Cómo nuestra intuición nos engaña sobre el calentamiento global

Un geólogo explica que el cambio climático no se limita a un simple aumento del nivel promedio del mar en todo el planeta.

Jerry Mitrovica ha estado refutando la sabiduría convencional durante décadas. Como geofísico de Harvard, estudia la estructura interna de la Tierra y sus procesos, afectando áreas como la climatología, la migración humana e incluso la búsqueda de vida en otros planetas. Al comienzo de su carrera, él y sus colegas demostraron que las placas tectónicas de la Tierra se mueven no solo de lado a lado, lo que conduce a la deriva de los continentes , sino también de arriba a abajo. Al redirigir la atención de la horizontal de la geofísica moderna a la vertical, ayudó a descubrir lo que él mismo llama geofísica posmoderna. Mitrovica recientemente revivió y dio nueva vida a viejas ideas sobre factores que cambian seriamente el nivel del mar, cuyas consecuencias son muy importantes para estudiar el cambio climático desde el estado de los glaciares y las capas de hielo.

Nos reunimos con Mitrovica en su espaciosa oficina cerca de la famosa colección de minerales de Harvard. Aunque tiene una amplia experiencia en hablar en público y muchos premios, en un entorno normal habla en voz baja y rechaza los cumplidos. A menudo habla sobre cómo sus colegas, estudiantes de posgrado y maestros lo inspiraron a trabajar y contribuyeron a ello.


Esto puede parecer contradictorio, pero el derretimiento de los glaciares puede conducir a una caída del nivel del mar en un lugar y al crecimiento en otro, más distante.

Algunos de sus trabajos recientes exploran la atracción del agua oceánica y las capas de hielo. Esto es inesperado

Esta es simplemente la ley de atracción de Newton aplicada a la Tierra. La capa de hielo, como el Sol y la Luna, ejerce una atracción gravitacional sobre el agua circundante. No hay duda al respecto.

¿Qué sucede cuando se derrite un gran glaciar como la capa de hielo de Groenlandia?

Tres cosas pasan. Primero, toda esta agua derretida está en el océano. Por lo tanto, la masa total del océano definitivamente crecerá si las capas de hielo se derriten, como está sucediendo hoy. El segundo es la atracción gravitacional ejercida por la capa de hielo en las aguas circundantes, disminuye. Como resultado, el agua se aleja de la capa de hielo. Tercero, con el derretimiento del hielo, la tierra se eleva debajo de él; se produce el retroceso.

¿Cuál es el efecto combinado de derretir la capa de hielo, el flujo de agua y la gravedad reducida?

La influencia de la gravedad es genial. Cuando la capa de hielo se derrite, cae cerca del nivel del mar. Esto no es intuitivo. La pregunta es, ¿qué tan lejos debo ir de la capa de hielo para que los efectos de reducir la gravedad y aumentar la corteza sean tan pequeños que el nivel del mar comience a elevarse? Esto tampoco es intuitivo. Esto está a unos 2000 km de la capa de hielo. Por lo tanto, si el hielo de Groenlandia desapareciera mañana, el nivel del mar en Islandia, Terranova, Suecia, Noruega, y todos ellos están dentro de un radio de 2000 km de Groenlandia, caería. En la costa de Groenlandia, la caída podría ser de 30-50 m. Pero cuanto más lejos de Groenlandia, más fuerte será el cálculo. Si la capa de hielo de Groenlandia se derrite, el nivel del mar en el hemisferio sur aumentará en un 30% más que el promedio. Esto es mucho

¿Qué sucede después de que el hielo se derrita en la Antártida?

Si la capa de hielo de la Antártida se derrite, entonces cerca del nivel del mar caerá. Pero crecerá más de lo esperado en el hemisferio norte. Este patrón se conoce como rastros del nivel del mar, porque cada capa de hielo tiene su propia geometría. Groenlandia ofrece una geometría de cambio del nivel del mar, y la Antártida ofrece otra. Los glaciares de montaña tienen sus propias huellas. Esto explica la variabilidad del nivel del mar. Esta es también una oportunidad importante. Si alguien niega el cambio climático debido a variaciones geográficas en el cambio del nivel del mar, es decir, no crece de la misma manera en todas partes, puede decir: "Esto no es así, porque las capas de hielo derretidas producen un cambio geográficamente variable en el nivel del mar". Esta variabilidad se puede usar para calcular cuánto porcentaje proviene de Groenlandia, cuánto de la Antártida, cuánto de los glaciares de montaña. Puede determinar la fuente de fusión. Y este es un argumento importante en términos de riesgo público.

¿Por qué es tan importante la fuente de fusión?

Si vives en la costa este de los EE. UU. O en Holanda, no tienes que preocuparte por el nivel global del mar. Hace unos años estuve en Holanda e intenté convencer a los lugareños de que necesitan preocuparse menos por el derretimiento de la capa de hielo en Groenlandia que en la Antártida. Pero esto no se percibe. Cuando doy conferencias, la gente simplemente sacude la cabeza. No creen cuando muestro estos círculos alrededor de la capa de hielo derritiéndose de Groenlandia, indicando el área en la que caerá el nivel del mar. Nuestra intuición se basa en caminar por la orilla o usar grifos de agua. No se basa en pensamientos sobre lo que sucederá cuando una de las capas principales de hielo se derrita.


Una capa de hielo derretido afecta el nivel del mar de dos maneras. Una disminución en la atracción gravitacional disminuye el nivel del mar cerca del escudo. Al mismo tiempo, el agua que fluye hacia el océano lo eleva. Entonces, si la capa de hielo de Groenlandia cayera al mar, el agua derretida elevaría enormemente el nivel del mar. Pero los países cercanos registrarían una caída en los niveles.

¿Por qué estás seguro de que los glaciares del planeta, incluidas las capas polares, continuarán derritiéndose?

Una forma de entender hacia dónde va nuestro calentamiento mundial es alejar el modelo climático. Otra es mirar hacia el pasado y preguntar qué hicieron las capas de hielo la última vez que la temperatura fue la misma o un poco más alta. Ahora estamos en un período intermedio cálido entre los ciclos glaciales. Si las personas no calientan el clima, la Tierra tendría que prepararse para la entrada a la próxima glaciación en el futuro. El último período interglacial antes de esto fue hace unos 120,000 años. Por supuesto, hace 120,000 años, las personas no tenían ningún impacto en el clima. Fue una variabilidad climática natural.

¿Cómo se comportaron las capas de hielo la última vez que el clima fue tan cálido?

La última vez, cuando hacía tanto calor como ahora, las capas de hielo, que consideramos estables, desaparecieron, aunque no rápidamente. Entonces, ¿por qué esperamos algo más en los próximos cientos o miles de años? No hay razón para esto, a menos que hagamos algo para revertir el proceso.

Bien, digamos que esperamos que el calentamiento derrita las capas de hielo y eleve el nivel del mar. Pero, ¿dónde está la evidencia de que estamos presenciando este proceso hoy?

El cambio promedio del nivel del mar en el siglo XX fue de 1.2 mm por año. En los últimos 20 años, vemos un cambio promedio de 3 mm por año, un aumento de 2.5 veces en relación con el siglo XX. Un muy buen argumento para los escépticos que afirman que nada está cambiando o que nada está empeorando. Ya empeoró. Y si observa el pasado durante miles de años, encontrará muchas herramientas convenientes. Registros de eclipses o acuarios romanos.

¿Qué nos pueden decir los acuarios romanos sobre el nivel del mar?

Durante la época de Octavio Augusto, los romanos ricos construyeron peceras. Los pescadores llegaron con una captura y la colocaron allí para que el pescado estuviera fresco cuando iban a comerlo; los romanos querían mantenerlo vivo durante varios días o semanas. Los romanos eran ingenieros, por lo que construyeron estos tanques de acuerdo con el nivel del mar. Es necesario que las paredes no sean muy bajas, porque con la marea alta los peces pueden nadar lejos, y no muy alto, para que las olas actualicen el agua de los acuarios.

Kurt Lambek, profesor de la Universidad Nacional de Australia, se dio cuenta de que al estudiar el nivel del mar actual en comparación con la altura de las paredes de estos acuarios, se puede decir cómo ha cambiado el nivel del mar en los últimos 2500 años. Si el nivel del mar en los últimos 2500 años aumentara a un ritmo en el que aumentó en el siglo XX, estos acuarios estarían a 4 metros bajo el agua, y puedo asegurarles que esto no es así. Pueden ser vistos. Puedes caminar a lo largo de la orilla, y se pueden ver desde allí. Esto sugiere que el nivel del mar no podría elevarse a la velocidad que vimos en el siglo XX durante mucho tiempo. El nivel del mar en los últimos 2500 años no ha aumentado tanto como en el siglo XX.

¿Y qué pueden decirnos los registros babilónicos de eclipses hace 2500 años sobre el cambio climático?

Puede estudiar estas notas y decir con certeza en qué momento se registró el eclipse en Babilonia. Luego, puede hacer cálculos y decir cuándo habría ocurrido este eclipse si la velocidad de rotación actual de la Tierra no hubiera cambiado desde ese momento. Y esto se puede hacer para los registros de eclipses en griego, árabe, babilónico y chino, como lo hizo el profesor británico F. Richard Stevenson. Construyó una mesa, como otros científicos antes que él, con un gran conjunto de eclipses similares, y mostró una desaceleración claramente visible de la velocidad de rotación de la Tierra en los últimos miles de años. Supongamos que sincronizaste hace dos horas 2500 años. Algunos contaban el tiempo con precisión, mientras que otros estaban conectados a la Tierra, ralentizando la rotación. Más de 2500 años, estarían fuera de sincronización por 4 horas. Esta es una desaceleración. Por lo tanto, sabemos que la velocidad de rotación de la Tierra se ha ralentizado en los últimos 2500 años. Pero no predeciríamos la desaceleración de la Tierra.

¿Y por qué la rotación de la Tierra debería disminuir?

Recientemente publiqué en Science Advances un artículo sobre el " acertijo de Munch ". Hemos demostrado que esto se debe a tres razones diferentes. Uno es la dispersión de las mareas. Las mareas golpean la costa, disipando energía y, por muchas razones, ralentizan la rotación de la Tierra. Otra razón es la interacción bastante sutil entre el núcleo de hierro y el manto rocoso de la Tierra, que trabaja para disminuir la velocidad de rotación que observamos mientras estamos en la superficie del planeta.

¿Es esto algo así como la fricción en la caja de cambios de un automóvil? ¿Está esto conectado con la interacción viscosa de las partes internas y externas del planeta?

Esto no es fricción, pero muy cerca de eso. El hecho es que tenemos un fluido moviéndose alrededor de otro fluido, solo con una velocidad diferente. Si no están sincronizados, sus velocidades se afectan entre sí. Pero sí, usted dice correctamente que hay una conexión entre ellos.

Este es el segundo efecto. Hay mareas altas y lo que los geofísicos llaman el apareamiento del núcleo y el manto. Ambos efectos se pueden predecir con bastante precisión, pero queda un factor más: está asociado con la edad de hielo, y también lo modelamos. Es decir, obtenemos la dispersión de las mareas, el emparejamiento del núcleo y la corteza, y agregamos el efecto de la edad de hielo, en la que soy un experto. Y, mira: sumamos los tres efectos y calculamos exactamente la desaceleración de cuatro horas que obtuvimos en realidad.

¿Cuál es el efecto de la edad de hielo?

La Tierra se está acercando a la esfera. Hace 20,000 años había mucho más hielo en los polos. Cuando hay capas de hielo en los polos, exprimen la Tierra de ambos polos y se aplana. Cuando las tapas se derritieron, el planeta aplanado comenzó a restaurar la forma, acercándose a la esfera, por lo que nuestra velocidad de rotación debería aumentar, como una bailarina o una patinadora. La corrección de la edad de hielo proporciona un aumento en la velocidad de rotación.

Resulta que estos tres factores: el emparejamiento del núcleo y el manto, la restauración de los polos después del hielo y la dispersión de las mareas, explican los cambios en la velocidad de la Tierra hasta el siglo XX. ¿Qué está pasando hoy?

Necesitamos tomar el mismo modelo de la era de hielo y ajustarlo teniendo en cuenta la rotación de la Tierra en el siglo XX. Una vez hecho esto, obtenemos una diferencia que aún no podemos explicar. Por lo tanto, decimos: bueno, tal vez esto se deba a la fusión de los casquetes polares o los glaciares.

Debe tomar el último informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático ( IPCC ) y observar los cálculos para el derretimiento de los glaciares de montaña. Dicen que en el siglo XX las capas de hielo no cambiaron particularmente. Comenzaron a derretirse activamente solo en los últimos 20 años, pero los glaciares, en principio, desaparecieron a lo largo del siglo XX. Tomamos los cálculos de fusión del IPCC, calculamos su efecto sobre la rotación (deberían ralentizar la rotación de la Tierra, como en el ejemplo del patinador) y los comparamos con las observaciones corregidas para la edad de hielo.

¿Resulta que el agua fluye desde los glaciares y ralentiza la rotación de la Tierra, como si el patinador separase los brazos?

Si Los glaciares se encuentran principalmente cerca del eje. Están ubicados cerca de los polos norte y sur, pero la mayor parte del agua del océano no. En otras palabras, tomamos glaciares en latitudes altas, como Alaska y Patagonia, que se derriten y distribuyen en el planeta. En general, el agua fluye hacia el ecuador, ya que el material de los polos se mueve hacia los océanos.

Es decir, ¿el derretimiento de los glaciares y los casquetes polares mueve una masa de agua hacia el ecuador?

Si Por supuesto, el océano está en todas partes, pero si mueve el hielo desde las altas latitudes hacia el océano, agrega masa en el ecuador y lo toma de las regiones polares, y esto debería ralentizar la rotación. Hicimos tales cálculos. También calculamos cómo estos glaciares influirán en la orientación de los polos. En ambos casos, nuestros cálculos coinciden exactamente con las observaciones astronómicas y satelitales corregidas para la edad de hielo.

En un trabajo reciente, demostramos que los datos de rotación actuales después de la corrección de la edad de hielo siguen siendo un desajuste, y es exactamente lo que debería ser, según la opinión de los científicos sobre cómo se derritió el hielo en el siglo XX.

Dadas tantas etapas, generalmente es sorprendente que los cálculos se unieran.

Esta es una forma completamente diferente de demostrar la fusión de las capas de hielo. Y es muy bueno, porque si miras a Groenlandia y dices: "Oh, el hielo se está derritiendo en el sector sur, puedes ver una disminución en su cantidad", entonces no se sabe lo que está sucediendo en el norte. No es posible construir una buena imagen integral de toda la capa de hielo de Groenlandia. Pero la rotación no importa si es sur o norte, solo depende de la cantidad de masa que se mueva de Groenlandia a los océanos. Por lo tanto, la rotación da, como dicen los científicos, una elegante medida integral del balance de masa de los casquetes polares.

¿Qué te inspiró a convertirte en científico?

En mi familia, siempre se ha hablado más sobre la historia del Renacimiento que sobre la ciencia. Soy el único científico de la familia. Estudié ciencias de la ingeniería, un programa de ingeniería física. En mi tercer año, asistí a un curso sobre tectónica de placas y pensé: "¡Guau!" Y mi primer trabajo, fue idea de mi curador, fue un artículo sobre las causas de las inundaciones en el oeste de América del Norte hace 50 a 80 millones de años. Fue muy interesante Estudias en el instituto y ya estás publicando un trabajo que explica por qué América del Norte estaba bajo el agua, o más bien, su parte occidental.

Y por que

Algunos dicen que todo se debe al hielo, debido a los cambios en sus volúmenes. Más a menudo, las personas creen que esto se debe a cambios en la tasa de aparición de placas tectónicas. Pero en mi trabajo, que escribí con colegas, mostramos que una inundación de los continentes de este tipo generalmente no ocurre debido a los cambios en el nivel del mar. Este es el resultado del movimiento vertical del continente, una reacción a las fuerzas que controlan la tectónica de placas y mueven los continentes hacia arriba y hacia abajo.

Muchos de los resultados de su trabajo parecen abstractos y contradictorios. ¿Pasó por casualidad?

En nuestra ciencia, hay muchos problemas interesantes que puedes ver con tus propios ojos. Pero los ojos pueden engañar. Richard Feynman, el gran físico, a veces comenzó sus conferencias sobre física, demostrando cuánto se podía hacer con una intuición. Podrían hacer algunas cosas de forma totalmente intuitiva y obtener la respuesta correcta. Y luego les dio algunos ejemplos contraintuitivos. Y él dijo: “Por eso se necesita física. Necesitas entender cuándo tu intuición puede no funcionar ". Soy un seguidor de Feynman. Algunas cosas se pueden explicar, pero el científico siempre se enfrentará a cosas que no corresponden a la intuición. Según la experiencia diaria de usar el baño, no comprenderá que el nivel del agua cerca de los glaciares está disminuyendo. Necesito atraer algo más; en este caso, la segunda deriva gravitacional newtoniana. Es necesario atraer la física, de lo contrario nunca se puede explicar.

¿Cómo te llegan las conjeturas inesperadas?

Creo que algunos científicos no estarán de acuerdo conmigo, pero creo que solo debes darte tiempo para pensar. Un científico necesita alguna oportunidad para reflexionar sobre los hechos. Recomiendo encarecidamente que mis alumnos adquieran otros intereses, ya que la mejor manera de liberar tiempo para la reflexión es tomar un descanso en la ciencia. Me pasó que en mis modelos vi algo que no había visto antes y pensé: "Bueno, un buen científico nunca lo dejará así". Un buen científico lo muerde en esos momentos y hace preguntas como: "¿Por qué veo esto?" Ver algo inesperado es una de las recompensas de hacer ciencia.