Sobre el umbral del carbono
Cuando la tasa de dióxido de carbono que entra en el océano sobrepasa cierto umbral, la Tierra responde con una cascada de ciclos de retroalimentación que da lugar a una acidificación extrema y a una extinción masiva.
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Los humanos piensan linealmente, en forma de regla de tres. Normalmente no ven el comportamiento polinómico y, desde luego, no ven el comportamiento exponencial. Para ver esto y otros comportamiento hay que recibir una educación científica y entenderla.
La Naturaleza puede ser muy compleja y algunas veces no sólo presenta esos comportamiento, sino que puede presentar otros aún más complejos. Puede haber histéresis, bifurcación, caos determinista o presentar cambiós súbitos de gran magnitud, como ocurre en una transición de fase. Así, un superconductor se comporta como tal cuando baja por debajo de cierta temperatura de transición (temperatura crítica), una temperatura umbral que marca el límite entre dos mundos. O se es superconductor o no, pero no se es medio-superconductor, de la misma manera que no se puede estar medio embarazada.
Se puede dar un ejemplo más de estos comportamientos súbitos si nos fijamos en la señal nerviosa entre neuronas vecinas. Esto sucede a través de una respuesta de todo o nada. La señal se transmite una vez se dan las condiciones cuando la célula alcanza cierto umbral.
Ahora, unos investigadores el MIT dirigidos por Daniel Rothman dicen haber observado un fenómeno de umbral similar en el clima terrestre. Cuando la tasa de dióxido de carbono que entra en el océano sobrepasa cierto umbral la Tierra responde con una cascada de ciclos de retroalimentación química que da lugar a una acidificación extrema que amplifica dramáticamente el efecto del fenómeno original que disparó el evento.
Esta respuesta global provoca cambios muy grandes en la cantidad de carbono contenida en los océanos y los geólogos han encontrado pruebas de que estos cambios sucedieron en el pasado en capas de sedimentos de millones de años de antigüedad.
Estos investigadores han estudiado el registro geológico y han observado que, en los últimos 540 millones de años, la cantidad de dióxido de carbono contenida en los océanos cambió docenas de veces de manera abrupta de un modo similar a la del ejemplo de las neuronas de antes. Estos eventos de «excitación» en el sistema del carbono se dieron más dramáticamente cerca del momento en que sucedieron las grandes cinco extinciones masivas del pasado.
La comunidad científica ha atribuido a varios disparadores el origen de estos eventos, pero asumían que el cambio en el carbono marino fue seguido por una respuesta proporcional a la magnitud del disparador original y que un cambio pequeño producía un efecto pequeño.
Según Rothman, esto no es así y no importa la magnitud del hecho que dispara el evento, al menos para el 50% de los casos que tiene en la base de datos. Para algunos pares de casos en los que la cantidad de dióxido de carbono que entró en los océanos era muy similar, la respuesta fue muy diferente.
Parece que el fenómeno no depende de la tasa de carbono en sí misma, sino que es una propiedad del propio ciclo de carbono.
En la actualidad los océanos están absorbiendo dióxido de carbono a un ritmo que es un orden de magnitud mayor que el peor caso conocido, que es el de la extinción del Pérmico. No es tanto por la cantidad total de carbono de nuestras emisiones, sino por lo rápido que lo hacemos, en sólo un par se siglos. En la Naturaleza se necesitan miles de años de erupciones volcánicas y otros fenómenos para colocar la misma cantidad de este gas de efecto invernadero.
Estos investigadores se plantean si estamos al borde de una de esa disrupciones que provoque una extinción masiva. Rothman llega a la conclusión de que estamos al borde de tal umbral y que si lo sobrepasamos se producirá una súbita acidificación del mar que llevará a una extinción masiva como las del pasado.
«Una vez se cruza el umbral no importa cómo has llegado ahí. Una vez que lo sobrepasas estás enfrentándote a cómo la Tierra funciona y esta seguirá entonces su propio camino», dice Rothman.
En 2017 este investigador predijo, basándose en el ritmo de nuestras emisiones, que hacia finales de este siglo el planeta alcanzará el umbral crítico y se producirá la sexta extinción masiva.
En el último de sus artículos propone un modelo matemático simple que representa el ciclo del carbono terrestre y cómo se comporta el sistema oceánico terrestre si se cruza el umbral.
Cuando el dióxido de carbono se disuelve en el agua marina y esta se vuelve más ácida, además disminuye la concentración de iones de carbonato y, cuando este nivel cae por debajo de un valor, la conchas de carbonado se disuelven y los organismos que las hacen no pueden sobrevivir.
Las conchas marinas, además de proteger a la vida marina, proporcionan un efecto de lastre que facilita que ciertos organismos se puedan hundir hasta el fondo oceánico desde la superficie. Sin ese lastre no pueden realizar su vida normal.
Pero una menor cantidad de organismos calcificadores significa que se fija menos dióxido de carbono, por lo que se produce un fenómeno de retroalimetación en el que hay más dióxido de carbono disuelto que amplifica los daños.
Según su modelo, el ciclo del carbono tiende a ser estable, siempre y cuando los cambios no sobrepasen un valor umbral. Es decir, frente a pequeñas perturbaciones el sistema se comporta bien, retornado al valor de equilibrio. Pero si la tasa de cambio supera un umbral entonces todo el sistema se descontrola y hay un repunte brutal en el dióxido de carbono y acidificación que lleva al sistema fuera del equilibrio. Al final el sistema retorna al equilibrio, pero transcurridos decenas de miles de años.
Al parecer, los resultados de este modelo concuerdan con los datos del registro geológico y fósil.
Según el modelo se ve que las tasas de cambio altas nos acercan al valor umbral, pero la duración corta de las emisiones nos aleja. Si se aplica a la situación actual predice un cruce del valor umbral, esta vez causado por los humanos y no por el vulcanismo, lo que provocará una extinción masiva.
Básicamente, hasta ahora creíamos que nuestras emisiones de dióxido de carbono tendrían consecuencias que durarían varios milenios, pero, según este estudio, las consecuencias podrían ser mucho más dramáticas que lo que se había asumido. Si empujamos el ciclo del carbono más allá de un límite no podremos hacer ya absolutamente nada para evitar o remediar el desastre.
Copyleft: atribuir con enlace a htpps://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: por lucosala, vía goodfreephotos.com
7 Comentarios
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martes 16 julio, 2019 @ 10:42 am
Tranquilos. Trump dice (loado sea Donald) que el cambio climático no existe…
miércoles 17 julio, 2019 @ 11:28 pm
Y hace poco un estudio bastante serio de unos finlandeses consideraba que el CO2 antropogénico era irrelevante, y hablaba de que el cambio venía dado por la nubosidad atmosférica en función de los rayos cósmicos. Todo el mundo tiene sus sesgos, este equipo es bastante serio y sin embargo lo primero que pensé (sí, siempre pienso mal, creo que los de ciencias lo hacemos siempre) es «¿pero a estos quién les paga?» que necesita subtítulos; ¿pero todavía hay gente negando la aurora boreal? En el sentido de poner pasta en este nivel.
Entendámonos, es perfectamente discutible el papel del CO2 en el cambio climático per se, más que nada porque modelar el clima es, no es cliché, extraordinariamente difícil. Puede haber más factores (me temo que todos antropogénicos) que se están pasando por alto, muy sutiles o abiertamente zafios, ahora, lo que me parece que está fuera de toda discusión es la acidificación marina porque además veo muy difícil soslayar las leyes al respecto. No puedes disparar la tasa de una sustancia en la atmósfera y pretender que no se disuelva en el océano. Es por eso que me parece de cajón que un sistema homeostático reacciona liberando más agua líquida para bajar la concentración de CO2. Es exactamente lo que cabe esperar, si hay tal homeostasis. Y puede ser tan rápido cuanto se quiera, creo que todos hemos visto las fotos de Groenlandia de este verano. ¿Alguien ha calculado cuántos metros de agua debe subir el océano para rebajar la acidez?
Lo que diga Trump, como cualquiera, es irrelevante. Lo que importa es lo que hace. Y es una bendición. Está cargándose esta máquina infernal que llamamos civilización occidental a base de descoyuntar puente de mando y sala de máquinas. Ha hecho más por la ecología descoyuntando eso que llaman globalización que montañas de tratados. Espero fervientemente que salga reelegido, o cualquier otro subnormal en esa línea, porque Biden rápidamente volvería a la senda del crecimiento sano y constructivo y sus tratados y medidas ecológicas que nos han llevado del DDT al glifosato y tiro porque me toca. Cuando antes se carguen esto, mejor para todos.
miércoles 17 julio, 2019 @ 11:31 pm
Y hace poco un estudio bastante serio de unos finlandeses consideraba que el CO2 antropogénico era irrelevante, y hablaba de que el cambio venía dado por la nubosidad atmosférica en función de los rayos cósmicos. Todo el mundo tiene sus sesgos, este equipo es bastante serio y sin embargo lo primero que pensé (sí, siempre pienso mal, creo que los de ciencias lo hacemos siempre) es «¿pero a estos quién les paga?» que necesita subtítulos; ¿pero todavía hay gente negando la aurora boreal? En el sentido de poner pasta en este nivel.
Entendámonos, es perfectamente discutible el papel del CO2 en el cambio climático per se, más que nada porque modelar el clima es, no es cliché, extraordinariamente difícil. Puede haber más factores (me temo que todos antropogénicos) que se están pasando por alto, muy sutiles o abiertamente zafios, ahora, lo que me parece que está fuera de toda discusión es la acidificación marina porque además veo muy difícil soslayar las leyes al respecto. No puedes disparar la tasa de una sustancia en la atmósfera y pretender que no se disuelva en el océano. Es por eso que me parece de cajón que un sistema homeostático reacciona liberando más agua líquida para bajar la concentración de CO2. Es exactamente lo que cabe esperar, si hay tal homeostasis. Y puede ser tan rápido cuanto se quiera, creo que todos hemos visto las fotos de Groenlandia de este verano. ¿Alguien ha calculado cuántos metros de agua debe subir el océano para rebajar la acidez?
Lo que diga Trump, como cualquiera, es irrelevante. Lo que importa es lo que hace. Y es una bendición. Está cargándose esta máquina infernal que llamamos civilización occidental a base de descoyuntar puente de mando y sala de máquinas. Ha hecho más por la ecología descoyuntando eso que llaman globalización que montañas de tratados. Espero fervientemente que salga reelegido, o cualquier otro tatarí en esa línea, porque Biden rápidamente volvería a la senda del crecimiento sano y constructivo y sus tratados y medidas ecológicas que nos han llevado del DDT al glifosato y tiro porque me toca. Cuando antes se carguen esto, mejor para todos.
jueves 18 julio, 2019 @ 12:39 pm
Todos estos comentarios en defensa de la madre Tierra son edificantes y a veces hasta conmovedores, y la mayoría los firmaríamos entusiasmados, pero solo bajo una condición: que la solución, o sea las medidas correctoras afecten a los demás, todos los demás, excepto nosotros mismos. Que somos egoístas, no es ningún secreto, porque a ver, pensemos unos momentos como si fuéramos un egoísta: uso un vehículo cada día, con 80 KW, tengo calefacción y aire acondicionado en mi casa, 8 KW durante doce horas, cocina de 3 KW, utilizo lavadora, frigorífico, Pc, ascensor, agua a presión, etc.¿ a cuál de estas comodidades debería renunciar ? El coche me es necesario, la calefacción, a 60 Km del nuboso Cantábrico ni te digo, el frigo es salud, casi todo lo demás, como si lo fuera… aunque, si lo pienso bien, algo sí puedo hacer, por ejemplo suprimir el chocolate del loro e incluso hasta la calefacción en la caseta del perro … pero es que resulta que no tengo ni loro ni perro, aunque sí cuatro peces de colores a los que me parecería cruel quitarles el termostato del agua… De este modo, si la educación o una ley salvaje de última hora, la hora anterior a la gran crisis, no lo remedian, lo más probable es que las cosas sigan como están, y evolucionen como evolucionan ahora, o sea a peor, y así hasta que suene la trompeta del juicio final.
jueves 18 julio, 2019 @ 7:13 pm
Y si, de pronto, al pato se le gira el pico, ¿a quién llamaríamos «El Gran Masturbador Ecológico? (Con toda su complejidad).
viernes 19 julio, 2019 @ 8:50 am
Sé, amigo «petrus», que habrá pocos como tú en responsabilidad ecológica y que aquello que consumas, estará más que justificado. Lo que pasa es que yo tengo más suerte por menos necesidades: no preciso utilizar el coche más que uno o dos veces al mes y la distancia es corta, unos 40 km entre ida y vuelta, no uso calefacción ni aire acondicionado desde que falta mi padre -pero, claro, vivo en un clima privilegiado, (aunque la mayor parte de la gente usa ambas cosas)-; tampoco ascensor salvo que lleve peso y aquí me avala el haber vivido en un piso 13 -ahora no tengo mérito porque vivo en un segundo, aunque los demás sí lo utilizan-, no cocino porque compro congelado ya cocido, no precocinado ni nada de eso, pero no puedo evitar el PC, el frigorífico, la lavadora y encender la luz de noche -quizá alguna cosa más que no caigo-. ¡Sí, el agua, naturalmente!
Tengo, como todo el mundo, algún vecino exagerado que se ha puesto un cristal triple y presume de que el silencio en su casa es total además de una temperatura absolutamente ideal.
Ya ves que tú y yo no somos muy distintos, al menos en ese tema, pero tienes razón: ¿hasta cuanto estaríamos dispuestos a renunciar? Esa es la cuestión, que vino a decir Hamblet por otras razones.
Un abrazo poco enérgico para no gastar calorías.
jueves 1 agosto, 2019 @ 11:14 pm
Pero los animales, no tienen por que extinguirse, según he leido, en un reportaje » no morir nunca» https://www.xataca.com/medicina-y-salud/es-posible-la-vida-eterna
«La muerte no es un proceso tan general e ineludible para los vivos. De primeras, ya sabemos que muchos microorganismos son potencialmente inmortales.», dice el reportaje.