¿Qué nivel de CO2 destruiría el manto de hielo de Groenlandia?

Un asunto objeto de preocupación es la potencial inestabilidad de los mantos de hielo de Groenlandia y la Antártida. Si la capa de hielo de Groenlandia se perdiese completamente, aportaría una subida del nivel del mar de 7 metros. De manera similar, la capa de hielo de la Antártida Occidental contribuiría en unos 6 metros. La Antártida Oriental contribuiría con 70 metros de aumento del nivel del mar, pero es menos propensa a desaparecer. En consecuencia, la manera en que estas capas de hielo van a responder al aumento de temperaturas es un área de investigación crítica. Se ha publicado un nuevo estudio (Stone 2010) que estima que el nivel de CO2 que provocaría el colapso de la capa de hielo de Groenlandia es de entre 400 y 560 partes por millón (ppm). Al ritmo actual, deberíamos superar las 400 ppm en menos de 10 años.

Aunque hay incertidumbres sobre los detalles del comportamiento de las capas de hielo, hay varias líneas independientes de evidencia que dibujan un cuadro consistente de cómo responderán las capas de hielo al calentamiento global. Centrándonos en Groenlandia, ¿qué es lo que las observaciones nos dicen que ha estado sucediéndole a la capa de hielo de Groenlandia? Los satélites utilizan datos de gravimetría para medir el balance total de masa y han encontrado que la capa de hielo está perdiendo masa a una velocidad que se está acelerando (Velicogna 2009):

Figura 1: cambios de masa de hielo en la capa de hielo de Groenlandia estimados a partir de mediciones de los satélites GRACE. Los datos sin filtrar son las cruces azules. Los datos filtrados por la dependencia estacional se muestran como cruces rojas. La tendencia cuadrática que mejor se ajusta se muestra como una línea verde (Velicogna 2009).

¿Cómo podemos saber cómo se va a comportar el hielo de Groenlandia en un período de tiempo más largo? Esto podemos determinarlo estudiando cómo ha respondido la capa de hielo en el pasado. Algunos de los escenarios de emisiones más optimistas del IPCC predicen un calentamiento de 1 a 2°C. La última vez que las temperaturas fueron tan altas fue hace 125.000 años. En aquel momento, el nivel del mar era más de 6 metros mayor que los niveles actuales (Kopp 2009). Esto nos dice que las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida son altamente sensibles a temperaturas continuas más cálidas y que en los siglos venideros podemos esperar un aumento del nivel del mar a escala de metros, no centímetros.

Un nuevo estudio arroja más luz sobre la estabilidad de la capa de hielo de Groenlandia: El efecto de forzamientos y condiciones de frontera más realistas sobre la geometría y sensibilidad modelizadas de la capa de hielo de Groenlandia (Stone 2010). Este estudio utiliza datos actualizados de la topografía del lecho de roca y del grosor del hielo para producir resultados modelizados más exactos del comportamiento de la capa de hielo de Groenlandia. Modelizan cómo va a responder la capa de hielo a tres escenarios diferentes con el CO2 atmosférico mantenido en 400 ppm, 560 ppm y 1120 ppm. Las simulaciones son corridas sobre un período de 400 años.

Aunque no se destruye completamente, con 400 ppm la capa de hielo pierde masa en el norte de la isla, con una reducción total en el volumen de hielo de entre el 20 y el 41%. Nota: debido a la gran inercia de la capa de hielo de Groenlandia, esta pérdida de masa no sucede en el momento en que los niveles de CO2 alcanzan los 400 ppm, sino sobre un periodo de siglos. En un clima con 560 ppm, la capa de hielo de Groenlandia pierde entre el 52 y el 87% de su volumen. Si el CO2 alcanza 1120 ppm, hay una eliminación casi completa de la capa de hielo, con pérdidas de entre el 85 y el 92%. El resultado importante de este estudio es que existe un umbral crítico ubicado entre los 400 y los 560 ppm en el que la capa de hielo de Groenlandia se vuelve inestable.

Ese es un gran rango de incertidumbre y cabe imaginar que habrá mucha investigación en los próximos años para reducir la incertidumbre. Sin embargo, el rango de 400 a 560 ppm aparece en perspectiva cuando echamos un vistazo a los niveles de CO2 proyectados por los diferentes escenarios del IPCC. En el escenario "si todo sigue igual" (business as usual) se alcanzan 1000 ppm de CO2 en el año 2100. Incluso el escenario más optimista alcanza los 500 ppm en dicho año 2100.

Figura 3: concentración atmosférica de CO2 medida en Mauna Loa de 1958 a 2008 (línea negra punteada) y proyectada bajo los 6 escenarios de emisiones del IPCC (líneas coloreadas). (Centro de Distribución de Datos del IPCC)

Por supuesto, la Figura 3 muestra los escenarios proyectados, pero ¿qué es lo que ha estado sucediendo en el mundo real? Las emisiones de CO2 en los últimos años en ralidad han estado cercanas o por encima del escenario más pesimista.

Figura 4: emisiones globales de CO2 procedentes de la quema de combustibles fósiles y la producción de cemento comparadas con los escenarios de emisiones del IPCC. El área coloreada cubre todos los escenarios utilizados por el IPCC para proyectar el cambio climático (Diagnóstico de Copenhague).

Mediciones por satélite, datos paleoclimáticos y modelización de la capa de hielo, todos dibujan una imagen consistente. El calentamiento global está desestabilizando la capa de hielo de Groenlandia, que es altamente sensible a temperaturas más cálidas continuadas. Nuestra trayectoria actual de emisiones de CO2 probablemente causará al menos varios metros de aumento del nivel del mar procedentes de la capa de hielo de Groenlandia durante los próximos siglos. Por supuesto, no debemos olvidar que esta estimación no incluye la Antártida (la capa de hielo antártica también está perdiendo hielo a una velocidad que se acelera).

Translation by Jesús Rosino. View original English version.