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Puntos de inflexión en el sistema climático

Hay varios lugares alrededor del mundo que pueden pasar un punto de inflexión alrededor de un cierto nivel de calentamiento y eventualmente pasar a un estado diferente. [1] [2]

En la ciencia del clima , un punto de inflexión es un umbral crítico que, cuando se cruza, conduce a cambios grandes, acelerados y a menudo irreversibles en el sistema climático . [3] Si se cruzan los puntos de inflexión, es probable que tengan graves impactos en la sociedad humana y puedan acelerar el calentamiento global . [4] [5] El comportamiento de inclinación se encuentra en todo el sistema climático, por ejemplo, en las capas de hielo , los glaciares de montaña , los patrones de circulación en el océano , los ecosistemas y la atmósfera. [5] Ejemplos de puntos de inflexión incluyen el deshielo del permafrost , que liberará metano , un poderoso gas de efecto invernadero , o el derretimiento de las capas de hielo y los glaciares, lo que reducirá el albedo de la Tierra , lo que calentaría el planeta más rápidamente.

Los puntos de inflexión son a menudo, pero no necesariamente, abruptos . Por ejemplo, con un calentamiento global promedio de entre 0,8 °C (1,4 °F) y 3 °C (5,4 °F), la capa de hielo de Groenlandia pasa un punto de inflexión y está condenada al fracaso, pero su derretimiento se produciría a lo largo de milenios. [2] [6] Los puntos de inflexión son posibles con el calentamiento global actual de poco más de 1 °C (1,8 °F) por encima de la época preindustrial, y muy probable por encima de 2 °C (3,6 °F) de calentamiento global. [5] Es posible que algunos puntos de inflexión estén cerca de ser cruzados o ya lo hayan sido, como los de las capas de hielo de la Antártida occidental y Groenlandia , la selva amazónica y los arrecifes de coral de aguas cálidas . [7] Un peligro es que si se cruza el punto de inflexión en un sistema, esto podría causar una cascada de otros puntos de inflexión, lo que provocaría impactos graves y potencialmente catastróficos [8] . [9]

El registro geológico muestra muchos cambios abruptos que sugieren que es posible que se hayan cruzado puntos de inflexión en tiempos prehistóricos. [10]

Definición

Punto de inflexión positivo en la sociedad

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC define un punto de inflexión como un "umbral crítico más allá del cual un sistema se reorganiza, a menudo de forma abrupta y/o irreversible". [11] Puede deberse a una pequeña perturbación que provoque un cambio desproporcionadamente grande en el sistema. También puede estar asociado con retroalimentaciones que se refuerzan a sí mismas , lo que podría conducir a cambios en el sistema climático irreversibles en una escala de tiempo humana. [12] Para cualquier componente climático particular, el cambio de un estado a un nuevo estado estable puede llevar muchas décadas o siglos. [12]

El Informe especial del IPCC de 2019 sobre el océano y la criosfera en un clima cambiante define un punto de inflexión como: "Un nivel de cambio en las propiedades del sistema más allá del cual un sistema se reorganiza, a menudo de manera no lineal, y no regresa al estado inicial". "incluso si los impulsores del cambio disminuyen. Para el sistema climático, el término se refiere a un umbral crítico en el que el clima global o regional cambia de un estado estable a otro estado estable". [13]

En los ecosistemas y en los sistemas sociales, un punto de inflexión puede desencadenar un cambio de régimen , una reorganización importante de los sistemas hacia un nuevo estado estable. [14] Estos cambios de régimen no tienen por qué ser perjudiciales. En el contexto de la crisis climática, la metáfora del punto de inflexión se utiliza a veces en un sentido positivo, como para referirse a cambios en la opinión pública a favor de medidas para mitigar el cambio climático, o la posibilidad de que cambios políticos menores aceleren rápidamente la transición. hacia una economía verde. [15] [16] [17]

Comparación de puntos de inflexión

Los científicos han identificado muchos elementos en el sistema climático que pueden tener puntos de inflexión. [18] [12] A principios de la década de 2000, el IPCC comenzó a considerar la posibilidad de puntos de inflexión, originalmente denominados "discontinuidades a gran escala". En ese momento, el IPCC concluyó que sólo serían probables en caso de un calentamiento global de 4 °C (7,2 °F) o más por encima de la época preindustrial, y otra evaluación inicial situó la mayoría de los umbrales de punto de inflexión en 3-5 °C (5,4-5 °C). 9,0 °F) por encima del calentamiento promedio de 1980-1999. [19] Desde entonces, las estimaciones de los umbrales de calentamiento global han disminuido en general, y se cree que algunos serán posibles en el rango del Acuerdo de París (1,5 a 2 °C (2,7 a 3,6 °F)) para 2016. [20] A partir de 2021, puntos de inflexión Se considera que tienen una probabilidad significativa con el nivel de calentamiento actual de poco más de 1 °C (1,8 °F), con una alta probabilidad por encima de 2 °C (3,6 °F) de calentamiento global. [5] Algunos puntos de inflexión pueden estar a punto de ser cruzados o ya lo han sido, como los de las capas de hielo en la Antártida occidental y Groenlandia, los arrecifes de coral de aguas cálidas y la selva amazónica. [21] [22]

A septiembre de 2022, se han identificado nueve elementos de inflexión 'centrales globales' y siete elementos de inflexión de 'impacto regional'. [2] De ellos, se estima que un elemento climático regional y tres globales probablemente pasen un punto de inflexión si el calentamiento global alcanza los 1,5 °C (2,7 °F), a saber, el colapso de la capa de hielo de Groenlandia, el colapso de la capa de hielo de la Antártida occidental y los arrecifes de coral tropicales. morir, y el permafrost boreal se deshiela abruptamente. Se pronostican otros dos puntos de inflexión probables si el calentamiento continúa acercándose a los 2 °C (3,6 °F): la pérdida abrupta del hielo marino de Barents y el colapso del giro subpolar del mar de Labrador . [2] [23] [6]

  1. ^ El documento también proporciona la misma estimación en términos de emisiones equivalentes: la extinción parcial equivaldría a las emisiones de 30 mil millones de toneladas de carbono, mientras que la extinción total equivaldría a 75 mil millones de toneladas de carbono.
  2. ^ El documento también proporciona la misma estimación en términos de emisiones: entre 125 y 250 mil millones de toneladas de carbono y entre 175 y 350 mil millones de toneladas de carbono equivalente.
  1. ^ El documento aclara que esto representa un aumento del 50% en el deshielo gradual del permafrost: también proporciona la misma estimación en términos de emisiones por cada grado de calentamiento: 10 mil millones de toneladas de carbono y 14 mil millones de toneladas de carbono equivalente para 2100, y 25/ 35 mil millones de toneladas de carbono/carbono equivalente para 2300.
  2. ^ La pérdida de estos bosques equivaldría a las emisiones de 52 mil millones de toneladas de carbono, pero esto sería más que compensado por el aumento del efecto albedo de la zona y el reflejo de más luz solar.
  3. ^ El crecimiento forestal adicional aquí absorbería alrededor de 6 mil millones de toneladas de carbono, pero debido a que esta área recibe mucha luz solar, esto es muy pequeño en comparación con el albedo reducido, ya que esta vegetación absorbe más calor que el suelo cubierto de nieve en el que se mueve.

Puntos de inflexión en la criosfera

Desintegración de la capa de hielo de Groenlandia

Estos gráficos indican el cambio a un estado dinámico de pérdida de masa sostenida después del retiro generalizado del SIG en 2000-2005.

La capa de hielo de Groenlandia es la segunda capa de hielo más grande del mundo y tiene tres veces el tamaño del estado estadounidense de Texas . [24] El agua que contiene, si se derritiera por completo, elevaría el nivel del mar a nivel mundial en 7,2 metros (24 pies). [25] Debido al calentamiento global, la capa de hielo se está derritiendo a un ritmo acelerado, añadiendo casi 1 mm al nivel global del mar cada año. [26] Alrededor de la mitad de la pérdida de hielo se produce a través del derretimiento de la superficie, y el resto se produce en la base de la capa de hielo donde toca el mar, al desprenderse (romperse) icebergs de sus márgenes. [27]

La capa de hielo de Groenlandia tiene un punto de inflexión debido a la retroalimentación de la elevación del derretimiento . El derretimiento de la superficie reduce la altura de la capa de hielo y el aire a menor altitud es más cálido. Luego, la capa de hielo queda expuesta a temperaturas más cálidas, lo que acelera su derretimiento. [28] Un análisis de 2021 del sedimento subglacial en el fondo de un núcleo de hielo de Groenlandia de 1,4 kilómetros (0,87 millas) encuentra que la capa de hielo de Groenlandia se derritió al menos una vez durante el último millón de años y, por lo tanto, sugiere firmemente que su punto de inflexión está por debajo del aumento máximo de temperatura de 2,5 °C (4,5 °F) con respecto a las condiciones preindustriales observadas durante ese período. [29] [30] Existe cierta evidencia de que la capa de hielo de Groenlandia está perdiendo estabilidad y acercándose a un punto de inflexión. [28]

Desintegración de la capa de hielo de la Antártida occidental

Un mapa topográfico y batimétrico de la Antártida sin sus capas de hielo, suponiendo niveles del mar constantes y sin rebote posglacial.

La capa de hielo de la Antártida occidental (WAIS) es una gran capa de hielo en la Antártida; en lugares de más de 4 kilómetros (2,5 millas) de espesor. Se asienta sobre un lecho de roca principalmente por debajo del nivel del mar, habiendo formado una profunda cuenca subglacial debido al peso de la capa de hielo durante millones de años. [31] Como tal, está en contacto con el calor del océano, lo que lo hace vulnerable a una pérdida de hielo rápida e irreversible. Se podría alcanzar un punto de inflexión una vez que las líneas de conexión a tierra del WAIS (el punto en el que el hielo ya no se asienta sobre la roca y se convierte en plataformas de hielo flotantes ) se retiren detrás del borde de la cuenca subglacial, lo que resultará en un retroceso autosostenible hacia la cuenca más profunda: un proceso conocido como "Inestabilidad de la capa de hielo marino" (MISI). [32] [33] El adelgazamiento y colapso de las plataformas de hielo del WAIS está ayudando a acelerar la retirada de esta línea de tierra. Si se derritiera por completo, el WAIS contribuiría con alrededor de 3,3 metros (11 pies) de aumento del nivel del mar durante miles de años. [12]

La pérdida de hielo del WAIS se está acelerando y se estima que algunos glaciares de salida están cerca o posiblemente ya más allá del punto de retroceso autosostenible. [34] [35] [36] El registro paleo sugiere que durante los últimos cientos de miles de años, el WAIS desapareció en gran medida en respuesta a niveles similares de calentamiento y escenarios de emisión de CO 2 proyectados para los próximos siglos. [37]

Al igual que con otras capas de hielo, se contrarresta una retroalimentación negativa: un mayor calentamiento también intensifica los efectos del cambio climático en el ciclo del agua , lo que resulta en un aumento de las precipitaciones sobre la capa de hielo en forma de nieve durante el invierno, que se congelaría. en la superficie, y este aumento en el balance de masa superficial (SMB) contrarresta una fracción de la pérdida de hielo. En el Quinto Informe de Evaluación del IPCC , se sugirió que este efecto podría potencialmente superar el aumento de la pérdida de hielo bajo los niveles más altos de calentamiento y dar como resultado una pequeña ganancia neta de hielo, pero en el momento del Sexto Informe de Evaluación del IPCC , los modelos mejorados habían demostrado que el La ruptura de los glaciares se aceleraría constantemente a un ritmo más rápido. [38] [39]

Desintegración de la capa de hielo de la Antártida Oriental

La capa de hielo de la Antártida oriental es la capa de hielo más grande y gruesa de la Tierra, con un espesor máximo de 4.800 metros (3,0 millas). Una desintegración completa elevaría el nivel global del mar en 53,3 metros (175 pies), pero esto puede no ocurrir hasta un calentamiento global de 10 °C (18 °F), mientras que la pérdida de dos tercios de su volumen puede requerir al menos 6 °C (11 °F) de calentamiento para activarse. [40] Su derretimiento también se produciría en una escala de tiempo más larga que la pérdida de cualquier otro hielo en el planeta, y tardaría no menos de 10.000 años en terminar. Sin embargo, las porciones de la cuenca subglacial de la capa de hielo de la Antártida oriental pueden ser vulnerables a inclinarse a niveles más bajos de calentamiento. [6] La cuenca de Wilkes es motivo de especial preocupación, ya que contiene suficiente hielo para elevar el nivel del mar entre 3 y 4 metros (10 a 13 pies). [3]

Disminución del hielo marino en el Ártico

El hielo marino del Ártico alguna vez fue identificado como un posible elemento de inflexión. La pérdida de hielo marino que refleja la luz solar durante el verano expone el océano (oscuro), que se calentaría. Es probable que la capa de hielo marino del Ártico se derrita por completo incluso con niveles de calentamiento relativamente bajos, y se planteó la hipótesis de que esto podría eventualmente transferir suficiente calor al océano para impedir la recuperación del hielo marino incluso si se revierte el calentamiento global. Los modelos muestran ahora que esta transferencia de calor durante el verano ártico no supera el enfriamiento y la formación de hielo nuevo durante el invierno ártico . Como tal, la pérdida de hielo del Ártico durante el verano no es un punto de inflexión mientras el invierno ártico siga siendo lo suficientemente frío como para permitir la formación de nuevo hielo marino en el Ártico. [41] [42] Sin embargo, si los niveles más altos de calentamiento previenen la formación de nuevo hielo ártico incluso durante el invierno, entonces este cambio puede volverse irreversible. En consecuencia, el hielo marino invernal del Ártico se incluye como un posible punto de inflexión en una evaluación de 2022. [6]

Además, la misma evaluación argumentó que, si bien el resto del hielo en el Océano Ártico puede recuperarse de una pérdida total del verano durante el invierno, la capa de hielo en el Mar de Barents puede no volver a formarse durante el invierno, incluso por debajo de 2 °C (3,6 °F). del calentamiento. [6] Esto se debe a que el Mar de Barents ya es la parte del Ártico que se calienta más rápido: en 2021-2022 se descubrió que, si bien el calentamiento dentro del Círculo Polar Ártico ya ha sido casi cuatro veces más rápido que el promedio mundial desde 1979, [ 43] [44] El mar de Barents se calentó hasta siete veces más rápido que el promedio mundial. [45] [46] Este punto de inflexión es importante debido a la historia de una década de investigación sobre las conexiones entre el estado del hielo marino de Barents- Kara y los patrones climáticos en otras partes de Eurasia . [47] [48] [49] [50] [51]

Retiro de los glaciares de montaña

Pérdida proyectada de glaciares de montaña durante el siglo XXI, para diferentes cantidades de calentamiento global. [52]

Los glaciares de montaña son el mayor depósito de hielo terrestre después de las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida, y también se están derritiendo como resultado del cambio climático. Un punto de inflexión de un glaciar es cuando entra en un estado de desequilibrio con el clima y se derretirá a menos que las temperaturas bajen. [53] [54] Los ejemplos incluyen los glaciares de North Cascade Range , donde incluso en 2005 el 67% de los glaciares observados estaban en desequilibrio y no sobrevivirán a la continuación del clima actual, [55] o los Alpes franceses , donde La Argentière y se espera que los glaciares Mer de Glace desaparezcan por completo a finales del siglo XXI si persisten las tendencias climáticas actuales. [56] En total, se estimó en 2023 que el 49% de los glaciares del mundo se perderían para 2100 con un calentamiento global de 1,5 °C (2,7 °F), y el 83% de los glaciares se perderían con un calentamiento global de 4 °C (7,2 °F). F). Esto equivaldría a una cuarta parte y casi la mitad de la pérdida de *masa* de los glaciares de montaña, respectivamente, ya que sólo los glaciares más grandes y resistentes sobrevivirían al siglo. Esta pérdida de hielo también contribuiría ~ 9 cm ( 3+1 ⁄ 2  pulgadas) y ~15 cm (6 pulgadas) al aumento del nivel del mar, mientras que la trayectoria probable actual de 2,7 °C (4,9 °F) daría como resultado una contribución SLR de ~11 cm ( 4+1 ⁄ 2  pulgadas) para 2100. [52]

La mayor cantidad absoluta de hielo glaciar se encuentra en la región del Hindu Kush Himalaya , que por ello se conoce coloquialmente como el "Tercer Polo" de la Tierra. Se cree que un tercio de ese hielo se perderá para 2100 incluso si el calentamiento se limita a 1,5 °C (2,7 °F), mientras que los escenarios de cambio climático "intermedio" y "severo" ( RCP 4,5 y 8,5) son probables. provocar la pérdida del 50% y >67% de los glaciares de la región en el mismo período de tiempo. Se prevé que el derretimiento de los glaciares acelere los flujos de los ríos regionales hasta que la cantidad de agua de deshielo alcance su punto máximo alrededor de 2060, para luego entrar en una disminución irreversible. Dado que las precipitaciones regionales seguirán aumentando incluso cuando disminuya la contribución del agua de deshielo de los glaciares, se espera que los caudales anuales de los ríos sólo disminuyan en las cuencas occidentales donde la contribución del monzón es baja; sin embargo, el riego y la generación de energía hidroeléctrica aún tendrían que adaptarse a una mayor variabilidad interanual. y menores caudales previos al monzón en todos los ríos de la región. [57] [58] [59]

Deshielo del permafrost

Colapso del suelo causado por el abrupto deshielo del permafrost en la isla Herschel , Canadá, 2013

El suelo perennemente congelado, o permafrost , cubre grandes fracciones de tierra –principalmente en Siberia , Alaska , el norte de Canadá y la meseta tibetana– y puede tener hasta un kilómetro de espesor. [60] [12] El permafrost submarino de hasta 100 metros de espesor también se encuentra en el fondo marino debajo de parte del Océano Ártico. [61] Este suelo helado contiene grandes cantidades de carbono de plantas y animales que murieron y se descompusieron durante miles de años. Los científicos creen que hay casi el doble de carbono en el permafrost que el presente en la atmósfera de la Tierra. [61] A medida que el clima se calienta y el permafrost comienza a descongelarse, se liberan dióxido de carbono y metano a la atmósfera. Con temperaturas más altas, los microbios se activan y descomponen el material biológico del permafrost. Esto podría suceder rápidamente o en períodos de tiempo más largos, y la pérdida sería irreversible. Como el CO 2 y el metano son gases de efecto invernadero, actúan como una retroalimentación que se refuerza a sí misma sobre el derretimiento del permafrost. [62] [63]

Puntos de inflexión causados ​​por el colapso de las principales corrientes oceánicas

Circulación Meridional de Inversión del Atlántico (AMOC)

La parte norte de la circulación meridional del Atlántico

La Circulación Meridional de Inversión del Atlántico (AMOC), también conocida como Sistema de la Corriente del Golfo, es un gran sistema de corrientes oceánicas . [64] [65] Está impulsado por diferencias en la densidad del agua; El agua más fría y salada es más pesada que el agua dulce más cálida. [65] El AMOC actúa como una cinta transportadora, enviando agua superficial cálida desde los trópicos al norte y transportando agua dulce fría de regreso al sur. [64] A medida que el agua cálida fluye hacia el norte, parte se evapora, lo que aumenta la salinidad. También se enfría cuando se expone al aire más frío. El agua fría y salada es más densa y comienza a hundirse lentamente. A varios kilómetros por debajo de la superficie, el agua fría y densa comienza a desplazarse hacia el sur. [65] El aumento de las precipitaciones y el derretimiento del hielo debido al calentamiento global diluyen el agua salada de la superficie y el calentamiento disminuye aún más su densidad. El agua más ligera tiene menos capacidad de hundirse, lo que ralentiza la circulación. [12]

La teoría, los modelos simplificados y las reconstrucciones de cambios abruptos en el pasado sugieren que la AMOC tiene un punto de inflexión. Si el aporte de agua dulce proveniente del derretimiento de los glaciares alcanza un cierto umbral, podría colapsar y caer en un estado de flujo reducido. Incluso después de que se detenga el derretimiento, es posible que el AMOC no vuelva a su estado actual. Es poco probable que la AMOC se incline en el siglo XXI, [66] pero puede hacerlo antes de 2300 si las emisiones de gases de efecto invernadero son muy altas. Se espera un debilitamiento del 24% al 39% dependiendo de las emisiones de gases de efecto invernadero, incluso sin un comportamiento de inclinación. [67] Si la AMOC cierra, podría surgir un nuevo estado estable que dure miles de años, lo que posiblemente desencadene otros puntos de inflexión. [12]

En 2021, un estudio que utilizó un modelo oceánico de diferencias finitas "primitivo" estimó que el colapso de AMOC podría ser provocado por un aumento suficientemente rápido en el derretimiento del hielo, incluso si nunca alcanzó los umbrales comunes de inclinación obtenidos a partir de un cambio más lento. Por lo tanto, implicaba que el colapso de AMOC es más probable de lo que suelen estimar los modelos climáticos complejos y de gran escala. [68] Otro estudio de 2021 encontró señales de alerta temprana en un conjunto de índices AMOC, lo que sugiere que el AMOC puede estar cerca de inclinarse. [69] Sin embargo, fue contradicho por otro estudio publicado en la misma revista el año siguiente, que encontró un AMOC "en gran medida estable" que hasta ahora no se había visto afectado por el cambio climático más allá de su propia variabilidad natural. [70] Dos estudios más publicados en 2022 también han sugerido que los enfoques de modelado comúnmente utilizados para evaluar AMOC parecen sobreestimar el riesgo de su colapso. [71] [72]

Giro subpolar norte

Modelado del calentamiento del siglo XXI bajo el escenario de cambio climático "intermedio" (arriba). El posible colapso del giro subpolar en este escenario (centro). El colapso de toda la AMOC (abajo).

Algunos modelos climáticos indican que la convección profunda en los mares de Labrador - Irminger podría colapsar bajo ciertos escenarios de calentamiento global , lo que luego colapsaría toda la circulación en el giro subpolar del Norte . Se considera poco probable que se recupere incluso si la temperatura regresa a un nivel más bajo, lo que lo convierte en un ejemplo de punto de inflexión climático. Esto daría como resultado un enfriamiento rápido, con implicaciones para los sectores económicos, la industria agrícola, los recursos hídricos y la gestión de la energía en Europa occidental y la costa este de los Estados Unidos. [73] Frajka-Williams et al. 2017 señaló que los cambios recientes en el enfriamiento del giro subpolar, las temperaturas cálidas en los subtrópicos y las anomalías frías en los trópicos aumentaron la distribución espacial del gradiente meridional en las temperaturas de la superficie del mar , que no es capturado por el índice AMO . [74]

Un estudio de 2021 encontró que este colapso ocurre solo en cuatro modelos CMIP6 de 35 analizados. Sin embargo, sólo 11 modelos de 35 pueden simular la corriente del Atlántico Norte con un alto grado de precisión, y esto incluye los cuatro modelos que simulan el colapso del giro subpolar. Como resultado, el estudio estimó el riesgo de un enfriamiento abrupto en Europa causado por el colapso de la corriente en un 36,4%, lo que es inferior al 45,5% de probabilidad estimado por la generación anterior de modelos [75] . En 2022, un artículo sugirió que la interrupción previa del giro subpolar estaba relacionada con la Pequeña Edad del Hielo . [76]

Circulación invertida en el Océano Austral

Desde la década de 1970, la célula superior de la circulación se ha fortalecido, mientras que la célula inferior se ha debilitado. [77]

La circulación de reversión del océano Austral consta de dos partes, la celda superior y la inferior. La celda superior más pequeña es la más afectada por los vientos debido a su proximidad a la superficie, mientras que el comportamiento de la celda inferior más grande está definido por la temperatura y la salinidad del agua del fondo antártico . [78] La fuerza de ambas mitades había sufrido cambios sustanciales en las últimas décadas: el flujo de la celda superior ha aumentado entre un 50 y un 60% desde la década de 1970, mientras que la celda inferior se ha debilitado entre un 10 y un 20%. [79] [80] Parte de esto se ha debido al ciclo natural de la Oscilación Interdecadal del Pacífico , [81] [82] pero el cambio climático también ha jugado un papel sustancial en ambas tendencias, ya que había alterado el patrón climático del Modo Anular Sur. , [83] [81] mientras que el crecimiento masivo del contenido de calor del océano en el Océano Austral [84] ha aumentado el derretimiento de las capas de hielo antárticas , y esta agua dulce de deshielo diluye el agua salada del fondo antártico. [85] [86]

La evidencia paleoclimática muestra que toda la circulación se había debilitado fuertemente o colapsado abiertamente antes: algunas investigaciones preliminares sugieren que tal colapso puede ser probable una vez que el calentamiento global alcance niveles entre 1,7 °C (3,1 °F) y 3 °C (5,4 °F). Sin embargo, hay mucha menos certeza que con las estimaciones para la mayoría de los otros puntos de inflexión en el sistema climático. [87] Incluso si se iniciara en un futuro próximo, es poco probable que el colapso de la circulación se complete hasta cerca de 2300, [88] De manera similar, impactos como la reducción de las precipitaciones en el hemisferio sur , con un aumento correspondiente en el norte , o También se espera que a lo largo de varios siglos se produzca una disminución de la pesca en el Océano Austral con un posible colapso de ciertos ecosistemas marinos . [89]

Puntos de inflexión en los sistemas terrestres

A partir de 2022, el 20% de la selva amazónica ha sido "transformada" (deforestada) y otro 6% ha sido "altamente degradada", lo que ha provocado que Amazon Watch advierta que la Amazonia se encuentra en medio de una crisis crítica. [90]

Muerte regresiva de la selva amazónica

La selva amazónica es la selva tropical más grande del mundo. Es dos veces más grande que la India y se extiende por nueve países de América del Sur. Produce alrededor de la mitad de su propia lluvia reciclando la humedad a través de la evaporación y la transpiración a medida que el aire se mueve a través del bosque. [12] Cuando los bosques se pierden debido al cambio climático (sequías e incendios) o la deforestación , habrá menos lluvia y más árboles morirán. Con el tiempo, gran parte de la selva tropical puede morir y transformarse en un paisaje de sabana seca . [91] En 2022, un estudio informó que la selva tropical ha ido perdiendo resiliencia desde principios de la década de 2000. La resiliencia se mide por el tiempo de recuperación de perturbaciones a corto plazo . Este retraso en el retorno al equilibrio de la selva tropical se denomina desaceleración crítica . La pérdida de resiliencia observada refuerza la teoría de que la selva tropical se está acercando a una transición crítica . [92] [93]

Cambio del bioma del bosque boreal

Durante el último cuarto del siglo XX, la zona de latitud ocupada por la taiga experimentó algunos de los mayores aumentos de temperatura de la Tierra. Las temperaturas invernales han aumentado más que las temperaturas estivales. En verano, la temperatura mínima diaria ha aumentado más que la temperatura máxima diaria. [94] Se ha planteado la hipótesis de que los ambientes boreales tienen sólo unos pocos estados que son estables a largo plazo: una tundra / estepa sin árboles , un bosque con >75% de cubierta arbórea y un bosque abierto con ~20% y ~45%. cubierta arbórea. Por lo tanto, un cambio climático continuo podría forzar al menos algunos de los bosques de taiga actualmente existentes a uno de los dos estados boscosos o incluso a una estepa sin árboles, pero también podría convertir áreas de tundra en estados boscosos o boscosos a medida que se calientan y se vuelven más cálidos. Más adecuado para el crecimiento de los árboles. [95]

La respuesta de seis especies de árboles comunes en los bosques de Quebec a un calentamiento de 2 °C (3,6 °F) y 4 °C (7,2 °F) bajo diferentes niveles de precipitación.

Estas tendencias se detectaron por primera vez en los bosques boreales canadienses a principios de la década de 2010, [96] [97] [98] [99] y también se demostró que el calentamiento del verano aumenta el estrés hídrico y reduce el crecimiento de los árboles en las áreas secas del bosque boreal del sur. en el centro de Alaska y partes del extremo oriental de Rusia. [100] En Siberia, la taiga se está convirtiendo de alerces predominantemente arrojadores de agujas a coníferas de hoja perenne en respuesta al calentamiento del clima. Investigaciones posteriores en Canadá encontraron que incluso en los bosques donde las tendencias de la biomasa no cambiaron, hubo un cambio sustancial hacia los árboles de hoja caduca de hoja ancha con mayor tolerancia a la sequía en los últimos 65 años, [101] y un análisis Landsat de 100.000 sitios no perturbados descubrieron que las áreas con poca cobertura arbórea se volvieron más verdes en respuesta al calentamiento, pero la mortalidad de los árboles (oscurecimiento) se convirtió en la respuesta dominante a medida que aumentaba la proporción de la cobertura arbórea existente. [102] Un estudio de 2018 de las siete especies de árboles dominantes en los bosques del este de Canadá encontró que, si bien un calentamiento de 2 °C (3,6 °F) por sí solo aumenta su crecimiento en alrededor de un 13% en promedio, la disponibilidad de agua es mucho más importante que la temperatura y además un calentamiento de hasta 4 °C (7,2 °F) daría lugar a disminuciones sustanciales a menos que vaya acompañado de aumentos en las precipitaciones. [103]

Un artículo de 2021 confirmó que los bosques boreales se ven mucho más afectados por el cambio climático que los otros tipos de bosques en Canadá y proyectó que la mayoría de los bosques boreales del este de Canadá alcanzarían un punto de inflexión alrededor de 2080 en el escenario RCP 8.5, que representa el mayor aumento potencial de las emisiones antropogénicas. [104] Otro estudio de 2021 proyectó que en el escenario "moderado" SSP2-4.5 , los bosques boreales experimentarían un aumento mundial del 15% en la biomasa para finales de siglo, pero esto sería más que compensado por la disminución del 41% de la biomasa en los trópicos. [105] En 2022, los resultados de un experimento de calentamiento de cinco años en América del Norte habían demostrado que los juveniles de especies de árboles que actualmente dominan los márgenes meridionales de los bosques boreales son los que peor se comportan en respuesta a temperaturas de hasta 1,5 °C (2,7 °F). ) o 3,1 °C (5,6 °F) de calentamiento y las reducciones asociadas en las precipitaciones. Si bien las especies de zonas templadas que se beneficiarían de tales condiciones también están presentes en los bosques boreales del sur, son raras y tienen tasas de crecimiento más lentas. [106]

Enverdecimiento del Sahel

La ecologización del Sahel entre 1982 y 1999

Algunas simulaciones de calentamiento global y aumento de las concentraciones de dióxido de carbono han mostrado un aumento sustancial de las precipitaciones en el Sahel/Sahara. [107] : 4  Esto y el aumento del crecimiento de las plantas inducido directamente por el dióxido de carbono [108] : 236  podrían conducir a una expansión de la vegetación en el desierto actual, aunque podría ir acompañada de un desplazamiento del desierto hacia el norte, es decir, una desecación. del extremo norte de África. [109] : 267 

El Informe Especial sobre el Calentamiento Global de 1,5 °C y el Quinto Informe de Evaluación del IPCC indican que el calentamiento global probablemente resultará en un aumento de las precipitaciones en la mayor parte de África Oriental, partes de África Central y la principal estación húmeda de África Occidental, aunque existe una incertidumbre significativa. relacionados con estas proyecciones, especialmente para África occidental. [110] : 16-17  Actualmente, el Sahel se está volviendo más verde, pero las precipitaciones no se han recuperado completamente a los niveles alcanzados a mediados del siglo XX. [109] : 267 

Un estudio de 2022 concluyó: "Claramente, la existencia de un umbral de inflexión futuro para el WAM ( Monzón de África Occidental ) y el Sahel sigue siendo incierta al igual que su signo, pero dados los múltiples cambios abruptos del pasado, las debilidades conocidas de los modelos actuales y los enormes impactos regionales, pero modestos. retroalimentación climática global, mantenemos el Sahel/WAM como un posible elemento de inflexión del impacto regional (confianza baja)". [2]

Reservas vulnerables de carbono de turba tropical: turberas Cuvette Centrale

Mapa de ubicación de Cuvette Centrale en la cuenca del Congo . Tres gráficos representan la evolución del contenido de carbono de las turberas durante los últimos 20.000 años, reconstruido a partir de tres núcleos de turba.

En 2017, se descubrió que el 40 % de los humedales de la Cuvette Centrale están cubiertos por una densa capa de turba , que contiene alrededor de 30 petagramos (miles de millones de toneladas) de carbono . Esto equivale al 28% de todo el carbono de la turba tropical, equivalente al carbono contenido en todos los bosques de la cuenca del Congo. En otras palabras, si bien esta turbera sólo cubre el 4% del área de la cuenca del Congo, su contenido de carbono es igual al de todos los árboles en el otro 96%. [111] [112] [113] Luego se estimó que si toda esa turba se quemara, la atmósfera absorbería el equivalente a 20 años de las actuales emisiones de dióxido de carbono de los Estados Unidos , o tres años de todas las emisiones antropogénicas de CO 2 . [112] [114]

Esta amenaza impulsó la firma de la Declaración de Brazzaville en marzo de 2018: un acuerdo entre la República Democrática del Congo , la República del Congo e Indonesia (un país con más experiencia en la gestión de sus propias turberas tropicales) cuyo objetivo es promover una mejor gestión y conservación de esta región. [115] Sin embargo, la investigación de 2022 realizada por el mismo equipo que había descubierto originalmente esta turbera no solo revisó su área (de la estimación original de 145.500 kilómetros cuadrados (56.200 millas cuadradas) a 167.600 kilómetros cuadrados (64.700 millas cuadradas)) y profundidad (de 2 m (6,6 pies) a (1,7 m (5,6 pies)), pero también señaló que solo el 8% de este carbono de turba está actualmente cubierto por las áreas protegidas existentes . En comparación, el 26% de su turba se encuentra en áreas abiertas a la tala. , minería o plantaciones de aceite de palma , y ​​casi toda esta zona está abierta a la exploración de combustibles fósiles [116] .

Incluso en ausencia de perturbaciones locales causadas por estas actividades, esta área es el almacén de carbono de turba tropical más vulnerable del mundo, ya que su clima ya es mucho más seco que el de otras turberas tropicales en el sudeste asiático y la selva amazónica . Un estudio de 2022 sugiere que las condiciones geológicamente recientes entre hace 7.500 y 2.000 años ya eran lo suficientemente secas como para provocar una liberación sustancial de turba en esta área, y que es probable que estas condiciones se repitan en un futuro cercano bajo un cambio climático continuo. En este caso, la Cuvette Centrale actuaría como uno de los puntos de inflexión del sistema climático en un momento aún desconocido. [113] [117]

Otros puntos de inflexión

Extinción de arrecifes de coral

Coral blanqueado con coral normal al fondo

Alrededor de 500 millones de personas en todo el mundo dependen de los arrecifes de coral para obtener alimentos, ingresos, turismo y protección costera. [118] Desde la década de 1980, esto se ve amenazado por el aumento de las temperaturas de la superficie del mar , que está provocando un blanqueamiento masivo de los corales , especialmente en las regiones subtropicales . [119] Un aumento sostenido de la temperatura del océano de 1 °C (1,8 °F) por encima del promedio es suficiente para causar blanqueamiento. [120] Bajo estrés por calor, los corales expulsan las pequeñas algas coloridas que viven en sus tejidos, lo que hace que se vuelvan blancos. Las algas, conocidas como zooxantelas , tienen una relación simbiótica con los corales, de modo que sin ellas, los corales mueren lentamente. [121] Una vez que estas zooxantelas han desaparecido, los corales son vulnerables a una transición hacia un ecosistema dominado por las algas marinas , lo que hace muy difícil volver a un ecosistema dominado por los corales. [122] El IPCC estima que para cuando las temperaturas hayan aumentado a 1,5 °C (2,7 °F) por encima de la época preindustrial, se prevé que los arrecifes de coral... disminuyan entre un 70% y un 90% más a 1,5 °C; y que si el mundo se calienta 2 °C (3,6 °F), se volverán extremadamente raros. [123]

Desintegración de nubes estratocúmulos ecuatoriales

En 2019, un estudio empleó un modelo de simulación de grandes remolinos para estimar que las nubes estratocúmulos ecuatoriales podrían romperse y dispersarse cuando los niveles de CO 2 superen las 1200  ppm (casi tres veces más que los niveles actuales y más de 4 veces más que los niveles preindustriales). . El estudio estimó que esto causaría un calentamiento de la superficie de aproximadamente 8 °C (14 °F) a nivel global y 10 °C (18 °F) en los subtrópicos, lo que se sumaría a al menos 4 °C (7,2 °F) ya causados ​​por tales concentraciones de CO 2 . Además, las nubes estratocúmulos no se reformarían hasta que las concentraciones de CO 2 caigan a un nivel mucho más bajo. [124] Se sugirió que este hallazgo podría ayudar a explicar episodios pasados ​​de calentamiento inusualmente rápido, como el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno. [125] En 2020, trabajos adicionales de los mismos autores revelaron que en su gran simulación de remolinos, este punto de inflexión no puede ser detenido con geoingeniería solar : en un escenario hipotético donde las emisiones muy altas de CO 2 continúan durante mucho tiempo pero se compensan con geoingeniería solar extensa , la ruptura de las nubes estratocúmulos simplemente se retrasa hasta que las concentraciones de CO 2 alcancen las 1.700 ppm, momento en el cual todavía causaría alrededor de 5 °C (9,0 °F) de calentamiento inevitable. [126]

Sin embargo, debido a que los modelos de simulación de grandes remolinos son más simples y de menor escala que los modelos de circulación general utilizados para las proyecciones climáticas, con una representación limitada de procesos atmosféricos como el hundimiento , este hallazgo se considera actualmente especulativo. [127] Otros científicos dicen que el modelo utilizado en ese estudio extrapola de manera poco realista el comportamiento de pequeñas áreas de nubes a todas las capas de nubes, y que es incapaz de simular nada más que una transición rápida, y algunos lo comparan con "una perilla con dos ajustes". [128] Además, las concentraciones de CO 2 solo alcanzarían 1.200 ppm si el mundo sigue la Ruta de Concentración Representativa 8.5, que representa el escenario de emisión de gases de efecto invernadero más alto posible e implica una expansión masiva de la infraestructura del carbón . En ese caso, se aprobarían 1.200 ppm poco después de las 21.00 horas. [127]

Puntos de inflexión en cascada

Una cascada de vuelco propuesta con cuatro elementos de vuelco.

Cruzar un umbral en una parte del sistema climático puede provocar que otro elemento de inflexión pase a un nuevo estado. Estas secuencias de umbrales se denominan puntos de inflexión en cascada, un ejemplo de efecto dominó . [129] La pérdida de hielo en la Antártida occidental y Groenlandia alterará significativamente la circulación oceánica . El calentamiento sostenido de las altas latitudes del norte como resultado de este proceso podría activar elementos de inflexión en esa región, como la degradación del permafrost y la muerte regresiva de los bosques boreales . [3] El deshielo del permafrost es un multiplicador de amenazas porque contiene aproximadamente el doble de carbono que la cantidad que actualmente circula en la atmósfera. [130] La pérdida de hielo en Groenlandia probablemente desestabilice la capa de hielo de la Antártida occidental a través del aumento del nivel del mar, y viceversa, especialmente si Groenlandia se derritiera primero, ya que la Antártida occidental es particularmente vulnerable al contacto con agua de mar cálida. [131]

Un estudio de 2021 con tres millones de simulaciones por computadora de un modelo climático mostró que casi un tercio de esas simulaciones dieron como resultado efectos dominó, incluso cuando los aumentos de temperatura se limitaron a 2 °C (3,6 °F), el límite superior establecido por el Acuerdo de París. en 2015. [131] [132] Los autores del estudio dijeron que la ciencia de los puntos de inflexión es tan compleja que existe una gran incertidumbre sobre cómo podrían desarrollarse, pero, sin embargo, argumentaron que la posibilidad de que los puntos de inflexión se produzcan en cascada representa "un amenaza existencial a la civilización". [133] Un análisis de un modelo de red sugirió que los excesos temporales del cambio climático (aumentar temporalmente la temperatura global más allá de los objetivos del Acuerdo de París como se proyecta a menudo) pueden aumentar sustancialmente los riesgos de cascadas de cambios climáticos ("hasta en un 72% en comparación con escenarios sin excesos") . [134] [135]

Anteriormente considerados elementos basculantes.

Lista anterior (2008) de elementos de inflexión en el sistema climático. [19] En comparación con listas posteriores, las principales diferencias son que en 2008 ENOS , el monzón de verano de la India, el agujero de ozono del Ártico y todo el hielo marino del Ártico figuraban como puntos de inflexión. Sin embargo, no se incluyeron la circulación de Labrador-Irminger, los glaciares de montaña y el hielo de la Antártida oriental. Esta lista de 2008 también incluye el agua del fondo antártico (parte de la circulación de vuelco del Océano Austral ), que quedó fuera de la lista de 2022, pero incluida en algunas posteriores.

La posibilidad de que El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) sea un elemento de inflexión había llamado la atención en el pasado. [136] Normalmente, vientos fuertes soplan hacia el oeste a través del Océano Pacífico Sur desde América del Sur hasta Australia . Cada dos a siete años, los vientos se debilitan debido a los cambios de presión y el aire y el agua en el medio del Pacífico se calientan, provocando cambios en los patrones de movimiento del viento en todo el mundo. Esto se conoce como El Niño y normalmente provoca sequías en India , Indonesia y Brasil , y un aumento de inundaciones en Perú . En 2015/2016, esto provocó escasez de alimentos que afectó a más de 60 millones de personas. [137] Las sequías inducidas por El Niño pueden aumentar la probabilidad de incendios forestales en el Amazonas . [138] Se estimó que el umbral de inclinación estaba entre 3,5 °C (6,3 °F) y 7 °C (13 °F) de calentamiento global en 2016. [20] Después de la inclinación, el sistema estaría en una situación El más permanente. Estado Niño, en lugar de oscilar entre diferentes estados. Esto sucedió en el pasado de la Tierra, en el Plioceno , pero la disposición del océano era significativamente diferente a la actual. [136] Hasta el momento, no hay evidencia definitiva que indique cambios en el comportamiento de ENSO, [138] y el Sexto Informe de Evaluación del IPCC concluyó que es "prácticamente seguro que ENSO seguirá siendo el modo dominante de variabilidad interanual en un mundo más cálido". [139] En consecuencia, la evaluación de 2022 ya no lo incluye en la lista de elementos probables de inflexión. [6]

El monzón de verano indio es otra parte del sistema climático que en investigaciones anteriores se consideraba sospechoso de sufrir un colapso irreversible. [140] Sin embargo, investigaciones más recientes han demostrado que el calentamiento tiende a fortalecer el monzón indio, [141] y se prevé que se fortalezca en el futuro. [142]

Alguna vez se pensó que los depósitos de hidrato de metano en el Ártico eran vulnerables a una rápida disociación que tendría un gran impacto en las temperaturas globales, en un escenario dramático conocido como hipótesis del arma de clatrato . Investigaciones posteriores descubrieron que los hidratos de metano tardan milenios en responder al calentamiento, [143] mientras que las emisiones de metano del fondo marino rara vez se transfieren de la columna de agua a la atmósfera. [144] [145] [146] El Sexto Informe de Evaluación del IPCC establece que "Es muy poco probable que los clatratos de gas (principalmente metano) en el permafrost terrestre más profundo y en los clatratos submarinos conduzcan a una desviación detectable de la trayectoria de las emisiones durante este siglo". [147]

Teoría matemática

Ilustración de tres tipos de puntos de inflexión; (a), (b) ruido, (c), (d) bifurcación y (e), (f) inducido por velocidad. (a), (c), (e) series de tiempo de ejemplo (líneas de colores) a través del punto de inflexión con líneas continuas negras que indican estados climáticos estables (por ejemplo, precipitaciones bajas o altas) y líneas discontinuas representan el límite entre estados estables. (b), (d), (f) los panoramas de estabilidad proporcionan una comprensión de los diferentes tipos de puntos de inflexión. Los valles representan diferentes estados climáticos que el sistema puede ocupar con cimas de colinas que separan los estados estables.

El comportamiento del punto de inflexión en el clima se puede describir en términos matemáticos. Se han identificado tres tipos de puntos de inflexión: bifurcación , inducido por ruido y dependiente de la velocidad . [148] [149]

Inclinación inducida por bifurcación

El vuelco inducido por la bifurcación ocurre cuando un parámetro particular en el clima (por ejemplo, un cambio en las condiciones ambientales o el forzamiento ) pasa un nivel crítico –en cuyo punto tiene lugar una bifurcación– y lo que era un estado estable pierde su estabilidad o simplemente desaparece. [149] [150] La circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC) es un ejemplo de un elemento de vuelco que puede mostrar vuelco inducido por bifurcación. Los cambios lentos en los parámetros de bifurcación en este sistema (la salinidad y la temperatura del agua) pueden llevar la circulación al colapso. [151] [152]

Muchos tipos de bifurcaciones muestran histéresis , [153] que es la dependencia del estado de un sistema de su historia. Por ejemplo, dependiendo del calor que hiciera en el pasado, puede haber diferentes cantidades de hielo en los polos para la misma concentración de gases de efecto invernadero o temperatura. [154]

Señales de alerta temprana

Para los puntos de inflexión que ocurren debido a una bifurcación, puede ser posible detectar si un sistema se está acercando a un punto de inflexión, ya que se vuelve menos resistente a las perturbaciones al acercarse al umbral de inflexión. Estos sistemas muestran una desaceleración crítica , con una mayor memoria (aumento de la autocorrelación ) y varianza . Dependiendo de la naturaleza del sistema de vuelco, pueden existir otros tipos de señales de alerta temprana. [155] [156] El cambio abrupto no es una señal de alerta temprana (EWS) para puntos de inflexión, ya que también puede ocurrir un cambio abrupto si los cambios son reversibles en el parámetro de control. [157] [158]

Estos EWS a menudo se desarrollan y prueban utilizando series temporales del registro paleo, como sedimentos, casquetes polares y anillos de árboles, donde se pueden observar ejemplos pasados ​​de vuelcos. [155] [159] No siempre es posible decir si el aumento de la varianza y la autocorrelación es un precursor del vuelco o es causado por la variabilidad interna, por ejemplo en el caso del colapso de la AMOC. [159] Las limitaciones de calidad de los paleodatos complican aún más el desarrollo de SAR. [159] Se han desarrollado para detectar el vuelco debido a la sequía en los bosques de California, [160] y el derretimiento del glaciar Pine Island en la Antártida occidental, [158] entre otros sistemas. Utilizando señales de alerta temprana (aumento de la autocorrelación y la varianza de la serie temporal de la tasa de derretimiento), se ha sugerido que la capa de hielo de Groenlandia está perdiendo resiliencia, en consonancia con las señales de alerta temprana modeladas de la capa de hielo. [161]

Los cambios inducidos por el hombre en el sistema climático pueden ser demasiado rápidos para que las señales de alerta temprana se hagan evidentes, especialmente en sistemas con inercia. [162]

Vuelco inducido por ruido

La inclinación inducida por ruido es la transición de un estado a otro debido a fluctuaciones aleatorias o variabilidad interna del sistema. Las transiciones inducidas por ruido no muestran ninguna de las señales de alerta temprana que ocurren con las bifurcaciones. Esto significa que son impredecibles porque el potencial subyacente no cambia. Debido a que son impredecibles, estos sucesos a menudo se describen como un evento "que ocurre cada x años". [163] Un ejemplo son los eventos de Dansgaard-Oeschger durante la última edad de hielo , con 25 ocurrencias de fluctuaciones climáticas repentinas durante un período de 500 años. [164]

Inclinación inducida por la tasa

El vuelco inducido por la velocidad ocurre cuando un cambio en el entorno es más rápido que la fuerza que restaura el sistema a su estado estable. [149] En las turberas , por ejemplo, después de años de relativa estabilidad, el vuelco inducido por la velocidad puede provocar una " liberación explosiva de carbono del suelo de las turberas a la atmósfera", a veces conocida como "inestabilidad de la bomba de compost". [165] [166] El AMOC también puede mostrar un vuelco inducido por la velocidad: si la velocidad de derretimiento del hielo aumenta demasiado rápido, puede colapsar, incluso antes de que el hielo derretido alcance el valor crítico donde el sistema sufriría una bifurcación. [167]

Impactos potenciales

Esquema de algunas posibles interacciones y efectos en cascada entre el sistema climático de la Tierra y el sistema social de la humanidad.

Los puntos de inflexión pueden tener impactos muy graves. [3] Pueden exacerbar los peligrosos impactos actuales del cambio climático o dar lugar a nuevos impactos. Algunos posibles puntos de inflexión se producirían abruptamente, como las interrupciones del monzón indio , con graves impactos en la seguridad alimentaria de cientos de millones. Es probable que otros impactos se produzcan en escalas de tiempo más largas, como el derretimiento de los casquetes polares . El aumento de 10 metros (33 pies) del nivel del mar debido al derretimiento combinado de Groenlandia y la Antártida Occidental requeriría trasladar muchas ciudades tierra adentro. Un colapso de la Circulación de Inversión del Atlántico alteraría radicalmente a Europa y provocaría aproximadamente 1 metro ( 3+1 ⁄ 2  pie) de aumento del nivel del mar en el Atlántico Norte. [5] Estos impactos podrían ocurrir simultáneamente en el caso de puntos de inflexión en cascada. [143] Una revisión de los cambios abruptos ocurridos en los últimos 30.000 años mostró que los puntos de inflexión pueden conducir a un gran conjunto de impactos en cascada en los sistemas climáticos, ecológicos y sociales. Por ejemplo, la terminación abrupta del período húmedo africano se produjo en cascada, y la desertificación y los cambios de régimen condujeron a la retirada de las sociedades pastoriles en el norte de África y a un cambio de dinastía en Egipto . [159]

Los académicos han descrito un umbral que, si se cruza, podría desencadenar múltiples puntos de inflexión y ciclos de retroalimentación que se reforzarían a sí mismos y que impedirían la estabilización del clima, causando un calentamiento y un aumento del nivel del mar mucho mayores y provocando graves perturbaciones en los ecosistemas, la sociedad y las economías. . [168] Este escenario a veces se denomina escenario de " Tierra invernadero " (o Tierra invernadero y invernadero ). Las investigaciones han indicado que un umbral de alrededor de 2°C por encima de los niveles preindustriales podría ser crítico. Las decisiones que se tomen durante la próxima década podrían influir en el clima del planeta durante decenas o cientos de miles de años y potencialmente incluso conducir a condiciones inhóspitas para las sociedades humanas actuales. El informe también afirma que existe la posibilidad de que se desencadene una cascada de puntos de inflexión incluso si se logra el objetivo esbozado en el Acuerdo de París de limitar el calentamiento a 1,5-2,0°C (2,7-3,6°F). [168]

Escalas de tiempo geológicas

El pulso de agua de deshielo 1A fue un período de aumento abrupto del nivel del mar hace unos 14.000 años. Puede ser un ejemplo de punto de inflexión. [10]

El registro geológico muestra que ha habido cambios abruptos en el sistema climático que indican antiguos puntos de inflexión. [10] Por ejemplo, los eventos Dansgaard-Oeschger durante la última edad de hielo fueron períodos de calentamiento abrupto (en décadas) en Groenlandia y Europa, que pueden haber involucrado cambios abruptos en las principales corrientes oceánicas. Durante la desglaciación a principios del Holoceno , el aumento del nivel del mar no fue suave, sino que aumentó abruptamente durante los pulsos de agua de deshielo . El monzón en el norte de África experimentó cambios abruptos en escalas de tiempo decenales durante el período húmedo africano . Este período, que abarca desde hace 15.000 a 5.000 años, también terminó repentinamente en un estado más seco.

Efecto invernadero desbocado

Un efecto invernadero desbocado es un punto de inflexión tan extremo que los océanos se evaporan [169] y el vapor de agua se escapa al espacio, un estado climático irreversible que ocurrió en Venus . [170] Un efecto invernadero desbocado prácticamente no tiene posibilidades de ser causado por personas. [171] [ se necesita más explicación ] Las condiciones similares a las de Venus en la Tierra requieren un gran forzamiento a largo plazo que es poco probable que ocurra hasta que el Sol se ilumine en unas pocas decenas de porcentajes, lo que tomará unos pocos miles de millones de años. [172]

Ver también

Referencias

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