••••••••••••••••••••••••••••••••••• Texto en castellano 61 ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 62 ••••••••••••••••••••••••••••••••••• Editorial Visiones sobre el cambio climático Estas visiones científicas tan diversas son las que se sacan a relucir en el presente número. El catedrático de Física de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), Josep Enric Llebot, nos ofrece un repaso sobre las diferentes posturas adoptadas respecto al cambio climático. Josep Peñuelas, investigador del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) de la UAB nos cuenta cómo se está traduciendo el calentamiento global en modificaciones significativas en los ciclos vitales de animales y plantas. El paleoclimatólogo Antoni Rosell expone los principales aspectos de la evolución del clima durante los últimos 500.000 años. Javier Martín Vide, catedrático de Geografía Física de la Universidad de Barcelona ofrece un repaso sobre la tradición de los estudios del cambio climático que se han llevado a cabo en Cataluña. Estas aportaciones se completan con una entrevista a Richard Lindzen, catedrático de Meteorología y Física de la Atmósfera en el MIT de Boston-Cambridge, Massachusetts. El profesor Lindzen pone en duda que las emisiones de gases de efecto invernadero de origen antropogénico contribuyan al cambio climático; una perspectiva sin duda polémica. Finalmente, Ignasi Doñate analiza el Protocolo de Kyoto. Son todas ellas, pues, visiones muy distintas sobre una problemática ambiental muy «caliente». El Convenio sobre el Cambio Climático fue uno de los principales legados de la Cumbre de la Tierra celebrada en Río de Janeiro, lo cual recordamos a pocas semanas de la clausura de la Cumbre de Johannesburgo. A partir de aquel documento se llegó al Protocolo de Kyoto, en virtud del cual los principales Estados del mundo se comprometían a reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero. La realidad de los hechos nos ha mostrado que implantar el Protocolo de Kyoto resulta muy difícil y que, por ejemplo, dentro de la Unión Europea, algunos países se esfuerzan por cumplir con sus deberes —Alemania y Gran Bretaña— mientras que otros no son tan aplicados, como el caso del Estado español. También hay sectores, como el del transporte, que no contribuyen a la reducción de los gases de efecto invernadero. Precisamente, estos gases que se emiten a la atmósfera a partir de las actividades humanas son los que contribuyen al cambio climático. El tema del presente número tiene una doble dimensión: una vertiente política y económica, dado que el modelo actual de producción y consumo agrava la problemática socioambiental y, por supuesto, una vertiente científica. Cabe mencionar que todos los científicos están de acuerdo en que el clima está cambiando, aunque, mientras algunos otorgan una gran responsabilidad a las actividades humanas, otros argumentan que el clima siempre cambia y que el incremento de 0,5 grados de la temperatura del planeta en los últimos cien años está más relacionado con la variabilidad natural —el vapor de agua y las nubes— que con las emisiones de CO2 de origen antropogénico. • Lluís Reales Director de Medi Ambient. Tecnologia i Cultura 63 ••••••••••••••••••••••••••••••••••• ¿Hay un cambio del clima? Josep Enric Llebot Catedrático de Física Universidad Autónoma de Barcelona Miembro del Institut d’Estudis Catalans El pensamiento actual considera que las actividades humanas y los estilos de vida de hoy en día pueden alterar de forma notable el funcionamiento del planeta Tierra. El texto repasa los aspectos científicos y socioeconómicos de la problemática relacionada con el clima. Se nos plantea si realmente está cambiando el clima, si la situación actual es una amenaza o más bien una oportunidad para arrancar nuevas actividades económicas y se proyectan algunas reflexiones sobre el futuro. Aurora, el Sol y la Luna y el cambio climático Según nos cuenta Maria Àngels Anglada en su libro Relats de mitologia. Els déus 1, Helios (el Sol), Eos (el Alba) y Selene (la Luna) eran hermanos. El Sol llevaba una cuadriga divina: cuatro caballos alados, en un carro de oro que cada día salía del océano, por levante, atravesaba la bóveda celeste y volvía al mar por poniente. El Sol era tan bello que ninguna ninfa se negaba a ser su amante, con lo cual tuvo infinidad de hijos. Faetón era hijo de Helios y Climene, una oceánida. Cuando era adolescente, su padre, viéndolo tan hermoso y fuerte, le prometió que le iba a conceder un deseo. Faetón le pidió conducir el carro del Sol. Helios vio con preocupación que su hijo no podría dominar la cuadriga, pero un dios no podía negarse a cumplir su palabra. El resultado fue incluso peor de lo esperado. Faetón no sabía conducir ni dominar el carro de llamas y en el delirante camino que los cuatro caballos alados le hicieron seguir se acercó demasiado a la Tierra, lo que provocó que los bosques se incendiaran y que los ríos y los lagos se secaran. Zeus, finalmente, viendo la imprudente acción del desbocado carro, envió su rayo reparador y mató a Faetón. Este episodio de la mitología griega recoge, de manera poética y también exagerada, la importancia del Sol en el funcionamiento del sistema climático. Unos dos mil años después de que este episodio fuera imaginado, Melutin Milankovitch2 planteó que las variaciones periódicas de las características de la órbita de la Tierra alrededor del Sol eran las causantes de los cambios del clima en épocas pasadas; a través de las complicadas composiciones de la mecánica celeste intentaba justificar lo que los clásicos representaban por medio del carro del Sol. Sin embargo, hasta hace diecisiete años no empezó a adquirirse, de forma más o menos generalizada, cierta conciencia sobre las consecuencias de las actividades humanas en el comportamiento mundial de la atmósfera. Entre otoño de 1984 y primavera de 1985 se publicaron los artículos de S. Chubachi3, correspondientes a las observaciones en la base japonesa de Syowa, y de Farman, Gardiner y Shanklin4 en la estación de Halley Bay, acerca del contenido de ozono de la estratosfera de la Antártida. Ambos equipos de científicos atmosféricos demostraron que el contenido de ozono en la estratosfera antártica disminuía de modo espectacular durante los meses de septiembre y octubre. Al principio, el hecho de que ese fenómeno se midiera justo por encima del continente más alejado de las zonas del globo donde se emiten la mayoría de contaminantes generó muestras de incredulidad, pero poco después, una vez confirmadas las mediciones y comprendido el fenómeno, surgió una intensa preocupación. Por primera vez quedaba constatado un problema ambiental mundial: las emisiones en el hemisferio norte de unos compuestos químicos denominados genéricamente CFC, utilizados en numerosas aplicaciones industriales y de consumo, se dispersaban y se esparcían por toda la atmósfera hasta llegar a la estratosfera y a la Antártida, donde en primavera las bajas temperaturas y la dinámica de la atmósfera producían unas complejas cadenas de reacciones químicas que terminaban por eliminar el ozono estratosférico. Como consecuencia del descubrimiento científico y de la importancia del problema, muchos grupos de científicos de todo el mundo empezaron a investigar el problema. Hubo una actividad ingente y numerosos congresos y encuentros que servían para discutir y presentar los resultados de las últimas investigaciones. Un aspecto que hay que destacar es que, a pesar de que el fenómeno se había medido con datos instrumentales de entonces, desde hacía años se contaba ya con información de los satélites sobre los niveles de ozono en la Antártida, pero nadie lo había estudiado. A su vez, dada la dimensión mundial del problema, los representantes políticos de los gobiernos de los países se reunieron bajo los auspicios de la ONU a fin de actuar ante el problema, y lo que sabemos hoy es que se llegó a un acuerdo de limitación de producción y de consumo de los compuestos químicos causantes del problema. Se firmó el Protocolo de Montreal en el año 1987, que fue ampliado, a medida que se avanzaba en el conocimiento del problema, por medio de posteriores acuerdos. En consecuencia, hoy podemos decir que el problema del ozono estratosférico se conoce lo suficiente desde el punto de vista científico y que, políticamente existen acuerdos internacionales que han sido elaborados con el objetivo de paliar el problema. Es paradigmático, pues, el papel que la rápida irrupción del problema del ozono tuvo en la opinión pública: desde entonces se ha producido un cambio en la concepción social de los problemas ambientales y su alcance. Si bien es cierto que sigue existiendo una percepción más directa sobre la dimensión local de muchos problemas ambientales, la posibilidad de que las actividades humanas puedan alterar de forma significativa el funcionamiento del planeta se encuentra presente en el pensamiento actual. Justo cuando se llevaban a cabo las conversaciones que conducirían al Protocolo de Montreal, la Organización Meteorológica Mundial y la ONU preparaban la formación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (conocido habitualmente como IPCC, el acrónimo del grupo en inglés). Finalmente, el IPCC se constituyó en el año 1988 y desde entonces actúa como un importante elemento de referencia respecto al conocimiento científico y los impactos del cambio climático y a las acciones de adaptación y mitigación sobre ese fenómeno. En cierto modo, pues, el IPCC conforma la opinión consensuada de los expertos sobre el cambio del clima asociado a las actividades humanas, sus impactos y las posibles estrategias de mitigación y adaptación. Los informes del IPCC son utilizados por los responsables polí- 64 ticos como referencia para la discusión y eventual elaboración de tratados internacionales que pretenden incidir en la problemática del cambio climático. Cuando hoy se habla de cambio climático, uno se refiere al cambio del clima terrestre ligado a los efectos que las emisiones en la atmósfera de ciertos gases producen como consecuencia de las actividades de la sociedad moderna. No nos referimos, pues, a los cambios del clima terrestre que se han producido a lo largo de toda la historia geológica de la Tierra, a pesar de que su conocimiento es una herramienta importante para el conocimiento del clima actual y su evolución. También se conoce como calentamiento mundial, ya que es el calentamiento de la atmósfera el primer efecto que la mayor presencia de gases causantes del efecto invernadero en la atmósfera parece estar produciendo. En el presente artículo se pretende dar un breve repaso al estado actual del problema, articulándolo sobre la base de una serie de preguntas. La problemática asociada al cambio del clima debido a las actividades humanas tiene dos vertientes mutuamente relacionadas: la científica y la socioeconómica y política. Tradicionalmente se ha puesto un gran énfasis en la primera, pues era preciso conocer bien el problema y sus implicaciones, pero en el momento de aventurar las acciones que se deben tomar se entra de pleno en las dimensiones sociales, económicas y políticas de nuestro mundo, que suponen el punto de partida de cualquier solución. Los inicios: ¿qué es el clima y qué entendemos por cambio climático? Una definición intuitiva sobre qué es el clima se resume diciendo que es el tiempo medio, es decir, una media de las variables meteorológicas más importantes que caracterizan la meteorología: temperatura, precipitación, humedad, etc. Sin embargo, al definir una media temporal cabe precisar los períodos de tiempo en los que se calcula: días, semanas, meses, años. La meteorología, pues, corresponde al conocimiento del tiempo instantáneo, es decir, el comportamiento de la atmósfera en un período inferior a diez días, mientras que la climatología estudia el comportamiento medio del sistema climático en escalas de tiempo, en cualquier caso superiores a diez días, pero normalmente medias estacionales, anuales o incluso medias de períodos más largos. De hecho, es justo esa característica de la climatología sobre el conocimiento del tiempo medio lo que ha provocado que, hasta hace muy poco, esta disciplina no haya suscitado el interés entre la comunidad científica5. Si echamos un vistazo a la historia reciente, el primero que habló de cambio climático en el sentido actual de la cuestión fue Svante Arrhenius6, un químico y físico sueco galardonado con el premio Nobel que en 1896 presentó a la Sociedad de Física de Estocolmo una comunicación en la que argumentaba que una reducción o un aumento del 40 % en la concentración de dióxido de carbono, un gas presente en concentraciones muy pequeñas en la atmósfera, podía provocar perturbaciones en el funcionamiento del clima que explicarían el avance o el retroceso de los glaciares. Arrhenius formuló un modelo simple, pero calculaba la reflexión de la radiación por la superficie terrestre y por las nubes o las retroacciones producidas por ••••••••••••••••••••••••••••••••••• la capa de hielo y de nieve de manera que, teniendo en cuenta el conocimiento actual, hoy consideraríamos ingenuo o incluso erróneo. Arrhenius7 concluyó que la variación del contenido de CO2 y de vapor de agua de la atmósfera ejercía una gran influencia en el equilibrio energético del sistema climático. Llegó a dicha conclusión después de realizar cálculos sin la ayuda de ningún instrumento mecánico ni, por supuesto, electrónico, y realizó a mano entre 10.000 y 100.000 operaciones correspondientes a lo que hoy llamaríamos diferentes escenarios de emisiones de CO2. También realizó los cálculos para las cuatro estaciones del año e intentó discriminar los efectos del aumento de CO2 según la latitud. En las conclusiones de su trabajo se puede leer: «[...] si la cantidad de carbónico aumenta en progresión geométrica, la temperatura aumentará en progresión aritmética». Arrhenius también concluyó que la variación de la temperatura sería mayor cuanto mayor fuera la cantidad de dióxido de carbono, que la temperatura crecería más si la latitud era más alta y que, además, el aumento sería mayor en invierno que en verano. En general, Arrhenius previó que, al duplicarse el contenido atmosférico de CO2, se produciría un ascenso de la temperatura de entre cinco y seis grados Celsius. La suerte y la casualidad han hecho que las predicciones de Arrhenius sean tan similares, desde el punto de vista cuantitativo, a los resultados obtenidos a través de los sofisticados modelos climáticos actuales. Seguramente, esta similitud también explica que se considere al científico sueco el iniciador de los estudios del cambio climático. Sin embargo, Arrhenius compartía con los expertos actuales una visión avanzada, pues no sólo habló de los efectos del aumento de dióxido de carbono sobre el sistema físico, sino que también habló de impactos ambientales. Su visión positivista del progreso, junto con la perspectiva de una persona que vivía en un país sometido a los rigores de un largo y duro invierno, le hicieron pensar en el impacto positivo de un clima menos riguroso que con gran probabilidad podría facilitar el desplazamiento hacia latitudes altas de determinadas prácticas agrarias y paliar, en cierto modo, el déficit alimentario de la época. Si realizamos un gran salto en el tiempo, la investigación en climatología a lo largo de la primera mitad del siglo XX despertó el interés de pocos científicos. Fue a partir del desarrollo de los sistemas automatizados de predicción del tiempo en la segunda mitad del siglo XX, y especialmente durante el último cuarto de siglo, cuando empezó a pensarse en la obtención de metodologías de predicción del clima. El sistema climático fue definido, en un documento elaborado en 1975 por el GARP (Global Atmospheric Research Program) de la Organización Meteorológica Mundial, como el sistema formado por la atmósfera, la hidrosfera, la criosfera, la litosfera y la biosfera8. Posteriormente, la convención marco de Naciones Unidas sobre el cambio climático, firmada en Río de Janeiro en 1992, también mítico en cuanto a cuestiones ambientales, y que entró en vigoren marzo de 1994, define el sistema climático como la atmósfera, la hidrosfera, la biosfera y la geosfera y sus interacciones. Si bien es cierto que ambas definiciones, naturalmente, son muy semejantes, la última pone énfasis en las interacciones. La atmósfera, el suelo, los océanos, la superficie de agua, la superficie de hielo y nieve, y el conjunto de la vegetación y demás seres vivos en el océano y en los continentes, están estrechamente relacionados entre sí e intercambian flujos energéticos y de materia, lo que hace difícil llegar a una comprensión completa de su funcionamiento. A menudo también evaluamos el clima de un modo excesivamente simple, interrogándonos sobre cómo va a cambiar la temperatura o el nivel del mar. Sin embargo, las respuestas que se intentan dar desde la perspectiva de la modelización climática tienen que ver también con aspectos más sociales de habitabilidad y de sostenibilidad. Así, se responde a preguntas como: ¿va a ser el aire respirable? ¿Va a haber suficiente agua para beber y para la agricultura? ¿Va a ser el ambiente suficientemente confortable? Para responder a esas preguntas será preciso no sólo conocer el funcionamiento del sistema climático, sino también elaborar escenarios de evolución del sistema socioeconómico, es decir, establecer de forma clara las relaciones entre el sistema climático y la sociedad humana. ¿Aumenta la concentración en la atmósfera de los gases causantes del efecto invernadero y, como consecuencia de ello, está cambiando el clima? La característica común de los gases causantes del efecto invernadero (GH) es su capacidad para absorber la radiación de onda larga emitida por la Tierra. La cantidad de estos gases es muy alta pero, en la práctica, los que se analizan con detalle, dada su importancia radiativa, son sólo seis. En general, las emisiones de estos gases aumentan, a pesar de que hay algunos que disminuyen. Aparte del vapor de agua, de los gases GH más directamente condicionados por la actividad humana, los más importantes son el dióxido de carbono, el metano, el ozono, el óxido nitroso, el hexafluoruro de azufre y los clorofluorocarbonos (CFC). Otros componentes atmosféricos que también hay que tener en cuenta son los aerosoles, partículas materiales en suspensión en la atmósfera de tamaño diverso, de origen natural y producto de las combustiones, cuya función en la evolución del clima todavía no se conoce totalmente. En general, las emisiones de los gases y de los aerosoles en la atmósfera crecen ligadas a la evolución de la economía. La prosperidad económica tradicionalmente conlleva mayores tasas de emisiones y, en cambio, las crisis económicas se caracterizan por emisiones más bajas. El dióxido de carbono en la atmósfera, por ejemplo, se mide desde 1958, cuando en el observatorio de Mauna Loa, en Hawai, se instaló un instrumento que desde entonces ha registrado a un ritmo continuado el contenido de ese gas en la atmósfera. Si se observa la curva de Keeling en el gráfico 1, se comprueba que, sin duda, la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera aumenta año tras año. Esta tendencia es común en la mayoría de los gases causantes del efecto invernadero, los cuales en la actualidad presentan mayores concentraciones en la atmósfera que en períodos preindustriales9. Por lo tanto, no hay duda de que la mayoría de los gases GH aumentan debido a las actividades humanas. Sin embargo, existen todavía incertidumbres 65 acerca de adónde va a parar todo el CO2 emitido en la atmósfera, pues sólo se mide aproximadamente la mitad de todo el que ha entrado en la atmósfera. Tampoco está muy claro cuál es el efecto a escala mundial de los aerosoles, sobre todo los sulfatos y el hollín. Se cree que su capacidad de reflejar la radiación solar les confiere un efecto amortiguador del efecto invernadero, ya que actúan como escudo respecto a la radiación del sol. También se observa que el ritmo de crecimiento de las emisiones va disminuyendo, es decir, no crece tanto como se pensaba. Eso puede ser a consecuencia de la transformación de muchos sistemas de producción de energía eléctrica, de la transformación que pasa del uso de carbón al de otros combustibles fósiles con menos emisiones de carbono y de las transformaciones de determinadas prácticas agrarias, ganaderas e industriales. Para poder afirmar que el clima está cambiando, es preciso recurrir al estudio de los datos de la red de estaciones que miden la temperatura terrestre. El registro instrumental de la temperatura en estaciones terrestres y en barcos lleva a la conclusión de que la temperatura superficial mundial del aire se ha calentado entre 0,4 y 0,8 ºC durante el siglo XX. La tendencia al calentamiento es general en todo el planeta y coincide con el retroceso de los glaciares, la reducción de la superficie de nieve y el ritmo más acelerado de ascenso del nivel del mar durante el siglo XX, comparado con los últimos mil años, por ejemplo. Se han observado y se han documentado fenómenos derivados del calentamiento y que, al corresponder a sistemas biológicos, suponen una integración de los cambios de diferentes variables climáticas, como, por ejemplo, el aumento del período de crecimiento de ciertas especies vegetales, el avance de la floración y el retraso de la caída de las hojas, el desplazamiento hacia el norte de algunas especies de mariposas y hacia zonas de mayor altura de algunas especies de árboles y la llegada antes de tiempo de algunas especies migratorias. Parece que también puede afirmarse que la capa superficial del océano se ha calentado aproximadamente 0,05 ºC durante los últimos cincuenta años. Los cambios más acentuados, sin embargo, se han producido en las regiones polares, especialmente del hemisferio norte. El análisis de datos proporcionados por la información desclasificada procedente de submarinos rusos y norteamericanos indican que el hielo del Ártico se ha reducido desde mediados de los años setenta. Los datos de los satélites también indican que la concentración de hielo sobre el Ártico en verano ha disminuido cerca del 10 %. De todos modos, la variación de la temperatura no ha sido uniforme en todo el globo ni todos los años. El mayor calentamiento se ha producido antes de 1940 y desde 1980 hasta finales de siglo. Sin embargo, el hemisferio norte ha experimentado un ligero enfriamiento durante el período 1946-1975 y existen zonas donde dicho enfriamiento ha sido muy patente, especialmente en el este del continente americano. Las causas de esta interrupción en el calentamiento no son claras. Una posible explicación es el aumento de los aerosoles, a los que antes nos referíamos, a consecuencia del uso de carbón como combustible con un alto contenido de azufre. A estas causas cabe también añadir causas naturales como la variación de ••••••••••••••••••••••••••••••••••• la luminosidad del suelo o las erupciones volcánicas que han tenido lugar durante este período. El informe del IPCC10 compara el calentamiento medio producido durante el siglo XX con otras perturbaciones del clima en tiempos pasados. Para realizar dicha comparación se utilizan datos instrumentales, que comprenden los últimos doscientos años, junto con datos similares que proceden del análisis de los anillos de los árboles y del estudio de las burbujas de aire de los hielos en Groenlandia. Los resultados de este análisis concluyen que el calentamiento que hemos experimentado durante el siglo XX es probablemente de los más importantes que se han dado a lo largo del último milenio. Sin embargo, esa afirmación hay que tomarla con suma precaución: se han utilizado los mejores datos disponibles, pero éstos son irregulares en su distribución temporal y espacial y, por lo tanto, el grado de confianza que aportan a la anterior afirmación es moderadamente bajo. Otra cuestión es saber si este cambio de la temperatura es debido a causas humanas o no. El mencionado informe del IPCC atribuye, con un alto grado de confianza, la causa del calentamiento al crecimiento del contenido atmosférico de gases de efecto invernadero y, además, muestra unas simulaciones de modelos numéricos donde se consigue separar, durante los últimos diez años, la variabilidad natural y la variabilidad relacionada con las actividades humanas, que, naturalmente, es mucho mayor. Los críticos a estas afirmaciones indican, no exentos de razón, que todavía existe un importante grado de incertidumbre en el conocimiento de la magnitud de la variabilidad natural. Así, señalan que al doblarse el contenido del dióxido de carbono en la atmósfera se produce un forzamiento radiativo de 4 wm-2 (del 2 % con respecto a la radiación total que llega a la superficie), cantidad minúscula comparada con el efecto que puede tener el acoplamiento entre el calentamiento y el contenido de vapor de agua de la atmósfera y la cobertura de nubes. Por lo tanto, sostienen que por el momento es imposible relacionar de forma precisa el cambio del clima observado con las emisiones antropogénicas, pues se carece de conocimientos exactos acerca de la variabilidad natural. En resumen, parece ser que los datos confirman que se detecta un cambio del clima cuyos responsables probablemente son, en buena medida, el aumento de la concentración atmosférica de gases GH como consecuencia del uso generalizado de los combustibles fósiles y del motor de explosión, el desarrollo de la agricultura y la ganadería intensiva y los cambios en los usos del suelo. A pesar de que durante los últimos años se ha logrado una importante mejora de los modelos matemáticos que representan el clima, todavía existe cierta dosis de incertidumbre acerca de la contribución antrópica y la variabilidad natural al cambio climático. ¿Cuánto y cómo va a cambiar el clima durante el siglo XXI? Para proyectar hacia un futuro próximo la magnitud del cambio climático, se requiere, por un lado, conocer con un importante grado de certidumbre el funcionamiento del medio físico, es decir, disponer de un modelo fiable, y, por otro lado, poder proyec- tar con precisión cuáles van a ser las emisiones futuras de los gases causantes del efecto invernadero y cuál va a ser la evolución de los sumideros, es decir, cómo van a cambiar en el futuro los usos del suelo, las prácticas agrarias y ganaderas y la silvicultura. Mientras que en la actualidad se cuenta con modelos bastante fiables en cuanto al conocimiento que incorporan del funcionamiento del medio físico, el segundo aspecto, las emisiones y la evolución de los sumideros, supone una meta que presenta muchas más imprecisiones. En efecto, hasta ahora se han relacionado las emisiones con variables de carácter económico y demográfico actual ligadas a previsiones que permiten vislumbrar la evolución de la economía mundial en los próximos diez, veinte o cincuenta años. Sin embargo, no se sabe cuál va a ser la estructura de producción energética, industrial y de transporte de las sociedades del futuro. Esas incertidumbres son, por lo tanto, demasiado importantes como para poder considerar que los resultados que se obtienen de los modelos predicciones sobre lo que puede ocurrir en el clima del futuro. Para poder comparar los diferentes modelos, el IPCC ha confeccionado escenarios de emisiones futuras elaboradas a partir de previsiones del Banco Mundial o de la ONU sobre el crecimiento demográfico y económico mundial. Esos escenarios contemplan un amplio abanico de asunciones sobre el futuro económico y el desarrollo tecnológico. En ese sentido, es obvio que existe un gran número de incertidumbres sobre el crecimiento económico, los estilos de vida, el uso de los diferentes sistemas de producción de energía, el crecimiento de la población o los futuros cambios tecnológicos. Ateniéndonos a dichos escenarios y, en especial, a un escenario de previsiones medias es como se han de entender las cifras que comentaremos a continuación. Un escenario útil es el que asume el crecimiento de emisiones durante los últimos veinte años del 1 % anual y determina que hasta el año 2050 las emisiones de los gases de efecto invernadero quedarán estabilizadas a los niveles actuales. En el contexto actual es como si estuviéramos considerando una situación de mínimo. En ese escenario, la temperatura aumentaría aproximadamente 0,75 ºC en 2050. Si se tienen en cuenta los escenarios utilizados por el IPCC, se prevé que en el año 2100 la temperatura de la atmósfera habrá aumentado entre 1,4 y 5,8 ºC, calentamiento que, de darse, sería el mayor de los últimos 10.000 años. Todos los modelos también ponen de manifiesto que la diferencia entre las temperaturas mínimas y las temperaturas máximas va a disminuir y que, en general, las temperaturas mínimas van a ser más altas, con lo cual van a disminuir los episodios de frío extremo. En general, se cree también que van a aumentar las precipitaciones, a pesar de que su distribución espacial y temporal va a ser diferente. En nuestro país, por ejemplo, parece que las precipitaciones van a aumentar en invierno, pero, en cambio, en verano los períodos de sequía van a ser más intensos y frecuentes. Los modelos prevén también una disminución general de la zona cubierta por la nieve y el hielo, así como un ascenso del nivel del mar, debido principalmente a la dilatación del agua como consecuencia del calentamiento, de entre 0,09 y 0,88 metros. Estos comportamientos generales 66 no nos deben hacer creer que todo va a cambiar de un modo uniforme ni en un mismo sentido. La variabilidad climática a la que hacíamos referencia no sólo se manifiesta de forma temporal, sino también de modo regional. Por lo tanto, ya se tiene constancia de la coexistencia, en períodos pasados y en pocos centenares de quilómetros de distancia, de tendencias opuestas de variación natural del clima. Ese hecho se mantiene también en las perturbaciones climáticas de origen antrópico. En un corto plazo de tiempo, la agricultura y el bosque se van a beneficiar de la fertilización de dióxido de carbono y del aumento de la temperatura y la precipitación. Los estudios regionales son escasos y todavía poco concluyentes. Tampoco va a haber una tendencia unívoca para todos los tipos de cultivos y actividades. Las condiciones óptimas de ciertos cultivos van a cambiar y a menudo van a ser necesarias adaptaciones significativas en el ámbito regional. Sin embargo, va a ser importante la relación entre la escala de tiempo del cambio climático regional y los tiempos característicos de evolución y adaptación de las especies. Las consecuencias sobre las plagas y las enfermedades de las plantas de los cambios del clima son entendidas de forma incompleta y, por lo tanto, a escala regional y a largo plazo existe todavía una gran incertidumbre y se carecen de muchos estudios. Algunos modelos proyectan la tendencia, en las regiones semiáridas, a un crecimiento de los períodos de sequía. Parece probable que disminuya la cantidad de nieve en las montañas y que la nieve se funda antes a consecuencia del calentamiento atmosférico, lo que puede afectar al balance hídrico y puede conllevar importantes impactos en la disponibilidad de agua dulce. A su vez, el crecimiento de las lluvias en invierno y el hipotético aumento de los episodios de fuertes tormentas puede dar lugar a problemas en el control de riadas y cambios en los hábitats de plantas y animales. Otro aspecto importante que hay que considerar es el impacto en la salud. El aumento de la temperatura va a influir, sin duda, sobre la frecuencia y la transmisión de enfermedades infecciosas, sobre el efecto en la población de episodios de olas de calor y de frío y, naturalmente, sobre la calidad del aire y del agua. Se desconocen, sin embargo, las pautas hacia donde pueden evolucionar dichos cambios. Las variaciones de la temperatura y de la precipitación inducen a cambios en los hábitats de los organismos que actúan como vectores transmisores de enfermedades (mosquitos, roedores, etc.). Parece probable que, al existir una menor frecuencia de determinados episodios de frío, puedan sobrevivir determinados tipos de mosquitos que en las condiciones actuales no sobreviven. Algunos estudios prevén una posible incidencia del mosquito de la malaria en el sur de la península Ibérica dentro de diez años, debido precisamente a ello. Lo mismo puede decirse para el impacto de las olas de frío y de calor. Es de prever una menor afección a las olas de frío, pues éstas van a ser menos frecuentes, mientras que es probable que se produzcan más episodios de calores extremos, lo que va a ocasionar problemas de salud en personas especialmente sensibles. ••••••••••••••••••••••••••••••••••• El aumento de episodios meteorológicos extremos parece otra consecuencia del cambio climático, dada la mayor cantidad de energía de la atmósfera. Sin embargo, ése es uno de los aspectos más controvertidos, pues hasta ahora no se ha podido constatar una determinada tendencia, desde un punto de vista instrumental. No obstante, buena parte de la población del mundo se concentra en las zonas costeras, lo que hace prever importantes impactos económicos si el nivel del mar es más alto o si hay una mayor frecuencia de episodios meteorológicos extremos. En cualquier caso, el tiempo es un factor importante. Cada uno de los mencionados procesos tiene sus propias dinámicas y en ningún caso se cree que haya procesos ni cambios bruscos. La adaptación de los sistemas naturales a los cambios ambientales podrá ser gradual y el éxito o el fracaso, o la vulnerabilidad o la sensibilidad de un sistema, va a depender justamente del tiempo que requiera para adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes. Pero no todos los cambios van a ser negativos. Como ya observó Arrhenius, los cambios de las condiciones ambientales van a ser favorables para ciertos procesos y desfavorables para otros. Por ejemplo, mientras que los cambios del clima en la región mediterránea parece que pueden afectar de forma desfavorable al cultivo productivo de ciertos cereales, probablemente van a favorecer el cultivo de la vid y del olivo, cultivos éstos que en la actualidad son de gran importancia. ¿Existe una concentración sostenible de gases causantes del efecto invernadero en la atmósfera? Se trataría de contestar a la pregunta de si existe una concentración umbral de gases GH en la atmósfera, por encima de la cual se producen cambios catastróficos en el funcionamiento del sistema climático, o de si se conocen lo suficiente las consecuencias del calentamiento debido al aumento de los gases de efecto invernadero, de forma que la comunidad científica sea capaz de definir una concentración aceptable basándose en análisis de riesgos y daños potenciales . Una forma de responder a estas cuestiones es observar lo que ha ocurrido en el pasado. La paleoclimatología nos aporta datos con respecto a la variación de CO2 atmosférico durante épocas pasadas en la historia geológica de la Tierra. Hace unos cincuenta millones de años había entre tres y nueve veces más dióxido de carbono en la atmósfera y, según parece, hacía mucho más calor que ahora. Por ejemplo, parece que existía vida abundante en el círculo polar y que la temperatura de las aguas profundas del mar era bastante alta. También se han encontrado períodos con variaciones bruscas en miles de años del dióxido de carbono atmosférico relacionadas también con cambios de la temperatura. De esas oscilaciones hay algunas en las cuales los períodos cálidos exceden en magnitud las proyecciones más radicales de los modelos climáticos. Esos cambios están asociados, a veces, a extinciones o redistribuciones de especies, en ningún caso a una desaparición total de la biosfera. La evolución del clima del futuro va a depender de la naturaleza del forzamiento climático, es decir, del contenido en gases GH y de la sensibilidad del sistema climático. Por lo tanto, determinar una concentración sostenible de los gases de efecto invernadero depende de la capacidad para determinar la sensibilidad del sistema climático, así como del conocimiento exacto de los factores de forzamiento y de los riesgos y vulnerabilidades. Además, tal y como ya se ha dicho, en el clima se producirán cambios con un marcado carácter regional, y mientras todos los modelos proyectan un aumento mundial de la temperatura y de las precipitaciones, las distribuciones temporales y espaciales de las mismas varían de zona a zona del globo y de modelo a modelo. Por lo tanto, con el conocimiento que se tiene actualmente del sistema climático, es difícil, por no decir imposible, establecer una concentración atmosférica de gases GH asumible con la que los riesgos y los impactos estén relacionados de forma equilibrada con el esfuerzo tecnológico y económico para lograrla. Además, esos últimos factores tampoco son uniformes para todo el mundo. El problema del cambio climático es diferente si se ve desde la perspectiva de un ciudadano de la Unión Europea o de Estados Unidos, con buena capacidad tecnológica y económica para adaptarse a los cambios, o si se ve desde la perspectiva de un esquimal, que depende para su alimentación de la extensión del hielo, o desde la de un habitante de las islas Maldivas, conjunto de unas 1.600 islas de coral, para quien la extensión de su país depende de la magnitud del ascenso del nivel del mar. Considerando, pues, un punto de vista realista y pragmático, la actuación frente al cambio climático conlleva dos tipos de acciones fundamentales: la mitigación de las causas y la adaptación a las nuevas condiciones climáticas. La mitigación consiste en la disminución de las emisiones: es evidente que, en las condiciones actuales, existe tecnología disponible para estabilizar el contenido atmosférico de dióxido de carbono a 450 ppm, a 600 ppm o a 1.000 ppm. Definir el nivel es una cuestión de orden económico y de voluntad política y social. En cuanto a la adaptación, significa prepararse para las condiciones cambiantes, bien sea desde el punto de vista de las actividades económicas, o bien desde la adaptación de infraestructuras, etc. Ambas estrategias, la adaptación y la mitigación, van a ser imprescindibles para poder paliar el fenómeno. El único acuerdo internacional de reducción de emisiones alcanzado hasta la fecha, el Protocolo de Kioto — todavía pendiente de ratificación— establece compromisos fruto de acuerdos entre estados, los que integran el llamado anexo B, que justamente ponderan la capacidad tecnológica para reducir las emisiones y adaptarse al coste económico que conllevan. No existen consideraciones científicas para las propuestas de reducción, o lo que es lo mismo, las recomendaciones científicas estaban muy alejadas del techo de las reducciones planteadas. Los gases GH tienen tiempos de residencia en la atmósfera muy dilatados, es decir, se degradan con dificultad. Esto significa que las acciones que se tomen van a tener efectos a largo plazo, decenas o centenares de años. Ésa es una coincidencia importante con otros problemas ambientales, como la degradación del contenido del ozono estratosférico a la que nos referíamos al principio 67 de este artículo. La escala de tiempo del origen de la perturbación es muy inferior a la escala de tiempo de recuperación del sistema. Por ello es importante aplicar el principio de precaución, que consiste en actuar ahora, a pesar de que todavía no existen certezas completas sobre la magnitud y el alcance del fenómeno. Lo que se sabe, sin embargo, es que cualquier actuación deberá mantenerse por largo tiempo y que va a surtir efecto más allá de nuestra generación., lo que supone un problema añadido a la gestión del problema. El cambio climático: ¿oportunidad de nuevas actividades económicas? Para que sean efectivas, las actuaciones para paliar el cambio climático deben ser económicamente viables, pero también existen nuevos sectores empresariales, que ahora empiezan a desarrollarse a consecuencia de las acciones de mitigación y adaptación y que se espera que sean económicamente viables. El desarrollo de esos sectores va a ser una buena herramienta para reducir el problema del cambio climático. Ejemplos de dichos sectores los encontramos en las empresas dedicadas al desarrollo de energías alternativas, como las renovables, principalmente la eólica y la solar, las que trabajan el uso del hidrógeno como combustible y que estudian métodos de generación y almacenamiento, las que desarrollan las pilas de combustible o, incluso, las que llevan a cabo nuevos intentos para reavivar la generación de energía nuclear. Sin embargo, también existen incipientes sectores económicos relacionados con a la reducción de emisiones, como las actuaciones de compra y gestión de bosques. Efectivamente, los bosques y la vegetación intercambian grandes cantidades de CO2 con la atmósfera. Los vegetales capturan CO2 por medio de la fotosíntesis y, al respirar, emiten oxígeno y una parte del CO2 absorbido. En conjunto, retienen carbono en forma de materia orgánica. El almacenamiento de carbono por parte de la vegetación crece a causa de las prácticas de reforestación o como consecuencia de los cambios en las prácticas de la gestión de los residuos en los cultivos. En nuestro país y en otros países desarrollados, el abandono de zonas agrarias ha supuesto, a menudo, su transformación en zonas forestales, con la consiguiente fijación adicional de carbono atmosférico. La gestión de estas y otras zonas en países terceros sujetas a ser gestionadas precisamente por su capacidad para retener dióxido de carbono puede representar una oportunidad de negocio si finalmente se establece a escala internacional un mercado de emisiones. La actividad en el mercado de emisiones, tanto desde el punto de vista de actuar de intermediación entre las empresas compradoras de derechos de emisiones y las compañías que pueden venderlos como desde el punto de vista de las empresas que piensan dedicarse a las certificaciones, es decir, a contabilizar las emisiones que se ahorran con una determinada acción tecnológica o de inversión, parece que también será un sector que se va a desarrollar con cierto impulso durante los próximos años. El comercio de emisiones consiste, en esencia, en poder intercambiar emisiones no hechas o emisiones reducidas por encima de las cantidades previamente establecidas o pacta- ••••••••••••••••••••••••••••••••••• vienen paliando el problema de las emisiones de gases GH en la atmósfera son acciones que, en términos absolutos, gestionan mejor los recursos. En efecto, mejorar la eficiencia, utilizar energías renovables, gestionar de un modo adecuado las prácticas agrarias y ganaderas, etc., son ejemplos de actuaciones que reducen las emisiones, pero en términos absolutos, en el supuesto de que el problema del cambio climático no existiera, sería positivo llevarlas a cabo. • Referencias 1 Maria Àngels Anglada. Relats de mitologia. Els déus. Destino, Barcelona (1996). A. Berger. «Milankovith theory and climate». Reviews of Geophysics, 26, 624-657, 1988. 3 S. Chubachi. «Preliminary result of ozone observation at Syowa Station from february 1982 to January 1983». Mem. Natl. Inst.Polar Res., 34, 13-19 (1984). 4 J.C. Farman, B.G. Gardiner y J.D. Shanklin. «Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal CLOx/NOx interaction». Nature, 315, 207-210 (1985). 5 J.E. Llebot. El canvi climàtic. Rubes, 1998. 6 J.E. Llebot. «Svante Arrhenius: els albors del canvi climàtic». Medi ambient. Tecnologia i cultura: onze referències del pensament ambiental. Barcelona, 2001. 7 S. Arrhenius. «On the influence of carbonic acid in the air upon the temperature of the ground». Philosophical Magazine, 41 237-76, 1896. 8 José P. Peixoto y A.H. Oort. «Physics of climate», AIP, 1989. 9 En el caso de los CFC esa afirmación no tiene sentido, ya que la primera síntesis de un gas de este tipo data de 1928 y la mayoría han sido desarrollados y utilizados durante la segunda mitad del siglo XX. 10 IPCC, Climatic Change 2001, The Scientific Basis, Cambridge University Press 2 das. Es un intento de conseguir reducir al máximo las emisiones de gases GH en la atmósfera con el mínimo coste mundial. Así, si a una industria o a una empresa, para cumplir sus compromisos, le resulta muy costoso económica o tecnológicamente cambiar una determinada línea de producción por otra con menos emisiones, podría negociar su compra con otra empresa a la que le sobren derechos de emisiones. A escala mundial, la atmósfera se beneficiaría de ello, como si la empresa hubiera llevado a cabo el trabajo, y tanto la empresa compradora como la empresa vendedora obtendrían mejoras económicas por el trato. Se ha hablado mucho de los sumideros y del comercio de emisiones como alternativas a la reducción de emisiones, especialmente en el marco del Protocolo de Kioto. Las dificultades que existen sobre su uso no consisten en conocer si realmente sirven para absorber o retener dióxido de carbono, sino en conocer la capacidad y la confianza de tener sistemas de medición y de verificación de las cantidades de dióxido de carbono absorbido o no emitido. Sólo si este punto se resuelve, se van a poder poner en funcionamiento los mecanismos —tan tímidos para algunos y los únicos posibles para otros— de reducción de emisiones, y entonces se empezará a actuar sobre los gases GH en la atmósfera. Consideraciones finales El intento de ofrecer una visión panorámica y breve sobre algunos de los puntos que caracterizan el análisis de los posibles cambios del clima no debe dejar de lado el hecho de que todavía quedan considerables áreas donde se plantean cuestiones importantes sobre las que hay que mejorar el conocimiento y fomentar su investigación. Por un lado, se debe mantener y aumentar la red de observación y fomentar el desarrollo de estudios que reconstruyen el clima del pasado como elementos indispensables para establecer su variación actual. Todavía queda por entender, tanto a escala mundial como a escala local, cuál es la contribución de la variabilidad natural y de la variabilidad de origen antrópico en los cambios del clima, lo que va a suponer la posibilidad de mejorar los modelos y las predicciones a escala local. En este mismo sentido, la incorporación de las nubes y un conocimiento preciso de los ciclos del carbono, del agua y del nitrógeno mejorará también la capacidad de predicción de la climatología. Sin embargo, va a quedar por resolver la escasa capacidad de predicción sobre la evolución socioeconómica futura de nuestras sociedades, que, al fin y al cabo, es el elemento esencial para poder predecir la evolución del clima del futuro. A pesar de todos estos elementos, bajo ningún concepto se puede adoptar una postura expectante: el problema existe y es preciso actuar de la forma más rápida y efectiva posible. La ventaja es que la mayor parte de actuaciones que inter- 68 ••••••••••••••••••••••••••••••••••• Síntomas biológicos del cambio climático Josep Peñuelas Unidad de Ecofisiología CSIC-CREAF, CREAF (Center for Ecological Research and Forestry Applications) Universidad Autónoma de Barcelona Las pruebas científicas de las alteraciones en los ciclos vitales de los seres vivos se han convertido en un claro síntoma de que el cambio climático afecta a la vida. El autor describe los cambios fenológicos a escala mundial, el modo en el que se ven alteradas las comunidades y la actividad de los ecosistemas y la biosfera. Asimismo, realiza una especial descripción de las circunstancias de Cataluña. Nos calentamos... En las últimas décadas el planeta Tierra se ha ido calentando. Ahora ya lo sabe casi todo el mundo. Lo ha hecho en un promedio de 0,6-0,7 ºC, pero en muchos lugares de nuestro país el aumento ha superado con creces 1 ºC (1-5). Es, quizás, el síntoma más claro de que el planeta acentúa su actividad biogeoquímica. Y todos sabemos, también, cuál es la razón más que probable. Una de las especies que lo pueblan, la humana, y el uso que esta especie hace de los recursos y de la energía en sus actividades exosomáticas, como el transporte o la industria, han seguido creciendo exponencialmente. En consecuencia, se han producido y siguen produciéndose una serie de cambios de carácter mundial entre los que destaca, por sus efectos sobre los organismos y los ecosistemas, el mencionado calentamiento 1. A consecuencia de la absorción de la radiación infrarroja por los gases invernadero, como el CO2 o el metano, y de su continuado incremento, casi todos los modelos prevén que ese calentamiento se acentúe en las próximas décadas. Centenares de climatólogos, ecólogos, economistas, geógrafos, químicos, abogados y otros profesionales redactamos el año pasado el tercer informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC 2001) 2, auspiciado por la ONU, cuyas conclusiones merecen cierta atención. Las evidencias del calentamiento de la Tierra y de otros cambios en el sistema climático son hoy por hoy todavía más claras y contundentes que las recogidas en el segundo informe (IPCC 1995). Las dos últimas décadas han sido las más cálidas del último milenio. La superficie helada del Ártico ha disminuido un 15 % en cincuenta años, el nivel del mar ha ascendidounos 15 cm durante el siglo que acabamos de dejar atrás, ha cambiado el régimen de precipitaciones en algunas regiones, y ha aumentado la frecuencia y la intensidad de ciertos fenómenos como «El Niño». Todos esos cambios parece que se van a acentuar en las próximas décadas, pues la atmósfera sigue cambiando debido a nuestra actividad, una actividad que, tal y como hemos señalado, crece exponencialmente y sigue basándose en la combustión de materiales fósiles. Se prevé un aumento de 1 a 5 °C durante este siglo, dependiendo de la evolución de las emisiones de los gases invernadero. ...y en Cataluña, además, nos secamos. En nuestro país, la temperatura media de muchos lugares ha aumentado más de 1 ºC en los últimos cincuenta años, y parece que el «buen tiempo» llega antes. Las temperaturas que hace cincuenta años se registra- ban a principios de abril, se dan ahora a principios de marzo 3. En ciertos lugares, como el Pirineo central, los aumentos de temperatura media de meses como octubre en los últimos veinte años son realmente extraordinarios, casi increíbles, de hasta 4 ºC. A pesar de que la precipitación no ha disminuido en las últimas décadas 3.4, el aumento de la temperatura causa una mayor evapotranspiración, de modo que muchas localidades y regiones mediterráneas son actualmente más cálidas y secas que en décadas anteriores. En el observatorio de Roquetes, durante el siglo XX, la evapotranspiración potencial ha aumentado 13 mm y la humedad relativa ha disminuido un 0,85 % por década 4. Y a pesar de que las predicciones climáticas, especialmente las relativas a la precipitación, resultan extremadamente complejas a escala local y regional, los 1-3 °C de incremento en las temperaturas previstas por muchos modelos de circulación mundial en la región mediterránea para mediados del siglo XXI harán aumentar todavía más la evapotranspiración. Los ciclos vitales están cambiando... Más cosas que todo el mundo ya sabe. Nuestra actividad y la actividad de todos los organismos vivos se encuentra sumamente influida por la temperatura. Sólo podemos esperar que esta actividad sufra alteraciones. No es de extrañar, pues, que el calentamiento se haya traducido ya en cambios significativos en los ciclos vitales de plantas y animales5. Recordemos que el paso por las distintas fases depende, entre otros factores, de la temperatura acumulada, de lo que los biólogos llaman grados-día, es decir, del total de energía requerida por un organismo para desarrollarse y pasar de una fase a otra de su ciclo vital. Las pruebas de las alteraciones en los ciclos vitales son fácilmente observables por todo aquel que siga la naturaleza y tenga unos años, y de hecho ya se han descrito en varias regiones de todo el mundo, desde los ecosistemas fríos y húmedos hasta los cálidos y secos, observando los registros fenológicos disponibles. Dichos cambios fenológicos (la fenología es la ciencia que estudia los ciclos vitales de los organismos) se han convertido en el síntoma más claro de que el cambio climático ya afecta a la vida. Nuestro país es uno de los lugares donde los cambios observados son más importantes3. Pero observaciones como las aquí descritas también las encontramos, y con resultados comparables en el resto del mundo, a pesar de que predominan en los países ricos, pues cuentan con un mayor número de investigadores y más tradición científica5. En Cataluña, las hojas de los árboles brotan actualmente una media de unos veinte días antes. Por ejemplo, el manzano, el olmo o la higuera parecen sacar las hojas con un mes de antelación, y el almendro y el chopo, unos quince días antes, aunque existen otros, como el castaño, que parecen inmutables ante el cambio de temperatura (seguramente dependen más de otros factores como el fotoperíodo o la disponibilidad hídrica). Por otro lado, las plantas también están floreciendo y fructificando, como media, diez días antes que treinta años atrás. Y los ciclos vitales de los animales también están alterados. Por ejemplo, la aparición de insectos, que pasan por los diferentes estadios larvarios más rápidamente en respuesta al calentamiento, se ha avan- 69 zado once días. Los amantes de las mariposas lo habrán notado. Aparecen antes y son más activas. Toda esa actividad prematura de plantas y animales puede ponerlos en peligro por las heladas tardías. Pero también la frecuencia de esas heladas ha cambiado; ha disminuido en este ambiente cada vez más cálido. Por ejemplo, en Cardedeu tenían del orden de sesenta heladas anuales hace cincuenta años y actualmente han pasado a tener del orden de veinte, y por lo tanto también ha disminuido el riesgo de daños en las hojas y flores jóvenes. También en el mar se han observado incrementos en la duración y la abundancia de fitoplancton en zonas donde ha habido un progresivo calentamiento del agua entre 1948 y 19955. …y se producen alteraciones en las comunidades... Todos estos cambios no son simples indicadores del cambio climático. Tienen una importancia ecológica crítica, ya que afectan a la habilidad competitiva de las distintas especies, a su conservación y, por lo tanto, a la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas. Como la naturaleza no es homogénea, las respuestas al calentamiento son diferentes en función de la especie (e incluso de los individuos). Por ejemplo, el aliso y la ginesta florecen con más de un mes de antelación, las amapolas lo hacen quince días antes, las encinas una semana, el olivo no se inmuta y el pino piñonero incluso tarda unos días más. Estas respuestas tan heterogéneas al cambio climático pueden producir importantes desincronizaciones en las interacciones entre las especies, por ejemplo entre las plantas y sus polinizadores, o entre las plantas y sus herbívoros, y alterar así la estructura de las comunidades. Un ejemplo paradigmático de las desincronizaciones entre niveles tróficos lo encontramos en lo que les ocurre a las aves migratorias. El cambio climático parece que también ha alterado sus hábitos. Debido al avance en la floración y fructificación de las plantas y en la aparición de los insectos, y, por lo tanto, el avance en la disponibilidad de comer para las aves, se esperaría una llegada más tempranera de las aves migratorias. Y, a pesar de todo, la llegada de ciertas aves tan comunes y populares como el ruiseñor, la golondrina, el cuclillo o la codorniz parece que se está retrasando una media de dos semanas con respecto a treinta años atrás. El retraso seguramente viene determinado por el cambio climático que afecta al lugar desde donde parten, las regiones subsaharianas, o a las regiones que cruzan en su ruta migratoria. Así, la sequía y la deforestación del Sahel, y la consiguiente falta de alimento, pueden dificultar la preparación de su viaje y favorecer esa llegada más tardía. Todos estos cambios pueden representar una amenaza para ciertas aves migratorias que llegan en un momento inapropiado para explotar el hábitat, ya que deben competir con las especies que se han quedado durante el invierno y se encuentran en mejor estado competitivo. De hecho, el declive en el número de dichas aves migratorias que llegan a Europa en los últimos años puede ser consecuencia de ello. Por otro lado, existen especies antiguamente migratorias que aprovechan que nuestro invierno es cada vez más suave y ••••••••••••••••••••••••••••••••••• ya no se van de la Península. Es el caso de la abubilla o de las cigüeñas. … y en la actividad de los ecosistemas y la biosfera. Cuando observamos los cambios fenológicos a escala mundial5 descubrimos alteraciones tan importantes como el aumento del 20 % de la actividad biológica de nuestro planeta en los últimos treinta años, debido en buena medida a la prolongación del período productivo. Lo apreciamos tanto en las imágenes de los satélites de observación de la Tierra como en los datos de concentración atmosférica de CO2. Para efectuar un seguimiento de las masas vegetales desde el espacio se utiliza un índice de vegetación normalizado, el NDVI, acrónimo anglosajón de uso gene- ralizado también en nuestro país y ya casi plenamente incorporado a nuestra lengua. Dicho índice se basa en el cociente entre la radiación infrarroja y la roja que la superficie terrestre refleja hacia el espacio. Cuanto mayor es ese cociente, mayor es la biomasa verde. Pues bien, ese NDVI corrobora los datos fenológicos de los observadores terrestres y muestra como en los últimos veinte años la estación de crecimiento de los vegetales se ha alargado dieciocho días en Eurasia y eso se ha traducido en un aumento de la biomasa verde, como mínimo a latitudes superiores a los 40º. El incremento de la productividad vegetal de las últimas décadas, que habíamos atribuido al efecto fertilizador del CO2 y de las deposiciones de nitrógeno puede ser debido también en parte al aumento de la temperatura y a la prolongación de la estación de crecimiento (actividad vegetativa). 70 Todo ello también viene corroborado por los datos de concentración atmosférica de CO2, que nos muestran un aumento de la oscilación estacional de CO2 en las últimas décadas, debido a la mayor disminución primaveral de la concentración de CO2. Esa prolongación de la estación de crecimiento desempeña un papel muy importante en la fijación mundial del carbono, en la cantidad de CO2 de la atmósfera, y en los ciclos del agua y de los nutrientes y, por lo tanto, tiene consecuencias muy importantes en el funcionamiento de los ecosistemas, y en el balance de C, en la actualidad tan importante a la luz de los protocolos de Kioto. ••••••••••••••••••••••••••••••••••• Otros cambios en nuestros ecosistemas Los ecosistemas mediterráneos presentan una gran variabilidad climática, una importante complejidad topográfica, unos marcados gradientes en los usos del suelo y en la disponibilidad de agua, y una gran biodiversidad. Con toda probabilidad, por todo ello son especialmente sensibles a los cambios atmosféricos y climáticos, y también a los demográficos, económicos y de los usos del suelo. El cambio climático aumenta el estrés hídrico de la vegetación, que a menudo vive al límite de sus posibilidades, como en el caso de algunos encinares y pinares, que presentan tasas de evapotranspiración iguales a las de precipitación. Aparte de acentuar la escasa disponibilidad de agua, el calentamiento acentúa otros rasgos característicos de nuestros ecosistemas como los incendios forestales o la emisión de compuestos orgánicos volátiles. Sequía, incendios, emisión de compuestos orgánicos volátiles y nitratos en el agua De los efectos de períodos cálidos y secos tenemos un ejemplo reciente en el caluroso y seco 1994. Ese episodio afectó profundamente a la vegetación mediterránea. Las encinas, por ejemplo, se secaron en muchas localidades y lo hicieron en mayor o menor grado dependiendo del tipo y la profundidad del suelo, así como de la orientación de las pendientes (6). Estudios isotópicos con C13 y N15 mostraron que, durante los años posteriores, esos encinares quedaron afectados, se redujo el agua de la que podían disponer y se favoreció la pérdida de nutrientes del suelo, una consecuencia secundaria grave teniendo en cuenta que estos ecosistemas suelen ser limitados por causa de los nutrientes. Unas condiciones más cálidas y más áridas, junto con otros fenómenos relacionados con el cambio global, como el incremento de la biomasa y de la inflamabilidad asociado al aumento del CO2, y los cambios en los usos del suelo, como el abandono de tierras de cultivo seguido de un proceso de forestación y acumulación de combustible, aumentan la frecuencia y la intensidad de los incendios forestales. Los incendios, cuya frecuencia se ha intensificado a lo largo del siglo XX4, constituyen ya una de las perturbaciones más importantes en los ecosistemas mediterráneos 7. A pesar de la complejidad de la relación vegetaciónfuego, los efectos sobre la vegetación son bastante previsibles. Por ejemplo, si aumenta el número de incendios, aumentará la expansión de las especies heliófilas, intolerantes a la sombra y que requieren espacios abiertos. Sin embargo, disminuirá la presencia de las ombrófilas, y los fuegos acabarán por mantener comunidades en fases sucesionales tempranas 7. El aumento de temperatura también incrementa exponencialmente la emisión de compuestos orgánicos volátiles, que afectan de forma importante a la química atmosférica y al clima a través de la formación de ozono y aerosoles o la oxidación del metano8. Las emisiones proceden de la difusión de los COV en un gradiente de presión de vapor desde los tejidos con alta concentración en el aire circundante, donde las concentraciones son bajas a consecuencia de la extrema reactividad de los COV. Por lo tanto, las emisio- nes son controladas por los factores que alteran la concentración tisular, la presión de vapor o la resistencia a la difusión hacia la atmósfera. La temperatura incrementa de forma exponencial la emisión de estos COV al activar su síntesis enzimática y su presión de vapor y al disminuir la resistencia a la emisión. Por otro lado, la sequía reduce las emisiones a consecuencia de la falta de carbohidratos y ATP, y de la disminución de la permeabilidad de la cutícula en el intercambio gaseoso. Por lo tanto, habrá que ver cuál es el desenlace final de ese antagonismo entre calentamiento y sequía en una cuestión tan importante desde el punto de vista ambiental como es la emisión biogénica de COV. Recordemos que los procesos biogeoquímicos dependen de la temperatura y que, entre ellos, podemos citar uno que es ahora preocupante en muchas comarcas catalanas: la progresiva eutrofización, enriquecimiento en nutrientes, sobre todo nitratos, de las aguas de los pozos. Va unida en muchos casos al exceso de purín, pero el aumento de temperatura o las sequías no son del todo ajenos a ese fenómeno. El calentamiento aumenta la mineralización, y la sequía impide el consumo de nutrientes por parte de las plantas y facilita las pérdidas del sistema cuando llegan las lluvias. Otro ejemplo de alteración biogeoquímica lo encontramos en la estimulación de la descomposición por el calentamiento. La falta de agua, por el contrario, la hace más lenta. Será preciso estudiar el balance de la interacción de esos dos factores sobre el ciclo de la materia y el funcionamiento de nuestros ecosistemas mediterráneos. Cambios de estructura, migraciones, desertización Todos estos cambios funcionales pueden acabar afectando a la estructura de los ecosistemas. Así, a largo plazo, y si se repiten a menudo fuertes sequías como la de 1994, pueden producir cambios importantes en la composición y la estructura del bosque mediterráneo. Los falsos aladiernos, por ejemplo, podrían llegar a desplazar a las encinas en un clima más seco y cálido, pues son más eficientes en el consumo de agua, en la eliminación del exceso de radiación y en la conductividad hidráulica cuando la disponibilidad hídrica es baja9. La fuerte sequía de 1994 dañó gravemente numerosos bosques y matorrales de la península Ibérica (un 80 % de las 190 localidades peninsulares estudiadas presentaban especies dañadas). El grado de afectación fue diferente según el tipo funcional y la historia evolutiva de las distintas especies10. Los géneros mediterráneos, Lavandula, Erica, Genista, Cistus y Rosmarinus, en su mayoría arbustivos y evolucionados en unas condiciones climáticas mediterráneas, es decir, con posterioridad a los 3,2 millones de años del plioceno, quedaron aparentemente más afectados por la sequía que los géneros evolucionados con anterioridad, esto es, Pistacia, Olea, Juniperus, Pinus y Quercus, mayoritariamente árboles. Aun así, los géneros mediterráneos se recuperaron mucho mejor después de unos años de mayor disponibilidad hídrica. Un género alóctono como el Eucalyptus se vio muy dañado por la sequía y no se recuperó en los años sucesivos. Los géneros mediterráneos del post- 71 plioceno parecen mejor adaptados para responder a un ambiente no fácilmente predecible, con una gran variabilidad estacional e interanual y sujeto a perturbaciones frecuentes. Entender estas respuestas es importante para prever la futura composición de las comunidades, de seguir el cambio climático. ¿Hasta qué punto tienen las plantas y los animales mediterráneos capacidad para adaptarse o aclimatarse rápidamente a estos cambios del clima? Desde un punto de vista evolutivo, las especies tienden a ser bastante conservadoras y a responder a las perturbaciones más con la migración que con la evolución. En las montañas, las especies pueden responder al cambio climático migrando verticalmente en distancias cortas (por ejemplo, son suficientes 500 metros para contrarrestar un aumento de 3 °C). El planeta y nuestras regiones ya han visto numerosos movimientos de formaciones vegetales, de distribución de los biomas en respuesta a cambios climáticos pretéritos. Pero aún no existen muchas pruebas de la respuesta al calentamiento actual. Cabe recordar que estos procesos requieren tiempo. De todos modos, hemos comparado, recientemente y junto con Martí Boada11, la distribución de la vegetación actual del Montseny con la de 1945 y hemos podido apreciar una progresiva substitución de los ecosistemas templados (los hayedos) por los mediterráneos (encinares). Además, los hayedos se han desplazado en altura unos 70 metros hasta llegar a las máximas altitudes (1.600-1.700 metros). También las landas de brecina están siendo reemplazadas por las encinas a altitudes medias, de forma que la encina se encuentra ya en alturas tan inesperadas como los 1.400 metros. Las condiciones progresivamente más cálidas y áridas, pero también los cambios de usos del suelo, principalmente el abandono de la gestión tradicional, como la práctica desaparición de los incendios asociados a la ganadería (actualmente están prohibidos en el parque del Montseny), se encuentran en la base de dichos cambios, en un ejemplo paradigmático de cómo interactúan los diferentes componentes del cambio global. Los estudios paleoecológicos apuntan a que muchas especies vegetales pueden migrar con suficiente rapidez como para adaptarse al cambio climático, pero sólo si existen ecosistemas contiguos no perturbados, lo que nos recuerda la importancia de la fragmentación de los ecosistemas naturales como otro factor del cambio global. Y la fragmentación es elevada en muchas zonas de nuestro país. Basta con observar una foto aérea de las comarcas de la provinciaBarcelona. En cuanto a las montañas, la migración hacia mayores altitudes conlleva una reducción concomitante en el área total de cada hábitat, con lo cual las especies con un mayor requerimiento de área pueden extinguirse. Estos efectos del calentamiento no deben extrañarnos, pues todos sabemos que los regímenes climáticos determinan la distribución de las especies y de los biomas a través de los dinteles específicos de cada especie en cuanto a la temperatura y la disponibilidad de agua. Y estas circunstancias no sólo afectan a las plantas: los animales no son menos sensibles a ellas. Al contrario, dada su movilidad, responden más rápidamente. Se han documentado bastantes desplazamientos de especies animales relacionados con el ••••••••••••••••••••••••••••••••••• clima. Durante el siglo pasado, se han descrito desplazamientos de 35 a 240 km hacia el polo en 34 especies de mariposas europeas, incluyendo algunas «catalanas» 12. Cuando existe todavía más déficit hídrico, en las zonas semiáridas de algunos lugares del país y sobre todo en las zonas del sureste de la Península, la vegetación todavía se recupera con más lentitud después de sequías múltiples y prolongadas y/o de incendios. Esto es así porque lleva largo tiempo formar nueva biomasa y porque a menudo tiene lugar una degradación del suelo, especialmente si se produce sobreexplotación durante los períodos secos o recurrencia de los incendios. De este modo se facilita la erosión y, en casos extremos, se puede llegar a la desertización, un problema presente ya en zonas donde los suelos de los ecosistemas degradados son incapaces de retener el agua aportada por las tormentas ocasionales y extremas de otoño, las cuales provocan avenidas y aumentar la erosión. En cualquier caso, las predicciones sobre la situación de los ecosistemas mediterráneos en las próximas décadas requieren un mejor conocimiento de sus respuestas a los cambios climáticos y de las predicciones regionalizadas del clima y los usos del suelo. Aún nos hallamos lejos de contar con todo ello debido a la variabilidad e imprevisibilidad inherentes al sistema climático en el plano regional. Será preciso también recordar que es muy probable que los cambios y las respuestas no sean simplemente lineales. Tampoco hay que olvidar que la región mediterránea vive, además del cambio climático y atmosférico, tal y como se ha señalado, el abandono de tierras de cultivo y la fragmentación de los ecosistemas como dos grandes cambios en los usos del suelo. Con todo ello, podemos prever que, de continuar las cosas como hasta ahora, en las próximas décadas será fácil que existan más ecosistemas en fases sucesionales tempranas y de menor complejidad ecológica. Y, por supuesto, el calentamiento también afecta a los humanos, una especie muy particular... pero una especie más. Finalmente, nos podemos preguntar si nosotros, los humanos, también notamos el cambio climático. El cambio climático nos afecta en la medida en que afecta a los ecosistemas y al entorno en el que vivimos, como una especie más, distinta del resto, pero una más. Nos afecta de forma distinta, tal y como hemos visto que les ocurre a las diferentes especies de plantas y animales, dependiendo de nuestra exposición, sensibilidad y capacidad de adaptación. Por lo tanto, el efecto varía con nuestra localización geográfica y nuestras condiciones sociales, económicas y ambientales. Como siempre, los más perjudicados son los países más pobres. Por un lado, porque sus economías dependen sobre todo de actividades como la agricultura, que son muy sensibles al cambio climático. Por otro lado, porque tienen poca capacidad para adaptarse a cambios como el aumento del nivel del mar o la sequía y, además, no poseen recursos sanitarios adecuados para poder reducir el riesgo creciente de enfermedades relacionadas con el cambio climático, como la malaria. Dentro de la rica Europa, las zonas mediterráneas o las regiones árticas parecen las más vulnerables. Los ciudadanos más afectados son los que desarrollan las actividades más sensibles al clima (agricultores, trabajadores forestales, hoteleros o pescadores, por ejemplo), y los que viven en deltas, áreas costeras o pequeñas islas con mayor riesgo de inundaciones y de desplazamientos por subida del nivel del mar y por inundaciones. Aquí, en nuestro país, disminuye la humedad del suelo y el suministro de agua, con los consiguientes problemas para la agricultura, el riesgo de incendios o el turismo. Las altas temperaturas y las olas de calor pueden afectar a los tradicionales destinos turísticos de verano, y las condiciones menos seguras de nieve en las estaciones de esquí pueden perjudicar a nuestro turismo de invierno. A modo de ejemplo, los agricultores ven y van a ver como el calentamiento afecta a la idoneidad de los cultivos que crecen en sus tierras, el potencial de cosecha, la duración de la estación de crecimiento, el riesgo de helada, la epidemiología de las plagas, la distribución y la cantidad de los tratamientos con pesticidas, la calidad de los productos, etc. Los aspectos sanitarios no quedan al margen del cambio climático. Por ejemplo, al avanzarse la aparición del polen y aumentar su producción, se acentúan las alergias. Parece que también se incrementa el número de personas expuestas a la transmisión de enfermedades cuyos vectores son sensibles al calentamiento. Entre dichas enfermedades destacan la malaria y el dengue, sin olvidar la encefalitis transmitida por mosquitos, la leishmaniosis o el cólera. También hay que tener en cuenta que las olas de calor que probablemente vamos a sufrir tendrán su mayor impacto en la población urbana, sobre todo en las personas mayores o enfermas. Por el contrario, unos inviernos más cortos y más suaves sefuramente disminuiran la mortalidad invernal. Los ejemplos mencionados nos recuerdan que es muy probable que el cambio climático afecte al bienestar de los ciudadanos, a la distribución de la riqueza y a las oportunidades de desarrollo. Y como estas cuestiones preocupan, o como mínimo deberían preocupar a la sociedad, es preciso emprender políticas y prácticas ciudadanas que ayuden a mermar el progresivo calentamiento y sus consecuencias. Con toda seguridad estas iniciativas van a quedar recogidas en otros artículos del presente volumen. Estudios en el tiempo y el espacio Para conocer mejor en qué grado se ven alterados el funcionamiento y la estructura de los ecosistemas mediterráneos, son necesarios nuevos estudios cuyas condiciones experimentales se acerquen en lo posible a las naturales, y hay que aprovechar los avances tecnológicos para poder aplicarlos en las distintas escalas temporales y espaciales que nos puedan dar una idea del alcance de la modificación de los procesos. Los estudios paleoecológicos de testimonios sedimentarios nos muestran los cambios ecosistémicos asociados a los cambios climáticos de épocas pasadas como el holoceno reciente. Destacan las transiciones desde períodos húmedos a secos, con cambios extremos de vegetación y procesos erosivos como 72 el que tuvo lugar después del óptimo climático de hace 5.000-6.000 años, especialmente evidente en zonas áridas y cálidas como las del sur de la Península Ibérica o, más cerca de nosotros, en Menorca y Mallorca13. Los estudios de épocas más recientes, los últimos siglos, llevados a cabo con materiales de herbario recolectados en los territorios de habla catalana han mostrado cambios en la fisiología de la vegetación producidos en los tres últimos siglos en paralelo a los cambios atmosféricos y climáticos. Se ha comprobado, por ejemplo, que en este período la densidad estomática ha disminuido un 21 % y la discriminación del C13 un 5,2 % en el conjunto de catorce especies estudiadas, lo que indica una posible adaptación a las condiciones más cálidas y áridas de la actualidad mediante una mayor eficiencia en el uso del agua. Aparte de experimentar en condiciones lo más naturales posible y de utilizar herramientas paleoecológicas e históricas, los estudios del cambio global y sus efectos requieren ir ascendiendo sucesivamente en la escala espacial desde la hoja hasta el ecosistema, la región y el globo entero. Para estudiar qué ocurre a escala regional y planetaria se utilizan técnicas de teledetección. Estas técnicas se basan en el hecho de que la luz reflejada, después de incidir en un material, presenta diferentes características dependiendo tanto del tipo de material como de su estado14. Los espectrorradiómetros instalados en aviones o en satélites pueden medir la biomasa verde por la proporción de radiación reflejada en el infrarrojo y en el rojo. De esta forma, se estudia la evolución de las masas vegetales año tras año. Sin embargo, la estricta estimación de la biomasa, a pesar de su gran interés, no satisface completamente las necesidades de los ecólogos. Interesa medir, no sólo la biomasa, sino también el funcionamiento de la vegetación y, si es posible, el de los ecosistemas. En la actualidad contamos con espectrorradiómetros más sensibles, capaces de medir nanómetro a nanómetro y aportar así información sobre el contenido hídrico y la fisiología de la vegetación14. Todo ello reviste un especial interés, por ejemplo, para el estudio de los ecosistemas mediterráneos, con la biomasa foliar verde todo el año. Las nuevas herramientas nos permiten apreciar la práctica inactividad del encinar o de los pinares en verano o su máxima actividad en primavera, cuando hay agua disponible. Así pues, es importante no desaprovechar las nuevas posibilidades tecnológicas abiertas en el campo de la teledetección para estudiar la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas mediterráneos y los cambios que se vayan produciendo en respuesta a los cambios climáticos, y también en respuesta a otros componentes del cambio global como los cambios en los usos del suelo. Instalados en el cambio Nuestro planeta, como todos los demás, está instalado en el cambio. Un cambio que en muchas ocasiones durante la historia de la Tierra ha sido espectacular, mucho más que el que ahora conocemos como «cambio global». De todas formas, la mayoría de estos grandes cambios se han producido a escala geológica, muchas veces de millones de años, mientras que el actual es distinto, porque es un cambio acelerado ••••••••••••••••••••••••••••••••••• El pasado es una de las claves del futuro Antoni Rosell i Melé Instituto de Ciencias y Tecnologías Ambientales, Universidad Autónoma de Barcelona Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados que se está produciendo en pocas décadas1. Y es importante recordar que todos los cambios descritos en las últimas décadas han tenido lugar con un calentamiento que es tan sólo un tercio o menos de lo previsto para el próximo siglo. Los modelos climáticos no son perfectos, pero la casi unanimidad de todos ellos y el camino que están siguiendo las temperaturas hasta ahora hacen temer que puedan ser acertados. Es cierto que deberemos esperar a ver qué nos traen los próximos años, e incluso podría llegar a ocurrir que los modelos fallasen de algún modo (la máquina climática y la vida son inmensamente complejas, no lineales), pero cuando menos sería poco inteligente esperar sin actuar, a ver si el calor, la sequía y las lluvias torrenciales desertizan nuestras tierras o el mar se traga el delta del Ebro • Referencias 1 J. Peñuelas. El aire de la vida (una introducción a la ecología atmosférica). 260 p. Ariel, Barcelona (1993). 2 IPCC. The Scientific Basis. Third Assessment Report of Working Group I. En: J.T. Houghton, D. Yihui et al. [eds], Cambridge Univ. Press, Cambridge (2001). 3 J. Peñuelas, I. Filella y P. Comas. «Changed plant and animal life cycles from 1952-2000». Global Change Biology, 8:531-544 (2002). 4 J. Piñol, J. Terradas y F. Lloret. «Climate warming, wildfire hazard, and wildfire ocurrence in coastal eastern Spain». Climatic Change, 38:345-357 (1998). 5 J. Peñuelas y I. Filella. «Phenology: Responses to a warming world». Science, 294: 93-795 (2001). 6 J. Peñuelas, I. Filella, F. Lloret, J. Piñol y D. Siscart. «Effects of a severe drought on water and nitrogen use by Quercus ilex and Phillyrea latifolia». Biologia Plantarum, 43:47-53 (2000). 7 J. Terradas. Ecologia del foc. Proa, Barcelona (1996). 8 J. Peñuelas y J. Llusià. «The complexity of factors driving volatile organic compound emissions by plants». Biologia Plantarum, 44:481-487 (2001). 9 J. Peñuelas, I. Filella, J. Llusià, D. Siscart, J. Piñol. «Comparative field study of spring and summer leaf gas exchange and photobiology of the mediterranean trees Quercus ilex and Phillyrea latifolia». Journal of Experimental Botany, 49:229-238 (1998). 10 J. Peñuelas, F. Lloret y R. Montoya R. «Drought effects on mediterranean vegetation and taxa evolutionary history». Forest Science, 47:214-8 (2001). 11 J. Peñuelas y M. Boada. 2002. «Biome shift in the Montseny mountains in response to climate change». Global Change Biology (2002), submitted. 12 C. Parmesan, N. Ryrholm, C. Stefanescu, J.K. Hill, C.D. Thomas, H. Descimon, B. Huntley, L. Kaila, J. Kullberg, T. Tammaru, W.J. Tennent, J.A. Thomas y M. Warren. «Poleward shifts in geographical ranges of butterfly species associated with regional warming». Nature, 399:579-583 (1999). 13 J. Peñuelas. «Cambios atmosféricos y climáticos y sus consecuencias sobre el funcionamiento y la estructura de los ecosistemas terrestres mediterráneos». Ecosistemas mediterráneos. Análisis funcional, AEET, CSIC Press., Granada, p. 423-455 (2001). 14 J. Peñuelas y I. Filella. «Visible and near-infrared reflectance techniques for diagnosing plant physiological status». Trends in Plant Science, 3:151-156 (1998). 73 Desde la perspectiva de la paleoclimatología —estudio del clima de períodos geológicos e históricos anteriores a la invención de los aparatos de medición meteorológicos— el autor describe los principales aspectos de la evolución del clima que ha tenido lugar durante los últimos 500.000 años. Nos muestra cómo ha ido cambiando el clima sin la intervención humana y aporta también un enfoque histórico a los cambios recientes que sí están relacionados con la actividad humana. ¿Quién no se ha hecho, ha leído u oído a alguien plantear preguntas como éstas?:«¿ Son normales estos cambios de tiempo: los fuertes vientos de levante, granizadas, sequías...? ¿Realmente está cambiando el clima de tal modo que ya no volveremos a ver el tiempo de nuestra infancia: aquellas nevadas copiosas o los veranos balsámicos...? A partir de ahora, agarrémonos fuerte; no se sabe lo que puede pasar. Y si es así, ¿por qué cambia el clima y quién tiene la culpa? ¿Es el incremento de los gases de efecto invernadero? Y los americanos con la gasolina tan barata y unos coches tan grandes... ¡eso sí que es derrochar! O el vecino que va cada día a trabajar en coche y contamina más que yo... ¡qué cara! ¿Quién pondrá solución a todo eso? Los políticos nunca hacen nada, y los científicos no hacen más que pedir dinero para no entender nada... y Kioto... ¡menudo show! Los que van a este tipo de cosas sólo dan vueltas por el mundo haciendo reuniones y, en el fondo, ¡nadie hace nada! Eso del clima es muy complicado.» Parece que todo el mundo está de acuerdo con esta última afirmación. Todas estas preguntas tienen difícil respuesta. La razón es que sabemos muy poco acerca de por qué cambia el clima. Aunque lo que ocurre fundamentalmente es que no entendemos por qué tenemos el clima que tenemos hoy en día en cualquier parte del mundo. Para ser precisos, me refiero a saber por qué, por ejemplo, las temperaturas medias de Barcelona, o del planeta, no son 2,5 o 10 grados más altas o más bajas, tal y como ha sucedido en diversos períodos del pasado reciente de la Tierra. O por qué Groenlandia y la Antártida están casi completamente cubiertas de hielo de una forma, al parecer, permanente, cuando no siempre ha sido así. O por qué el Sáhara es actualmente un desierto y no lo era hace más de 6.000 años. O por qué cada pocos años tiene lugar el fenómeno de «El Niño», en el cual las temperaturas del mar cerca de Perú aumentan y tienen consecuencias que repercuten en todo el mundo. O por qué respiramos un aire con una cantidad determinada de gases de efecto invernadero y no la mitad o el doble de concentración como ocurría hace miles o millones de años. Es decir, desde que la Tierra se formó, descubrit qué es lo que ha llevado el planeta a ser como es ahora y, particularmente, a tener el clima actual. Y si el clima ha cambiado sin haber habido humanos por medio, ¿por qué no puede continuar haciéndolo? De hecho, seguro que cambiará el clima, pero lo que no se entiende del todo es por qué y cuándo cambiará exactamente. ••••••••••••••••••••••••••••••••••• Obtener respuestas a estas y otras preguntas parecidas es necesario, pero no sólo para satisfacer la curiosidad de los académicos. Hay que responderlas para dirigir las preguntas que se planteaban al principio del artículo, y para poder sopesar la influencia de nuestras actividades sobre el clima. Si no sabemos de dónde venimos, ¿podemos saber dónde estamos o adónde vamos? Muchos científicos creen que no, y por eso se invierten dinero y esfuerzos para estudiar el paleoclima (definido en el Gran Diccionario de Lengua Catalana como «el clima de períodos geológicos e históricos anteriores a la invención de los aparatos destinados a las medidas meteorológicas») y adivinar cómo ha cambiado y por qué lo ha hecho de forma natural. En este artículo se exponen brevemente algunos aspectos de la evolución del clima durante casi los últimos 500.000 años y un poco más allá, sobre todo en lo que se refiere a cambios de temperatura y a uno de los gases principales del efecto invernadero, el dióxido de carbono. Mi intención es mostrar cómo cambia el clima sin que intervengan los humanos y ofrecer una perspectiva histórica sobre los cambios que han ocurrido recientemente y que, por tanto, están potencialmente relacionados con las actividades humanas. En palabras de Winston Churchill: The further backward you can look, the further forward you are likely to see. «Cuanto más atrás puedas mirar, más adelante es probable que veas». Cómo se estudia el paleoclima En primer lugar debemos preguntarnos qué es el clima. Sencillamente, es el promedio del tiempo meteorológico en un lugar determinado del planeta. O, dicho de otro modo, el tiempo que esperamos que haga durante un mes, año, década, siglo, etc. Por ejemplo, las variaciones de temperatura, presión atmosférica, humedad, viento, precipitaciones y otras variables meteorológicas durante los últimos 50 años en Cataluña vendrían a definir el clima del país. Los cambios en los valores de estas variables ayer o la semana pasada no representan cambios en el clima sino la variabilidad atmosférica o del tiempo meteorológico. Asimismo, hay que distinguir entre lo que 74 es una variable que caracteriza el clima, como la temperatura, y un factor de cambio del clima (forcing en inglés), como la composición de la atmósfera en cuanto a gases de efecto invernadero. Los cambios en la temperatura nos darán indicios de que el clima puede estar cambiando, mientras que los cambios del dióxido de carbono no necesariamente indican que el clima tenga que cambiar. En primer lugar, debemos establecer relaciones de causa-efecto. Una forma de hacerlo es mirar la relación a través del tiempo de variables que caractericen el clima directamente (p. ej. la temperatura) o indirectamente (p. ej. la presencia de hielo en el continente depende en parte de la temperatura, pero también de variables como la precipitación), con factores de cambio como la composición de la atmósfera. Como hasta hace pocos años no se han empezado a tomar este tipo de medidas, las series temporales disponibles son demasiado cortas para mostrar la variabilidad real del clima, especialmente a escala planetaria. Estudiando cómo era el clima años atrás, hace miles o decenas de millones de años, podemos extender estas series temporal y espacialmente, y también podemos intentar buscar épocas análogas a la actual y ver cómo las variables del sistema climático van evolucionando mientras diversos factores de cambio varían. Por ejemplo, hace 400.000 años, durante lo que se conoce como estadio isotópico 11, se cree que las condiciones del sistema climático eran bastante parecidas a las del período actual. Alternativamente, se puede intentar identificar un período del pasado en el que los valores de dióxido de carbono fueran tanto o más elevados que los actuales para ver cuáles son los valores de las variables climáticas en un mundo con un fuerte efecto invernadero (los llamados greenhouse worlds en inglés). Se cree que estas condiciones se han dado varias veces durante el Fanerozoico (los últimos 550 millones de años), la última de las cuales tuvo lugar probablemente durante la transición entre los períodos geológicos del Paleoceno y el Eoceno, hace unos 57 millones de años... Ahora bien, eso es más bien un dicho que un hecho, ya que es muy difícil reconstruir los climas del pasado y, especialmente, de forma cuantitativa. Está bien saber que en el último período glaciar hacía más frío que ahora (su máximo tuvo lugar hace entre 18.000 y 24.000 años), pero es más útil averiguar en qué medida era mayor el frío en las diferentes zonas del planeta, ya que no todas ellas responden del mismo modo a los factores de cambio. Por ejemplo, una erupción volcánica en la zona ecuatorial puede contribuir al enfriamiento de los dos hemisferios de la Tierra por el efecto de los aerosoles que se forman y se dispersan por todas partes y reflejan la luz del Sol. Sin embargo, si la erupción tiene lugar en Islandia, en gran medida sólo afectará al hemisferio norte, puesto que, debido a la circulación atmosférica, los aerosoles volcánicos no llegarán al hemisferio sur. La reconstrucción paleoclimática cuantitativa es, de hecho, un campo de investigación muy reciente, que desde los años setenta se ha ido desarrollando rápidamente. Como los aparatos de medición de temperatura, humedad, etc., hace relativamente muy poco tiempo que se han inventado y utilizado, ha sido necesario dar con métodos indirectos (datos proxy) para estimar estas variables en tiempos pasados. Lo que hay que ••••••••••••••••••••••••••••••••••• hacer en primer lugar es encontrar un registro temporal del que se pueda extraer algún tipo de información climática, como los sedimentos marinos o lacustres, que se han depositado de una forma constante durante miles o millones de años, aunque también se estudian los anillos de crecimiento de los árboles, corales o hielos de los glaciares y de los casquetes polares, entre otros materiales o depósitos, unos más exóticos que otros. Para mí, la palma de la imaginación se la lleva un estudio de medición de isótopos del cloro en restos de orina fósil encontrados en madrigueras de ratas del desierto de Nevada, Estados Unidos, para reconstruir los cambios que se dieron en los rayos cósmicos, lo cual sirve para datar archivos sedimentarios (Plummer et al., 1997). Cabe decir que cuanto más queremos retroceder en el tiempo, más difícil resulta el estudio, ya que es más complicado encontrar registros continuos válidos a partir de los cuales podamos interpretar sus propiedades de una forma más precisa, por ejemplo debido al dinamismo de la Tierra, que destruye los registros paleoclimáticos eventualmente mientras se crean otros nuevos. De esta forma, aunque haga decenas de millones de años que la Antártida está cubierta de hielo, la edad máxima de dicho hielo no sobrepasa el medio millón de años debido al dinamismo glaciar, que hace que el casquete polar esté en constante movimiento y que acabe vertiéndose al océano. Los sedimentos marinos también son eventualmente «destruidos» o transformados en las zonas de subducción en los márgenes continentales. Muchos lagos de grandes dimensiones son también de formación «reciente», como por ejemplo el lago Baikal de Siberia, la edad de cuyos sedimentos es probable que no sobrepase los 25.000.000 de años. Además, cuanto más antiguas son las muestras que se estudian, más difícil resulta datarlas con precisión. El método más extendido y más preciso, la datación por carbono 14, sólo es aplicable para datar muestras que contengan carbono, evidentemente, aunque su antigüedad no puede superar los 55.000-60.000 años. Para datar materiales más antiguos existen diversas técnicas, pero o no miden edades absolutas o su error hace que no se puedan resolver cambios climáticos de menos de unos cuantos miles de años. En comparación, el error del método del carbono 14 se sitúa alrededor de unas decenas de años. Los métodos de paleorreconstrucción también tienen limitaciones intrínsecas. Por ejemplo, un modo de reconstruir las temperaturas del aire consiste en asociar la distribución actual de plantas y su polen a los regímenes climáticos y los márgenes de temperatura dominantes de la Tierra. Si se analiza el polen en una muestra antigua, entonces se intenta relacionar su composición con una distribución parecida que exista actualmente en alguna zona del planeta y, a partir de ello, se deducen los valores de temperatura más probables en que vivieron las plantas que produjeron ese polen fósil. No obstante, si se retrocede mucho más en el tiempo, se llega a un punto en que no existía ninguna de las plantas que se encuentran hoy en el planeta. A menudo, los proxy climáticos responden a más de una variable ambiental. Una de las más utilizadas es la medida de la relación existente entre la cantidad de isótopos de oxígeno (expresada como δ18O) en los esqueletos de carbo- nato de organismos marinos. Esta medida supone principalmente dos señales climáticas combinadas. Una es una señal local, que es la temperatura del mar en la que vivían los organismos analizados. La otra es una señal global, que es el volumen de hielo continental y, por tanto, el nivel del mar. Así que en la interpretación de los datos se deben resolver ambos efectos de alguna forma. Este hecho pone en relieve que las reconstrucciones son aproximadas, con unos márgenes de error a veces desconocidos. Por ejemplo, resulta difícil entender cómo pueden afectar las relaciones ecológicas a la distribución del polen en un lugar, o cómo se ha trasladado dicho polen desde la planta que lo ha producido hasta el lugar donde se ha depositado, como podría ser el fondo del océano. Por eso, es muy importante que en los estudios paleoclimáticos se emplee más de un método de paleorreconstrucción para confirmar los resultados de una y otra técnica. Por último, debemos darnos cuenta de que, en su mayoría, las variables climáticas que se reconstruyen son sólo de alcance local. Los cambios en la temperatura de Harare, Tarragona o Nueva York serán normalmente bastante diferentes debido a la localización de estas ciudades en el planeta. Esto sinifica que debemos estudiar muchos registros de todo el mundo para forjarnos una imagen precisa de los cambios mundiales del clima. Por otro lado, los cambios en el dióxido de carbono o en el nivel del mar sí que tienen lugar simultáneamente, a efectos prácticos, a escala mundial, ya que los gases de la atmósfera se mezclan relativamente rápido y los mares y océanos, obviamente, están en su mayor parte interconectados. La estabilidad de los últimos 1.000 años y el calentamiento del siglo XX En los últimos años ha habido un gran avance en nuestra comprensión de la evolución «global» de los cambios de temperatura del aire durante los últimos 10 siglos. Uno de los estudios de referencia es el de Mann y otros (1999), que recogemos en el gráfico 1, obtenido gracias a la combinación de datos de temperaturas derivadas del estudio de los anillos de los árboles, testigos de hielo, corales y documentos históricos, además de termómetros de los últimos 140 años (véanse otros en http://www.ngdc.noaa.gov/paleo/recons.html). Parece bastante evidente que las temperaturas del siglo XX en el hemisferio norte han sido las más elevadas de los últimos 1.000 años, lo que hace que la década de los noventa sea la más cálida de todas, y que 1998 sea el año más cálido del milenio. Es más, la magnitud de calentamiento del siglo XX es única durante este período (0,6 ± 0,2°C), especialmente durante los períodos comprendidos entre 1919 y 1945 y entre 1976 y 2000, en los cuales las temperaturas se incrementaron a un ritmo jamás experimentado como mínimo desde el siglo XI al XIX. Los datos sobre el hemisferio sur anteriores a 1861 (desde que existen mediciones instrumentales) son muy escasos y, por tanto, no se sabe con certeza cómo evolucionaron las temperaturas desde el año 1000 en la mitad sur del mundo. El registro del gráfico 1 se ha vuelto emblemático y así lo menciona ampliamente el Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) en su último informe de 2001 (IPCC, 2001). 75 ¿A qué se debe este calentamiento? No está del todo claro, pero parece probable que no se deba a un solo factor, tanto natural como antropogénico. Los cambios en el clima se pueden dar por la variabilidad interna del sistema climático y por factores externos. La influencia de los factores externos se puede comparar utilizando el concepto de radiative forcing (energía radiante de un factor de cambio). Éste será positivo si provoca un calentamiento de la superficie de la Tierra, o negativo si provoca un enfriamiento. Los cambios en el incremento de la concentración de los gases de efecto invernadero, de la energía del Sol, el vulcanismo y la concentración de aerosoles atmosféricos afectan a la energía radiante, ya sea positiva o negativamente. Por ejemplo, la concentración de gases de efecto invernadero (véase la de dióxido de carbono en el gráfico 2) en la atmósfera de los últimos 1.000 años se ha incrementado en los últimos 200 años de forma similar a la de la temperatura del hemisferio norte (gráfico 1). Este incremento refleja el uso progresivo de combustibles fósiles en nuestra sociedad. Los gases de efecto invernadero tienen un efecto positivo en el incremento de la energía radiante. Por lo tanto, en los últimos 200 años podría haber aumentado de forma progresiva la capacidad de la atmósfera para absorber la energía del Sol, que puede haber llevado al calentamiento gradual de la superficie del planeta. Sin embargo, cabe decir que hay muchos otros factores de cambio que también han variado durante este mismo período. Por ejemplo, la concentración de aerosoles en la atmósfera se ha incrementado de forma análoga a la temperatura, debido al uso progresivo de combustibles fósiles y combustión de biomasa (p. ej. bosques o basuras) (IPCC, 2001). Su efecto sobre el clima consiste, sin embargo, en enfriar la superficie —a pesar de estar mucho más extendidos que los gases de efecto invernadero— y, por lo tanto, es difícil juzgar su peso relativo en el cambio climático. Como es ahora cuando empezamos a entender la influencia relativa de la energía radiante de los diversos factores, resulta difícil demostrar de forma concluyente que el calentamiento del siglo XX se debe sólo al incremento del dióxido de carbono y gases similares. Por ejemplo, con modelos matemáticos que simulen las variaciones de la Tierra, y comparando los resultados con cambios que se han medido, se pueden empezar a entrever las causas de los cambios principales. En el informe del IPCC de 2001 se hace especial mención de un estudio en el que se simuló matemáticamente la variabilidad de las temperaturas durante los últimos 140 años, teniendo en cuenta sólo factores de cambio naturales (variabilidad solar y vulcanismo), sólo factores antropogénicos (gases de efecto invernadero y una estimación de aerosoles), o ambos a la vez (Crowley, 2000). Mi conclusión, según como, no sorprende demasiado: la inclusión de factores antropogénicos en el modelo puede explicar gran parte de los cambios de temperatura de los últimos 140 años, pero la correlación entre los resultados del modelo y las temperaturas reales es todavía mejor si se tienen en cuenta tanto factores naturales como antropogénicos. Es más, se concluye que, aunque los factores de cambio considerados pueden explicar la mayor parte de los cambios, no se excluye la posibilidad de que otros también hayan contribuido al calentamiento del siglo XX. ••••••••••••••••••••••••••••••••••• De modo que el debate continúa, sobre todo para aclarar el peso relativo de diferentes factores de cambio y los mecanismos por los cuales actúan sobre el sistema. Por ejemplo, ¿en qué proporción se incrementará exactamente la temperatura cuando se duplique el contenido atmosférico de dióxido de carbono?, o ¿cómo responderán los ecosistemas a los cambios en el clima y la composición de la atmósfera? La inestabilidad de los últimos 400.000 años Independientemente del cambio natural, el IPCC prevé que las temperaturas medias mundiales se incrementarán entre 1,4 y 5,8 ºC de 1990 a 2100. Si es así, el ritmo al que se prevé que las temperaturas aumenten no habrá tenido parangón durante los últimos 10.000 años. Ésta es una época geológica que denominamos Holoceno y en la cual los humanos estamos teniendo nuestra edad de oro. En términos climáticos, sin embargo, este período de tiempo es bastante inusual, ya que ha sido —y continúa siendo— muy estable y largo. Algunos han señalado que esta estabilidad climática es relativa y que se han producido cambios significativos, de modo que las distintas civilizaciones humanas han podido florecer o se han ido a pique, dependiendo de si las condiciones ambientales han sido —o no— propicias (deMenocal, 2001). La norma en el sistema climático es el cambio, es decir, la inestabilidad. Los cambios de las temperaturas locales o mundiales de 2 o más grados de temperatura, en escalas de tiempo lentas (por encima de los mil años) o muy rápidas (dentro de lo que es la vida media de una persona o de un par de generaciones) han sido muy frecuentes hasta el momento, y no hay nada que haga pensar que en el futuro las cosas van a ser diferentes. Mediante el estudio de los registros fósiles, en cualquier escala de tiempo, se pone de manifiesto que el clima de la Tierra no tiene nada de estable. Esta afirmación se habría debatido profundamente hace unas décadas. Hasta la década de los noventa, se puede afirmar que el consenso general entre científicos fue que la Tierra oscila entre épocas relativamente frías (glaciaciones) y otras más cálidas (períodos interglaciares) de forma progresiva y constante, a un ritmo de entre decenas y centenas de miles de años sin ninguna perturbación notable a corto plazo. Estos cambios se suceden al mismo ritmo en el que varía la insolación (variaciones en la radiación de calor del Sol) en función de algunos parámetros astronómicos recogidos en la teoría de Milankovitch. Este matemático serbio demostró de forma convincente cómo la aparición de las épocas glaciares depende de la excentricidad de la órbita de la Tierra y de la inclinación y precesión de su eje de rotación. Estos cambios astronómicos son muy constantes y se han ido repitiendo desde hace millones de años en ciclos de 23.000, 41.000 y 100.000 años, principalmente. Si utilizamos esta teoría como base, se puede predecir, en principio, que el período interglaciar actual se acabará dentro 76 de 50.000 años y que la próxima glaciación será dentro de 100.000 años, si no se tienen en cuenta los efectos antropogénicos (Loutre y Berger, 2000). Hasta hace poco, todo parecía bastante controlado, casi como un reloj. En la década de los 60 a los 70, la preocupación general era saber cuándo sería la siguiente glaciación, aunque poca gente pensaba en el calentamiento mundial (Kukla et al., 1972). De hecho, desde hace unos 6.000 años, las temperaturas del mar y la tierra han ido descendiendo, lo que ya es perceptible en el registro del gráfico 1. La tendencia se ha visto interrumpida, de momento, por el calentamiento del siglo XX. Podemos afirmar, de forma general, que hasta la década de los 90, la mayoría de los trabajos se centraban en el estudio de registros climáticos que no podían descifrar cambios climáticos de corta duración, de algunos centenares o decenas de años. Si se observaba alguna variabilidad en estas escalas, se atribuía al error analítico o ruido de algún tipo, o la comunidad científica en general no le daba importancia. El estudio de los testigos de hielo en la Antártida y en Groenlandia, junto con el análisis detallado de sedimentos marinos y de lagos con tasas de acumulación de sedimentos elevadas, ha revolucionado nuestra forma de entender la evolución del clima. En primer lugar, por mostrar la estrecha relación que existe entre la abundancia de los gases de efecto invernadero y el clima en escalas de miles de años y, en segundo lugar, por revelar la frecuencia a la que se dan episodios de cambio climático abrupto en escalas inferiores a un siglo, tema que se discutirá en la siguiente sección. El hielo de los casquetes polares es, en efecto, la atmósfera congelada. En la Antártida hay restos de la atmósfera de casi el último medio millón de años. (gráfico 3; Petit et al., 1999). En Groenlandia, los testigos de hielo recuperados «sólo» abarcan los últimos 110.000 años. En parte, esto se debe a que nieva más, lo que hace que los registros de hielo de Groenlandia sean de más alta resolución y que incluso se pueda medir la variabilidad anual en la composición de la atmósfera. En el registro de la atmósfera de Vostok (en referencia a la estación rusa de donde se obtuvieron las muestras) en la Antártida, los valores más altos de gases de efecto invernadero (dióxido de carbono y metano) se encuentran durante los períodos interglaciares, y los más bajos, durante las glaciaciones (gráfico 3). La correlación entre los valores de metano y dióxido de carbono con las temperaturas sobre la Antártida (estimadas mediante la medida de las relaciones isotópicas del hidrógeno del hielo) sugiere un estrecho vínculo entre estos gases y el clima, y demuestran el dinamismo de los sumideros de carbono tanto oceánicos como continentales en respuesta a los cambios climáticos. Ahora bien, todavía no se entiende del todo cómo interaccionan los gases de efecto invernadero con el sistema climático. Las concentraciones de los gases aumentan miles de años antes de que los grandes casquetes polares de las épocas glaciares se deshielen total o parcialmente. Así, no está totalmente claro qué causa el paso de una época glaciar a una interglaciar y viceversa: si es el cambio en los gases de efecto invernadero, la insolación, o ambos. Sea cual sea el mecanismo iniciador, tampoco está claro qué es lo que hace que el metano y el dióxido de carbono fluctúen de una forma natural en esca- ••••••••••••••••••••••••••••••••••• las de miles de años. De todos modos, en el contexto actual del incremento de gases de efecto invernadero, queda de manifiesto, si se observa el gráfico 3, que las concentraciones actuales de dióxido de carbono son las más altas de los últimos 420.000 años y, por lo tanto, no poseen un precedente natural en todo este tiempo. La concentración de dióxido de carbono actual es de 365 ppm, mientras que las máximas de los últimos tres períodos interglaciares no han sobrepasado las 300 ppm, aunque normalmente los valores alcanzados en épocas análogas a la actual son de alrededor de 280 ppm, al igual que en las concentraciones preindustriales de este gas. Si continúa el ritmo actual de crecimiento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera, dentro de pocos años, el crecimiento de este gas, desde el siglo XIX, habrá sobrepasado con creces el incremento que se observa entre épocas glaciares (200 ppm) e interglaciares (280 ppm). En cuanto al metano, sus valores actuales (1.600 ppb) ya son más del doble de los valores normales de los períodos interglaciares (700 ppb), y su crecimiento desde la época preindustrial ha superado el doble (900 ppb) del crecimiento normal desde la máxima glaciar hasta la interglaciar (350 ppb). Así pues, aunque no se entiendan exactamente las consecuencias que de ello puedan derivar óo no se puedan demostraró, no es de extrañar que haya tanta gente preocupada en todo el mundo por los niveles crecientes de gases de efecto invernadero. Los cambios repentinos: en cuestiones climáticas, 2 y 2 no siempre son 4 Uno de los paleoclimatólogos internacionalmente más reconocidos (Wallace Broecker, de la Columbia University en Estados Unidos) ha equiparado el al compor- 77 tamiento más bien inoperante de nuestra sociedad hacia el incremento de los gases de efecto invernadero a poking the angry beast with a stick (pegar a la bestia enfurecida con un palo; http://www.earthinstitute.columbia.edu/library/earthmatters/spri ng2000/pages/page7.html). El palo serían las emisiones de gases de efecto invernadero y la bestia, el sistema climático, que no se sabe cuándo ni cómo reaccionará, aunque tarde o temprano lo hará. Así, mientras científicos como Richard Lindzen, del Massachusetts Institute of Technology, creen que las preocupaciones del calentamiento mundial son insignificantes, de acuerdo con algunos modelos climáticos (véase su declaración en el Senado de Estados Unidos de mayo de 2001, http://www.senate.gov/~epw/lin_0502.htm), otros científicos como Broecker forman parte de un grupo de científicos —en mi opinión, muy considerable— que están convencidos de que el comportamiento del sistema climático durante la última glaciación nos muestra que el incremento de dióxido de carbono puede causar ya no un cambio gradual del clima, sino una reorganización completa del sistema climático (Broecker, 1997). Una de las cosas que se han aprendido en estos últimos años es que una relación causaefecto no tiene por qué estar unida por una relación lineal. El sistema climático no ha de responder necesariamente y de forma inmediata a una perturbación. Así, un factor de cambio puede empezar a variar, pero las variables climáticas pueden continuar inalteradas o sufrir poca variación. Esto ocurre hasta que se atraviesa un umbral a partir del cual todo el sistema se reorganiza rápidamente hasta llegar a otra situación de relativo equilibrio, o el cambio se acelera de repente y sin motivo aparente hasta llegar a una nueva situación. Los modelos climáticos han demostrado que el sistema climático se puede comportar de forma no lineal (Stocker, 2000). Incluso el sistema climático puede tener varios modos estables de funcionamiento, aunque los factores de cambio no varíen demasiado. Hace ya años que se sabe que la circulación oceánica puede variar entre diferentes modos estables muy rápido si, por ejemplo, la salinidad superficial del Atlántico Norte desciende por debajo de ciertos valores (Stommel, 1961). Por ejemplo, también hay científicos que han demostrado mediante modelos que el Sáhara es a la vez climáticamente estable como desierto o como zona verde, situación que se ha dado durante los últimos 10.000 años (Claussen, 1998). Esto también es relevante para explicar por qué tan a menudo se pueden observar en los registros paleoclimáticos —si se estudian muestras adecuadas y uno se fija— situaciones de cambio climático extremadamente rápido, en cuestión de pocas decenas o centenas de años. Los hallazgos emblemáticos a este respecto pertenecen al área del Atlántico Norte. En 1988, un oceanógrafo alemán, Hartmut Heinrich, publicó un estudio que mostraba cómo, durante la última glaciación, enormes armadas de icebergs —sobre todo procedentes de Canadá— invadieron 6 veces el Atlántico Norte (Heinrich, 1988). Al fundirse los icebergs, los materiales rocosos que llevaban se depositaron en el fondo del mar en un área de 3.000 km de lado a lado del Atlántico. El motivo de estas «invasiones» es el colapso periódico de los casque- ••••••••••••••••••••••••••••••••••• tes glaciares en el hemisferio norte, sobre todo en América del Norte, debido a causas que todavía se debaten. Uno de los muchos elementos interesantes de los llamados episodios de Heinrich, es que permiten ver cómo respondió el sistema climático a una perturbación de muy corta duración y localizada y cómo ocurrieron los cambios climáticos en todo el mundo. Así, la gran cantidad de agua dulce que se dispersó por el océano cuando los icebergs se fundieron hizo disminuir la salinidad superficial del Atlántico Norte y, en consecuencia, se alteró la circulación de la superficie y del fondo en todos los océanos del mundo. Una de las consecuencias fue que el transporte de calor desde latitudes bajas hacia el polo, representado por la Corriente del Golfo, se detuviera, con la consecuente bajada de temperaturas en la región del Atlántico Norte, por ejemplo, en Europa. Una vez la salinidad oceánica ascendió a valores normales, hubo un punto en el que la circulación se restableció de repente y quedó tal como era antes de cada episodio de Heinrich. Glaciares de los Andes y de Nueva Zelanda crecieron y menguaron a la vez, lo que da una idea de la magnitud y el alcance de los episodios. Estos cambios tuvieron lugar en cuestión de décadas, tal y como indican las oscilaciones de temperatura del aire en los testigos de hielo de Groenlandia, cambios en el polen de Italia y en la velocidad del viento en China, por citar algunos ejemplos (Dansgaard et al., 1993; Allen et al., 1999). El hecho es que tanto los modelos climáticos como las reconstrucciones paleoclimáticas apuntan a que esta perturbación hizo oscilar el sistema climático, en este caso representado por el sistema océanoatmósfera entre varios modos estables de funcionamiento en cuestión de dos a cuatro décadas. Es más, el estudio de los testigos de hielo de Groenlandia muestra en particular lo frecuentes que son estas oscilaciones (Dansgaard et al., 1993). Se denominan «ciclos de Dansgaard-Oeschger», de los cuales los episodios de Heinrich vendrían a ser un componente (Bond y Lotti, 1995). Así se ha demostrado con creces la gran variabilidad de las temperaturas durante la época glaciar, que seguía ciclos de alrededor de 11.000, 6.000 y 1.500 años. Todavía hay que aclarar la naturaleza precisa de estos ciclos, que podrían ser semitonos de los ciclos astronómicos de la órbita de la Tierra o 78 estar relacionados con la dinámica interna de los casquetes polares, la variabilidad solar o la circulación atmosférica y oceánica. Reviste especial importancia el hecho de que se ha demostrado que, en el Holoceno y durante otros ciclos glaciares e interglaciares anteriores, también se ha constatado que las temperaturas o la formación de icebergs variaban en ciclos de 1.500 años (Bond et al., 1997). Wallace Broecker y otros creen que todos estos ciclos se deben a la variabilidad de la llamada circulación termohalina oceánica (Ganapolski y Rahmstorf, 2001). De forma muy simplificada, se puede describir como si los océanos fueran una «cinta continua» que se mueve de sur a norte del Atlántico por la superficie y, al revés, por el fondo de dicho océano. El final de la «cinta» estaría por el norte del mar de Islandia, y el otro extremo, por la zona de la Antártida. La velocidad de la «cinta» viene dada por el gradiente de salinidad en el Atlántico Norte, desde la superficie hacia el fondo, que hace que el agua de la superficie sea más densa que la del fondo y, continuando con este sencillo símil, que se hunda. La «cinta» transporta calor desde el sur hacia el norte del planeta. Hoy en día, la «cinta» está en funcionamiento, lo que hace que en el norte de Europa haya unas condiciones mucho más favorables para vivir que en Canadá (esto es, debido a la Corriente del Golfo). Si se detiene la «cinta», el Atlántico Norte y Europa se enfrían. Muchos paleoceanógrafos creen que los cambios periódicos en la salinidad superficial, causados por icebergs o incrementos de la precipitación del océano Atlántico, son normales. Si tienen lugar en períodos interglaciares, la magnitud del cambio climático que se deriva es menor, si se compara con el que tendría lugar en períodos glaciares. ¿Cuál es la repercusión actual de todo esto? Se ha propuesto que, como consecuencia del calentamiento mundial, las aguas polares superficiales se volverían más cálidas, lo que podría ralentizar la circulación termohalina al disminuir la densidad del agua de la superficie. Además, aumentaría el transporte atmosférico de vapor de agua al incrementarse la evaporación, que al precipitar reduciría la salinidad del agua polar. Todo esto podría comportar una detención de la circulación termohalina y una reorganización de la circulación oceánica con consecuencias difíciles de predecir. En países como el Reino Unido, Noruega, Estados Unidos y Canadá, entre otros, hay bastante gente preocupada por este escenario que consideran bastante plausible como para que recientemente se estén financiando programas de investigación de decenas de millones de euros destinados a investigar específicamente este tema (p. ej., véase http://www.nerc.ac.uk/funding/thematics/rcc/). Conclusiones: ¿por qué es tan complicado el clima y su estudio? Los cambios climáticos no dependen sólo del incremento o descenso de los gases de efecto invernadero, sino también de la interacción de elementos internos (p. ej. atmósfera, hidrosfera, biosfera y criosfera) y externos (p. ej. variabilidad de la irradiación solar, insolación, vulcanismo) del planeta, de manera que es ahora cuando estamos empezando a entenderlo. Por supuesto, también hay que contar con el ••••••••••••••••••••••••••••••••••• impacto de los humanos sobre el entorno. Aparte del gran número de elementos de que el sistema está compuesto, muchos de ellos interaccionan a través de procesos de retroalimentación (feedbacks en inglés) negativos o positivos, y a menudo relacionados de una forma no lineal. Por lo tanto, para unas condiciones determinadas, puede haber más de un estado de equilibrio y la transición entre ellos puede ser reversible o irreversible y, a menudo, rápida. La sensibilidad del sistema ante variaciones de cualquier factor de cambio tampoco está bien establecida y no es la misma para todos ellos. Francamente, nos falta todavía mucha información para poder comprender la mecánica del sistema. Dada esta complejidad, el uso de modelos matemáticos resulta imprescindible para soportar el peso relativo de los diversos componentes del sistema y para poder predecir su probable evolución más probable. La veracidad de estos modelos se evaluará contrastando sus resultados con datos reales. Un objetivo del artículo era mostrar la importancia de los estudios de reconstrucción paleoclimática y la ayuda que suponen para el entendimiento del sistema climático, aportando la información que nos falta para construir una representación de su estructura y comportamiento. En vistas de cómo ha evolucionado el clima a lo largo del tiempo, estamos aprendiendo cuál es la verdadera naturaleza de su dinamismo y podemos empezar a comprender cuáles son los factores que hacen que el sistema cambie en diferentes escalas de tiempo y espacio. Por lo tanto, podemos tener cierta perspectiva sobre los cambios que están teniendo lugar hoy en día. Un ejemplo más sería el siguiente. Estudios recientes han demostrado que las variaciones de dióxido de carbono desde el Mioceno hasta la fecha (los últimos 24 millones de años) han permanecido relativamente constantes (gráfico 4), a pesar del marcado enfriamiento que la Tierra ha experimentado durante este período de tiempo, tal como demuestran el crecimiento de los casquetes polares, los cambios ecológicos y los descensos en la temperatura del mar (Pagani et al., 1999; Pearson y Palmer, 2000). Esto vendría a demostrar que el dióxido de carbono, por sí solo, no es un factor clave que controle el cambio climático mundial en largas escalas de tiempo. Algunos ya han utilizado estos resultados para defender la inacción ante el incremento actual de los gases de efecto invernadero (por ejemplo, véase el comentario sobre el artículo de Pearson y Palmer a cargo del Center for the Study of Global Change and Carbon Dioxide en http://www.co2science.org/journal/2000/v3n23c1.htm), obviando en parte que el estudio analiza cambios a largo plazo. No obstante, podría ser que, en concentraciones de dióxido de carbono relativamente bajas, el sistema climático se volviera más sensible a otros factores de cambio, como podría ser la circulación oceánica (Pagani, 2002). En cambio, cuando la Tierra ha tenido contenidos de dióxido de carbono en la atmósfera más de 6 veces superiores a los niveles actuales (super-greenhouse world durante el Paleoceno/Eoceno), el clima mundial ha sido extremadamente cálido y el efecto de otros factores de cambio podía haberse extinguido. En definitiva, nos queda bastante camino por recorrer hasta llegar a entender bien los cambios actua- les y pasados de nuestro entorno. Sin embargo, a mí me parece evidente que los registros paleoclimáticos muestran que el clima actual está cambiando y que, con la modificación de nuestro entorno, se está haciendo un experimento de resultados inciertos, ya que las condiciones actuales no se han dado en el planeta por lo menos durante los últimos 420.000 años y, posiblemente, durante los últimos 25 millones de años. Cabe debatirse si este experimento cuenta con el visto bueno de la gente, ya que la mayoría continúa sus actividades cotidianas con muy poca diferencia respecto a cuando no se sabía gran cosa sobre estos temas, independientemente de la posición pública de los gobiernos. Las posibles consecuencias y riesgos pueden no ser tan fáciles de entender para todo el mundo, pero, de todos modos, por el momento, éstos tampoco se pueden demostrar de forma concluyente. Para hacerlo, hay que seguir investigando de forma estratégica y, en el panorama internacional, ya hay iniciativas para convencer a científicos, gestores científicos, políticos y a la sociedad en general de que hay que modificar las prioridades de la investigación (véanse, por ejemplo documentos del International Geosphere-Biosphere Programme, como la Declaración de Amsterdam en http://www.sciconf.igbp.kva.se/fr.html). Parece paradójico que se dé tan poca importancia a investigar la «salud» del planeta, en relación con otros temas, cuando nuestro bienestar depende totalmente de ello. Además, un reto que se debe superar para comprender el sistema climático es que los planteamientos tradicionales de investigación no permiten captar su verdadera complejidad, ya que el sistema climático trasciende los límites en los que las ciencias naturales todavía se dividen atendiendo a patrones tradicionales. Por lo tanto, son necesarios nuevos planteamientos que fomenten la multidisciplinariedad de los científicos y la composición de los equipos de investigación. En nuestro país todavía es difícil encontrar suficientes instituciones preparadas para afrontar estos retos y desarrollar espacios de investigación que eventualmente se puedan reflejar en centros de referencia como el Tyndall Centre for Climate Change Research del Reino Unido o el Potsdam Institute for Climate Impact Research de Alemania. En todo caso, debemos ser optimistas, pues la actual promoción de redes de investigación de excelencia dentro del espacio catalán y europeo permiten formar equipos de trabajo con suficiente diversidad de conocimientos para ir avanzando en este campo. • 79 Bibliografía • Allen J. R. M., Brandt U., Brauer A., Hubberten H.-W., Huntley B., Keller J., Kraml M., Mackensen A., Mingram J., Negendank J. F. W., Nowaczyk N. R., Oberh„nsli H., Watts W. 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Con los de hace tres, cinco o diez años no se puede sacar conclusión alguna sobre la evolución del clima, porque la variabilidad natural inherente al sistema climático produce múltiples irregularidades y dientes de sierra en los valores medios, pudiéndose encadenar varios años particularmente secos o lluviosos, cálidos o fríos, sin que de ello pueda deducirse una tendencia hacia unas condiciones climáticas diferentes de las existentes. Además, a menudo la percepción, siempre subjetiva y selectiva, realza ciertos episodios recientes como si fueran excepcionales o inalcanzados en el pasado, cuando el repaso de una serie climática larga rescata del olvido la existencia de otros sucesos similares, si no más extremos, o atribuye a los actuales una cierta normalidad. Las series climáticas han de cumplir varios requisitos además de la longitud temporal y el principal es la homogeneidad, puesto que a partir de ellas se establecen los valores normales o característicos del clima del lugar o la región considerados. Sólo así, en el contexto de un período temporal amplio, si es posible plurisecular, y con datos obtenidos con los mismos criterios y en las mismas circunstancias, las presuntas anomalías, fluctuaciones y cambios climáticos pueden ser correctamente valorados, confirmados o desestimados. Con una óptica estrictamente climática, las series climáticas instrumentales, es decir, las construidas a partir de registros meteorológicos con aparatos, tienen la ineludible limitación temporal de la fecha de invención de los instrumentos meteorológicos correspondientes. La mayoría de ellos se inventan en el siglo XVII (termómetro en 1600, barómetro en 1643, etc.). En el mejor de los casos, pues, podría disponerse, en algún lugar privilegiado, de registros meteorológicos que se remontaran al siglo XVII, lo que no garantizaría su homogeneidad ni su continuidad temporal. Así ocurre en el caso de París, de donde conocemos ya algunos valores dispersos de presión atmosférica y temperatura del siglo XVII. Cabe, sin embargo, considerar también aquellos registros o anotaciones no instrumentales de carácter meteorológico o afín, potencialmente valiosos para la reconstrucción climática. Con estas nuevas informaciones, de carácter documental, a partir de las cuales es posible construir series de índices o de frecuencias de ciertos fenómenos, se amplía el horizonte temporal de las series climáticas, pudiendo remontarse en algunos casos a varios siglos antes del uso de los instrumentos meteorológicos convencionales. 80 En consecuencia, hay que mirar al pasado para evaluar con precisión lo que ocurre en la actualidad, y para proyectar el comportamiento presente a modo de previsiones climáticas para el futuro. La reconstrucción climática del pasado contribuye mucho, curiosamente, al conocimiento del clima futuro. Pero eso topa con la limitación temporal de los registros meteorológicos instrumentales disponibles, la mayoría de los cuales tiene apenas algunas decenas de años. Sólo en algunos casos excepcionales se dispone de series instrumentales con más de 2 siglos de antigüedad. 2. Los registros instrumentales más antiguos de Cataluña La institucionalización de la meteorología en España, con la creación de un primer organismo centralizador de las observaciones realizadas en el Estado, no se produce hasta la segunda mitad del siglo XIX, en 1860. Ello no significa que anteriormente no se realizaran observaciones meteorológicas en diferentes lugares, especialmente universidades e institutos de enseñanza media, además del observatorio de la Marina de San Fernando (Cádiz), en este caso con un carácter oficial, desde 1805. Pero aún cabe remontarse más atrás en el tiempo, a las últimas dos décadas del siglo XVIII cuando en tres ciudades españolas, Cádiz, Madrid y Barcelona, algunos ilustrados, médicos o farmacéuticos, tomaron la iniciativa particular de observar sistemáticamente desde sus propios domicilios y varias veces al día (en general 3) la presión atmosférica, la temperatura, el estado del cielo y otros fenómenos. En efecto, en Barcelona, el 1 de enero de 1780, un médico, Francisco Salvá Campillo, comienza a registrar en su domicilio de la calle Petritxol, en el barrio Gótico, la presión atmosférica y la temperatura, así como otros elementos, tres veces al día. El caso es que él, junto con otros médicos y algunos farmacéuticos del contexto ilustrado de la época, son conscientes de que ciertos estados meteorológicos favorecen la propagación de los vectores que causan enfermedades o su agravamiento y deciden tomar la iniciativa filantrópica de observar sistemáticamente y con instrumentos precisos ciertas variables meteorológicas (en la segunda mitad del siglo XVIII había ya excelentes barómetros y termómetros). En el caso de Barcelona, la iniciativa de Francisco Salvà tuvo continuidad a su muerte con las de otros colegas cuyos registros enlazaban sin solución de continuidad con los oficiales, que comenzaron a registrarse en la universidad de Barcelona en la segunda mitad del siglo XIX y hasta la actualidad (tabla 1). Barcelona es, así, la ciudad con las series de presión atmosférica y temperatura más largas de España. En el contexto europeo se sitúa, por su antigüedad, en el noveno lugar del ranking de las ciudades que disponen de series mensuales continuas (fruto del promedio de los registros diarios) de presión atmosférica (gráfico 1). Entre las que arrancan en el siglo XVIII y en consecuencia hoy tienen más de 2 siglos de antigüedad están: Basilea (desde 1755), Milán (1763), París (1764), Ginebra (1768), Trondheim (1768), Edimburgo (1770), Londres (1774), Viena (1775), Barcelona (1780), Lund (1780), Madrid (1786) y Praga (1789). ••••••••••••••••••••••••••••••••••• del siglo XVII era bastante parecida a la actual. Y por si eso fuera poco, la distribución de las secuencias lluviosas según su duración es ajustable mediante una cadena de Markov de primer orden, tal como ocurre en la actualidad. Rafael de Amat y de Cortada (1746-1818), el barón de Maldá, es otro de los personajes cuyo legado personal tiene interés para el estudio del clima por sus anotaciones sobre ciertos estados de la atmósfera referidos a Barcelona. Este noble barcelonés, aparte de actuar movido por una gran curiosidad científica, era muy sensible a los cambios meteorológicos. En los más de 50 volúmenes de su Calaix de Sastre pueden encontrarse anotaciones tan curiosas y adelantadas a su época como la siguiente, a propósito de una tormenta invernal en la capital catalana: Lo dels trons ha vingut molt de nou per cosa extrahordinaria, pues que no acostuman a comensar les tronades que a mediats de Abril fins al Octubre. Es prova de haver fet mutació los Climas, y variat se lo temps per lo que mira a les estacions alguns anys ha. El noble barcelonés estaba detectando con suma agudeza una anomalía climática ocurrida en Cataluña a finales del siglo XVIII, entre 1760 y 1800, que se caracterizó por unas pautas pluviométricas muy irregulares y un aumento del tiempo de sequías e inundaciones. El campo acusó la anomalía con bajas producciones, carestía y las correspondientes crisis sociales (Motín de Esquilache, 1766; Rebomboris del Pa, 1789). El lector ha de ver que las expresiones populares de que el clima ha cambiado —no nos referimos aquí a la realidad del cambio climático actual— o que el tiempo está loco no son nuevas, sino que tienen precedentes bastante más antiguos de lo que pudiera creerse. 4. El potencial de los proxy-data documentales 3. Los observadores meteorológicos sin instrumentos más antiguos de Cataluña Los fondos históricos de algunos archivos y universidades deparan agradables sorpresas al climatólogo interesado en remontarse lo más lejos posible en el pasado en busca de información de carácter meteorológico. Así, en la biblioteca de la Universidad de Barcelona se conservan dos libros de memorias de Josep Montfar i Sorts, de familia noble, que vivió en Barcelona en el siglo XVII. Sin explicar los motivos, Josep Montfar observó y anotó, día a día y durante los 5 años comprendidos entre 1683 y 1687, la intensidad de la lluvia de un modo cualitativo y su duración con resolución horaria. Se trata de una infor- mación no instrumental y limitada en el tiempo sobre la intensidad de la precipitación. Sin embargo, al derivarse de unas observaciones sistemáticas tiene utilidad, pues a partir de ella puede generarse una serie breve de ocurrencias de lluvia en la ciudad de Barcelona en un momento climático de interés, inserto en el llamado último mínimo Maunder, y admite comparación con períodos actuales. La labor de Josep Montfar tiene en España muy pocos precedentes conocidos (sólo Diego de Palominos en Jódar,Jaén, se adelanta al noble barcelonés con observaciones meteorológicas entre 1556 y 1595). Con las anotaciones de Josep Montfar se ha podido comprobar, por ejemplo, que la persistencia de los días de precipitación en el mencionado quinquenio 81 Para la reconstrucción climática de períodos anteriores a la existencia de datos meteorológicos instrumentales y de las épocas de las que tampoco existen informaciones meteorológicas cualitativas, el único recurso es el empleo de los proxy-data, o datos e informaciones afines o indicadores, relacionados con las condiciones atmosféricas, de tipos y procedencias muy diversos. Los proxy-data tienen en común que de ellos pueden derivarse informaciones meteorológicas o climáticas que, convenientemente elaboradas, llegan a expresarse como índices y, mediante calibración, hasta como valores climáticos comunes. Así, por ejemplo, la dendroclimatología o dendrocronología, que es una de las ramas de la paleoclimatología, considera proxy-data los anillos de crecimiento anual de los árboles, cuyo grosor y densidad dependen de la temperatura y la precipitación de cada temporada. Sin alejarnos de los archivos históricos, para el caso de Cataluña un proxy-data con un gran potencial está constituido por la información documental sobre los daños ocasionados por las inundaciones y, en especial, las noticias sobre rogativas pro pluviam, es decir, plegarias para que llueva. Su recopilación, valoración y explotación es, entre otros, uno de los objetivos de la llamada climatología histórica, una ••••••••••••••••••••••••••••••••••• de las ramas de la paleolimatología más alejada, en un principio, de los métodos estadísticos que caracterizan a los análisis climáticos convencionales. Los archivos y legados históricos, sean civiles, eclesiásticos o privados, constituyen la fuente primaria a la que acudir para buscar este tipo de información. A veces se dispone de ciertos libros o memorias recopilatorias que resumen la documentación original, lo que simplifica la ardua tarea de consultar la documentación histórica. Las recopilaciones realizadas en el siglo XX por José María Fontana Tarrats, inéditas, sobre diferentes regiones españolas constituyen, igualmente, un banco de información aún por explotar. El volumen dedicado a Cataluña se titula Historia del clima en Cataluña. Noticias antiguas, medievales y en especial de los siglos XV, XVI y XVII. Una de las informaciones afines o proxy-data documentales más curiosas y, a su vez, más valiosas, que pueden extraerse de la documentación histórica en Cataluña y de la del resto de España es la relativa a la celebración de rogativas pro pluviam para pedir la lluvia en tiempos de sequía. En efecto, desde al menos el siglo XVI hasta el XIX abundan tales noticias tanto en las actas capitulares, de origen religioso, como en las municipales. De hecho, esas ceremonias religiosas llegan hasta nuestros días, aunque su celebración actual no está normada ni es regular como ocurría entre los siglos indicados. Entonces sí que respondían a un mecanismo perfectamente pautado, en el que intervenían diferentes instituciones y, lo que es más importante, que se mantuvo inalterado a lo largo del tiempo. De esta manera, a las series de rogativas, pluriseculares, se les puede atribuir también homogeneidad, requisito fundamental para su posterior análisis cronológico. La génesis de las rogativas pro pluviam comienza cuando los campesinos detectan una falta apreciable de lluvia que podía comprometer las cosechas. En esos casos transmitían a las instituciones gremiales correspondientes su preocupación —angustia en la época, porque con unos mecanismos comerciales rudimentarios, la escasez de la cosechas se convertía en hambrunas y enfermedades. Los gremios, valorando la gravedad de la situación, enviaban a sus prohombres ante las autoridades civiles, a quienes planteaban el problema. Habitualmente, las autoridades civiles o municipales verificaban la magnitud del problema de la escasez de agua. Para ello, comprobaban el nivel de agua de los pozos, el caudal de las acequias, etc. Cuando realmente la situación amena- 82 zaba las actividades productivas primarias, las autoridades civiles tramitaban la orden de convocar una ceremonia de rogativa a las autoridades eclesiásticas. Éstas decidían finalmente el día en el que, dependiendo del calendario litúrgico, comenzaría a realizarse la plegaria. Nótese, en conclusión, que intervenían diversas instituciones, en especial las autoridades civiles y eclesiásticas, que contrapesaban sus intereses: las autoridades civiles eran muy cautas a la hora de tramitar la orden de convocatoria de la rogativa, dado que debían costearlas (ornamentación de las calles, cera, pago a los músicos y a los peregrinos profesionales, etc.), mientras que a las religiosas les interesaba realizarlas, por el servicio y la ascendencia sobre las gentes que implicaban. Eso garantiza en España la regularidad del procedimiento, es decir, en términos climatológicos, la homogeneidad de los registros documentales que se han derivado de estos acontecimientos. Es a partir de mediados del siglo XIX cuando, en el contexto liberal de la época, las rogativas pro pluviam pierden crédito y dejan de obedecer las normas estrictas reseñadas. No servirán ya, por tanto, como proxydata, pero en ese momento existen observatorios meteorológicos que suplirán la información derivada de las rogativas. En todo caso, una ventaja de las informaciones sobre rogativas pro pluviam es la duplicidad de su registro documental, que aparece en las actas municipales, al tramitarse la orden de su convocatoria, y en las capitulares o eclesiásticas, donde se anotan, además, las fechas durante las que se realizaron. Así, el climatólogo histórico tiene la seguridad de su datación y una fuente complementaria para el caso de que una de las actas haya desaparecido. Uno de los hechos más interesantes y más valiosos climáticamente de las rogativas pro pluviam es que, dependiendo de la gravedad de la sequía, la ceremonia religiosa era de distinto tipo. Es decir, pueden establecerse diferentes grados de intensidad de la sequía a partir del tipo de ceremonia: tanto más solemne cuanto mayor era la necesidad de agua. Así, en la mayoría de las ciudades estudiadas, tales como las sedes obispales catalanas, Toledo, Sevilla, Murcia y otras ciudades, ante una cierta necesidad de agua, consecuencia de un período seco, la rogativa convocada era una simple oración, normalmente en el transcurso de la misa, a un santo intercesor. Si la sequía persistía, se buscaba la solución ante un santo de mayor «rango», mediante la exposición de su imagen o sus reliquias en el altar mayor de la catedral o de la parroquia de la población. Cuando el problema se hacía más agudo, la ceremonia consistía en una procesión solemne por las principales calles de la población con la imagen de un santo más venerado. En casos muy graves se sumergían en las aguas del puerto, del río de la población o de alguna fuente las reliquias o la imagen de un santo, virgen o cruz muy queridos, ceremonia que fue prohibida por el Vaticano, a partir de cierto momento, por el deterioro que suponía para las imágenes, aunque se mantuvo, en forma de simulacro, este tipo de rogativa. Finalmente, en situaciones extremas, apenas dos o tres casos hay registrados tanto en Cataluña como en Andalucía occidental entre finales del siglo XVI y mediados del XIX, se acudía en masiva peregrinación a una ermita de un santo o virgen muy importante, como ••••••••••••••••••••••••••••••••••• la de Montserrat o del Rocío. La regularidad de este procedimiento, con la misma secuencia y jerarquía de santos intercesores en cada ciudad, aunque diferentes de unas a otras, dota al climatólogo histórico de un índice de la gravedad de la sequía. De esta forma se tiene datado cada fenómeno, por lo que es fácil establecer su frecuencia y persistencia a lo largo del tiempo y, además, la intensidad de las sequías mediante una escala de 4 ó 5 grados. Otra información de gran interés climático es la relativa a los daños ocasionados por las inundaciones fluviales, fueran pérdidas de vidas humanas o de cabezas de ganado, daños en infraestructuras, como puen- tes, etc., que eran consignadas regularmente por el notario de la ciudad en las actas municipales. Existen en España numerosas noticias de este tipo desde tiempos muy remotos, en especial en las principales ciudades atravesadas por ríos importantes o situadas a orillas de ellos. Al combinar las rogativas pro pluviam con las noticias sobre inundaciones pueden reconstruirse las pautas extremas de la precipitación a lo largo de varios siglos. En el gráfico 2 se muestra mediante índices la frecuencia de las sequías y las inundaciones en Cataluña durante la Pequeña Edad Glaciar, período relativamente frío en Europa desde los siglos XIV-XV hasta mediados del XIX. 83 5. Dos ejemplos de reconstrucción climática en Cataluña: la gran sequía de 1566-1567 y lo any del diluvi A partir de los registros documentales sobre rogativas pro pluviam y de otras informaciones en varias ciudades catalanas ha podido reconstruirse el episodio de la gran sequía de los años 1566 y 1567. Para la ciudad de Barcelona, que sufrió la sequía con toda su gravedad, la tabla 2 resume las informaciones que contiene al respecto el Manual de Novells Ardits, dietario oficial de la ciudad. Aunque de las informaciones precedentes no puede reconstruirse con total precisión la longitud de las secuencias de días secos habidas durante el episodio, parece que desde el 22 de febrero hasta el 6 de mayo de 1566, período coincidente en gran parte con la primavera, hubo dos secuencias secas con una duración de algo más de un mes. Con datos recientes, de los últimos treintenios internacionales, puede señalarse que rachas secas de la duración indicada no son desconocidas en la primavera barcelonesa, aunque la ocurrencia de dos en esa estación en un mismo año resulta excepcional. En todo Cataluña los principales efectos de la sequía fueron las pérdidas de las cosechas de los dos años, con la consiguiente escasez general de alimentos, en especial en las poblaciones interiores, a las que llegaban con dificultad los aprovisionamientos ultramarinos. Los testimonios sobre la pérdida de la cosecha son abundantes. Así, en el Ceremonial antic de Lleida se dice en relación con los años 1566 y 1567: De tot aquell any ni del altre apres fins en lo Agost no plogue aixi que nos culliren ninguns blats per los secans y per les hortes mol pochs de hont valent se lo blat al sementer a sis y a set sous faneca vingue a la era a valer a vint sous y a mes la faneca de hont la gent resta spantada [...]. En Flix, J. Vilanova, un diputado a Cortes, escribe: Not q en lo any 1566 feu gran seca q de un any no plogue fins a 7 de maig q plogue una bona pluja y no sembraren de ça Urgell y en Urgell encara q sembraren no si colli [...]. Del mismo modo, los molinos harineros de algunas ciudades, como los de Tarragona y Tortosa, tuvieron muchas dificultades en su funcionamiento a causa del bajo caudal de los ríos respectivos. En las poblaciones más importantes, como Barcelona, Girona, Lleida, Tortosa, la Seu d'Urgell, Igualada o Cervera se realizaron las rogativas de máximo nivel. El año 1617 ha pasado ya a la historia del clima de Cataluña como lo any del diluvi, por el episodio de precipitaciones torrenciales que tuvo lugar entre los últimos días de octubre y la primera decena de noviembre en buena parte del país, así como en Valencia y otras regiones. El episodio ha dejado una abundante y detallada información documental sobre los daños causados especialmente en las infraestructuras urbanas. Sin duda, por la destrucción producida cabe calificar al episodio de catastrófico en el conjunto de Cataluña, aunque desde un punto de vista climático y a falta de registros pluviométricos, pudiera no haber sido excepcional en algunas de las ciudades afectadas. Una reconstrucción de sus efectos, realizada por M. Barriendos aparece recogida en el gráfico 3. • ••••••••••••••••••••••••••••••••••• Entrevista a Richard Lindzen Catedrático de Meteorología y Física de la Atmósfera del Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Boston «El cambio climático de origen antropogénico no supone una seria amenaza» Richard Lindzen forma parte de una subespecie de científicos, minoritaria pero real, a los que les gusta ir en contra del pensamiento dominante. Bajito y regordete, con una barba frondosa de color carbón y fumador empedernido æahora que en Estados Unidos ser fumador equivale casi a ser un delincuenteæ el doctor Lindzen es brillante e irónico en la defensa de sus argumentos. Desde el púlpito de la ciencia verdadera, afirma que el cambio climático de origen antropogénico no supone una grave amenaza para el futuro. En definitiva, responde a los intereses de un gran número de científicos que viajan por el mundo para hablar sobre el cambio climático y que respaldan argumentos que están más relacionados con la religión que con la ciencia. Sin embargo, el profesor Lindzen participó la primavera pasada en un seminario organizado con motivo del VI aniversario de la Facultad de Ciencias Ambientales de la Universidad Autónoma de Barcelona. Usted no está de acuerdo con aquellos æy son muchosæ que afirman que el calentamiento global está mayoritariamente causado por la actividad humana ¿Por qué? Simplemente porque no es cierto. En lo que respecta al cambio de temperatura en el planeta Tierra, los científicos estamos de acuerdo en que, a lo largo del último siglo, la temperatura global se ha visto incrementada en 0,5 ºC ¿Qué más sabemos y en qué estamos de acuerdo los científicos? La temperatura de la Tierra cambia continuamente. Se trata de un proceso dinámico: el calentamiento se concentró durante los períodos comprendidos entre 1919 y 1940 y entre 1976 y 1986, y, en cambio, entre estos dos períodos tuvo lugar un enfriamiento. Actualmente nos encontramos en una etapa de temperaturas altas y las fluctuaciones supondrán años récord, aunque esto no constituye ningún indicador de futuras tendencias. Bibliografía • Barriendos, M.(2000): «La climatología histórica en España. Primeros resultados y perspectivas de la investigación», en García Codrón (coord.), La reconstrucción del clima de época preinstrumental, 15-56, Santander, Universidad de Cantabria. • Barriendos, M. y Martín Vide, J.(1996): «El tema recurrente de las sequías. La gran sequía de 1566-1567 en Catalunya», en Desertificación y degradación de suelos en España, 41-43, Barcelona, Departament de Medi Ambient. • Barriendos, M. y Martín Vide, J.(1996): «Aplicación metodológica de procesos markovianos a series documentales de ocurrencia diaria de la precipitación en Barcelona (siglos XVII-XVIII)», en Marzol, Dorta y Valladares (eds.), Clima y agua: la gestión de un recurso climático, 261-270, La Laguna. • Martín-Vide, J. y Barriendos, M.(1995): «The use of rogation ceremony records in climatic reconstruction: a case study from Catalonia (Spain)». Climatic Change, 30, 201-221. • Martín-Vide, J.(1997): Avances en Climatología histórica en España/Advances in historical Climatology in Spain, Barcelona, Oikos-tau. Si el incremento del dióxido de carbono en la atmósfera no se debe principalmente a la actividad humana, ¿cómo podemos explicar este fenómeno? Los gases de efecto invernadero de origen antropogénico tienen mucha menos importancia en el proceso que otras sustancias naturales como el vapor de agua y las nubes. Lo importante es la variabilidad natural, un fenómeno que la ciencia todavía no conoce bien. Realmente no conocemos la relación que existe entre las actividades humanas y el cambio climático. Lo que sí puedo afirmar es que el hecho de erradicar las emisiones a la atmósfera no modificaría inmediatamente los niveles de CO2 y que la reducción de las mismas tampoco frenaría el incremento de dicho gas en la atmósfera. 84 ••••••••••••••••••••••••••••••••••• Por tanto, usted considera un disparate el Protocolo de Kyoto... ¿Dónde radican los problemas del actual modelo de investigación? ¿Qué papel tiene la industria en todo este debate sobre el cambio climático? La adhesión de todos los países al Protocolo y su cumplimiento no tendría æni tendráæ ningún impacto significativo sobre el clima. Si nos preocupamos por nuestros nietos y bisnietos, me parece que se merecen un legado mucho mejor que el Protocolo de Kyoto. Tenemos varios. En primer lugar, los políticos y los gestores de la ciencia deberían dejar de lado su ingenuidad: en lugar de promover el alarmismo, deberían diseñar sistemas de apoyo a la ciencia que fomentaran la resolución de problemas. La industria no pretende, en ningún caso, actuar de una forma políticamente incorrecta. Su objetivo es hacer negocios, ganar dinero. Por tanto, evita los enfrentamientos sobre cuestiones que no se conocen lo suficiente. Jefes de Estado y de gobierno, muchos científicos y los ciudadanos ven las cosas de forma muy distinta... ¿Deberían repartirse los recursos según un criterio diferente? Usted defiende que se exagera la contribución de las emisiones de origen antropogénico al cambio climático, que realmente no conocemos la relación que puede existir entre éste y las actividades humanas. Pero, ¿y el principio de precaución? La percepción entre los verdaderos científicos y los no científicos es muy diferente. Ya estamos acostumbrados y muchos científicos han reaccionado: en Estados Unidos, el 90% de la comunidad científica ha decidido que no quiere aparecer en los medios de comunicación. Posiblemente los científicos que han tomado esta decisión de desaparecer de la escena pública tendrán problemas para conseguir fondos y recursos para la investigación. Eso es parte del problema. Hoy en día, ser alarmista se ha convertido en un factor crucial para conseguir recursos y reconocimiento científico. Si, como científico, tienes la costumbre de argumentar que el futuro del planeta y de las próximas generaciones humanas corre peligro, tienes muchas más posibilidades de conseguir dinero que si apuestas por la razón científica. ¿Usted tiene problemas para conseguir recursos para investigar? Una parte muy importante de mi trabajo es teórica. Observo y analizo las tormentas y las nubes y cómo responden estos fenómenos al cambio climático. Por fortuna, se trata de una investigación no excesivamente cara a pesar de que trabajo con algunos compañeros de la NASA y utilizamos datos de precisión que nos llegan de los satélites. ¿Qué aporta su investigación al estudio del clima? No estoy de acuerdo en que debamos reducir las teorías al desarrollo de grandes modelos. Creo que tenemos que volver al estudio de la física básica y de los procesos y utilizar tales trabajos para determinar con más precisión los requisitos espaciales y temporales para llevar a cabo las observaciones. Las metodologías actuales de investigación son inadecuadas en ese sentido. Por ejemplo, un investigador no puede decidir simplemente que efectuará mediciones de las nubes, ya que éstas varían de acuerdo con las escalas de tiempo horarias y sus propiedades dependen del ángulo cenital. Todo esto nos puede explicar muchas cosas sobre el clima. En cualquier caso no se debería hacer con los criterios actuales. Actualmente, si observamos la estructura de recursos en el ámbito de la ciencia, suceden cosas sorprendentes. Por ejemplo, si se argumenta de forma apocalíptica que el mundo avanza hacia su fin, o si se trabaja para el grupo llamado Panel Internacional sobre el Cambio Climático (IPCC) æincluso si no se tiene ninguna reputación ni credibilidad como científicoæ se tienen muchas posibilidades de conseguir recursos para investigar. Juegas en el equipo de los investigadores que quieren salvar el mundo. No hay lugar a dudas de que, hoy en día, el pensamiento ecológico vende, hace de ti una buena persona que sigue el camino correcto. Incluso muchos científicos apoyan el movimiento ecologista. Ahora está de moda in en contra de la tecnología. ¿Por qué? Es una dinámica histórica. Hay períodos históricos en los que domina el pesimismo tecnológico y otros en los que tiene más peso el optimismo en cuanto al desarrollo tecnológico. Actualmente nos encontramos claramente en un período de pesimismo. Hay períodos históricos que guardan paralelismos con la situación actual. Por ejemplo, el debate que tuvo lugar en Gran Bretaña cuando se pretendía introducir la electricidad en las casas. El Gobierno solicitó un informe a la Royal Society. Esta institución científica afirmó que el gas era suficiente para la mayoría de la gente y que no era necesario desplegar la electricidad porque no se iba a utilizar. Afortunadamente, entonces los políticos que debían tomar la decisión no se dejaron llevar por el pesimismo tecnológico y la desconfianza en el progreso. Esta crítica que hace al sistema de distribución de los recursos para la ciencia, ¿es válida tanto para Europa como para Estados Unidos? A pesar de que mi crítica es general, existen algunas diferencias entre Europa y Estados Unidos. Mi país tiene una estructura más descentralizada; hay universidades privadas que tienen mucho peso, como en el caso del Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Boston. En cambio, en Europa, quizás debido a la centralización, cuesta diferenciar entre la ciencia y la política. Hay una gran burocracia que contribuye a construir el sistema que he descrito. 85 A mí me parece que la ciencia demuestra que el cambio climático de origen antropogénico no constituye una seria amenaza. Dicho esto, yo he reflexionado sobre el principio de precaución. Sin embargo, he llegado a la misma conclusión que hace cinco años en relación con el café. Un estudio, que no tenía suficiente base científica, decía que esta bebida, que a mí me encanta, producía cáncer. Yo no dejé de tomarlo, es decir, no apliqué el principio de precaución. No estaba convencido y el café me gusta demasiado. En el caso del cambio climático, no veo que sea diferente. Más allá de la investigación científica, que, por lo menos, no plantea serios interrogantes, ¿qué sería partidario de hacer desde el punto de vista económico y social? Soy partidario de los procesos de adaptación, de construir sociedades más adaptables ¿Qué quiero decir con esto? Cuando hay un terremoto en la zona de California, en Estados Unidos, mueren como máximo cuatro o cinco personas. No importa que el grado sea muy elevado: las infraestructuras y las casas están preparadas. En cambio, si el mismo terremoto tuviera lugar en otro lugar del planeta, causaría miles de muertos. Construir sociedades más adaptables implica ayudar e invertir en las sociedades en desarrollo. Desde mi punto de vista, éste es el auténtico principio de precaución. ••••••••••••••••••••••••••••••••••• El protocolo de Kioto: un instrumento de futuro Ignasi Doñate Abogado experto en cuestiones medioambientales 1.- Introducción 1.1.- El reto del cambio climático El cambio climático ha centrado las intervenciones en el Día Mundial del Medio Ambiente de 2002, ya que ha servido como captador de la atención y oportunidad para el llamamiento por parte de las Naciones Unidas a intensificar los esfuerzos para frenar la tendencia progresiva del calentamiento del planeta. Tres meses después de hacerse públicas las fotografías del desprendimiento de la plataforma glacial Larsen B en la Antártida, una expedición financiada por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) ha presentado informes sobre la desaparición de glaciares en el Himalaya y los graves riesgos que conllevaría. Coincidiendo con el décimo aniversario de la Cumbre de Río y de la firma del Convenio marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático, la Organización de las Naciones Unidas ha pedido nuevas medidas para incrementar el desarrollo sostenible y fomentar una nueva ética de administración global en el marco de la desesperación manifestada por el Director de la FAO en lo que se ha bautizado como el «fracaso de la lucha contra la pobreza» —Cumbre de Roma— ante el éxito de la «lucha por la libertad» que encabeza, dirige y realiza la administración Bush. En este marco, las Naciones Unidas pretenden recuperar el espíritu generado en Río 1992, que en la actualidad ha perdido toda su vigencia a causa de las trabas existentes a la entrada en vigor del Protocolo de Kioto. 1.2.- El proceso hacia la firma del Convenio marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático La preocupación por el progresivo calentamiento del planeta se manifestó con la firma, el 16 de septiembre de 1987, del Protocolo de Montreal, que se refiere a las políticas necesarias para prohibir el uso de sustancias que reducen la capa de ozono. Se aprobó el 16 de septiembre de 1987 en Montreal y, posteriormente, sufrió modificaciones y enmiendas. Al año siguiente se constituyó el grupo llamado Panel ntergubernamental sobre el cambio climático (IPCC) junto con la Organización Meteorológica Mundial y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA). 2.- El Convenio marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático El Convenio marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático —en adelante, el «Convenio»— se aprobó en Nueva York el 9 de mayo de 1992 y lo firmaron 186 países, incluidos EE.UU. y la Comunidad Europea, en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo, celebrada en Río de Janeiro entre los días 3 y 14 de junio de 1992. De acuerdo con este Convenio, en el año 2000 las Partes firmantes debían reducir a los niveles de 1990 y estabilizar las emisiones de gases invernadero del Convenio para la Protección de la Capa de Ozono no controlados por el Protocolo de Montreal. El Convenio está dirigido básicamente a los países desarrollados y a los que se encuentran en transición hacia una economía de mercado y que son responsables de la mayoría de las emisiones de gases que provocan el efecto invernadero. El Convenio acordó instituir una Conferencia de las Partes como órgano supremo del mismo, con el objeto de examinar con regularidad la aplicación de dicho Convenio y la puesta en marcha de sus instrumentos jurídicos. El Convenio estableció un mecanismo de financiación dirigido al suministro de recursos financieros a título de subvención o en condiciones favorables para incentivar, entre otras iniciativas, la transferencia de tecnología a los países en desarrollo. En este sentido, el Convenio estableció la obligación de los países desarrollados de proporcionar recursos nuevos y adicionales para cubrir la totalidad de los gastos convenidos que efectúen los países en desarrollo para transmitir la información relacionada con la aplicación del Convenio. Sin embargo, este Convenio resultaba insuficiente para conseguir sus propios objetivos, tal y como lo ha demostrado claramente el hecho de que los niveles de gases de efecto invernadero de 2000 no sólo no se hayan limitado a los de 1990, sino que se han visto incrementados. Por este motivo, la Conferencia de las Partes del Convenio acordó iniciar un proceso destinado a adoptar medidas más concretas y eficaces que determinaran las obligaciones de los países desarrollados para el período posterior a 2000. 3.- El Protocolo de Kioto del Convenio marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático Este proceso supuso la aprobación del «Protocolo de Kioto del Convenio marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático» —en adelante, el «Protocolo»— el 11 de diciembre de 1997. En consecuencia, la lectura del Protocolo se debe llevar a cabo junto con la del Convenio, teniendo en cuenta las constantes referencias que hacen el uno al otro. De todos modos, hay que decir que la verdadera comprensión de sus artículos se escapa a la mayor parte de los mortales, y que para evaluar sus efectos no sólo será necesario que un día u otro entre en vigor, sino que las sucesivas conferencias de las partes vayan concretando el lento proceso hacia la limitación de las emisiones. En el ámbito mundial, el Protocolo exige a los países industrializados reducir sus emisiones de gases invernadero correspondientes a 1990 en un 5%, como promedio, en el período 2008-2012. 3.1.- Los gases, los sectores emisores y las fuentes El objetivo de Kioto es limitar las emisiones de gases invernadero no incluidos en el Protocolo de Montreal (gases que afectan a la capa de ozono). En este sentido, en el Anexo A se concretan los seis gases específicos de efecto invernadero incluidos en el Proto- 86 colo: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF6). Como sectores y categorías de fuentes de emisiones se cuentan: a) El sector de la energía. Categorías de fuentes: la quema de combustible (industrias de energía, industria manufacturera y de la construcción, del transporte y otros sectores) y las emisiones fugitivas de combustibles (sólidos, petróleo, gas natural y otros). b) El sector de procesos industriales. Categorías de fuentes: los productos minerales, la industria química, la producción de metales, la producción y el comercio tanto de halocarbonos como de hexafluoruro de azufre. c) Utilización de disolventes d) Agricultura. Categorías de fuentes: la fermentación entérica, el aprovechamiento de excrementos, el cultivo de arroz, los suelos agrícolas, la quema prescrita de sabanas, la quema en el campo de residuos agrícolas y otros. e) Residuos. Categorías de fuentes: la eliminación de residuos sólidos del suelo, el tratamiento de aguas residuales, la incineración de residuos y otros. 3.2.- El desarrollo sostenible como objetivo La finalidad del Protocolo es promover de forma concreta el desarrollo sostenible, lo cual implica reformar los parámetros actuales de los países industriales desde un sector estratégico y transversal como el de la energía, entendida en todo su ciclo de generación-distribución-consumo-reciclaje y haciendo especial referencia a la necesidad de optar por las fuentes renovables. Así, cuestionar el actual modelo energético no sólo implica reformar el sector energético como tal, sino que exige reformar todos los sectores de producción de acuerdo con un proceso acelerado de innovación tecnológica que permita alterar —que no reducir— las pautas de consumo. El Protocolo constituye uno de los ejes estratégicos más importantes que conducen a nuevos modelos de sostenibilidad energética. Sin embargo, al mismo tiempo, las dificultades con que se encuentra para poder entrar en vigor indican que los países ricos no quieren perder su hegemonía desde el punto de vista de la sostenibilidad a la que están expuestos —por otro lado— para diversificar los riesgos derivados del progresivo descenso de los recursos no renovables, tales como el petróleo, el gas o el carbón, y de las dependencias estratégicas que el control de dichos recursos genera en el contexto mundial. Por lo tanto, la primera exigencia de sostenibilidad del Protocolo está dirigida al sector energético y promueve una mayor eficiencia así como la utilización de fuentes de energía nuevas y renovables. El segundo sector más afectado es la industria, especialmente la más relacionada con los productos químicos. El tercero sería el sector del transporte y el cuarto, en orden de mayor a menor generación de gases de efecto invernadero, sería el agrícola, con una referencia específica a la limitación de las emisiones de metano. A la reforma de estos sectores de producción, que afectan en gran medida a los países ricos, se añade ••••••••••••••••••••••••••••••••••• también la necesidad de proteger y mejorar los sumideros y los depósitos de los gases de efecto invernadero, lo que lleva a cuestionar las prácticas de deforestación en los países pobres y la necesidad de reformular las prácticas de gestión forestal, la forestación y la reforestación. 3.3.- La responsabilidad individual de cada una de las Partes Para alcanzar estos objetivos, el Protocolo deja en manos de cada país la responsabilidad de aplicar medidas fiscales y mercantiles que limiten o reduzcan las emisiones no controladas por el Protocolo de Montreal. En cambio, en el ámbito internacional no se impone ningún tipo de responsabilidad común y se exhorta a cada uno de los países que son Parte en el Protocolo a cooperar para una mejor aplicación de las políticas derivadas del Protocolo y, en especial, se recomienda intercambiar experiencias e información sobre las políticas que se adopten. En el caso de que esta responsabilidad común fuera exigible por el Protocolo, marcaría una tendencia de cambio cualitativo en el orden mundial hacia la sostenibilidad. Sin embargo, la coherencia de este nuevo orden mundial está todavía lejos de la voluntad de los países más implicados en la generación de gases invernadero, los cuales están en proceso de aceptar como máximo compromisos en el ámbito de cada país —a excepción de la Comunidad Europea— de manera que la instauración de un nuevo orden mundial queda en la mera recomendación de cooperación y en la investigación de cuáles serían las formas más adecuadas de cooperación. 3.4.- La limitación en referencia a las emisiones de 1990 La reducción o limitación de gases de efecto invernadero que conllevará la aplicación del Protocolo de Kioto se concreta en que, para el período comprendido entre 2008 y 2012, las Partes no generen porcentajes superiores a las emisiones recogidas en el Anexo B del Protocolo en relación con las emisiones de 1990 de cada una de las Partes. En cualquier caso, se estipula que la reducción de las emisiones mundiales tiene que estar, como mínimo, un 5% por debajo de los niveles de 1990 y que cada una de las Partes tiene que poder demostrar en 2005 un avance concreto en el cumplimiento de los compromisos adquiridos en virtud del Protocolo. 3.5.- La peculiaridad de los países en transición hacia una economía de mercado Sin embargo, las Partes en transición hacia una economía de mercado tendrán libertad para determinar si tienen la intención de utilizar un año o período que no sea 1990 como referencia para cumplir los compromisos de reducción o limitación. En cualquier caso, el Protocolo recoge que la Conferencia de las Partes concederá cierto grado de flexibilidad a los países en transición hacia una economía de mercado. ANEXO B DEL PROTOCOLO Compromiso cantificado de limitación o reducción de las emisiones (% del nivel del año o período de base) Alemania 92 Australia 108 Austria 92 Bélgica 92 Bulgaria 92 Canadá 94 Comunidad Europea 92 Croacia* 95 Dinamarca 92 Eslovaquia* 92 Eslovenia* 92 España 92 Estados Unidos de América 93 Estonia* 92 Federación Rusa* 100 Finlandia 92 Francia 92 Hungría* 94 Irlanda 92 Islandia Italia Japón Letonia Liechtenstein Lituania Luxemburgo Mónaco Noruega Nueva Zelanda Países Bajos Polonia* Portugal R.U.de Gran Bretaña e Irlanda del Norte República Checa* Rumania* Suecia Suiza Ucrania* 110 92 94 92 92 *92 92 92 102 100 92 94 92 92 92 92 92 92 100 * Países en proceso de transición hacia una economía de mercado 3.6.- La difícil y compleja evaluación del cumplimiento de los compromisos Para el cumplimiento de los compromisos de reducción o limitación, el Protocolo establece que se tendrán en cuenta las variaciones netas en las fuentes de emisiones y la variación de la absorción por los sumideros de los gases invernadero que resulten de los cambios en la explotación del suelo causados por el ser humano, así como las actividades forestales —desde 1990 restringidas a la repoblación forestal, la reforestación y la deforestación— medidas como cambios verificables en las acumulaciones de carbono en cada uno de los períodos de cumplimiento obligatorio. La dificultad para medir la absorción de gases por los sumideros y las cantidades de carbono acumuladas hace que se prevea un procedimiento a fin de que, una vez entre en vigor el Protocolo, un Órgano subsidiario de Asesoramiento Científico examine los datos facilitados por cada Parte, determine el nivel de carbono almacenado para 1990 y emita una estimación de las variaciones para los años sucesivos. De hecho, cada una de las Partes se compromete, antes de que acabe el año del primer período de compromiso, a aprobar un sistema nacional que 87 permita la estimación de las emisiones antropogénicas y de la absorción por los sumideros. Este «sistema nacional» se elaborará de acuerdo con las directrices que elabore la Conferencia de las Partes en su primera reunión y que incluirán las metodologías para calcular las emisiones y la absorción por los sumideros. 3.7.- La transferencia de unidades de reducción entre las Partes El Protocolo prevé en su artículo 6 que cualquier Parte incluida en el Anexo I podrá transferir a cualquiera de las otras Partes, o adquirir de éstas, las unidades de reducción de emisiones derivadas de proyectos encaminados a reducir las emisiones antropogénicas o incrementar la absorción por los sumideros. Estos acuerdos de transferencia o de adquisición deberán ser aprobados por las Partes y estarán condicionados a que el proyecto comporte una variación adicional en cualquier otra reducción o incremento y que sólo se pueda aprobar si cada Parte aprueba el sistema nacional de estimación de las emisiones y aporta la información suplementaria que permita asegurar que la Parte está cumpliendo ••••••••••••••••••••••••••••••••••• los compromisos adquiridos con la ratificación del Protocolo. 3.10.- El incumplimiento de los compromisos del Protocolo 3.8.- La financiación de los compromisos de los países en desarrollo «En su primer período de sesiones, la Conferencia de las Partes en calidad de reunión de las Partes en el presente Protocolo aprobará unos procedimientos y mecanismos apropiados y eficaces para determinar y abordar los casos de incumplimiento de las disposiciones del presente Protocolo, incluso mediante la preparación de una lista indicativa de consecuencias, teniendo en cuenta la causa, el tipo, el grado y la frecuencia del incumplimiento». El Protocolo reitera la obligación ya indicada en el Convenio de que los países desarrollados y los que se encuentran en transición hacia una economía de mercado proporcionen recursos financieros nuevos y adicionales para satisfacer las necesidades que el Protocolo comporta para los países en desarrollo. Asimismo, deben facilitar recursos destinados a la transferencia de la tecnología necesaria para el cumplimiento de las obligaciones derivadas del Protocolo. La carga de la financiación debe distribuirse adecuadamente entre aquellas Partes que sean países desarrollados. De todos modos, cabe destacar que el mecanismo financiero tendrá una representación equitativa y equilibrada de todas las Partes, si bien no cabe duda de que deberá funcionar bajo la dirección de la Conferencia de las Partes, en la que cada Parte tiene un voto. El hecho de que cada Parte tenga un voto no deja de ser un elemento muy significativo en un sistema de Naciones Unidas hipotecado constantemente por el veto. Esta igualdad de voto entre países hace que la mayoría de los votos corresponda a los países pobres (140, aproximadamente) frente a los 40 países desarrollados que son los que deben asumir la principal obligación de limitar o reducir las emisiones y, a la vez, aportar fondos económicos y la tecnología a fin de que los países pobres puedan disponer de los medios necesarios para cumplir los compromisos del Convenio. Actualmente, cuando todavía no ha entrado en vigor el Protocolo, la proporción entre los países que lo han ratificado es de 22 (países desarrollados) y 52 (países en desarrollo). Esta es la provisión literal del artículo 18 del Protocolo para casos de incumplimiento, de la cual cabe resaltar que no se habla de sanciones y que, si las medidas que se aplicaran en caso de incumplimiento estuvieran vinculadas, éstas deberían aprobarse como si se tratara de una enmienda al Protocolo, lo cual supone un blindaje del Protocolo frente a posibles enmiendas, sin que éstas lleguen a ser imposibles. 3.11.- Las enmiendas al Protocolo Las enmiendas al Protocolo, en principio, deben aprobarse por consenso de las Partes. Sólo en el caso de que el consenso sea inalcanzable, y como último recurso, la enmienda se puede aprobar mediante el voto favorable del 75% de las Partes presentes y votantes en la reunión convocada a tal efecto. Finalmente, la enmienda aprobada sólo se aplicará a las partes que la hayan aprobado y cuando se hayan recibido los instrumentos de aceptación de la enmienda de un mínimo del 75% de las Partes del Protocolo. La enmienda sólo será aplicable al resto de las Partes que la ratifiquen. En este sentido, hay un cierto blindaje del Protocolo y las Partes nunca se verán obligadas a aceptar una enmienda, pues sólo les será aplicable cuando la ratifiquen voluntariamente. 3.9.- El mecanismo de desarrollo limpio El Anexo I del Protocolo incluye la lista de países desarrollados que asumen la responsabilidad individual y global de las emisiones de gases de efecto invernadero. El mecanismo del desarrollo limpio está dirigido a las Partes no incluidas en dicho Anexo I a fin de que puedan obtener de los países desarrollados — véase Anexo I— ayudas para alcanzar un desarrollo sostenible mediante la realización de proyectos que impliquen reducciones certificadas de las emisiones. A diferencia de las obligaciones derivadas del mecanismo financiero general del Convenio, en el cual es obligatorio que colaboren los países desarrollados, el mecanismo de desarrollo limpio es de carácter voluntario para las Partes. Además, para fomentar la implantación del mecanismo, se ofrece como incentivo a los países desarrollados que puedan utilizar las reducciones certificadas de los proyectos que financien en países en desarrollo para contribuir al cumplimiento de sus compromisos cuantificados de limitación o reducción de emisiones. 4.- La aplicación del Protocolo en la Unión Europea La Unión Europea, con la aplicación del Protocolo, está comprometida a reducir, en conjunto y durante el período 2008-2012, sus emisiones de gases invernadero del año 1990 en un 8%. Los objetivos de limitación de la emisión de los gases invernadero de la Unión Europea y de sus Estados miembros se aprobaron de forma legal y obligatoria el 4 de marzo de 2002 en el Consejo de Ministros de Medio Ambiente de la Unión Europea. Los objetivos de reducción de cada país son los que se acordaron políticamente el mes de junio de 1998, compromiso que se ha recogido legalmente como Anexo II de la Decisión 2002/358/CE del Consejo. Los objetivos de limitación y reducción de los gases de efecto invernadero en los Estados de la Comunidad Europea son: Austria Bélgica Dinamarca Finlandia Francia - 13 % - 7,5 % - 21 % 0% 0 % 88 Alemania Grecia Irlanda Comunidad Europea Italia Luxemburgo Holanda Portugal España Suecia Reino Unido - 21 % +25 % +13 % -8 % - 6,5 % - 28 % -6% + 27 % + 15 % +4% - 12,5% De acuerdo con su última decisión, la Comunidad Europea y sus Estados miembros han acordado también depositar simultáneamente sus instrumentos de ratificación en las Naciones Unidas antes del 1 de junio del presente año (2002). 5.- La ratificación del Protocolo por parte de la Unión Europea El 25 de abril de 2002, el Consejo de la Unión Europea, en nombre de la Comunidad Europea, adoptó la Decisión 2002/358/CE (DOCE L 130 de 15.5.2002) de aprobar el Protocolo que previamente había firmado en Nueva York el 29 de abril de 1998. Posteriormente, la Unión Europea ratificó el Protocolo de Kioto el 31 de mayo del presente año (2002). Este acto ha reafirmado el compromiso de la Unión Europea y de sus Estados miembros de buscar soluciones multilaterales para dar salida al problema general. Con esta ratificación se pretende hacer realidad el propósito de la Unión Europea de que el Protocolo entre en vigor antes de la Cumbre Mundial de Desarrollo Sostenible que se celebrará en Johannesburgo durante los próximos meses de agosto y septiembre. En este sentido, la Unión Europea ha invitado reiteradamente a las demás Partes a ratificar el Protocolo tan pronto como sea posible y continúa instando a EE.UU. a participar en el marco global para afrontar el cambio climático. Al decidir la Comunidad Europea y los Estados miembros que se cumplan los compromisos de Kioto de forma conjunta, se corresponsabilizan individual y colectivamente de tomar las medidas apropiadas, generales o particulares, para asegurar el cumplimiento de las obligaciones derivadas de las actuaciones de las instituciones de la Comunidad, incluido el compromiso cuantificado de reducción de emisiones Con esta ratificación comunitaria se podrá considerar que se cumplen los compromisos de Kioto si, en su conjunto, la Comunidad Europea reduce sus emisiones en un 8%, a pesar de que un estado comunitario no haya cumplido su compromiso específico. Por el contrario, si en su conjunto la Comunidad Europea no cumple el objetivo global de reducción, cada una de las Partes será responsable del nivel de sus emisiones y del cumplimiento de sus propios objetivos. De este modo, se ha reforzado la voluntad europea de cumplir los compromisos del Protocolo y la propia Comunidad ha asumido un espacio competencial de gran importancia que le permita tener un instrumento para hacer que los Estados miembros cumplan los compromisos en relación con el ••••••••••••••••••••••••••••••••••• Protocolo. Esta asunción de competencias por parte de la Comunidad Europea hará que la Comisión pueda acordar las medidas necesarias para ejecutar la Decisión 2002/358/CE. Esta asunción de funciones aparece confirmada cuando la Decisión deja claro que será la propia Comisión, antes del 31 de diciembre de 2006, la que determinará los niveles de emisión atribuidos a la Comunidad Europea y a cada uno de los Estados miembros en toneladas equivalentes de dióxido de carbono. De hecho, tal como deja claro la Decisión 2002/358/CE: «Las emisiones anuales de referencia de la Comunidad y sus Estados miembros no se determinarán definitivamente hasta que no entre en vigor el Protocolo. Una vez se hayan fijado tales emisiones anuales de referencia —como máximo, antes de que comience el período del compromiso— la Comunidad y sus Estados miembros determinarán los niveles de emisión en toneladas equivalentes de dióxido de carbono». Las limitaciones o reducciones de los niveles de emisión recogidos en el Anexo II de la Decisión son las que políticamente se acordaron en junio de 1998. Con esta Decisión comunitaria y las respectivas ratificaciones del Protocolo de los Estados miembros, el compromiso de limitación deja de ser un acuerdo político y se convierte en una obligación legal. La Comisaria Europea de Medio Ambiente, Margot Wallström, valoraba esta ratificación europea del Protocolo como un momento histórico en la serie de esfuerzos globales emprendidos para combatir el cambio climático y afirmaba: «La evidencia científica sobre el cambio climático es más fuerte que nunca. Sabemos que aunque los objetivos de Kioto son sólo un primer paso en el proceso para evitar las graves consecuencias que el cambio climático puede acarrear, todos los países deben actuar y los países industriales deben tomar la iniciativa. El cambio climático sólo puede ser combatido en el marco de un proceso multilateral. El combate contra el cambio climático es vital para alcanzar el desarrollo sostenible. Yo estoy convencida de que, mejorando el entorno mediante el progreso tecnológico, hoy en día puede mejorar nuestra competitividad y el crecimiento económico. Este es el significado del crecimiento sostenible: proteger nuestro ecosistema mientras aseguramos la prosperidad económica». 6.- La entrada en vigor del Protocolo 6.1.- Las condiciones El reto de lograr la entrada en vigor del Protocolo se encuentra hoy más cerca que nunca. Sin embargo, al entrar en vigor, tal como preceptúa el artículo 25 del Protocolo, éste debe ser ratificado por un mínimo de 55 Estados firmantes, los cuales deben ser a su vez responsables, como mínimo, del 55% de las emisiones de gases invernadero correspondientes a 1990. Las emisiones totales de dióxido de carbono de 1990 que se han de tener en cuenta para la aplicación del artículo 25 son las que figuran en el siguiente cuadro: 6.2.- Las reticencias a ratificar el Protocolo El objetivo de la Unión Europea —y, en general, del entorno de Naciones Unidas— sería que el Protocolo PROTOCOLO DE KIOTO Emisiones totales de dióxido de carbono de las Partes del Anexo de 1990, en aplicación del artículo 25 del Protocolo de Kioto ª Parte Austria Bélgica Bulgaria Canadá República Checa Dinamarca Australia Estonia Finlandia Francia Alemania Grecia Hungría Islandia Irlanda Italia Japón Letonia Liechtenstein Luxemburgo Mónaco Holanda Nueva Zelanda Noruega Polonia Portugal Rumania Federación Rusa Eslovaquia España Suecia Suiza R. U. de Gran Bretaña e Irlanda del Norte Estados Unidos de América Total pudiera entrar en vigor con motivo de la Cumbre de la Tierra en Johannesburgo, que se celebrará durante los próximos meses de agosto y septiembre. Sin embargo, la oposición de EE.UU., principalmente, y 89 Emisiones (Gg) 59.200 113.405 82.990 457.441 169.514 52.100 288.965 37.797 53.900 366.536 1.012.443 82.100 71.673 2.172 30.719 428.941 1.173.360 22.976 208 11.343 71 167.600 25.530 35.533 414.930 42.148 171.103 2.388.720 58.278 260.654 61.256 43.600 584.078 4.957.022 13.728.306 Porcentaje 0,4 0,8 0,6 3,3 1,2 0,4 2,1 0,3 0,4 2,7 7,4 0,6 0,5 0,0 0,2 3,1 8,5 0,2 0,0 0,1 0,0 1,2 0,2 0,3 3,0 0,3 1,2 17,4 0,4 1,9 0,4 0,3 4,3 36,1 100,0 las reticencias de Canadá y de Australia —el mayor exportador de carbón— hace difícil que pueda alcanzarse. ••••••••••••••••••••••••••••••••••• EE.UU. es el mayor emisor de gases invernadero con uno de los niveles más elevados de emisiones per cápita y, con la firma del Protocolo, se comprometió a reducir sus emisiones en un 7% con respecto a las de 1990. De todos modos, el presidente Bush declaró que EE.UU. no ratificaránel Protocolo de Kioto al anunciar el pasado 14 de febrero una política interna que suponía un incremento de entre el 30 y el 40% de las emisiones de 1990 en el 2010. La Unión Europea y muchas otras naciones han reiterado su llamamiento para que EE.UU. vuelva al proceso multilateral para afrontar el cambio climático. 7.- La lenta tendencia a la ratificación nes, haría subir el termómetro al 53,2%, lo cual lo situaría muy cerca del mínimo exigible (55%). De este modo, sería posible que la posterior ratificación de Suiza (0,3%), de Bulgaria (0,6%), de los países de la antigua República Checa (1,2%), de Estonia (0,3%), de Letonia (0,2%) o de Nueva Zelanda (0,2%) contribuyeran a conseguir el 55% sin la ratificación de EE.UU. La Cumbre de la Tierra de Johannesburgo marcará un hito en este proceso tan lento aunque inevitable hacia la firma del Protocolo o, dicho de otro modo, en este proceso lento e inexorable —por el momento— de aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero. • Aun así, el 4 de junio de 2002, la administración de Bush reconoció por primera vez que las emisiones de gases invernadero en EE.UU. se verán incrementadas significativamente durante las próximas dos décadas debido a las actividades humanas. Sin embargo, ha rechazado de nuevo un tratado internacional para ralentizar el calentamiento global. Un informe publicado a principios de junio por la EPA —que pasó bastante desapercibido— ha supuesto una gran ayuda para lo que los científicos vienen afirmando desde hace ya tiempo: que las refinerías de petróleo, las centrales eléctricas y las emisiones de los automóviles son causas importantes del calentamiento mundial. El incremento gradual de las temperaturas está probablemente amenazando las islas costeras y los prados alpinos. La Casa Blanca había sostenido previamente que no había suficientes pruebas para relacionar las emisiones industriales con el calentamiento mundial. El informe de la EPA recoge que los gases invernadero se están acumulando en la atmósfera de la Tierra como consecuencia de las actividades humanas, lo que ha provocado un aumento de las temperaturas medias de la superficie de la Tierra y de la temperatura de las profundidades de los océanos. Esta posición ha enfrentado a la administración con sus partidarios de EE.UU.: el sector automovilístico, del petróleo y de la electricidad, todos ellos sectores que defendían la necesidad de llevar a cabo una investigación más profunda para poder afirmar si los cambios tienen su origen en causas naturales o si, por el contrario, lo tienen en la industria. La previsión de que las emisiones de gases invernadero en EE.UU. aumenten en el 2020 en un 43% hace que nos parezca inalcanzable el reto que plantea la aplicación del Protocolo. Sin embargo, el espíritu de Kioto va ganando posiciones lentamente. Pocos días después de la ratificación de la Comunidad Europea el día 4, Japón ratificaba el Protocolo. Con esta última incorporación, el termómetro de ratificación del Protocolo (véase http://unfcc.int/resource/kpthermo.html) nos indicaba que ya lo habían ratificado 22 países desarrollados y 52 en desarrollo, un total de 74, cifra suficiente para la entrada en vigor del Protocolo, pero insuficiente en cuanto al total de emisiones. Los 74 países que lo han ratificado sólo responden del 35,8% de las emisiones, porcentaje inferior al 55% exigible para la entrada en vigor del Protocolo. Ante la fuerte oposición de los EE.UU., las expectativas están depositadas en una posible ratificación de la Federación Rusa, que, con el 17,4% de las emisio- 90