del contenido global de CO2, según la medición de Mauna Loa, por dicha asimetría continental, con una reducción total de 16.000 millones de toneladas de carbono atmosférico (cerca de 60.000 millones de Tm de CO2). La asimetría continental entre las áreas de mayor liberación marina de CO2 es del orden del 20 por ciento. Por tanto, estaríamos hablando de por lo menos un 10 por ciento de incremento de CO2 anual por emisión marina de dicho gas, o sea, 80.000 millones de Tm. de carbono, es decir, cerca de 300.000 millones de Tm. de CO2 de origen marino al año, que sumados a los de origen antrópico (60.000 millones de Tm.de C02) y de origen geoquímico, principalmente por la actividad volcánica; reduciendo el constante consumo de las plantas, nos llevarían cerca del medio billón de Tm. de acumulación anual de CO2 que es consumido por las plantas en el 95 por ciento, siendo la absorción de CO2 en las zonas mas frías de los océanos inferior al 10 por ciento del CO2 liberado en las zonas cálidas. Dentro de estos niveles mínimos de generación de CO2 global, la acción antrópica es difícil que alcance un 10 por ciento.
1 La rápida absorción del CO2 por las plantas, indica la efímera permanencia de dicho gas en la atmósfera, salvo el escaso residuo estructural del proceso: 0,03-0,04 % de la masa atmosférica y menos del 10 por ciento del volumen absorbido por las plantas cada año (efecto del “plato sucio”). Dicho residuo es ligeramente creciente por la mayor emanación oceánica producida por la recuperación de la temperatura durante el siglo XX, tras las erupciones del Tambora y en menor medida del Krakatoa
2 Los volúmenes anuales de emisión marina de CO2 mas el de origen volcánico continental, son por lo menos diez veces superiores al producido por la acción del hombre.
3 De ser cierto el efecto invernadero en las magnitudes atribuidas, de los 35 grados centígrados de retención de calor por la atmósfera de la Tierra al CO2 no se le puede atribuir más de 0,02 grados centígrados. Por tanto, el CO2 producido por la acción antrópica calienta menos de 0,002 grados centígrados la temperatura media de la Tierra.
4 El gas metano (CH4), en menor densidad, experimenta en las mediciones de los indicadores un fenómeno muy parecido al CO2. El proceso es tan semejante, que es difícil no atribuir a ambos gases una misma causa y comportamiento. Por tanto, al igual que el CO2, el metano escapa de los océanos de forma proporcional a la radiación solar recibida por los mares, siendo asimilado por la biomasa específica y ofreciendo el mismo efecto de sierra dentada en la gráfica de evolución interanual. La gráfica del metano indica un proceso paralelo pero con un adelanto superior a un mes con relación al CO2. Parece, por tanto, que el CH4 responde de forma más inmediata, requiere menor recalentamiento o afecta a áreas más frías. En la variación secular, el metano parece haber alcanzado antes la inflexión y se está reduciendo desde hace una década; probablemente, por el mayor enfriamiento de los fondos marinos, donde se deposita en forma de hidratos helados. Si en la gráfica interanual, el metano presenta un avance de uno a dos meses sobre el CO2, es probable que en la gráfica secular presente un proceso proporcional y antes de 20 años veamos reducirse la acumulación de CO2, por la reducción de emanaciones marinas de dicho gas. Si bien el metano es más inestable y fácilmente acaba incorporando buena parte de su masa al CO2, es bastante probable que su origen sea también geotérmico y no sólo biológico. Probablemente, incluso principalmente geotérmico o volcánico. De hecho, es un gas abundante en el espacio, en zonas donde la vida es imposible, formando parte muy activa del vulcanismo y también de las atmósferas de los planetas gaseosos.
5 El paralelismo simétrico en el comportamiento de los gases indicados (CO2 y CH4) es un claro indicio de la menor influencia de la acción antrópica sobre el CO2 y la causa común motivada por el aumento de la temperatura de los océanos durante el siglo XX.
6 La acción antrópica en el calentamiento de nuestro planeta es evidente por la suma de microclimas y de forma no global, es decir, por la energía directa de las combustiones de todo tipo, pero no por la acumulación de CO2.
7 Se tiene ya mediciones vía satélite de la evolución de la temperatura de la Tierra realizadas durante un tercio de siglo de las diferentes zonas climáticas de nuestro planeta. La regresión lineal de cada una de ellas indica incrementos muy moderados de la temperatura de nuestro planeta, incluso negativos en el Polo Sur:
Datos NASA:
Globe Land Ocean NH Land Ocean SH Land Ocean Trpcs Land Ocean NoExt Land Ocean SoExt Land Ocean NoPol Land Ocean SoPol Land Ocean USA48
0.14 0.17 0.11 0.20 0.23 0.17 0.07 0.06 0.08 0.07 0.09 0.06 0.27 0.28 0.25 0.08 0.04 0.09 0.48 0.44 0.53 -0.07 -0.08 -0.06 0.20
Se observa una tendencia a aumentar más la temperatura en los continentes que en los océanos, sobretodo en el hemisferio norte = +0,2c en los continentes del norte, lo que implicaría un aumento de 0,6 grados por siglo en el periodo extrapolando de mayor incremento de la temperatura de los últimos 33 años. Por el contrario, en los océanos la extrapolación se quedaría en la mitad = +0,33 grados por siglo.
Ahora bien, si tenemos que valorar el incremento de la temperatura en los lugares de mayor acumulación de energía, es decir, las áreas de mayor masa fluida: océanos del sur y trópicos, ofrecen una extrapolación muy moderada: apenas +0,21c por siglo.
En general, se observa un incremento mayor de la temperatura en el hemisferio norte que en el sur, que justificaría cierta influencia antrópica más por microclimas (efecto local del norte) que por el CO2 (efecto global); si bien, también podría influir el progresivo alejamiento del perihelio de la Tierra del solsticio austral que sucede desde hace 600 años, fenómeno que justificaría el enfriamiento antártico observado.
De cualquier forma, la extrapolación de datos en 2011, incluso después de haber tenido lugar el aumento de temperatura del “Niño” en 2010, demuestra como absolutamente infundadas las previsiones alarmistas del IPCC.
Nota al final: En algunos observatorios, muy antiguos, que registran observaciones anteriores a 1800, como los de Linate, o Stutgart, aún estando en zonas posteriormente muy pobladas no ofrecen incrementos de temperatura sensibles entre los siglos XVIII y XXI
APENDICE SOBRE LAS MAGNITUDES DE VARIACIÓN DE LA RADIANCIA
Desde 1977 se miden por medios astronáuticos los niveles de radiancia, es decir, de radiación de todo tipo recibida por el Sol.
Aparte de la diferencia de radiación recibida por nuestro planeta en función de su posición en la órbita elíptica (sección de limbo iluminado):1395w/m2 en el perihelio a 1308 w/m2 en el afelio, que se traducen en una diferencia de temperatura de cerca de cinco grados, la diferencia de radiancia entre los máximos y mínimos de actividad solar son de alrededor de 10,5 watios (cerca de 0,5 grados de temperatura media), concretamente desde los inicios de la investigación espacial con tres ciclos comnpletos de 11 años o sea 33, se observa una variación que va desde 1376 watios/m2 en los máximos hasta 1365,5/m2 en los mínimos, con cierto decrecimiento en los ciclos del orden de 0,7 watios/m2 por ciclo., estos valores se traducirían en una diferencia del orden de 0,03 grado por ciclo.
En los últimos años y hasta principios de 2010, se ha observado uno de los mínimos más prolongados de los últimos siglos con números de Wolf muy bajos y porcentajes de días sin manchas superiores al 70 por ciento.
Durante cuatro años, nuestro planeta ha reducido en medio grado por año la aportación de energía solar que tiene durante los máximos. En concreto, podríamos valorar en un déficit diferencial de 0,2 grados durante dos años sobre un mínimo estándar. De cualquier forma, un periodo prolongado de falta de actividad solar dentro de las constantes actuales, como se atribuye al mínimo de Maunder, con una persistencia de -5 w/m2 sobre la media durante un siglo haría descender la temperatura de los mares 0,2 grados durante ese periodo; si bien podría sumarse a otros factores, no sería por si sólo un factor determinante para originar ni siquiera una mini-glaciación.
LA ASIMETRIA CONTINENTAL CAUSA INTENSA DE CAMBIOS CLIMATICOS
Los océanos absorben cerca del 80 por ciento de la radiación del Sol (directa+difusa). Por otra parte, la capacidad y tiempo de retención de la energía del Sol por los mares es muy superior que la superficie continental.
Como hemos dicho, la Tierra durante su perihelio de cada año a primeros de enero recibe cerca de 90 w/m2 más de energía que durante su afelio de primeros de julio.
Con el perihelio austral a primeros de enero dentro de un ciclo de 22.000 años, los océanos de la Tierra reciben una dosis de 20 w/m2 de radiación más que hace 11.000 años, cuando el perihelio coincidía con el verano boreal y, por tanto, los mares absorbían menos calor solar. En la actualidad, los océanos acumulan un mínimo de un grado más de temperatura que hace 11.000 años, ya que si bien el invierno austral es también más frío, el balance de radiación es claramente favorable al hemisferio sur.
Hace 11.000 años, los mares acumulaban del orden de 20 w/m2 menos de energía del Sol, Por tanto, en aquella época cualquier reducción importante de la radiación, ya fuera por grandes erupciones o los menos frecuentes impactos de meteoritos, pudiendo sumar además un mínimo solar prolongado de-0,2 grados, podía hacer descender de forma prolongada más de tres grados la temperatura media de los mares y con ello anular la formación de corrientes oceánicas meridianas portadoras de calor sobretodo al más marítimamente aislado norte.
Aunque aparentemente parezca lo contrario, durante los perihelios boreales, como el de hace 11.000 años, la reducción de más de un grado de la temperatura media de los océanos, hace mucho más probable las glaciaciones boreales.
Las variaciones de unos pocos grados de la oblicuidad de la eclíptica propuesta por Milánkovitch no incrementa sensiblemente la acumulación de energía en los océanos, en todo caso en el orden de 0,1 grados.
Como hemos dicho, entre la máxima y la mínima actividad solar la diferencia es de 10 w/m2, o sea cerca de medio grado entre el máximo y el mínimo, es decir cerca del incremento de las temperaturas medias del pasado siglo XX. Los ciclos solares se suceden con un periodo de 11 años. Al igual que las variaciones intensas de radiancia entre el afelio y perihelio que deberían ser del orden de cinco grados en cada polo no se perciben por el efecto moderador de los océanos, tampoco se perciben las oscilaciones aparentes de los ciclos de actividad, salvo por su resonancia acumulativa probable en la corriente del ENSO o “Gran Niño” que de media debería suceder cada 11 años.
APENDICE SOBRE LOS NIVELES DE ENERGIA QUE INTERACCIONA EL SOL CON LA TIERRA
La Tierra intercepta del Sol 33 millones de megatones de TNT de energía al año de los que devuelve al espacio por su albedo 10 millones. Los 23 millones restantes deberían ser retenidos por el conjunto de la masa del planeta de tratarse de un cuerpo frío hasta nivelar la temperatura. Probablemente, el calor absorbido en función de la masa de nuestro planeta y del material radiactivo principalmente del núcleo estimula la generación como reactor de fisión de tres millones de megatones/año que son irradiados hacia el exterior.
Los océanos en más de 98 por ciento y la atmósfera en menos de un dos por ciento transfieren la energía de forma convectiva por ser fluidos y las rocas de forma conductiva en la corteza. Los intercambios térmicos en el manto son también principalmente convectivos, mientras en el núcleo son una mezcla en función del grado de fluidez.
Cuando impacta un asteroide de grandes dimensiones con la Tierra, por ejemplo de cinco kilómetros de diámetro, con una periodicidad 100 millones de años, transforma 10 millones de megatones de energía sobretodo en el área de impacto, es decir, más de tres veces la energía interna generada por nuestro planeta en un año. Como es lógico, se alteran los ciclos convectivos que se irradian desde el núcleo pasando a ser superficiales provocando fuertes desplazamientos de las placas tectónicas desde el lugar del impacto. La actividad sísmica suma anualmente un total superior a 1.000 megatones megatones. Es evidente, que la principal fuente de dicha energía causante se irradia desde el núcleo, pero los impactos desequilibran la estabilidad de la dinámica de placas.
Como hemos visto, la Tierra es un astro probablemente exotérmico ya que irradia tres millones de megatones al año. La mayor parte de dicha energía, cerca del 80 por ciento, 2.400.000 megatones/año, se difunde a través de los océanos sobretodo desde las zonas más delgadas de la litosfera. En las áreas profundas de las dorsales el espesor de la litosfera es prácticamente cero. Es donde se producen las gigantescas y silenciosas pero continuas erupciones fisulares. La afluencia de magma es continua, pero, a veces, se producen de forma más masiva. Las erupciones fisulares suman más de un millón de megatones al año. Se manifiestan por la súbita elevación de la temperatura que afecta sobretodo a extensas áreas del Pacífico con incrementos de incluso más de medio grado en pocas semanas: La magnitud de dichas fuentes de energía son inexplicables por otros fenómenos. Las erupciones tisulares liberan además de vapor de agua y otros gases anualmente más de 300.000 mil millones de toneladas de CO2 que es retenido temporalmente por los océanos en función de la temperatura media de los mismos, aunque acaban incorporándose a la atmosfera sobretodo en las áreas más caldeadas por la irradiación del Sol. La masa de CO2 marina unida a otras fuentes menores: vulcanismo superficial, combustión vegetal, acción antrópica suman un mínimo de medio billón de toneladas de CO2 que requiere la flora para su subsistencia.
Un impacto de meteorito y de forma más frecuente las grandes erupciones superiores a VII VEI pueden mermar el capital energético de la Tierra cerca de un millón de megatones en un año, un tercio del calor interno de nuestro planeta. Los océanos en tales circunstancias pierden calor por tiempos muy prolongados.
LAS GRANDES ERUPCIONES LAS PRINCIPALES CAUSANTES DE CAMBIOS CLIMÁTICOS RECIENTES
Las grandes erupciones suman déficits de radiancia muy intensos: un diez por ciento de pérdida momentánea de radiancia equivale a 137 w/m2 y cerca de siete grados de temperatura, variación moderada por los océamos. Pero un déficit teórico de siete grados durante un año significa una acumulado negativa de calorías en los océanos muy prolongada.
Si se correlaciona los volúmenes de materiales expulsados en las grandes erupciones registradas en los depósitos sulfurosos de los hielos de Groenlandia y la Antártida, los eventos de 1815 (Tambora) y otras erupciones menores del siglo XIX, suman una perdida global de radiancia media durante dicho siglo de 12w/m2 (0,6 grados), mientras durante el siglo XX las erupciones no alcanzan 0,2 grados la temperatura media secular, diferencia que justifica en gran parte el incremento de algo más de medio grado durante el siglo XX. Durante el siglo XXI, no se aprecia, por ahora, ningún incremento significativo de la temperatura media de la Tierra, siendo probable que nos encontremos ya en la temperatura estándar de nuestro planeta. Otras erupciones todavía mayores redujeron cerca de un grado la temperatura media del siglo XV y, sobretodo, quizás hasta cerca de 1,5 grados por el misterioso suceso del siglo XIV.
Para que tenga lugar una glaciación intensa debe reducirse la temperatura por lo menos tres grados, lo que sucede más fácilmente, como hemos dicho, durante los perihelios boreales. No obstante reducciones superiores a 1,5 grados producen ya efectos globales intensos o miniglaciaciones.
APÉNDICE DE CRÍTICAS
Alguna crítica sobre el contenido de este texto aparecido en un muy interesante foro indica que el modelo del IPCC, que es criticado a su vez en este texto, es ¿logarítmico…? y no lineal.
Inicio de la crítica referida a esta parte del texto:
Hay “modelos” sobre la misma correlación
(CO2-temperatura) que preconizan incluso un aumento de entre cinco y
diez grados de doblar la masa de CO2 atmosférico. De ser así,
si el dióxido de carbono del aire alcanzase una proporción
un poco superior al dos por ciento, llegaríamos a superar la
temperatura superficial del planeta Venus (>400ºc). Por
tanto, en función de dichos planteamientos, la vida no ha
podido formarse nunca en nuestro planeta ya que, cuando la
atmósfera de la Tierra era casi toda de CO2, la temperatura
debería ser varias veces superior a la de nuestro Sol.
La crítica hace referencia a la escala del IPCC que no es lineal sino logarítmica:
“Si suponemos una sensibilidad de 5ºC no se
alcanzan los 400, como dice. Es elemental:
%CO2 Incremento
T
0,03% 0
0,06% 5
0,12% 10
0,24% 15
0,48% 20
0,96% 25
1,92% 30
3,84% 35
7,68% 40
15,36% 45
30,72% 50
61,44% 55
98%
58.4
Llegando al 2%, bajo la
hipótesis de sensibilidad de +5ºC, no serían 400ºC
sino unos +15º (32ºC) y con la atmósfera de Venus,
con un 98% de CO2 (sin agua), serían +58º
(75ºC de media global), y no la temperatura del Sol”.
Hasta aquí la crítica. mas o menos científica
Es evidente, que modelos se pueden hacer como convengan. Y no vale la pena entrar a debate. Otra cosa, es que sean mínimamente científicos.
Arrenius, el padre del supuesto efecto invernadero, argumenta que la energía retenida por los gases invernadero se deposita en los enlaces covalentes; por tanto, a doble número de moléculas, doble número de enlaces y doble número de calorías retenidas, de ahí que la relación entre calor y número de moléculas de CO2 debería ser básicamente lineal y no ¿logarítmica….?
Por otra parte, de no partir del cero absoluto (0 K), la tabla logarítmica o potencial inversa descrita debería poderse extrapolar hacia valores inferiores de densidad de CO2.
Por ejemplo: para una densidad de CO2 de 0,015 por ciento, el incremento de temperatura debería ser, según dicha función, de -5C.
Para 0,0075 % = -10C., etc… De cualquier forma, la regresión logarítmica descrita tendría por límite menor para X(1ª columna)=0 Y(2ª columna)=(–infinito) y no menos -35C. Es evidente, que cuando la densidad de CO2 fuera una milésima que la actual, la carga de energía de cada molécula de CO2 seria “casi nuclear…”. Tan intensa variación de la cantidad de energía que puede acumular una molécula de CO2, en función de la densidad de dicho gas, carece de cualquier parecido en otro fenómeno físico. Es más, estamos hablando de un modelo extrañamente inverso que cuantas menos moléculas existen, mucha más energía acumula cada una de ellas, incluso sin límites, de ahí, la regresión logarítmica, cuando cualquier fenómeno de este tipo debería ser, por el contrario: lineal cuanto menos o de progresión potencial no inversa.
Por tanto, si dicha función no es extrapolable hacia densidades muy bajas de CO2, tampoco tiene que ser válida para valores elevados…
Además, como hemos visto, dicha tabla no guarda ninguna correlación con el comportamiento del CO2 de Venus ni de Marte y la física hasta ahora tiene las mismas leyes en cualquier parte..
MODELIZACIÓN POR SOFTWARE: PROGRAMA ESTEL6.EXE y ERUP7.EXE EN ESTA MISMA WEB
C. de Torres/presidente de la Sociedad Astronómica de España y América
APENDICES
¿SON LOS PLANETAS ALGO ESTRELLAS?
El planteamiento de si los planetas son exotérmicos no es nuevo y en casos como Júpiter, tras las observaciones astronáuticas e incluso bolométricas se acepta como una realidad evidente.
Existen diversos planteamientos sobre la naturaleza del origen del exceso de energía de los planetas, desde la fisión de elementos radiactivos del núcleo hasta un desproporcionado efecto invernadero, originado por los siempre insignificantes, comparados con la masa del planeta, incluso en Venus, gases covalentes de sus atmósferas, sobretodo el CO2.
Es probable que se queden en el tintero otras posibilidades e incluso teorías bastante probables.
¿SE CALIENTAN MAS DE LOS SUPUESTO LOS PLANETAS POR LA INTERACCIÓN CON OTROS ASTROS APARTE DE LA RADIACIÓN DIRECTA?
Si tenemos un número de partículas o fracciones de masa o materia sometidas a un campo gravitatorio de una masa externa, sus trayectorias se verían afectadas de encontrarse libres por la masa perturbadora (suma de la masa de las partículas del cuerpo perturbador), de forma que se adaptarían a nuevas órbitas hasta equilibrar la perturbación.
Supongamos que dichas partículas integran una masa sólida indeformable. La cantidad de energía cinética no transformada en un nuevo equilibrio termodinámico orbital se transformará en calor que es simplemente el aumento de la energía cinética de las partículas.
Este proceso se hace evidente cuando los satélites o cometas cruzan el denominado límite de Roche, llegando a la destrucción del cuerpo afectado causa probable de los anillos planetarios o, por ejemplo, en lo sucedido al cometa Shoemaker Levy 5 que se descompuso y redujo su órbita tras su aproximación a Júpiter para en su siguiente periastro chocar con el planeta en 1995.
Por tanto, cualquier cuerpo sometido a una perturbación gravitatoria experimentará cambios en su dinámica molecular o de partículas cuya suma de energía cinética (“direccional de órbita”) más térmica (“cinética transversal o de velocidad de las partículas”) será constante aunque la proporción de cada una de ellas varíe según la intensidad de la perturbación en función de la masa del objeto perturbador y cuadrado de la distancia en cada momento de la trayectoria. Si el astro sometido a la perturbación es rígido la mayor cantidad de energía se transformará en calor (cinética de las partículas).
Según lo dicho, cualquier astro sometido a una perturbación gravitatoria se calienta en función de su masa y de la masa y cuadrado de la distancia del objeto perturbador.
Por tanto, todos los planetas o satélites se calientan o cambian su equilibrio dinámico o térmico por la perturbación de otros astros.
Este proceso es a su vez reversible.
Cuando un cuerpo se aleja de un astro perturbador, el conjunto de su movimiento de partículas si es rígido o dinámico si es fluido se vería reducido o enfriado aumentando la cinética orbital del conjunto. Se trata, por tanto, de una de las formas bastante comprensible de síntesis cognitiva para describir el porqué los astros describen órbitas y en este caso también las causas.
Pero no es sólo la perturbación gravitatoria la que varía el equilibrio termodinámico de los astros en función de la relación entre el calor y la velocidad del conjunto de su masa (suma termodinámica), como hemos visto es probable que suceda lo mismo con el calor que recibe el cuerpo por radiación que variará su velocidad; por tanto, al conjunto de la perturbación de una masa sobre otra la llamaremos interacción fotónico-gravitatoria y al cambio de estado de cada astro tras la perturbación le llamaremos nivel de equilibrio termo-dinámico del conjunto de sus partículas, masa o suma termodinámica.
Este principio es probablemente aplicable por igual a otras formas de interacción: electromagnética, nuclear...
Por tanto: Cualquier tipo de interacción modifica el equilibrio termodinámico de los cuerpos vinculados siendo el conjunto de la interacción constante.
MASA=CINETICA DE PARTICULAS MAS CINETICA DE MASA
Al aumentar la temperatura de un cuerpo por la perturbación de otro, la sub-masa en reposo se incrementa en función del aumento de la actividad térmica de sus partículas pero la suma termodinámica se mantiene ya que la sub-masa dinámica o direccional se reduce en la misma proporción, siendo la suma de ambas constante, que es en sí, la masa global. Por tanto el vector inercial se mantiene siempre que la densidad general de la materia o lo que es lo mismo el nivel global de interacción a nivel local sea constante.
En un supuesto Big-Bang, al alejarse las masas de forma general y no sólo local, el nivel de interacción decrece de forma progresiva, por tanto, las masas deberían acelerarse a medida que se enfrían, lo que justificaría el efecto de aceleración que se atribuye a la supuesta materia o energía oscura. No obstante, la ausencia de entropía general u homogeneidad global, nos indica que el universo perceptible no es un sistema termodinámico cerrado y que un supuesto Big-Bang es sólo una simple pulsación de materia-energía dentro de un macro-conjunto interactivo.
En la temperatura interna de los astros entran en juego otras transformaciones de energía: la auto-gravitación sobretodo en los cuerpos con formas ya esféricas, planetas de más de 100 kilómetros de radio, se comprime el núcleo por la propia masa pasando de energía potencial de masa a calor. Cuando el núcleo de un planeta es masivo, como la Tierra, debe presentar elementos radiactivos y generar fisión (de energía potencial de fisión a calor), tanto más intensa cuanto más caliente sea el núcleo, incluso procesos de fusión de deuterio en el caso de estrellas enanas marrones y evidentemente fusión desde el protio a partir de las enanas rojas.
Casi todos los cuerpos del sistema solar presentan temperaturas medias medidas más elevadas que la temperatura que les corresponde por albedo.
PLANETAS
Mercurio.- El planeta más interior con un albedo 0.068 Bond-0.142 geom. presenta las temperaturas a 0ºN: 100-340-700k y polar a 85º N: 80-200-380 contra 439 k media de albedo, una masa de 33.01 *10^22Kg 0.055 (Tierra) y un semieje (a) de 0.387098 u.a.
Venus.- Presenta un albedo 0.67 Bond-0.90 geom. La temperatura isoterma 737k contra 248k media de albedo, una masa de 486.75 *10^22Kg 0.815 (Tierra) y un semieje (a) de 0.723 332 u.a.
Tierra.- Presenta un albedo 0.306 Bond-0.367 geom. La temperatura 184-288-330k contra 278.8k media de albedo, una masa de 597.24 *10^22Kg 0.815 (Tierra) y un semieje (a) de 0.723 332 u.a.
PLANETAS EXTERIORES
Marte.- Presenta una temperatura media observada de -46º contra -47º de la zona y -58º de albedo. Diferencia: cuerpo negro 1º albedo 18º
Júpiter.- Presenta una temperatura media observada de -108º contra -151º de la zona y -171º de albedo. Diferencia: cuerpo negro 43º albedo 63º
Saturno.- Presenta una temperatura media observada de -130 contra -183º de la zona y -196º de albedo. Diferencia: cuerpo negro 53º albedo 66º
Urano.- Presenta una temperatura media observada de -205º contra -209º de la zona y -220º de albedo. Diferencia: cuerpo negro 4º albedo 15º
Neptuno.- Presenta una temperatura media observada de -220 contra -222º de la zona y -228º de albedo. Diferencia: cuerpo negro 2º albedo 8º
SATELITES DE JUPITER
Io.- El satélite galileano más interior con un albedo 0.61-0.63 presenta las temperaturas: 90-110-130k contra 96.5k media de albedo, una masa de 8.9 *10^22Kg y un radio orbital medio con Júpiter de 421.600 Km.
Europa.- Con un albedo 0.67 presenta las temperaturas: 50, 102, 125k contra 92.6k media de albedo, una masa de 4.8 *10^22Kg y un radio orbital medio con Júpiter de 670.900 Km.
Ganímedes.- Con un albedo 0.43 presenta las temperaturas: 70,110,152k contra 106k media de albedo, una masa de 14.82 *10^22Kg y un radio orbital medio con Júpiter de 1.070.400 Km.
Calisto.- Con un albedo 0.22 presenta las temperaturas: 80, 134, 165k contra 115k media de albedo, una masa de 10.76 *10^22Kg y un radio orbital medio con Júpiter de 1.882.700 Km.
LOS INDICADORES DEL CO2 ATMOSFÉRICO DE ALASCA INDICAN EL ORIGEN MARINO DE LA MAYOR PARTE DE DICHO GAS
Los diferentes medidores del CO2 situados en Alaska, Mauna Loa y Antártida indican con bastante claridad la evolución anual de la densidad de dicho gas.
Mientras en la Antártida no se observan variaciones estacionales acusadas en el índice de CO2, marcando una media en su momento de 360 partes por millón, probablemente por estar rodeada de extenso océano y sin plantas, además de las bajas temperaturas; en Alaska es donde las variaciones son más acusadas, manteniéndose durante el primer semestre en unas cuotas elevadas cercanas a 380 ppm, si bien ya en el equinoccio de primavera boreal empieza a decrecer lo hace de forma muy moderada hasta el inicio del verano.
Llegado el solsticio de estival en el norte se produce la gran crisis boreal del CO2 que se extiende hasta cerca de setiembre descendiendo hasta cerca de 350 ppm,, un fuerte descenso superior al seis por ciento, debido a la mínima insolación oceánica por la alta declinación del Sol que reduce hasta cerca del 20 por ciento el número de calorías recibidas por los mares al ser el hemisferio norte más continental, lo que limita la liberación marina de dicho gas que, por otra parte, al ser producido desde el ecuador y sur en mucha mayor cantidad por la acumulación de continentes en el norte, tardará semanas en alcanzar las áreas más boreales, sumado dicho efecto al mayor consumo atmosférico de CO2 por las plantas en los continentes del norte durante el verano boreal, crean las condiciones particulares de crisis o fuerte caída de CO2 que no son observadas con la misma intensidad en Mauna Loa, donde las variaciones son más simétricas y moderadas al ser debidas únicamente a la variación media global del CO2.
Conclusiones: la correlación insolación marina - consumo de la flora, se adapta bien a las mediciones de CO2. De deberse el decrecimiento del CO2 boreal únicamente al consumo de las plantas debería iniciarse antes en Alaska y no debería presentar un particular fuerte descenso a partir del solsticio boreal.
LA DIFERENCIA DE ALBEDOS CADA 11000 AÑOS CONDICIONA EL CLIMA TERRESTRE
Como hemos dicho, los océanos absorben cerca del 80 por ciento de la radiación del Sol no reflejada por el albedo (directa+difusa). Por otra parte, la capacidad y tiempo de retención de la energía del Sol por los mares es muy superior que la superficie continental.
La Tierra durante su perihelio de cada año a primeros de enero recibe cerca de (1412.8-1321.5) 90 w/m2 más sobre el limbo iluminado de energía que durante su afelio de primeros de julio, lo que se traduce a más de 20 watios sobre toda la superficie terrestre.
Con el perihelio austral a primeros de enero como sucede ahora dentro de un ciclo de variación del eje de 22.000 años, los océanos de la Tierra reciben una dosis de 20 w/m2 de radiación más que hace 11.000 años, cuando el perihelio coincidía con el verano boreal y, por tanto, los mares transmitían menos calor. En la actualidad, los océanos australes acumulan un mínimo de un grado más de temperatura que hace 11.000 años, ya que si bien el invierno austral es también más frío lo que igualaría la cantidad de radiación global recibida, el balance de energía intercambiada entre los polos y el ecuador es ahora mucho mayor.
En la actualidad en enero, durante el perihelio, la Tierra presenta un albedo un mínimo de un dos por ciento inferior que en el mes de julio (afelio) ya que las zonas oceánicas iluminadas por el Sol son mayores en enero que en julio, lo que crea fuertes diferencias entre los niveles de radiación absorbida. Para el total de la superficie terrestre y un máximo deferencial de un cuatro por ciento de albedo se daría: 226 watios en enero contra sólo 198 watios en julio, por tanto 28 watios de diferencia y ocho grados de temperatura para el valor máximo, mientras que el valor mínimo diferencial más próximo al que se observa mediante satélites, sería de 14 watios y cuatro grados de temperatura.
Si comparamos estos datos con los de hace 11000 años, la diferencia de entonces es mínima casi la misma radiación absorbida entre enero y julio 211,9 contra 211,4 watios y 0 grados de temperatura diferencial debido a que el mayor albedo boreal en el perihelio iguala la cantidad absorbida de radiación durante todo el año, para una diferencia de albedos del cuatro por ciento. Por tanto, nos lleva a la conclusión que mientras en la actualidad, las circulaciones oceánicas meridianas (norte-sur) son máximas, dentro de 11000 años serán mínimas.
Aun teniendo en cuenta las variaciones estacionales, es evidente que las aguas cálidas circularán en sentido más paralelo y las temperaturas polares y tropicales serán extremas, desapareciendo minimizando las corrientes convectivas más verticales como las del Golfo, lo que posibilita las expansiones glaciares sobretodo en el norte.
Hace 11.000 años, los mares polares acumulaban del orden de 20 w/m2 menos de energía. Por tanto, en aquella época cualquier reducción importante de la radiación, ya fuera por grandes erupciones o los menos frecuentes impactos de meteoritos, pudiendo sumar además un mínimo solar prolongado de 0,5 grados, podía hacer descender de forma prolongada más de tres grados la temperatura media de los mares polares y con ello la formación de hielos perpetuos y el aumento del albedo polar sobretodo norte. Una diferencia del 10 por ciento de la superficie helada de la Tierra por ejemplo al pasar del 5 al 15 por ciento de superficie helada del limbo equivale a un aumento del albedo del 3 por ciento y una disminución de la temperatura de cerca de tres grados.
La falta de formación de corrientes oceánicas meridianas portadoras de calor sobretodo al más marítimamente aislado norte 11.000 años atrás hacía que la situación glacial se perpetuase.
Las variaciones de unos pocos grados de la oblicuidad de la eclíptica propuesta por Milánkovitch no incrementa tanto la acumulación de energía en los océanos.
SIN LOS MARES EL CLIMA SERÍA MUY DISTINTO
Desde 1977 se miden por medios astronáuticos los niveles de radiancia, es decir, de radiación de todo tipo recibida del Sol.
Aparte de la diferencia de radiación recibida por nuestro planeta en función de su posición en la órbita elíptica:1395w/m2 en el perihelio sobre el limbo iluminado a 1308 w/m2 en el afelio, que se traducen en una diferencia de temperatura de cerca de cinco grados, la diferencia de radiancia entre los máximos y mínimos de actividad solar son de alrededor de 10,5 watios (cerca de 0,5 grados de temperatura media), concretamente desde los inicios de la investigación espacial, con tres ciclos completos de 11 años o sea 33, se observa una variación que va desde 1376 watios/m2 en los máximos hasta 1365,5/m2 en los mínimos, con cierto decrecimiento en los ciclos del orden de 0,7 watios/m2 por ciclo., estos valores se traducirían en una diferencia del orden de 0,03 grado por ciclo.
En los últimos años de la pasada década y hasta principios de 2010, se ha observado uno de los mínimos más prolongados de los últimos siglos con números de Wolf muy bajos y porcentajes de días sin manchas superiores al 70 por ciento.
Durante los últimos cuatro años de la primera década del siglo XXI, nuestro planeta redujo en medio grado por año la aportación de energía solar que tiene durante los máximos. En concreto podríamos valorar en un déficit diferencial de 0,2 grados durante dos años sobre un mínimo estándar.
Como hemos dicho, entre la máxima y la mínima actividad solar la diferencia es de 10 w/m2 sobre el limbo y 2,5 watios sobre el conjunto de la superficie, o sea cerca de medio grado de temperatura, es decir cerca del incremento de las temperaturas medias del pasado siglo XX. Los ciclos solares se suceden con un periodo de 11 años. Al igual que las variaciones intensas de radiancia entre el afelio y perihelio que deberían ser del orden de cinco grados en cada polo no se perciben por el efecto moderador de los océanos, tampoco se perciben las oscilaciones aparentes de los ciclos de actividad, salvo por su resonancia acumulativa probable en la corriente del “Gran Niño” que de media debería suceder cada 11 años.
LAS GRANDES ERUPCIONES LAS PRINCIPALES CAUSANTES DE CAMBIOS CLIMÁTICOS RECIENTES
Las grandes erupciones suman déficits de radiancia muy intensos: un diez por ciento de pérdida momentánea de radiancia equivale a 140 w/m2 y cerca de 7 grados de temperatura, a su vez moderada por los océanos. Pero un déficit teórico de siete grados durante un año significa una acumulado negativa de calorías en los océanos de 0,7 grado sobre los diez años siguientes. Lo que indica que las grandes erupciones son los reductores de radiancia más intensos en los periodos actuales.
Si se correlaciona los volúmenes de materiales expulsados en las grandes erupciones registradas en los depósitos sulfurosos de los hielos de Groenlandia y la Antártida, los eventos de 1815 (Tambora) y otras erupciones menores del siglo XIX, suman una perdida global de radiancia media durante dicho siglo de 14w/m2 (0,7 grados), mientras durante el siglo XX las erupciones apenas reducen 0,2 grados la temperatura media secular, diferencia que justifica sobradamente el incremento de algo más de medio grado durante el siglo XX. Durante el siglo XXI, no se aprecia, por ahora, ningún incremento significativo de la temperatura media de la Tierra, siendo probable que nos encontremos ya en la temperatura estándar de nuestro planeta. Otras erupciones todavía mayores redujeron cerca de un grado la temperatura media del siglo XV y, sobretodo, más de 1,5 grados por el misterioso suceso del siglo XIV.
Para que tenga lugar una glaciación intensa debe reducirse la temperatura por lo menos tres grados, lo que sucede más fácilmente, como hemos dicho, durante los perihelios boreales. No obstante reducciones superiores a 1,5 grados producen ya efectos globales intensos o miniglaciaciones.
EVOLUCIÓN DE LA TENDENCIA AL INCREMENTO DE TEMPERATURAS SEGUN DATOS MEDIDOS POR SATELITE EN ENERO DE 2007 Y EN SETIEMBRE DE 2013 DURANTE 33 AÑOS. PARA EXTRAPOLAR LA TENDENCIA EN UN SIGLO DEBE, POR TANTO, TRIPLICARSE 2007 1 0.53 0.79 0.38 0.62 0.94 0.33 0.44 0.50 0.41 0.54 0.50 0.56 0.70 1.10 0.18 0.36 0.46 0.33 0.59 1.08 -0.20 0.42 0.58 0.29 0.14 Year Mo Globe Land Ocean NH Land Ocean SH Land Ocean Trpcs Land Ocean NoExt Land Ocean SoExt Land Ocean NoPol Land Ocean SoPol Land Ocean USA48 Trend 0.14 0.17 0.13 0.21 0.23 0.19 0.07 0.05 0.08 0.09 0.08 0.09 0.28 0.28 0.27 0.07 0.02 0.08 0.46 0.44 0.49 -0.10 -0.13 -0.07 0.29 2014 6 0.30 0.19 0.37 0.32 0.23 0.40 0.29 0.11 0.35 0.51 0.53 0.51 0.18 0.13 0.26 0.21 -0.22 0.32 0.31 0.35 0.25 -1.23 -1.32 -1.16 -0.11 -0.02 0.43 Year Mo Globe Land Ocean NH Land Ocean SH Land Ocean Trpcs Land Ocean NoExt Land Ocean SoExt Land Ocean NoPol Land Ocean SoPol Land Ocean USA48 USA49 AUST Trend 0.14 0.19 0.11 0.19 0.23 0.16 0.08 0.10 0.08 0.07 0.11 0.05 0.26 0.27 0.24 0.09 0.10 0.09 0.45 0.41 0.50 0.00 0.03 -0.03 0.22 0.25 0.16