Los principales responsables serán el calentamiento de los océanos y la pérdida de masa de los glaciares y las capas de hielo
Si cavaras un hoyo (muy) profundo que pasara por el centro de la Tierra y siguiera yendo al otro lado del planeta, ¿Dónde crees que saldrías?
A menos que empieces a excavar desde un puñado de lugares del planeta, es muy probable que descubras que las antípodas, o el punto opuesto en la Tierra al lugar donde ahora te encuentras, estarán en el océano.
Si bien esto puede ser sorprendente al principio, no lo es realmente cuando te das cuenta de que la tierra solo cubre el 29 por ciento de la superficie de la Tierra, e incluso entonces, no está distribuida de manera uniforme.
Entonces, ¿Cuánta agua hay realmente en el planeta, en forma líquida, sólida y gaseosa? ¿Y por qué estamos en peligro de que el mar reclame parte de la tierra de la Tierra, también conocida como subida del nivel del mar?
Agua, agua, por todas partes
Se estima que hay más de mil millones de kilómetros cúbicos de agua en el planeta, o 1.386.000.000 km3 para ser precisos. Esto incluye toda el agua del océano (alrededor del 97 por ciento) y la cantidad total de agua en las capas de hielo, glaciares y nieve (1,74 por ciento) y en el agua subterránea (1,69 por ciento, más de la mitad es salina y gran parte es inaccesible).
El agua dulce accesible de la que dependemos para beber y regar (de ríos, lagos, represas, acuíferos, la atmósfera y el deshielo de los glaciares) es solo una pequeña fracción del agua dulce total del mundo, o el 0,4 por ciento. El resto del agua dulce del mundo, o el 2,5 por ciento del agua total del mundo, está encerrada en glaciares, capas de hielo polar o bajo tierra en acuíferos.
Imagen: Toda el agua del mundo formaría una esfera de 1.385 km de diámetro. En comparación, toda el agua dulce formaría una esfera de 272km, mientras que el agua dulce disponible para beber e irrigar formaría una esfera de 56km. Crédito: Ian Joson/UNSW
Es en parte la relación entre la forma líquida y sólida del agua en un momento dado, específicamente el agua en los océanos versus la contenida en las capas de hielo y los glaciares, lo que determina qué tan alto suben nuestros mares por encima de la plataforma continental de una masa terrestre.
El científico del clima y oceanógrafo, el profesor John Church, dice que el derretimiento del hielo y el congelamiento del agua es parte de un largo patrón de calentamiento y enfriamiento del planeta que se remonta a millones de años.
Una breve historia del nivel del mar
"El nivel del mar ha variado a lo largo de la historia, desde la formación de los supercontinentes de la Tierra como Pangea y Gondwana hasta la actualidad", dice Church.
"En el último millón de años, el nivel del mar ha variado en un ciclo de 100.000 años subiendo y bajando más de 100 metros. El último período interglacial, en otras palabras, el último período cálido antes del actual período cálido, fue hace unos 129.000-116.000 años. A medida que el mundo se enfrió y avanzó hacia lo que llamamos el Último Máximo Glacial hace 23.000-19.000 años, el nivel del mar descendió a más de 120 metros por debajo del nivel del mar actual. Y luego, cuando el clima volvió a calentarse, el nivel del mar subió rápidamente a una tasa promedio de más de 1 metro por siglo durante muchos milenios y tasas máximas de más de cuatro metros por siglo".
Eso fue hasta hace unos 8.000 años, cuando la tasa de subida del nivel del mar se desaceleró hasta el punto de que se necesitaron milenios, en lugar de siglos, subir unos pocos metros. Luego, en los últimos 2.000 años, la subida del nivel del mar se ralentizó prácticamente hasta detenerse, cambiando solo fracciones de milímetros por año durante este período, dice el profesor Church.
"Eso comenzó a cambiar en el siglo XIX cuando las mediciones del nivel del mar mostraron que el nivel del mar comenzó a subir más rápidamente, acelerándose durante el siglo XIX y continúa acelerándose hoy".
De hecho, las tasas de subida del nivel del mar han aumentado de 1,4 mm por año durante la mayor parte del siglo XX en más de un 150 por ciento a 3,6 mm por año de 2006 a 2015. Esta es la aceleración más rápida de subida del nivel del mar en seis milenios.
¿Qué ha provocado esta aceleración?
Si bien un clima cambiante siempre ha sido parte de un ciclo natural a lo largo de la historia de la Tierra, el calentamiento acelerado y el posterior subida del nivel del mar se han visto impulsados por un aumento inducido por el hombre en el dióxido de carbono atmosférico (y otros gases de efecto invernadero). Las emisiones de carbono que se remontan a la revolución industrial de principios del siglo XIX han contribuido al efecto invernadero al atrapar el calor del sol que de otro modo se habría reflejado en el espacio.
"Se ha demostrado que el calentamiento por las emisiones de gases de efecto invernadero ha tenido un efecto dominante en la subida del nivel del mar en la segunda mitad del siglo XX, y probablemente también en la primera mitad", dice el profesor Church.
Sin embargo, es posible que muchos no se den cuenta de que el derretimiento de las capas de hielo en los polos del planeta no es el único factor que impulsa la acelerada subida del nivel del mar hasta la fecha. El profesor Church dice que el peligro real de derretir las capas de hielo será cada vez más importante durante el siglo XXI, especialmente en la segunda mitad. Otros tres impulsores también jugarán un importante papel.
"La expansión térmica del océano es uno de los componentes individuales más grandes que ha llevado a la subida del nivel del mar en las últimas décadas, que es responsable de un tercio de la subida del nivel del mar hasta la fecha", dice el profesor Church.
Esto se relaciona con las propiedades físicas básicas del H2O: a medida que el agua se calienta, los átomos y electrones de las moléculas de agua se excitan y se mueven para ocupar más espacio. En pequeñas cantidades, el volumen extra es difícil de observar ya que el agua se calienta solo unos pocos grados. Pero cuando se escala esto a una cantidad inimaginable de moléculas de agua en el océano, las pequeñas expansiones se suman a algo que podemos ver.
Otro factor importante es la pérdida de masa de los glaciares, que son grandes masas de hielo además de las enormes capas de hielo de Groenlandia y la Antártida.
Imagen: Hay al menos 60 metros de subida del nivel del mar contenido en las capas de hielo y los glaciares de todo el mundo.
"El derretimiento o la pérdida de masa de los glaciares podría representar 40 cm de subida del nivel del mar a largo plazo", dice el profesor Church. "Los glaciares a los que me refiero aquí están en lugares como el Himalaya, Alaska, la Patagonia en particular, y los glaciares en la periferia de la capa de hielo de Groenlandia".
Una última influencia sobre el nivel del mar, aunque reconocida como una contribución menor, es el intercambio de agua entre la tierra y el océano.
"Estamos sacando agua de los acuíferos para el riego, que se evapora a la atmósfera para volver a caer en la tierra o en el océano en forma de lluvia, o puede escurrirse hacia los océanos, ríos o represas. Esto se compensa en parte con el almacenamiento de agua en depósitos. Pero estos efectos no son tan dominantes como la expansión térmica y el derretimiento de los glaciares durante décadas, o el derretimiento de las capas de hielo a largo plazo".
Proyecciones del nivel del mar
Una forma de medir cómo el derretimiento de las capas de hielo y los glaciares podría afectar el nivel del mar es medir su potencial al nivel del mar.
"Las capas de hielo en la Antártida y Groenlandia tienen un volumen combinado de más de 60 metros del equivalente al nivel del mar. Mientras tanto, el agua en los glaciares contiene aproximadamente 40 centímetros del equivalente al nivel del mar, y hay un par de centímetros en total en la atmósfera", dice el profesor Church.
Pero si el calentamiento global continúa sin cesar, incluso si una pequeña fracción del hielo de los glaciares y las capas de hielo se derritiera, podría tener efectos potencialmente devastadores en la población humana y animal del planeta.
"Si no tomamos ninguna acción de mitigación para frenar nuestras emisiones de carbono, entonces para 2100 estamos hablando de una subida de hasta un metro, o tal vez más si hay una contribución rápida de la Antártida, y una rápida subida en el nivel del mar en curso. Pero si tomamos medidas de mitigación significativas, entonces podríamos limitar el aumento a 50 o 60 centímetros para fines de siglo y una tasa mucho más lenta de aumento continuo.
"No podemos detener todo la subida del nivel del mar. Incluso con la mitigación, el calentamiento de los océanos y la pérdida de masa de los glaciares y las capas de hielo contribuirán la subida del nivel del mar durante décadas e incluso siglos".
En otras palabras, incluso si cumpliéramos el Acuerdo de París de evitar que las temperaturas suban por encima de 1,5°C, una hazaña que la mayoría de los científicos del clima están de acuerdo en que es un desafío pero que aún no es imposible de lograr, se espera que el nivel del mar suba hasta unos 50 cm. en 2100.
¿A qué se parecería?
"Habría muchas más inundaciones costeras, y no solo en la costa sino también a lo largo de los estuarios. Y ya hemos visto que en Australia en la costa este y la costa oeste durante el siglo XX, la frecuencia de eventos de alto nivel del mar se ha multiplicado por tres. Entonces, lo que solía ser un evento de una vez en 30 años ahora es un evento de una vez en 10 años. Y ese impacto se siente en todo el mundo. Y ese impacto empeorará durante el siglo XXI".
La regla general es que, por cada 10 cm de subida del nivel del mar, se aumenta la frecuencia de estos eventos de inundaciones costeras de cada 100 años en un factor de tres, dice el profesor Church. Por supuesto, la marca de agua de la altura del nivel del mar, que se puede observar en lugares como el puerto de Sydney, será más alta.
"El nivel medio del mar será más alto, lo que significa que las mareas altas serán más altas, así como las mareas bajas. E incluso sin una marejada ciclónica en el futuro, podría haber inundaciones costeras porque el nivel del mar para empezar es más alto. Por lo tanto, eventos como la tormenta de Collaroy Beach en 2016 conducirán a una mayor erosión costera".
Pero si las temperaturas no se mantienen muy por debajo de los dos grados, existe un peligro real de que el derretimiento de las capas de hielo pase por un punto sin retorno.
"Si tenemos un calentamiento de más de 2 grados centígrados en las próximas décadas, podríamos esperar casi un metro de subida del nivel del mar para el 2100. Y en los próximos siglos, de varios metros con el derretimiento de las capas de hielo solo en Groenlandia. El problema es que las temperaturas cruzarán umbrales en los que ya no podemos detener este proceso, lo que lleva a muchos metros de subida del nivel del mar. Es muy difícil reducir las temperaturas, y una vez que llegamos a cierto nivel, es posible que podamos estabilizarlas, pero reducirlas lleva tiempo".
¿Cree el profesor Church que hemos superado ese umbral? "Probablemente todavía no para Groenlandia, pero no creo que podamos decir de manera inequívoca que no hemos superado ese umbral o que no habrá contribuciones significativas a la subida del nivel del mar desde Groenlandia. De manera similar, para la Antártida, al menos nos estamos acercando a umbrales que conducirán a la descomposición continua de la capa de hielo y metros adicionales de subida del nivel del mar. Pero no entendemos la Antártida lo suficientemente bien como para decir exactamente cuáles son los umbrales y a qué velocidad subirá el nivel del mar en los próximos siglos".
Si es inevitable la subida del nivel del mar, ¿Qué podemos hacer?
El profesor Church dice que hay tres formas de lidiar con la subida del nivel del mar, además de las principales iniciativas impulsadas por políticas para frenar las emisiones.
"Podemos proteger la costa construyendo barreras físicas", dice. "Partes de los Países Bajos están por debajo del nivel del mar y están protegidas por diques. Londres tiene la barrera del Támesis que protege £ 100 millones de infraestructura de las marejadas ciclónicas, y Rotterdam tiene una barrera similar. Pero esto es demasiado caro para hacer en todas partes".
Un segundo método para lidiar con la subida del nivel del mar es adaptarse a él construyendo infraestructura sobre postes o designando instalaciones al aire libre como campos deportivos para áreas bajas, de modo que las inundaciones no les causen grandes daños.
"O simplemente podemos retirarnos de la costa. Y haremos las tres cosas en varias partes del mundo. De hecho, ya estamos haciendo las tres", dice el profesor Church.
"Si no logramos mitigar nuestras emisiones de manera adecuada, la retirada será el principal método de adaptación en muchas partes del mundo, lo que resultará en el abandono de grandes extensiones de valiosa tierra costera y el desplazamiento de cientos de millones de personas".
