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Las causas principales [1] y los efectos de amplio alcance [2] [3] del calentamiento global y el cambio climático resultante. Algunos efectos constituyen mecanismos de retroalimentación que intensifican el cambio climático y lo llevan hacia puntos de inflexión climáticos . [4]

La retroalimentación del cambio climático es importante para comprender el calentamiento global porque los procesos de retroalimentación amplifican o disminuyen el efecto de cada forzamiento climático y, por lo tanto, juegan un papel importante en la determinación de la sensibilidad climática y el estado climático futuro . La retroalimentación en general es el proceso en el que al cambiar una cantidad cambia una segunda cantidad, y el cambio en la segunda cantidad cambia a su vez a la primera. La retroalimentación positiva (o de refuerzo) amplifica el cambio en la primera cantidad, mientras que la retroalimentación negativa (o de equilibrio) lo reduce. [5]

El término "forzar" significa un cambio que puede "empujar" el sistema climático en la dirección del calentamiento o enfriamiento. [6] Un ejemplo de forzamiento climático es el aumento de las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero . Por definición, los forzamientos son externos al sistema climático mientras que las retroalimentaciones son internas; en esencia, las retroalimentaciones representan los procesos internos del sistema. Algunas retroalimentaciones pueden actuar en relativo aislamiento del resto del sistema climático; otros pueden estar estrechamente acoplados; [7] por lo tanto, puede ser difícil decir cuánto contribuye un proceso en particular. [8]El forzamiento también puede estar impulsado por factores socioeconómicos como "la demanda de biocombustibles o la demanda de producción de soja". Estos impulsores funcionan como mecanismos de forzamiento por los efectos directos e indirectos que provocan de un individuo a una escala global.

Los forzamientos y las retroalimentaciones juntos determinan cuánto y qué tan rápido cambia el clima. La principal retroalimentación positiva del calentamiento global es la tendencia del calentamiento a aumentar la cantidad de vapor de agua en la atmósfera, lo que a su vez conduce a un mayor calentamiento. [9] La principal retroalimentación negativa proviene de la ley de Stefan-Boltzmann , la cantidad de calor irradiado desde la Tierra al espacio cambia con la cuarta potencia de la temperatura de la superficie y la atmósfera de la Tierra. Las observaciones y los estudios de modelos indican que hay una retroalimentación neta positiva al calentamiento. [10] Grandes retroalimentaciones positivas pueden dar lugar a efectos abruptos o irreversibles , según el ritmo y la magnitud del cambio climático. [11][7]

Positivo

Retroalimentación del ciclo del carbono

Ha habido predicciones, y alguna evidencia, de que el calentamiento global podría causar la pérdida de carbono de los ecosistemas terrestres, lo que provocaría un aumento de CO atmosférico.
2niveles. Varios modelos climáticos indican que el calentamiento global durante el siglo XXI podría acelerarse por la respuesta del ciclo del carbono terrestre a dicho calentamiento. [12] Los 11 modelos del estudio C4MIP encontraron que una fracción mayor de CO 2 antropogénico permanecerá en el aire si se tiene en cuenta el cambio climático. A fines del siglo XXI, este CO 2 adicional variaba entre 20 y 200 ppm para los dos modelos extremos, la mayoría de los modelos entre 50 y 100 ppm. El CO 2 más altoLos niveles llevaron a un calentamiento climático adicional que oscilaba entre 0,1 ° y 1,5 ° C. Sin embargo, todavía existía una gran incertidumbre sobre la magnitud de estas sensibilidades. Ocho modelos atribuyeron la mayoría de los cambios a la tierra, mientras que tres lo atribuyeron al océano. [13] Las reacciones más fuertes en estos casos se deben al aumento de la respiración de carbono de los suelos a lo largo de los bosques boreales de alta latitud del hemisferio norte. Un modelo en particular ( HadCM3 ) indica una retroalimentación del ciclo del carbono secundario debido a la pérdida de gran parte de la selva amazónica en respuesta a la reducción significativa de las precipitaciones en América del Sur tropical. [14] Si bien los modelos no están de acuerdo con la fuerza de la retroalimentación del ciclo del carbono terrestre, cada uno de ellos sugiere que dicha retroalimentación aceleraría el calentamiento global.

Las observaciones muestran que los suelos del Reino Unido han estado perdiendo carbono a un ritmo de cuatro millones de toneladas al año durante los últimos 25 años [15], según un artículo publicado en Nature por Bellamy et al. en septiembre de 2005, quienes señalaron que es poco probable que estos resultados se expliquen por cambios en el uso de la tierra. Resultados como este se basan en una densa red de muestreo y, por lo tanto, no están disponibles a escala mundial. Extrapolando a todo el Reino Unido, estiman pérdidas anuales de 13 millones de toneladas por año. Esto equivale a las reducciones anuales en las emisiones de dióxido de carbono logradas por el Reino Unido en virtud del Tratado de Kioto (12,7 millones de toneladas de carbono por año). [dieciséis]

También se ha sugerido (por Chris Freeman ) que la liberación de carbono orgánico disuelto (COD) de las turberas a los cursos de agua (desde los que a su vez entraría a la atmósfera) constituye una retroalimentación positiva para el calentamiento global. El carbono almacenado actualmente en las turberas (390-455 gigatoneladas, un tercio del total de carbono almacenado en tierra) es más de la mitad de la cantidad de carbono que ya se encuentra en la atmósfera. [17] Los niveles de COD en los cursos de agua están aumentando de forma observable; La hipótesis de Freeman es que no son las temperaturas elevadas, sino los niveles elevados de CO 2 atmosférico los responsables, a través de la estimulación de la productividad primaria . [18] [19]

Se cree que las muertes de árboles están aumentando como resultado del cambio climático, que es un efecto de retroalimentación positiva. [20]

Retroalimentaciones climáticas del metano en ecosistemas naturales.

Se prevé que los humedales y los ecosistemas de agua dulce sean el mayor contribuyente potencial a la retroalimentación climática global del metano. [21] El calentamiento a largo plazo cambia el equilibrio en la comunidad microbiana relacionada con el metano dentro de los ecosistemas de agua dulce para que produzcan más metano mientras que proporcionalmente menos se oxida a dióxido de carbono. [22]

Liberación de metano en el Ártico

La foto muestra lo que parecen ser estanques de deshielo de permafrost en la Bahía de Hudson, Canadá, cerca de Groenlandia. (2008) El calentamiento global aumentará el permafrost y el deshielo de las turberas, lo que puede provocar el colapso de las superficies de las mesetas. [23]

El calentamiento también es la variable desencadenante de la liberación de carbono (potencialmente como metano) en el Ártico. [24] El metano liberado de la descongelación del permafrost , como los congelados de turba pantanos en Siberia , y de hidrato de metano en el fondo marino, crea una retroalimentación positiva . [25] [26] [27] En abril de 2019, Turetsky et al. informó que el permafrost se estaba descongelando más rápido de lo previsto. [28] [27] Recientemente, la comprensión de la retroalimentación climática del permafrost mejoró, pero las emisiones potenciales del permafrost submarino siguen siendo desconocidas y son, como muchas otras retroalimentaciones de carbono del suelo [29]- aún ausente de la mayoría de los modelos climáticos. [30]

Descongelar turberas de permafrost

Siberia occidental es la turbera más grande del mundo , una región de un millón de kilómetros cuadrados de turbera de permafrost que se formó hace 11.000 años al final de la última edad de hielo . Es probable que el derretimiento de su permafrost conduzca a la liberación, durante décadas, de grandes cantidades de metano . Hasta 70.000 millones de toneladas de metano, un gas de efecto invernadero extremadamente eficaz, podrían liberarse en las próximas décadas, creando una fuente adicional de emisiones de gases de efecto invernadero. [31] Se ha observado un derretimiento similar en el este de Siberia . [32]Lawrence y col. (2008) sugieren que un derretimiento rápido del hielo marino del Ártico puede iniciar un ciclo de retroalimentación que derrite rápidamente el permafrost del Ártico, provocando un mayor calentamiento. [33] [34] 31 de mayo de 2010. La NASA publicó que, a nivel mundial, "los gases de efecto invernadero están escapando del permafrost y entrando a la atmósfera a un ritmo cada vez mayor, hasta 50 mil millones de toneladas de metano cada año, por ejemplo, debido a una tendencia global al deshielo. . Esto es particularmente problemático porque el metano calienta la atmósfera con 25 veces la eficiencia del dióxido de carbono "(el equivalente a 1250 mil millones de toneladas de CO
2por año). [35]

En 2019, un informe llamado "Boletín de calificaciones del Ártico" estimó que las emisiones actuales de gases de efecto invernadero del permafrost ártico eran casi iguales a las emisiones de Rusia o Japón o menos del 10% de las emisiones globales de combustibles fósiles. [36]

Hidrata

El clatrato de metano , también llamado hidrato de metano, es una forma de hielo de agua que contiene una gran cantidad de metano dentro de su estructura cristalina . Se han encontrado depósitos extremadamente grandes de clatrato de metano debajo de sedimentos en los fondos marinos y oceánicos de la Tierra. La repentina liberación de grandes cantidades de gas natural de los depósitos de clatrato de metano, en un calentamiento global descontroladoevento, se ha hipotetizado como una causa de cambios climáticos pasados ​​y posiblemente futuros. La liberación de este metano atrapado es un posible resultado importante de un aumento de temperatura; Se cree que esto podría aumentar la temperatura global en 5 ° más en sí mismo, ya que el metano es mucho más poderoso como gas de efecto invernadero que el dióxido de carbono. La teoría también predice que esto afectará en gran medida el contenido de oxígeno disponible en la atmósfera. Esta teoría ha sido propuesta para explicar el evento de extinción masiva más severo en la tierra conocido como evento de extinción Pérmico-Triásico , y también el evento de cambio climático Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno . En 2008, una expedición de investigación para la Unión Geofísica Estadounidensedetectaron niveles de metano hasta 100 veces por encima de lo normal en el Ártico siberiano, probablemente liberado por clatratos de metano liberados por agujeros en una 'tapa' congelada de permafrost del fondo marino , alrededor del emisario del río Lena y el área entre el mar de Laptev y Mar de Siberia Oriental . [37] [38] [39]

En 2020, se descubrió la primera fuga de metano del fondo del mar en la Antártida. Los científicos no están seguros de qué lo causó. El área donde se encontró no se había calentado aún significativamente. Está en la ladera de un volcán, pero parece que no es de allí. Los microbios que comen metano comen mucho menos metano de lo que se suponía, y los investigadores creen que esto debería incluirse en los modelos climáticos. También afirman que hay mucho más por descubrir sobre el tema en la Antártida. [40] Una cuarta parte de todo el metano marino se encuentra en la región de la Antártida [41]

Aumentos abruptos del metano atmosférico

Las evaluaciones de la literatura realizadas por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) y el Programa Científico del Cambio Climático de los Estados Unidos (CCSP) han considerado la posibilidad de que el cambio climático proyectado en el futuro conduzca a un rápido aumento del metano atmosférico . El Tercer Informe de Evaluación del IPCC , publicado en 2001, analizó posibles aumentos rápidos en el metano debido a reducciones en el sumidero químico atmosférico o por la liberación de depósitos de metano enterrados . En ambos casos, se consideró que tal liberación sería "excepcionalmente improbable" [42] (menos del 1% de probabilidad, según el juicio de expertos). [43]La evaluación del CCSP, publicada en 2008, concluyó que una liberación abrupta de metano a la atmósfera parecía "muy improbable" [44] (menos del 10% de probabilidad, según el juicio de expertos). [45] Sin embargo, la evaluación del CCSP señaló que el cambio climático "muy probablemente" (más del 90% de probabilidad, según el juicio de expertos) aceleraría el ritmo de las emisiones persistentes tanto de fuentes de hidratos como de humedales. [44]

El 10 de junio de 2019, Louise M. Farquharson y su equipo informaron que su estudio de 12 años sobre el permafrost canadiense había "Las profundidades máximas de deshielo observadas en nuestros sitios ya superan las proyectadas para 2090. Entre 1990 y 2016, un aumento de hasta Se han observado 4 ° C en el permafrost terrestre y se espera que esta tendencia continúe a medida que la temperatura media anual del aire en el Ártico aumente a un ritmo dos veces mayor que en latitudes más bajas ". [46] Es difícil determinar el alcance del desarrollo de nuevos termokarst, pero hay pocas dudas de que el problema está muy extendido. Farquharson y su equipo estiman que unas 231.000 millas cuadradas (600.000 kilómetros cuadrados) de permafrost, o aproximadamente el 5,5% de la zona que es permafrost durante todo el año, es vulnerable al rápido deshielo de la superficie. [47]

Descomposición

La materia orgánica almacenada en el permafrost genera calor a medida que se descompone en respuesta al derretimiento del permafrost. [48] A medida que los trópicos se vuelven más húmedos, como predicen muchos modelos climáticos, es probable que los suelos experimenten mayores tasas de respiración y descomposición, lo que limita la capacidad de almacenamiento de carbono de los suelos tropicales. [49]

Descomposición de turba

La turba , que se encuentra naturalmente en las turberas , es un depósito de carbono significativo a escala mundial. [50] Cuando la turba se seca, se descompone y, además, puede arder. [51] El ajuste del nivel freático debido al calentamiento global puede causar excursiones significativas de carbono de las turberas. [52] Esto puede liberarse como metano , lo que puede exacerbar el efecto de retroalimentación, debido a su alto potencial de calentamiento global .

Secado de la selva tropical

Las selvas tropicales , sobre todo las selvas tropicales , son particularmente vulnerables al calentamiento global. Hay una serie de efectos que pueden ocurrir, pero dos son particularmente preocupantes. En primer lugar, la vegetación más seca puede provocar el colapso total del ecosistema de la selva tropical . [53] [54] Por ejemplo, la selva amazónica tenderá a ser reemplazada por ecosistemas de caatinga . Además, incluso los ecosistemas de selvas tropicales que no colapsan por completo pueden perder proporciones significativas de su carbono almacenado como resultado del secado, debido a cambios en la vegetación. [55] [56]

Incendios forestales

El Cuarto Informe de Evaluación del IPCC predice que muchas regiones de latitudes medias, como la Europa mediterránea, experimentarán una disminución de las precipitaciones y un mayor riesgo de sequía, lo que a su vez permitiría que ocurran incendios forestales a mayor escala y con mayor regularidad. Esto libera más carbono almacenado a la atmósfera del que el ciclo del carbono puede reabsorber naturalmente, además de reducir la superficie forestal general del planeta, creando un ciclo de retroalimentación positiva. Parte de ese ciclo de retroalimentación es un crecimiento más rápido de los bosques de reemplazo y una migración de los bosques hacia el norte a medida que las latitudes del norte se convierten en climas más adecuados para sustentar los bosques. Se plantea la cuestión de si la quema de combustibles renovables como los bosques debe contarse como una contribución al calentamiento global. [57] [58] [59] Cook & Vizy también descubrió que los incendios forestales eran probables en la selva amazónica , lo que finalmente resultó en una transición a la vegetación de Caatinga en la región del este del Amazonas. [ cita requerida ]

Desertificación

La desertificación es una consecuencia del calentamiento global en algunos entornos. [60] Los suelos del desierto contienen poco humus y soportan poca vegetación. Como resultado, la transición a ecosistemas desérticos se asocia típicamente con excursiones de carbono.

Resultados de modelado

Las proyecciones del calentamiento global contenidas en el Cuarto Informe de Evaluación (AR4) del IPCC incluyen retroalimentaciones del ciclo del carbono. [61] Los autores del AR4, sin embargo, señalaron que el conocimiento científico de la retroalimentación del ciclo del carbono era deficiente. [62] Las proyecciones en AR4 se basaron en una serie de escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero y sugirieron un calentamiento entre finales del siglo XX y finales del siglo XXI de 1,1 a 6,4 ° C. [61] Este es el rango "probable" (más del 66% de probabilidad), según el juicio experto de los autores del IPCC. Los autores señalaron que el extremo inferior del rango "probable" parecía estar mejor restringido que el extremo superior del rango "probable", en parte debido a la retroalimentación del ciclo del carbono. [61] ElLa Sociedad Meteorológica Estadounidense ha comentado que se necesita más investigación para modelar los efectos de la retroalimentación del ciclo del carbono en las proyecciones del cambio climático. [63]

Isaken y col. (2010) [64] consideró cómo la futura liberación de metano del Ártico podría contribuir al calentamiento global. Su estudio sugirió que si las emisiones globales de metano aumentaran en un factor de 2.5 a 5.2 por encima de (entonces) las emisiones actuales, la contribución indirecta al forzamiento radiativo sería aproximadamente 250% y 400% respectivamente, del forzamiento que puede atribuirse directamente a metano. Esta amplificación del calentamiento del metano se debe a los cambios proyectados en la química atmosférica.

Schaefer y col. (2011) [65] consideró cómo el carbono liberado del permafrost podría contribuir al calentamiento global. Su estudio proyectó cambios en el permafrost basados ​​en un escenario de emisiones de gases de efecto invernadero medio ( SRES A1B). Según el estudio, para el año 2200, la retroalimentación del permafrost podría contribuir con 190 (+/- 64) gigatoneladas de carbono acumulativamente a la atmósfera. Schaefer y col. (2011) comentó que esta estimación puede ser baja.

Implicaciones para la política climática

La incertidumbre sobre la retroalimentación del cambio climático tiene implicaciones para la política climática. Por ejemplo, la incertidumbre sobre la retroalimentación del ciclo del carbono puede afectar los objetivos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. [66]Los objetivos de emisiones a menudo se basan en un nivel de estabilización objetivo de concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero, o en un objetivo para limitar el calentamiento global a una magnitud particular. Ambos objetivos (concentraciones o temperaturas) requieren una comprensión de los cambios futuros en el ciclo del carbono. Si los modelos proyectan incorrectamente los cambios futuros en el ciclo del carbono, es posible que se pierdan los objetivos de concentración o temperatura. Por ejemplo, si los modelos subestiman la cantidad de carbono liberado a la atmósfera debido a retroalimentaciones positivas (por ejemplo, debido al derretimiento del permafrost), entonces también pueden subestimar el alcance de las reducciones de emisiones necesarias para alcanzar un objetivo de concentración o temperatura.

Comentarios sobre la nube

Se espera que el calentamiento cambie la distribución y el tipo de nubes. Vistas desde abajo, las nubes emiten radiación infrarroja hacia la superficie y ejercen un efecto de calentamiento; vistas desde arriba, las nubes reflejan la luz solar y emiten radiación infrarroja al espacio, por lo que ejercen un efecto de enfriamiento. Si el efecto neto es calentamiento o enfriamiento depende de detalles como el tipo y la altitud de la nube. Las nubes bajas tienden a atrapar más calor en la superficie y, por lo tanto, tienen una retroalimentación positiva, mientras que las nubes altas normalmente reflejan más luz solar desde la parte superior, por lo que tienen una retroalimentación negativa . Estos detalles se observaron de manera deficiente antes de la llegada de los datos satelitales y son difíciles de representar en modelos climáticos. [67]Los modelos climáticos globales mostraban una retroalimentación neta positiva de nubes cercana a cero a moderadamente fuerte, pero la sensibilidad climática efectiva ha aumentado sustancialmente en la última generación de modelos climáticos globales. Las diferencias en la representación física de las nubes en los modelos impulsan esta sensibilidad climática mejorada en relación con la generación anterior de modelos. [68] [69] [70]

Una simulación de 2019 predice que si los gases de efecto invernadero alcanzan tres veces el nivel actual de dióxido de carbono atmosférico, las nubes de estratocúmulos podrían dispersarse abruptamente, contribuyendo a un calentamiento global adicional. [71]

Liberación de gas

La liberación de gases de origen biológico puede verse afectada por el calentamiento global, pero la investigación sobre tales efectos se encuentra en una etapa inicial. Algunos de estos gases, como el óxido nitroso liberado de la turba o el deshielo del permafrost , afectan directamente al clima. [72] [73] Otros, como el sulfuro de dimetilo liberado de los océanos, tienen efectos indirectos. [74]

Comentarios sobre el albedo de hielo

Fotografía aérea que muestra una sección de hielo marino. Las áreas de color azul más claro son estanques de deshielo y las áreas más oscuras son aguas abiertas; ambos tienen un albedo más bajo que el hielo marino blanco. El hielo derretido contribuye a la retroalimentación del albedo del hielo .

Cuando el hielo se derrite, la tierra o las aguas abiertas toman su lugar. Tanto la tierra como las aguas abiertas son, en promedio, menos reflectantes que el hielo y, por lo tanto, absorben más radiación solar. Esto provoca más calentamiento, que a su vez provoca más derretimiento, y este ciclo continúa. [75] Durante los tiempos de enfriamiento global , el hielo adicional aumenta la reflectividad, lo que reduce la absorción de la radiación solar, lo que resulta en un mayor enfriamiento en un ciclo continuo. [76] Considerado un mecanismo de retroalimentación más rápido. [77]

1870–2009 Extensión del hielo marino del hemisferio norte en millones de kilómetros cuadrados. El sombreado azul indica la era anterior a los satélites; los datos entonces son menos confiables. En particular, la extensión del nivel casi constante en el otoño hasta 1940 refleja la falta de datos más que una falta real de variación.

El cambio de albedo es también la razón principal por la que el IPCC predice que las temperaturas polares en el hemisferio norte aumentarán hasta el doble que las del resto del mundo, en un proceso conocido como amplificación polar . En septiembre de 2007, el área del hielo marino del Ártico alcanzó aproximadamente la mitad del tamaño del área mínima promedio de verano entre 1979 y 2000. [78] [79] También en septiembre de 2007, el hielo marino del Ártico se retiró lo suficiente como para que el Paso del Noroeste se volviera navegable a envío por primera vez en la historia registrada. [80] Sin embargo, las pérdidas récord de 2007 y 2008 pueden ser temporales. [81] Mark Serreze de EE. UU.El Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo considera que 2030 es una "estimación razonable" de cuando la capa de hielo del Ártico durante el verano podría estar libre de hielo. [82] La amplificación polar del calentamiento global no está previsto que tenga lugar en el hemisferio sur. [83] El hielo marino de la Antártida alcanzó su mayor extensión registrada desde el comienzo de la observación en 1979, [84] pero la ganancia de hielo en el sur es superada por la pérdida en el norte. La tendencia del hielo marino global, el hemisferio norte y el hemisferio sur combinados es claramente una disminución. [85]

La pérdida de hielo puede tener procesos de retroalimentación interna, ya que el derretimiento del hielo sobre la tierra puede causar un aumento eustático del nivel del mar , lo que podría causar inestabilidad de las plataformas de hielo e inundar las masas de hielo costeras, como las lenguas de los glaciares. Además, existe un ciclo de retroalimentación potencial debido a los terremotos causados ​​por un rebote isostático que desestabiliza aún más las plataformas de hielo, los glaciares y los casquetes polares.

El albedo del hielo en algunos bosques subárticos también está cambiando, ya que los rodales de alerces (que arrojan sus agujas en invierno, lo que permite que la luz del sol se refleje en la nieve en primavera y otoño) están siendo reemplazados por abetos (que conservan sus agujas oscuras todo el año). [86]

Retroalimentación de vapor de agua

Si las atmósferas se calientan, la presión del vapor de saturación aumenta y la cantidad de vapor de agua en la atmósfera tenderá a aumentar. Dado que el vapor de agua es un gas de efecto invernadero, el aumento del contenido de vapor de agua hace que la atmósfera se caliente aún más; este calentamiento hace que la atmósfera retenga aún más vapor de agua (una retroalimentación positiva ), y así sucesivamente hasta que otros procesos detengan el circuito de retroalimentación. El resultado es un efecto invernadero mucho mayor que el debido solo al CO 2 . Aunque este proceso de retroalimentación provoca un aumento en el contenido de humedad absoluta del aire, la humedad relativa permanece casi constante o incluso disminuye levemente debido a que el aire es más cálido. [67] Los modelos climáticos incorporan esta retroalimentación. La retroalimentación del vapor de agua es muy positiva, y la mayoría de las pruebas respaldan una magnitud de 1,5 a 2,0 W / m 2 / K, suficiente para duplicar aproximadamente el calentamiento que de otro modo se produciría. [87] La retroalimentación del vapor de agua se considera un mecanismo de retroalimentación más rápido. [77]

Negativo

Radiación de cuerpo negro

A medida que aumenta la temperatura de un cuerpo negro , la emisión de radiación infrarroja de regreso al espacio aumenta con la cuarta potencia de su temperatura absoluta según la ley de Stefan-Boltzmann. [88] Esto aumenta la cantidad de radiación saliente a medida que la Tierra se calienta. El impacto de este efecto de retroalimentación negativa se incluye en los modelos climáticos globales resumidos por el IPCC . Esto también se denomina retroalimentación de Planck .

Ciclo del carbono

Principio de Le Chatelier

Siguiendo el principio de Le Chatelier , el equilibrio químico del ciclo del carbono de la Tierra cambiará en respuesta a las emisiones antropogénicas de CO 2 . El principal impulsor de esto es el océano, que absorbe CO 2 antropogénico a través de la llamada bomba de solubilidad . En la actualidad, esto representa solo alrededor de un tercio de las emisiones actuales, pero en última instancia, la mayor parte (~ 75%) del CO 2 emitido por las actividades humanas se disolverá en el océano durante un período de siglos: "Una mejor aproximación de la vida útil de los fósiles El CO 2 de combustible para la discusión pública podría ser de 300 años, más un 25% que dura para siempre ". [89]Sin embargo, la velocidad a la que el océano lo absorberá en el futuro es menos segura y se verá afectada por la estratificación inducida por el calentamiento y, potencialmente, los cambios en la circulación termohalina del océano .

Meteorización química

La meteorización química a largo plazo geológico actúa para eliminar el CO 2 de la atmósfera. Con el calentamiento global actual , la meteorización está aumentando, lo que demuestra una retroalimentación significativa entre el clima y la superficie de la Tierra. [90] La biosequetación también captura y almacena CO 2 mediante procesos biológicos. La formación de conchas por organismos en el océano, durante un tiempo muy largo, elimina el CO 2 de los océanos. [91] La conversión completa de CO 2 en piedra caliza lleva de miles a cientos de miles de años. [92]

Productividad primaria neta

La productividad primaria neta cambia en respuesta al aumento de CO 2 , ya que la fotosíntesis de las plantas aumenta en respuesta al aumento de las concentraciones. Sin embargo, este efecto se ve afectado por otros cambios en la biosfera debido al calentamiento global. [93]

Tasa de lapso

La temperatura de la atmósfera disminuye con la altura en la troposfera . Dado que la emisión de radiación infrarroja varía con la temperatura, la radiación de onda larga que escapa al espacio desde la atmósfera superior relativamente fría es menor que la emitida hacia el suelo desde la atmósfera inferior. Por lo tanto, la fuerza del efecto invernadero depende de la tasa de disminución de la temperatura de la atmósfera con la altura. Tanto la teoría como los modelos climáticos indican que el calentamiento global reducirá la tasa de disminución de la temperatura con la altura, produciendo una retroalimentación negativa de la tasa de caída que debilita el efecto invernadero. [94] [ cita requerida ] Sin embargo, en regiones con fuertes inversiones, como las regiones polares, la retroalimentación de la tasa de lapso puede ser positiva porque la superficie se calienta más rápido que las altitudes más altas, lo que resulta en un enfriamiento de onda larga ineficiente . [94] [95] [96] Las mediciones de la tasa de cambio de temperatura con la altura son muy sensibles a pequeños errores en las observaciones, lo que dificulta establecer si los modelos concuerdan con las observaciones. [97] [98]

Impactos en los seres humanos

Bucles de retroalimentación del libro Al Gore (2006). Una verdad inconveniente.

El gráfico sugiere que el efecto general del cambio climático sobre el número de seres humanos y el desarrollo será negativo. [99]

Ver también

  • Cambio climático (moderno)
  • Cambio climático (concepto general)
  • Inercia climática
  • Sistema complejo
  • Parametrización (clima)
  • Puntos de inflexión en el sistema climático

Cambio en la temperatura media.svg Portal de calentamiento global

Notas

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  3. ^ "Resumen para responsables de políticas" (PDF) . ipcc.ch . Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. 2019. p. 6.
  4. ^ "El estudio de la tierra como un sistema integrado" . nasa.gov . NASA. 2016. Archivado desde el original el 2 de noviembre de 2016.
  5. ^ " Tercer informe de evaluación del IPCC de retroalimentación climática , Apéndice I - Glosario" . ipcc.ch .
  6. ^ NRC de EE. UU. (2012), Cambio climático: evidencia, impactos y opciones , Consejo Nacional de Investigación de EE. UU. (NRC de EE. UU.), pág.9. También disponible como PDF
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Referencias

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Enlaces externos

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  • Permafrost ártico con fugas de metano a niveles récord guardian.co.uk, jueves 14 de enero de 2010
  • Capítulo 7. Procesos del clima físico y retroalimentación Tercer informe de evaluación del IPCC
  • CO2: El termostato que controla la temperatura de la Tierra por NASA, Instituto Goddard de Estudios Espaciales , octubre de 2010
  • Deleite de los negadores: ¡una retroalimentación climática negativa! de Climate Progress, 28 de julio de 2008
  • "Calentamiento global 20 años después: puntos de inflexión cerca" (2008) PDF , discurso al National Press Club y al Comité Selecto de la Cámara sobre Independencia Energética y Calentamiento Global, Washington DC [44 páginas]:
  • Calentamiento global: retroalimentación climática
  • Más bucles de retroalimentación climática después del pico, 27 de noviembre de 2007
  • Punto de inflexión: perspectiva de un climatólogo. En State of the Wild 2008-2009: Un retrato mundial de la vida silvestre, las tierras silvestres y los océanos. W. Woods, Ed. Wildlife Conservation Society / Island Press, págs. 6–15.
  • ¿Qué son las 'retroalimentaciones climáticas'? Video de Big Picture TV 20 de febrero de 2007, David Wasdell , director del programa Meridian
  • ¿Cómo ocurre el cambio climático? (Parte 1) Video de Big Picture TV 20 de febrero de 2007, David Wasdell, Director del Programa Meridian
  • ¿Cómo ocurre el cambio climático? (Parte 2) Video de Big Picture TV 20 de febrero de 2007, David Wasdell, Director del Programa Meridian
  • Comprensión de las retroalimentaciones del cambio climático por la Junta de Ciencias Atmosféricas y Clima 2003 libro de texto en línea
  • Riesgo de 'punto de inflexión' para el hotspot del Ártico " BBC 24 de enero de 2019