CAMBIO CLIMÁTICO 2001: La base científica

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E. La detección de la influencia humana en el cambio climático

En las Secciones B y C se describieron los cambios observados en el pasado en el clima y en los agentes de forzamiento respectivamente. En la sección D se examinó la capacidad de los modelos climáticos para predecir la respuesta del sistema climático a esos cambios en el forzamiento. En esta Sección se utiliza esa información para analizar la cuestión de si es posible detectar una influencia humana en el cambio climático ocurrido hasta el presente.

Es importante examinar este aspecto. En el SIE se llegó a la conclusión de que “el balance de las pruebas sugiere que existe una influencia humana perceptible en el clima mundial”. Allí se señaló que la detección y la atribución de las señales antropógenas de cambio climático se lograrían mediante una progresiva acumulación de pruebas. En el SIE también se señalaron las incertidumbres existentes con respecto a una serie de factores, entre ellos la variabilidad interna y la magnitud y las características del forzamiento y de la respuesta, lo que les impidió llegar a una conclusión más firme.

E.1 El significado de los términos detección y atribución

La detección es el proceso de demostrar que un cambio observado es muy diferente (desde el punto de vista estadístico) de lo que podría considerarse un efecto de la variabilidad natural. La atribución es el proceso de establecer las relaciones de causa y efecto con cierto grado definido de confianza, incluida la evaluación de hipótesis concurrentes. La respuesta a los cambios antropógenos en el forzamiento climático se produce en un entorno de variabilidad climática natural sometida a forzamientos internos y externos. La variabilidad climática interna, es decir, la variabilidad climática no forzada por agentes externos, ocurre en todas las escalas temporales, desde semanas hasta siglos e incluso milenios. Los componentes lentos del clima, como los océanos, desempeñan funciones de particular importancia en las escalas temporales decenales y seculares porque forman parte de la variabilidad meteorológica. Por lo tanto, el clima es capaz de producir variaciones de magnitud considerable en escalas temporales prolongadas, a pesar de no recibir influencias externas. Las variaciones (señales) climáticas determinadas por fuerzas externas pueden deberse a cambios en los agentes de forzamiento natural, como la radiación solar o los aerosoles de origen volcánico, o a cambios en los agentes de forzamiento antropógenos, como un aumento de las concentraciones de GEI o aerosoles. La presencia de esta variabilidad natural del clima natural significa que la detección y la atribución de los cambios climáticos antropógenos es un problema estadístico de distinguir la “señal” del “ruido”. Los estudios de detección demuestran si un cambio observado es o no muy raro desde el punto de vista estadístico, pero ello no significa necesariamente que comprendamos sus causas. La atribución del cambio climático a causas antropógenas requiere un análisis estadístico y la evaluación cuidadosa de un sinnúmero de pruebas diferentes para demostrar, dentro de un margen de error predeterminado, que los cambios observados:

• es improbable que sean causados íntegramente por la variabilidad interna;
• son congruentes con las respuestas estimadas a una determinada combinación de forzamientos antropógenos y naturales; y
• no concuerdan con otras explicaciones físicamente factibles del cambio climático reciente que excluyen elementos importantes de la combinación de forzamientos en cuestión.

E.2 Un registro de observaciones más prolongado y analizado en mayor detalle

De acuerdo con el registro instrumental, tres de los últimos cinco años (1995, 1997 y 1998) fueron los más cálidos a nivel mundial. Se ha estimado la incidencia de los errores en el muestreo de las observaciones incluidas en el registro de temperaturas medias a nivel mundial y hemisférico. También se ha logrado comprender mejor los errores y las incertidumbres del registro de temperaturas obtenidas mediante satélites (equipo de sondeo de microondas (MSU)). La mayor parte de las discrepancias entre los datos obtenidos con los equipos de sondeo de microondas y la información de radiosondas ya han sido resueltas, aunque aún no se ha encontrado una explicación cabal y completa de la tendencia observada en la diferencia de temperatura entre la superficie del planeta y la capa inferior de la troposfera (véase la Sección B). Se han hecho nuevas reconstrucciones de las temperaturas de los últimos 1.000 años que indican que los cambios de temperatura en los últimos 100 años probablemente no sean de origen natural en su totalidad, incluso teniendo en cuenta las grandes incertidumbres en las reconstrucciones de los paleoclimas (véase la Sección B).

E.3 Estimaciones de la variabilidad interna según los nuevos modelos

De acuerdo con las estimaciones de los modelos actuales, es muy improbable que el calentamiento registrado en los últimos 100 años se deba exclusivamente a la variabilidad interna. El registro instrumental data de épocas recientes y abarca el período de influencia humana y los registros paleoclimáticos incluyen variaciones forzadas de forma natural, como las debidas a los cambios en la irradiancia solar y la frecuencia de erupciones volcánicas de gran magnitud. Estas limitaciones dejan pocas alternativas, aparte del uso de simulaciones con modelos acoplados, para estimar la variabilidad climática interna. Desde el SIE se han utilizado más modelos para estimar la magnitud de la variabilidad climática interna, y en la Figura 14 se da un ejemplo representativo de ello. Como puede verse, la variabilidad interna a escala mundial muestra un amplio margen de variación en esos modelos. Las estimaciones de la variabilidad a escalas temporales más prolongadas que tienen importancia para los estudios de detección y atribución son inciertas, pero a escalas temporales interanuales y decenales algunos modelos muestran una variabilidad similar o mayor que la observada, aunque los modelos no incluyen una varianza de las fuentes externas. Las conclusiones sobre la detección de una señal antropógena son independientes del modelo utilizado para estimar la variabilidad interna, y los cambios recientes no pueden atribuirse a una variabilidad puramente interna, aun cuando la amplitud de las variaciones internas simuladas se multiplique por dos o por un factor quizás mayor. Los estudios más recientes de detección y atribución no han encontrado pruebas de que la variabilidad interna en la superficie estimada por los modelos sea incongruente con la variabilidad residual que queda en las observaciones después de eliminar las señales antropógenas estimadas en las escalas espaciales y temporales amplias utilizadas en los estudios de detección y atribución. Sin embargo, debe tenerse presente que la capacidad para detectar incongruencias es limitada. Como se indica en la Figura 14, ninguna simulación de control realizada por un modelo muestra una tendencia en la temperatura del aire en la superficie tan marcada como la tendencia observada en los últimos 1.000 años.