La ciencia emergente de la atribución de eventos extremos
Cuando se produce una devastadora ola de calor, un huracán, una inundación o un incendio forestal, la gente suele querer saber: ¿En qué medida influyó en este fenómeno el cambio climático provocado por el ser humano, si es que influyó en algo?
Durante muchos años, los científicos solo pudieron responder a esa pregunta en términos generales. Sabían que el cambio climático provocado por el ser humano estaba aumentando la frecuencia o la intensidad de algunos tipos de fenómenos meteorológicos extremos, pero determinar su influencia en un evento en particular era mucho más difícil.
Hoy en día, los investigadores pueden ofrecer una respuesta con base científica que evalúa si el cambio climático intensificó una ola de calor, aumentó las precipitaciones de un huracán o agravó una sequía. Sin embargo, las respuestas no siempre son sencillas ni igualmente concluyentes para cada tipo de evento extremo.
Los autores de este artículo forman parte del comité de 14 miembros de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina que elaboró un nuevo informe que analiza la actual situación de este campo en rápido desarrollo, conocido como atribución de eventos extremos.
El informe concluye que los avances en los datos meteorológicos y climáticos, los modelos climáticos y los métodos de atribución han fortalecido sustancialmente la capacidad de los científicos para evaluar la influencia del cambio climático en muchos tipos de eventos extremos, al tiempo que identifican importantes limitaciones científicas.
Imagen: Los estudios de atribución rápida sugirieron que el cambio climático hizo que las fuertes lluvias provocadas por los remanentes del huracán Helene, que devastaron comunidades montañosas como Marshall, Carolina del Norte, fueran más probables que si la tormenta hubiera ocurrido en un clima más frío.
¿Cómo pueden los científicos estudiar un solo evento?
Los fenómenos meteorológicos son el resultado de la interacción de muchos factores, incluido el estado diario de la atmósfera.
Los científicos que realizan estudios de atribución de eventos extremos no se preguntan si el cambio climático causó un huracán, una ola de calor o una inundación. En cambio, se preguntan cómo influyó el cambio climático en ese evento: ¿Cómo habría sido diferente este evento en un mundo sin un aumento de los gases de efecto invernadero y cómo se han visto alteradas las probabilidades de que ocurra debido al calentamiento global?
Los investigadores responden a esa pregunta utilizando dos enfoques complementarios:
• Uno compara la frecuencia con la que ocurre ese tipo de evento, por ejemplo, un aguacero extremo que provoca inundaciones, en el clima actual con la frecuencia con la que habría ocurrido en un clima sin el cambio climático provocado por el ser humano.
• El otro examina cómo alteró el cambio climático las características del evento ocurrido; por ejemplo, si un huracán produjo más lluvia o si una ola de calor se volvió más intensa debido al calentamiento de la atmósfera.
Ambos enfoques combinan datos meteorológicos y climáticos, la comprensión física del funcionamiento del sistema climático y modelos informáticos. Los científicos pueden comparar los resultados de diferentes enfoques para determinar si llegan a la misma conclusión y el grado de confianza que pueden depositar en ellos.
Por ejemplo, los estudios sobre el huracán Harvey, que descargó 50 pulgadas (127 centímetros) de lluvia en algunas zonas de Houston en 2017 y provocó inundaciones generalizadas, concluyeron que el cambio climático aumentó la cantidad de lluvia que produjo la tormenta. Diversos estudios que utilizaron diferentes enfoques llegaron a conclusiones en general consistentes, lo que demuestra cómo los científicos que realizan estudios de atribución pueden generar confianza en sus conclusiones al basarse en varias líneas de evidencia independientes.
Imagen: Los estudios sugieren que las temperaturas más elevadas provocadas por el cambio climático antropogénico convirtieron la sequía del oeste de 2020-2022 en una sequía excepcional. En algunas zonas, los ganaderos que se enfrentaban a la sequía de sus pastizales tuvieron que vender su ganado.
Los científicos tienen más certeza sobre algunos eventos que sobre otros
Una de las conclusiones más importantes del informe es que la ciencia de la atribución no es igualmente capaz de evaluar todos los tipos de fenómenos meteorológicos extremos.
La confianza es mayor en los eventos cuya relación con el calentamiento global se comprende bien y está bien representada en los modelos climáticos.
El calor extremo es el ejemplo más claro. A medida que las concentraciones de gases de efecto invernadero han aumentado debido a la quema de combustibles fósiles, prácticamente todas las regiones del mundo han experimentado olas de calor extremas más frecuentes e intensas. Los científicos comprenden cómo el aumento de los gases de efecto invernadero calienta la atmósfera y hace que los extremos de calor sean más probables e intensos, lo que permite atribuir con gran precisión muchas olas de calor individuales.
También existe un grado de confianza relativamente alto en atribuir la contribución del cambio climático a los episodios de lluvias torrenciales a gran escala, los ciclones tropicales y las sequías en algunas regiones. Una atmósfera más cálida absorbe más humedad, lo que agrava las sequías e intensifica las precipitaciones cuando se forman tormentas.
La contribución del cambio climático sigue siendo más difícil de evaluar en el caso de otros fenómenos meteorológicos extremos. Las tormentas severas, los tornados, el granizo de gran tamaño y los fuertes vientos en línea recta dependen de procesos atmosféricos a pequeña escala que los modelos climáticos globales aún tienen dificultades para representar con precisión. Los datos sobre estos eventos también son menos completos, lo que dificulta la detección de cambios a largo plazo y la evaluación de los modelos climáticos.
Algunos eventos se están volviendo cada vez más complejos. Por ejemplo, pueden ocurrir varios eventos simultáneamente o de forma sucesiva, lo que genera efectos acumulativos o en cascada, como una sequía que agrava el riesgo de incendios forestales. La ciencia de la atribución apenas comienza a tener en cuenta estas interacciones.
Estos desafíos no significan que el cambio climático no influya en estos eventos. Más bien, reflejan un principio fundamental de la ciencia: la confianza depende de la solidez de las pruebas disponibles.
Comprender cómo influye el cambio climático en los fenómenos extremos ayuda a las comunidades, las empresas y los gobiernos a evaluar mejor los riesgos cambiantes, mejorar la planificación y la infraestructura, y tomar decisiones más informadas sobre la preparación y la adaptación. Igualmente importante, saber dónde la confianza es menor ayuda a garantizar que las decisiones se basen en la solidez de la evidencia científica disponible.
Imagen derecha: Los científicos tienen la mayor confianza en la atribución de eventos extremos para aquellos con temperaturas extremas y la menor confianza para tormentas convectivas, como los tornados. El tamaño de la burbuja es proporcional al número de estudios de atribución de eventos extremos realizados. Crédito: Academia Nacional de Ciencias.
Por qué la ciencia de la atribución está mejorando
La ciencia de la atribución de eventos extremos ha progresado significativamente desde la última evaluación de las Academias Nacionales en 2016.
Actualmente, los investigadores tienen acceso a registros de observación más extensos y de mayor calidad provenientes de estaciones meteorológicas, satélites y otros sistemas de monitoreo. Los modelos climáticos se han vuelto más sofisticados y representan mejor los procesos físicos que generan fenómenos meteorológicos extremos, lo que les permite representar de forma más realista muchos tipos de estos fenómenos.
Al mismo tiempo, el número de estudios de atribución que analizan el papel del cambio climático en los fenómenos extremos ha aumentado considerablemente, abarcando más tipos de fenómenos meteorológicos y climáticos extremos que hace una década.
Actualmente, grupos de investigación internacionales aplican métodos establecidos para llevar a cabo rápidos estudios de atribución, a menudo a los pocos días de los desastres, proporcionando información con base científica mientras los acontecimientos están frescos en la memoria del público.
Los científicos también se plantean una nueva pregunta: ¿Cómo influyó el cambio climático en los resultados del evento? Por ejemplo, ¿Cómo afectó al número de muertes relacionadas con el calor, a la magnitud de las inundaciones, a las pérdidas económicas o a los daños ecológicos?
El huracán Harvey vuelve a ser un ejemplo ilustrativo. El informe de las Academias Nacionales destaca una investigación que demuestra que el cambio climático aumentó las precipitaciones durante Harvey entre un 20 % y un 38 % aproximadamente. Los estudios también revelaron que el aumento de las precipitaciones atribuido al cambio climático provocó un incremento proporcionalmente mayor en el número de propiedades inundadas, lo que demuestra que incrementos relativamente modestos en la intensidad de un evento extremo pueden, en ocasiones, traducirse en aumentos mucho mayores en sus impactos sociales.
Fenómenos meteorológicos extremos y cambio climático: perspectivas futuras
A medida que los fenómenos meteorológicos extremos afectan a comunidades de todo el mundo, la ciencia de la atribución se está convirtiendo en una forma cada vez más sólida de comprender cómo el cambio climático influye en los eventos meteorológicos extremos individuales, proporcionando información que puede ayudar a las comunidades a prepararse y adaptarse a los riesgos futuros.
Igualmente importante, los estudios de atribución identifican dónde existe un alto grado de confianza científica, dónde persisten importantes incertidumbres y dónde se necesita investigación adicional. En conjunto, estos avances contribuyen a garantizar que las conclusiones científicas se basen en observaciones, comprensión física y análisis rigurosos.
Este artículo se republica desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original en inglés: How do scientists know if climate change made a heat wave, extreme storm or wildfire worse?.
Autores:
• Kevin T. Smiley, profesor asociado de sociología, Universidad Estatal de Luisiana.
• Deepti Singh, profesora asociada de la Escuela de Medio Ambiente de la Universidad Estatal de Washington.
• Jennifer Marlon, investigadora científica de la Universidad de Yale.
• Jim Hurrell, profesor y titular de la Cátedra Presidencial Scott de Ciencias e Ingeniería Ambiental, Universidad Estatal de Colorado.
