Un nuevo artículo fue publicado hoy en Science Advances. Su título lo dice todo: «La señal de alerta temprana basada en la física muestra que AMOC está en curso de inflexión». El estudio sigue a otro realizado por colegas daneses que saltó a los titulares el pasado mes de julio, en el que también se buscaban señales de alerta temprana para acercarse a un punto de inflexión de la AMOC (lo discutimos aquí), pero utilizando datos y métodos bastante diferentes.
El nuevo estudio de van Westen et al. es un gran avance en la ciencia de la estabilidad de la AMOC, procedente de lo que considero el principal centro de investigación del mundo para los estudios de estabilidad de la AMOC, en Utrecht/Holanda. (Algunas de sus contribuciones desde los últimos 20 años figuran en la lista de referencias del artículo, con los autores Henk Dijkstra, René van Westen, Nanne Weber, Sybren Drijfhout y otros).
El documento es
el resultado de un gran esfuerzo computacional, basado en la ejecución de un
modelo climático de última generación (el modelo CESM con una resolución
horizontal de 1° para el componente océano/hielo marino y de 2° para el
componente atmósfera/tierra) durante 4.400 años de modelo. Para ello se
necesitaron 6 meses de ejecución en 1.024 núcleos de la instalación nacional de supercomputación holandesa, el mayor
sistema de los Países Bajos en términos de computación de alto rendimiento.
Es el primer intento sistemático de encontrar el punto de inflexión de la AMOC
en un modelo climático global oceánico-atmosférico acoplado de buena resolución
espacial, utilizando el enfoque de cuasi-equilibrio del que fui pionero en 1995 con un modelo de resolución
relativamente baja sólo para el océano, dada la limitada potencia computacional
disponible hace 30 años.
Si no está familiarizado con los problemas respecto al riesgo de los cambios abruptos en la circulación oceánica, puede consultar un breve resumen mío en el que expuse diez hechos clave sobre este tema el año pasado en esta publicación de blog.
Fig. 1 Esquema de la AMOC, con agua cálida fluyendo hacia el norte, hundiéndose en latitudes septentrionales y luego regresando como una corriente fría y profunda hacia el sur. El mapa de fondo muestra el cambio de temperatura de la superficie del mar desde 1870 basado en observaciones oceánicas, incluida la huella de la desaceleración de AMOC de una «mancha fría» [“cold blob”] en el Atlántico Norte subpolar y el calentamiento excesivo al norte de la Corriente del Golfo. Figura adaptada de Caesar et al., Nature 2018.
Pero ahora, vayamos directamente a los principales hallazgos del nuevo artículo:
1. Confirma que la AMOC tiene un punto de inflexión más allá del cual colapsa si el Océano Atlántico Septentrional se diluye con agua dulce (por el aumento de las precipitaciones, la escorrentía de los ríos y el agua de deshielo), reduciéndose así su salinidad y densidad. Esto ha sido sugerido por modelos conceptuales simples desde Stommel 1961, confirmado por un modelo 3D de circulación oceánica en mi artículo de 1995 en Nature, y más tarde en un primer proyecto de intercomparación de modelos en 2005, entre otros estudios. Ahora, este punto de inflexión se ha mostrado por primera vez en un modelo climático global acoplado de última generación, destruyendo la esperanza de que, con más detalle y resolución del modelo, alguna retroalimentación podría evitar el colapso de la AMOC. (Esta esperanza nunca fue muy convincente, ya que los registros paleoclimáticos muestran claramente cambios abruptos de la AMOC en la historia de la Tierra, incluidas los completos colapsos de la AMOC provocados por la entrada de agua de deshielo (eventos Heinrich). El última colapso de la AMOC ocurrió hace unos 12.000 años y desencadenó el evento frío Younger Dryas alrededor del Atlántico Norte).
2. Confirma, mediante el uso de datos observacionales, que el Atlántico está «en curso de inflexión», es decir, se está moviendo hacia este punto de inflexión. La pregunta del millón es: ¿cuánto falta para llegar a este punto de inflexión?
3. Tres estudios recientes (para más información sobre estos, consulte esta publicación de blog), utilizando diferentes datos y métodos, han argumentado que nos estamos acercando al punto de inflexión y que podría estar demasiado cerca, incluso plantean el riesgo de cruzarlo en las próximas décadas. Sin embargo, la fiabilidad de los métodos utilizados ha sido cuestionada (como se discute aquí en RealClimate). Basándose en su épica simulación por ordenador, el grupo holandés propuso un nuevo tipo de señal de alerta temprana, observable y basada en la física. Utiliza un diagnóstico –el transporte de agua dulce por la AMOC a la entrada del Atlántico Sur, a través de la latitud del extremo sur de África– que propuse en un estudio de 1996. No aportan una estimación de un período de tiempo particular para alcanzar el punto de inflexión, ya que para eso se necesitarán más observaciones de la circulación oceánica en esta latitud, pero señalan respecto del estudio de Ditlevsen del año pasado que «su estimación del punto de inflexión (2025 a 2095, nivel de confianza del 95%) podría ser precisa».
4. El nuevo estudio confirma las preocupaciones anteriores de que los modelos climáticos sobreestiman sistemáticamente la estabilidad de la AMOC. Sobre el crucial transporte de agua dulce de la AMOC en los modelos, señalan que la mayoría de los modelos no funcionan correctamente: «Esto no concuerda con las observaciones, lo cual es un sesgo bien conocido en los modelos de fase 3 (38), fase 5 (21) y fase 6 (37) de CMIP [Proyecto de intercomparación de modelos de clima acoplados, CMIP, por sus siglas en inglés, Coupled Model Intercomparison Project]. La mayoría de los modelos incluso tienen el rasgo erróneo de este importante diagnóstico, que determina si la retroalimentación sobre la salinidad del Atlántico es estabilizadora o desestabilizadora, y este sesgo de los modelos es una razón clave por la que, en mi opinión, el IPCC ha subestimado hasta ahora el riesgo de un colapso de la AMOC al confiar en estos modelos climáticos sesgados.
5. El estudio también proporciona simulaciones más detalladas y de mayor resolución de los impactos de un colapso de la AMOC en el clima, aunque se consideran de forma aislada y no se combinan con los efectos del calentamiento global inducido por el CO2 (Fig. 2). Muestran cómo, en particular, el norte de Europa, desde Gran Bretaña hasta Escandinavia, sufriría impactos devastadores, como un descenso de las temperaturas invernales de entre 10 °C y 30 °C en un siglo, lo que llevaría a un clima completamente diferente dentro de una o dos décadas, de acuerdo con la evidencia paleoclimática sobre cambios abruptos en la circulación oceánica. Además, muestran cambios importantes en los regímenes de lluvias tropicales. Estos (y muchos más) impactos de un colapso de la AMOC se conocen desde hace mucho tiempo, pero hasta ahora no se han mostrado en un modelo climático de tan alta calidad.
Fig. 2 Cambio de temperatura durante el colapso de la AMOC (en el período 1750-1850 del modelo, ¡no del calendario!), en la nueva simulación del modelo de van Westen et al. 2024. Son noticias particularmente malas para Gran Bretaña y Escandinavia.
Si consideramos los impactos, el riesgo de un colapso de la AMOC es algo que debe evitarse a toda costa. Como he dicho antes: la cuestión no es si estamos seguros de que esto va a suceder. La cuestión es que tenemos que descartar con un 99,9 % de probabilidad que esto suceda. Una vez que nos llegue una señal de alarma definitiva, será demasiado tarde para hacer algo al respecto, dada la inercia del sistema.
En general, el nuevo estudio se suma significativamente a la creciente preocupación sobre un colapso de la AMOC en un futuro no muy lejano. Por tanto, añade aún más peso a los informes recientes que hacen sonar fuertes sirenas de alerta, como el informe de la OCDE sobre los puntos de inflexión climáticos de diciembre de 2022 y el informe sobre los puntos de inflexión mundiales publicado en diciembre de 2023. Si seguimos ignorando este riesgo la responsabilidad será nuestra.
Actualización 10 febrero: Por las reacciones al artículo, veo que algunos malinterpretan esto como un escenario modelo poco realista para el futuro. No lo es. Este tipo de experimento no es una proyección futura en absoluto, sino que se realiza para trazar la curva de estabilidad de equilibrio (ese es el enfoque cuasi-equilibrio mencionado anteriormente). Con el fin de rastrear la respuesta de equilibrio, la entrada de agua dulce debe aumentarse con extremada lentitud, razón por la que este experimento necesita tanto tiempo de computación. Una vez encontrado el punto de inflexión del modelo, este se utilizó para identificar precursores que pudieran advertirnos antes de llegar al punto de inflexión, son las llamadas «señales de alerta temprana». A continuación, los científicos recurrieron a los datos de reanálisis (productos basados en observaciones, que se muestran en la Fig. 6 del artículo) para comprobar si había una señal de alerta temprana. La conclusión principal de que la AMOC está «en curso de inflexión» se basa en estos datos.
En otras palabras: son los datos observacionales del Atlántico Sur los que sugieren que la AMOC está en curso de inflexión. No la simulación del modelo, que sólo sirve para comprender mejor qué señales de alerta temprana funcionan y por qué.
Stefan Rahmstorf es un climatólogo alemán. El foco de su trabajo científico es la oceanografía y la paleoclimatología. Es uno de los autores principales del Cuarto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) publicado en 2007. Es considerado uno de los principales oceanógrafos del mundo y se ocupa del calentamiento global y sus consecuencias.En el año 2000, asumió la cátedra de física de los océanos en la Universidad de Potsdam, donde imparte clases sobre temas de paleontología y circulación oceánica.
Fuente: RealClimate https://www.realclimate.org/index.php/archives/2024/02/new-study…