Conceptos Básicos de Cambio Climático

Es común asociar eventos extremos del tiempo —como huracanes intensos, granizadas, sequías prolongadas o lluvias torrenciales— con evidencia directa del cambio climático. Sin embargo, muchos de estos fenómenos son puntuales y no representan una tendencia por sí solos, ya que pueden ocurrir de forma aislada o repetirse solo después de largos periodos.

En otros casos, fenómenos de variabilidad climática interanual como El Niño y La Niña pueden presentarse con distinta intensidad (leve, moderada o fuerte). Estos eventos ocurren en ciertos años y tienen una duración aproximada de entre 1 y 3 años, atravesando fases de inicio, desarrollo, maduración y debilitamiento. Cuando son intensos, pueden generar eventos extremos; no obstante, estos se limitan al periodo de duración del fenómeno.

La evidencia del cambio climático no se encuentra en eventos aislados, sino en patrones sostenidos: el aumento en la frecuencia, intensidad y magnitud de fenómenos climáticos, así como en cambios graduales en variables como la temperatura y la precipitación, que transforman progresivamente el clima de una región.

En este contexto, tanto los promedios como los valores máximos y mínimos de temperatura y precipitación están cambiando y no regresarán a sus valores históricos. La confirmación del cambio climático se consolida al analizar series de datos de largo plazo (30 a 50 años), donde se evidencian variaciones significativas frente a registros anteriores.

El valor de las alertas actuales radica en la anticipación. Desde hace décadas, la comunidad científica ha advertido sobre los cambios esperados en el clima, con el fin de que los gobiernos y la sociedad adopten medidas que permitan reducir riesgos y evitar impactos inesperados.

Por ejemplo, si en 1970 la temperatura promedio en Medellín era de 20 °C, con máximas de 26 °C y mínimas de 14 °C, hacia finales del siglo XXI podría aumentar a 22 °C. Esto implicaría máximas cercanas a los 32 °C y mínimas de alrededor de 12 °C. Este tipo de transformaciones se evidencian mediante el monitoreo continuo del clima a lo largo del tiempo.

Si los procesos de adaptación se implementan de manera adecuada, es posible reducir significativamente los impactos negativos asociados a estos cambios.

El cambio climático, al modificar gradualmente las condiciones de temperatura y precipitación, también brinda la oportunidad de anticiparse y actuar. Esto permite implementar medidas de mitigación y adaptación para evitar que los eventos extremos se conviertan en crisis recurrentes que afecten la calidad de vida.

Desde el inicio de la Revolución Industrial, la humanidad comenzó a influir de manera significativa en el planeta. Sin embargo, fue a partir de mediados del siglo XX cuando este impacto se intensificó de forma global y acelerada, fenómeno conocido como la “Gran Aceleración”.

La Gran Aceleración describe el crecimiento exponencial de la actividad industrial, el consumo y el uso de tecnologías, lo que ha incrementado las emisiones de gases de efecto invernadero. Como consecuencia, se han generado cambios profundos en el funcionamiento del sistema terrestre, que van más allá de la variabilidad natural.

Estos cambios se manifiestan en procesos como la acidificación de los océanos, la deforestación y la pérdida de biodiversidad. Asimismo, actividades como las pruebas nucleares, el uso intensivo de combustibles fósiles, la producción masiva de plásticos, la expansión urbana y el consumo de recursos han dejado una huella significativa en la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera.

En este contexto, la comunidad científica estudia si estos impactos son suficientes para definir una nueva época geológica en la historia del planeta.

El tiempo meteorológico se describe por la temperatura, la nubosidad, la precipitación, el brillo solar, los vientos, la humedad, la presión atmosférica, entre otras variables. Se evalúa en plazos cortos (horas, días o semanas) y permite hacer predicciones para el futuro cercano. No obstante, es altamente variable y difícil de predecir, debido a que las condiciones atmosféricas cambian de forma permanente.

Así, por ejemplo, en los atlas climáticos se puede leer que en Cartagena la temperatura promedio es de 28 °C, la humedad relativa alcanza el 90 % y la precipitación anual es cercana a los 1000 mm/año, distribuida principalmente entre los meses de abril-mayo y octubre-noviembre. Esto no significa que todos los días se registren 1000 mm de lluvia o que la temperatura sea exactamente de 28 °C. La temperatura, la precipitación, la humedad relativa y demás variables varían —y en ocasiones de manera significativa respecto a esos valores—, pero en promedio, al analizar al menos 30 años de datos, los valores generales corresponden a los reportados.

El clima puede entenderse como la personalidad de una persona: puede ser amable, alegre o sociable. Por su parte, el tiempo es como su estado de ánimo: cambia a lo largo del día y entre días. La persona sigue siendo la misma, pero puede estar, por ejemplo, en la mañana de hoy —a diferencia de la tarde— apática, triste, distante o pensativa.

De esta manera, el clima recoge toda la variabilidad del tiempo meteorológico y puede cambiar de una época a otra. Sin embargo, lo que los científicos han venido observando y advirtiendo, al comparar el comportamiento de variables como la temperatura, la nubosidad, la precipitación, el brillo solar, los vientos, la humedad y la presión atmosférica en periodos largos (más de 30 años), es que se está produciendo un cambio mucho más acelerado, en comparación con la forma en que el clima ha variado a lo largo de la historia del planeta.

La temperatura del planeta está controlada por el balance entre la cantidad de energía solar que ingresa a la Tierra y la cantidad de esa energía que se pierde al ser reflejada (reirradiada) nuevamente hacia el espacio. Cuando la energía solar alcanza la superficie terrestre, provoca su calentamiento y, como resultado, esta emite radiación en forma de ondas infrarrojas.

Una parte de esas ondas es retenida en el planeta gracias a la atmósfera, que está compuesta por gases como el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO₂), el metano (CH₄) y el óxido nitroso (N₂O), entre otros. Estos gases absorben la radiación infrarroja, atrapando parte de la energía emitida por la superficie terrestre y permitiendo que la temperatura promedio del planeta se mantenga alrededor de 14–15 °C (MDP/UNITAR, 2014). Este aumento de temperatura es fundamental, ya que permite que la vida prospere en la Tierra.

A este fenómeno de retención de calor, asociado a la composición de la atmósfera, se le conoce como efecto invernadero. Sin este proceso, se estima que la temperatura media del planeta sería aproximadamente de -19 °C (MDP/UNITAR, 2014).

La diferencia está en la escala de tiempo en la que se mide. Comprender estas escalas permite establecer si se trata de variabilidad o de cambio climático. El tiempo meteorológico, al ser el estado presente de las condiciones atmosféricas en un lugar determinado, no puede analizarse más allá de unos pocos días (aproximadamente hasta 10 días), ya que, a partir de ese punto, las predicciones comienzan a presentar altos niveles de incertidumbre.

Cuando se analizan las condiciones de la atmósfera durante uno o varios meses, un año o en periodos relativamente cortos y medianos (hasta dos décadas), se habla de clima. Este presenta una variabilidad innata que puede ser estudiada y analizada en su complejidad interna en escalas de tiempo como años, décadas e incluso periodos de 20 o 30 años. En este contexto, se habla de Variabilidad Climática.

Finalmente, cuando se estudia el comportamiento de las variables climáticas en periodos largos (30 años o más) y se comparan promedios y valores extremos con los de otras series igualmente extensas (por ejemplo, el comportamiento promedio de las lluvias entre 1986–2016 frente al de 1950–1980), es posible evidenciar si ha ocurrido un cambio climático.

Existe una gran variabilidad en el comportamiento del tiempo y del clima. Los valores promedio con los que se describe un lugar representan solo una condición general de cada variable. Por ejemplo, aunque en las noticias se anuncie que el tiempo meteorológico esperado para Cali el 5 de octubre es seco, con una temperatura de 25 °C, esto no significa que esas condiciones se mantengan durante todo el día. Por el contrario, estos son valores promedio, y en la realidad pueden presentarse lluvias localizadas y variaciones de temperatura entre los 20 y los 30 °C a lo largo del día. Lo mismo ocurre cuando se analizan los datos asociados a la variabilidad climática.

La variabilidad del clima se refiere a las variaciones en el estado medio y en otros indicadores estadísticos (como las desviaciones estándar, la ocurrencia de fenómenos extremos, entre otros) del clima, en todas las escalas temporales y espaciales, más allá de eventos meteorológicos puntuales.

Esta variabilidad puede deberse a procesos internos naturales del sistema climático (variabilidad interna) o a variaciones en los forzamientos externos de origen antropogénico (variabilidad externa).

Dentro de las escalas temporales de la variabilidad climática, las siguientes se consideran de mayor importancia en la determinación y modulación de los procesos atmosféricos:

Estacional: Corresponde a la fluctuación del clima a escala mensual. La definición del ciclo anual de los elementos climáticos constituye una fase fundamental de la variabilidad climática en este nivel. En latitudes medias, la sucesión de estaciones —invierno, primavera, verano y otoño— es característica de estas regiones. En contraste, en latitudes tropicales predomina la alternancia entre temporadas lluviosas y temporadas secas.

Intraestacional: Existen evidencias de que, dentro de las estaciones, se presentan perturbaciones que determinan las condiciones del tiempo durante periodos de varias decenas de días. En la mayoría de los casos, estas oscilaciones pasan inadvertidas debido a que su amplitud es menor en comparación con la del ciclo anual. Dentro de estas oscilaciones se destaca una señal de tipo ondulatorio con una periodicidad aproximada de 30 a 60 días.

Interanual: En esta escala se presentan variaciones en las variables climatológicas de un año a otro. Es común observar que la precipitación durante una estación lluviosa en un lugar determinado no es igual cada año, sino que fluctúa por encima o por debajo de los valores normales. Ejemplos representativos de la variabilidad climática interanual incluyen los fenómenos asociados al ciclo El Niño – La Niña – Oscilación del Sur (ENSO), así como la Oscilación Cuasibienal, que corresponde a una variación de largo plazo en la dirección del viento zonal en la baja y media estratosfera ecuatorial. Esta presenta un periodo irregular que oscila entre 20 y 35 meses, durante el cual se alternan vientos de componente este y oeste.

Interdecadal: En esta escala se manifiestan fluctuaciones del clima a lo largo de décadas. En comparación con la variabilidad interanual, la amplitud de estas oscilaciones es menor. Esta es una de las razones por las cuales este tipo de variabilidad suele pasar inadvertida para la mayoría de las personas (Montealegre, 2009).

Al sistema climático planetario se le pueden atribuir dos características principales: es dinámico y complejo. En 1975, la Organización Meteorológica Mundial definió el sistema climático como el conjunto de la atmósfera (la capa gaseosa que envuelve la Tierra), la hidrosfera (el agua dulce y salada en estado líquido), la criosfera (el agua en estado sólido), la litosfera (el suelo) y la biosfera (el conjunto de seres vivos que habitan el planeta). El clima es el resultado del equilibrio que se genera a partir de la interacción entre estos cinco componentes.

Para caracterizar el clima, así como su distribución geográfica y su variabilidad a lo largo del tiempo, los científicos utilizan un conjunto común de aproximadamente 50 variables climáticas esenciales. Además de parámetros básicos como la temperatura, estas variables describen características como la humedad, el carbono en el suelo, el contenido de oxígeno en los océanos o la presencia de aerosoles en la atmósfera.

La influencia humana sobre estas variables es mayor de lo que se suele percibir. Actividades cotidianas como el consumo de agua, la tala de bosques, el uso de medios de transporte impulsados por combustibles fósiles o el consumo de productos y servicios provenientes de industrias intensivas tienen un impacto directo en el sistema climático.

El sistema climático es dinámico: el cambio en una de sus variables influye en las demás y puede desencadenar nuevas transformaciones en cadena.