FRANS LANTING, MINT IMAGES / SCIENCE PHOTO LIBRARYLos científicos familiarizados con la obra del historiador marxista inglés Eric Hobsbawm, fallecido el año pasado, bien podrían tomar prestado el título de su libro dedicado a las transformaciones político-económicas del siglo XX y utilizarlo para describir el escenario climático que se anticipa para Brasil durante las próximas décadas. Si el tema son los cambios climáticos, la era de los extremos (tal el nombre del libro aludido) no hizo más que comenzar y, en opinión de los investigadores, ha llegado para quedarse por un largo tiempo. Como consecuencia del aumento progresivo de la concentración de gases de efecto invernadero ‒el mes de mayo pasado, los niveles de dióxido de carbono (CO2) alcanzaron por primera vez en la historia reciente de la humanidad las 400 partes por millón (ppm)‒ y de alteraciones en la ocupación del uso del suelo, el clima en Brasil hacia finales del siglo XXI probablemente será bastante diferente al actual, a semejanza de lo que ocurrirá en otras regiones del planeta.
Las proyecciones indican que la temperatura promedio en todas las grandes regiones del país, sin excepción, será entre 3ºC y 6ºC más alta en 2100 que a finales del siglo XX, dependiendo del estándar futuro de emisiones de gases con efecto invernadero. Las lluvias presentarían un cuadro más complejo. En biomas tales como la Amazonia y la caatinga, la cantidad estimada de lluvias sería un 40% menor. En la pampa, la tendencia apunta que ocurrirá lo contrario, con un aumento de alrededor de un tercio en los índices pluviales generales en el transcurso de este siglo. En el resto de las áreas de Brasil, los modelos climáticos también señalan escenarios con modificaciones preocupantes, aunque el grado de confiabilidad de tales proyecciones es menor. De todos modos, hay indicios de que podría llover significativamente más en sectores del bosque atlántico del sur y del sudeste, y menos en el nordeste, en el cerrado [sabana], en el semiárido de la llamada caatinga y en el pantanal. “Con excepción de la costa central y sur de Chile, donde se ha registrado un enfriamiento en las últimas décadas, estamos midiendo y también proyectamos para el futuro un aumento de temperatura en todas las demás áreas de Sudamérica”, dice José Marengo, del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe), quien trabaja con proyecciones futuras a partir de modelos regionales del clima. “La sensación indica que las estaciones están medio ‘locas’, con crecientes manifestaciones de extremos climáticos”.
Esto significa que los brasileños convivirán tanto con mayores períodos de sequía prolongada como de fuertes lluvias, a veces uno después del otro. Esto sin mencionar la posibilidad de aparición de fenómenos con gran potencial destructivo que antes eran muy raros en el país, tales como el huracán Catarina, que afectó la costa de Santa Catarina y Rio Grande do Sul en marzo de 2004. En las grandes áreas metropolitanas, e incluso en ciudades de mediano porte, el avance del hormigón y del asfalto profundiza el efecto isla de calor urbana, tornándolas más cálidas y alterando su régimen de lluvias.
Jeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team, NASA/ GSFCImagen satelital del huracán Catarina cerca de la costa en la región sur de Brasil: un fenómeno bastante raro para el paísJeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team, NASA/ GSFC
Este esquema forma parte del más completo elaborado hasta el momento al respecto de las principales tendencias del clima futuro en el país: el primer informe de evaluación nacional (RAN1) del Panel Brasileño de Cambios Climáticos (PBMC), creado en 2009 por los ministerios de Medio Ambiente (MMA) y de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI). Del 9 al 13 de septiembre, dicho informe será divulgado en el marco de la 1ª Conferencia Nacional de Cambios Climáticos Globales, organizada por la FAPESP. Concebido a imagen del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) de las Naciones Unidas, que, a propósito, dará a conocer la primera parte de su quinto informe a finales del mes de septiembre, el PBMC reunió a 345 investigadores de diversas áreas para formular una síntesis inédita del estado del arte de la producción científica nacional sobre el tema.
El RAN1 está dividido en tres partes, cada una elaborada por un grupo de trabajo distinto. La primera ofrece las principales conclusiones de los estudios realizados entre 2007 y el comienzo de este año, que muestran la incidencia de los cambios climáticos en Brasil. La segunda describe los impactos de las alteraciones climáticas en el país, poniendo de relieve las vulnerabilidades y las medidas de adaptación ante la nueva realidad. La tercera señala formas de disminuir las emisiones de gases con efecto invernadero en el territorio nacional (lea el reportaje en la página 22 sobre las segunda y tercera partes del documento). “Elaboramos una compilación crítica de los datos producidos mediante los estudios más recientes”, explica el meteorólogo Tércio Ambrizzi, de la Universidad de São Paulo (USP), uno de los coordinadores del primer grupo de trabajo del PBMC sobre la producción científica nacional. “Hay regiones del país, como por ejemplo el centro-oeste, sobre las cuales casi no existen estudios. Tampoco hay demasiada investigación al respecto del paleoclima en Brasil”.
La mayoría de los trabajos sobre ese tema analiza el polen fosilizado de plantas del territorio nacional registrando una datación con calidad irregular, según opinan los expertos. “Las investigaciones al respecto del clima del pasado en la costa atlántica de Brasil son aun más raras”, afirma el paleooceanógrafo Cristiano Chiessi, de la USP Leste, uno de los autores del informe. “Debemos trabaja más en esa clase de estudios para discernir entre lo que son variaciones naturales del clima y lo que sucede como consecuencia de la actividad humana”.
Un modelo climático brasileño
La divulgación del informe del PBMC enmarca la incorporación de una sofisticada herramienta destinada a mejorar la comprensión del clima y trazar proyecciones para el país. El Modelo Brasileño del Sistema Terrestre (Besm, por sus siglas en inglés) es un conjunto de programas informáticos que permite simular la evolución de los principales parámetros climáticos a escala global. “Brasil es hoy en día el único país del hemisferio sur que cuenta con un modelo propio”, dice Paulo Nobre, del Inpe, uno de los coordinadores del Besm. “Esto nos otorgará una gran autonomía para realizar las simulaciones que sean de nuestro mayor interés”. Por medio del Besm pueden elaborarse, por ejemplo, proyecciones acerca de los probables efectos sobre el clima en Brasil provocados por las alteraciones en la circulación oceánica del Atlántico tropical y en los biomas del país. Australia también se había abocado a generar un modelo climático propio, pero prefirió sumar sus esfuerzos a los del Centro Hadley, del Reino Unido. Al modelo brasileño lo están desarrollando desde 2008 científicos de diversas instituciones que integran el Programa FAPESP de Investigación en Cambios Climáticos Globales (PFPMCG), la Red Brasileña de Investigación en Cambios Climáticos Globales (Red Clima) y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología para el Cambio Climático (INCT-MC).
Al igual que cualquier programa de computadora, el Besm es una obra abierta, para su perfeccionamiento permanente. Su construcción no sólo apunta a dotar al país de un modelo que refleje el estado del arte para representar al sistema terrestre, sino también a contribuir para la formación de una nueva generación de científicos capaces de manejar un poderoso instrumento dedicado al pronóstico climático. La actual versión del Besm ‒en funcionamiento en la supercomputadora Tupã de la Red Clima/ PFPMCG, instalada en la unidad del Inpe de la localidad de Cachoeira Paulista‒ permite actualmente reproducir diversos fenómenos del clima global y regional, como así también trazar un pronóstico de escenarios futuros. El modelo logra, por ejemplo, reconstruir las últimas manifestaciones del fenómeno climático conocido como El Niño y calcular la reaparición del mismo. Este evento se produce debido al calentamiento anormal de las aguas superficiales del Pacífico ecuatorial, una alteración oceánica y atmosférica que afecta al régimen pluvial en gran parte del planeta. En Brasil tiende a provocar sequías en la Amazonia y en el nordeste e intensificar la pluviosidad en el sur. Las simulaciones generadas con el Besm revelaron que un hipotético desmonte total de la Amazonia aumentaría la intensidad de El Niño y disminuiría las precipitaciones anuales sobre la región norte del país hasta en un 40%.
Los escenarios climáticos generados con el Besm fueron aceptados este año en el marco de la iniciativa internacional que compila los datos producidos por los 20 modelos globales desarrollados hasta ahora, la fase 5 del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP5, por sus siglas en inglés). Así inauguraron la participación de Brasil en el IPCC como país proveedor de proyecciones de los cambios climáticos a escala planetaria. Las proyecciones generadas por el modelo nacional se utilizarán para la elaboración del quinto informe sobre el cambio climático del IPCC.
El Besm todavía no brinda escenarios tan minuciosos como los generados por otros modelos globales e incluso por el modelo regional del Inpe, que se enfoca en el clima en Sudamérica y sirvió como base para buena parte de las proyecciones del primer informe del PBMC. Su resolución espacial es de 200 por 200 kilómetros, mientras que la del modelo regional del Inpe, que por ahora funciona “dentro” del modelo global del Centro Hadley, es usualmente de 40 por 40 kilómetros y puede llegar hasta 5 por 5 kilómetros. Pese a hallarse en sus albores, el Besm ya produce simulaciones que esbozan un panorama de las variaciones climáticas previstas para Brasil durante los próximos 30 años. Pesquisa FAPESP publica como primicia los resultados de una simulación inédita que revela de qué modo la temperatura promedio anual de la atmósfera puede variar en todos los estados del país hacia 2035, con base en los primeros resultados aportados por la versión más reciente del modelo Besm. Los datos señalan un Brasil más cálido en casi todas sus latitudes. “Éste es el primer resultado del escenario de calentamiento global futuro elaborado íntegramente en el país, sin depender de las simulaciones obtenidas por modelos generados en otros países”, comenta Paulo Nobre, también uno de los autores del RAN1.
Si el índice de CO2, el principal gas responsable de la intensificación del efecto invernadero, mantuviera la actual tendencia y llegara a 450 ppm dentro de tres décadas, la temperatura promedio anual en la mayor parte del territorio nacional, especialmente en las áreas más alejadas de la costa, se incrementaría en 1ºC. Tan sólo en el sur del país, y en regiones septentrionales de la región norte, la temperatura presenta una tendencia a mantenerse estable o incluso a disminuir levemente. “Tal resultado inicial toma en cuenta las contribuciones de las tendencias de ajuste a largo plazo en la circulación oceánica global y del calentamiento atmosférico derivado de un aumento moderado del CO2 a escala planetaria”, explica Paulo Nobre. “Son resultados preliminares. Debemos seguir probando el modelo para contar con un mayor grado de confiabilidad en los resultados, para poder así hablar con mayor detalle de las tendencias climáticas para un estado o un área menor”.
Los pronósticos del Besm para la zona más meridional del país son los únicos que no coinciden totalmente con los elaborados por el modelo regional del Inpe, que proyecta un discreto aumento de la temperatura en la región sur para 2040. No obstante, para el final del siglo, la mayoría de las proyecciones indica que Rio Grande do Sul seguiría la misma tendencia del resto del país y se tornaría más cálido. Con el continuo aumento del CO2, el paso del tiempo provoca que los modelos registren una elevación progresiva de las temperaturas y acentúa la posibilidad de que se registren más o menos lluvias en una determinada región.
El tamaño de las gotas de lluvia
La versión más reciente del Besm logró superar, en parte, una gran limitación del modelado climático: la previsión con un razonable nivel de exactitud del nivel pluvial en la Amazonia, una característica determinante en la región norte del país, sin la cual una selva tropical tan densa y exuberante no se sostiene a largo plazo. En la región norte llueve anualmente entre 2.500 y 3.400 milímetros, más o menos el doble que en la región centro-oeste, donde la vegetación típica es la de sabana, con predominio de gramíneas y pequeños árboles raleados. “Todos los modelos climáticos globales subestiman la lluvia que cae en la región amazónica”, dice Paulo Nobre.
Léo RamosLluvia en la Amazonia: el sector este de la región norte podría ser el más afectado por una posible disminución en los niveles de pluviosidadLéo Ramos
La mejora en la previsión de la pluviosidad sobre la selva amazónica se obtuvo mediante la introducción de perfeccionamientos sucesivos en el componente atmosférico del Besm, con énfasis en la revisión de un parámetro: el tamaño promedio del radio de las gotas de lluvia representadas en las nubes generadas por el modelo. Antes, las gotas de lluvia simuladas por el Besm medían un radio promedio de 1 milímetro. Ahora se adopta un valor de 1,4 mm. “El modelo climático estadounidense CAM5, del NCAR (el Centro Nacional para Investigación Atmosférica) ya utilizaba ese valor promedio de radio, pero los resultados de sus proyecciones no corrigieron los totales pluviométricos al respecto de la Amazonia en forma tan satisfactoria como se lo logró con nuestro modelo”, afirma Paulo Nobre. “Todavía no simulados las lluvias a la perfección. Pero eso por ahora no se ha logrado con ningún modelo climático”.
Con las modificaciones introducidas, el Besm ha dado un salto de calidad. Pasó a simular mejor la formación de los vientos alisios que llevan humedad a la Amazonia. Comenzó a registrar en forma más adecuada la variación de la temperatura del mar entre Brasil y África. E incluso ha logrado reproducir un importante mecanismo climático conocido como Zona de Convergencia del Atlántico Sur, que regula la incidencia de lluvias en el sudeste y en el sur del nordeste de Brasil. Conformada por un conjunto de nubes que puede ocupar hasta 5 mil kilómetros de extensión, orientada en sentido noroeste-sudeste, la zona de convergencia atraviesa el litoral atlántico brasileño entre los 18 y 25 grados de latitud sur.
Esta diferencia en el desempeño tiene una explicación razonablemente sencilla. Cada modelo está compuesto por partes menores que intentan reproducir el funcionamiento de los grandes componentes del clima, tales como la atmósfera, los océanos, la ocupación del suelo y su vegetación y el hielo global. Una serie de datos y ecuaciones particulares lleva a que cada componente funcione de una manera única e interactúe con el resto de las partes del modelo. Por eso, al modificar un parámetro como el radio de las gotas de agua en la cubierta de nubes, un modelo puede mejorar su desempeño, en tanto que otro puede empeorarlo o no registrar cambios significativos. “Los modelos exhiben mayor dificultad para calcular proyecciones de lluvias que las de temperaturas”, comenta el físico Alexandre Costa, de la Universidad Estadual de Ceará (Uece), uno de los autores del capítulo sobre nubes y aerosoles (el conjunto de partículas sólidas o líquidas diminutas en suspensión en un gas) del primer informe del PBMC. Según el tamaño de las gotas en una nube, pueden sobrevenir más o menos lluvias”.
Por una red de datos ambientales
Para el físico Paulo Artaxo, de la USP, uno de los mayores expertos en lo referente al proceso de formación de los aerosoles, el primer informe del PBMC servirá para que Brasil identifique las zonas aún carentes en términos de investigación, aparte de suministrar un panorama sobre los estudios relativos a los cambios climáticos. “Tenemos un largo camino por recorrer”, sostiene Artaxo, miembro del consejo directivo del PBMC. “El IPCC ya tiene 20 años y prepara su quinto informe. Todavía no contamos con una masa crítica de científicos y hace falta personal para estudiar en algunas áreas importantes”. El físico advierte que Brasil aún no cuenta con una red nacional destinada al recabado sistemático de datos ambientales más sofisticados que las temperaturas y la pluviosidad. En la Amazonia hay 12 torres que registran el intercambio de carbono y energía entre la selva y la atmósfera y miden las propiedades de otros ciclos biogeoquímicos, en el marco de una iniciativa mantenida por el Programa de Gran Escala de la Biósfera-Atmósfera en la Amazonia (LBA), una asociación exitosa que desde hace más de dos décadas combina el esfuerzo de científicos del país y del exterior. Fuera de la región norte existen pocas torres en territorio brasileño, entre se encuentran una en el pantanal, otra en el cerrado, una tercera en la pampa y una más en el interior paulista. “Esta estructura de pequeña escala no nos permite trazar una radiografía nacional de las emisiones y de la captura de CO2 atmosférico, por ejemplo”, dice Artaxo. “En Europa y Estados Unidos existen cientos de torres que suministran una radiografía de lo que está ocurriendo con el funcionamiento de los ecosistemas como consecuencia de los cambios climáticos”.
Para el climatólogo Carlos Nobre, secretario de Políticas y Programas de Investigación y Desarrollo del MCTI y presidente del PBMC, los datos publicados por el Panel Brasileño sirven para orientar las políticas públicas de adaptación y mitigación de los cambios climáticos. “El trabajo del panel no culminará con este primer informe de evaluación, sino que proseguirá y será cada vez más relevante”, afirma Carlos Nobre.
Proyecto
Brazilian model of the Global Climate System (nº 2009/ 50528-6); Modalidad Proyecto Temático PFPMCG/ Pronex FAPESP; Coord. Carlos Nobre/ Inpe; Inversión R$ 571.200,00.
