CAMBIO CLIMÁTICO 2001: La base científica

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F.2 Proyecciones de los cambios futuros en los gases de efecto invernadero y los aerosoles

Los modelos indican que los escenarios ilustrativos del IE-EE dan lugar a trayectorias muy diferentes de la concentración de CO₂ (véase la Figura 18). Para el año 2100, los modelos del ciclo del carbono proyectan concentraciones atmosféricas de CO₂ de entre 540 y 970 ppm para los escenarios ilustrativos del IE-EE (entre 90% y 250% mayor que la concentración de 280 ppm en 1750). El efecto neto de las retroacciones climáticas terrestres y oceánicas, según indican los modelos, es un aumento aún mayor de las concentraciones atmosféricas proyectadas de CO₂ que se produce como consecuencia de una menor absorción de CO₂ tanto por los océanos como por los continentes. Estas proyecciones tienen en cuenta las retroacciones climáticas terrestres y oceánicas. Las incertidumbres, especialmente en cuanto a la magnitud de la retroacción climática causada por la biosfera terrestre, producen una variación de entre –10% y +30% en cada escenario, aproximadamente. El margen de variación total es de 490 a 1260 ppm (75% a 350% mayor que la concentración de 1750).

Las medidas destinadas a estimular el almacenamiento de carbono en los ecosistemas terrestres podría influir en la concentración atmosférica de CO₂, pero el límite superior de la reducción de la concentración de CO₂ con ese método es de 40 a 70 ppm. Si todo el carbono liberado a raíz de los cambios históricos en el uso de la tierra pudiera ser reabsorbido por la biosfera terrestre en el transcurso de este siglo (por ejemplo mediante la reforestación ), la concentración de CO₂ se reduciría en 40 a 70 ppm. Por lo tanto, es prácticamente seguro que las emisiones de CO₂ procedentes de los combustibles de origen fósil seguirán siendo el factor dominante de las tendencias que regirán la concentración atmosférica de CO₂ durante este siglo.

Los cálculos que hacen los modelos de la concentración de gases de efecto invernadero primarios distintos del CO₂ para el año 2100 varían considerablemente entre los seis escenarios ilustrativos del IE-EE. En general, los escenarios A1B, A1T y B1 muestran los incrementos menores, mientras que los escenarios A1FI y A2 registran los mayores aumentos. Los cambios en la concentración de CH₄ entre 1998 y 2100 oscilan entre –90 y +1970 ppmm (–11% a +112%), y los aumentos de N₂O varían de +38 a +144 ppmm (+12% a +46%) (véanse las Figuras 17b y c). Los HFC (134a, 143a y 125) alcanzan concentraciones que van de unos pocos cientos a unos miles de ppb, a diferencia de los niveles insignificantes de hoy en día. Se proyecta que el PFC CF₄ aumentará hasta alcanzar valores de entre 200 y 400 ppb, y que el SF₆ aumentará hasta llegar a un nivel de entre 35 y 65 ppb.

En los seis escenarios ilustrativos del IE-EE se proyecta que las emisiones de gases de efecto invernadero indirectos (NO_x ,CO, VOC), junto con los cambios en el CH₄, modificarán la concentración media mundial del radical hidroxilo (OH) troposférico en –20% a +6% durante el próximo siglo. Debido a la importancia del OH en la química de la troposfera, se producirán cambios análogos, aunque de signo opuesto, en el tiempo de vida en la atmósfera de los GEI CH₄ y los HFC. Este impacto depende en gran parte de la magnitud de las emisiones de NO_x y CO y del equilibrio entre ellas. Se calcula que entre 2000 y 2100, el nivel de O₃ troposférico se modificará entre –12% y + 62%. El aumento más importante que se pronostica para el siglo XXI corresponde a los escenarios A1FI y A2 y sería superior al doble del aumento registrado desde la era preindustrial. Ese aumento del O₃ puede atribuirse al fuerte crecimiento simultáneo de las emisiones antropógenas de NO_x y CH₄.

El gran aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes que se proyecta en algunos de los seis escenarios ilustrativos del IE-EE para el siglo XXI degradará el medio ambiente mundial en formas que van más allá del cambio climático. Los cambios proyectados en los escenarios A2 y A1FI del IE-EE provocarían una degradación de la calidad del aire en gran parte del planeta, al aumentar los niveles de la concentración de fondo de O₃. Durante el verano, en las latitudes medias del hemisferio norte, el aumento del O₃ cerca de la superficie alcanza un promedio zonal de aproximadamente 30 ppmm o más, elevando los niveles de la concentración de fondo a alrededor de 80 ppmm, tornando difícil el cumplimiento de las normas actuales de calidad del aire en la mayoría de las zonas metropolitanas e incluso en las zonas rurales y poniendo en peligro la productividad de los cultivos y los bosques. Este problema trasciende los límites de los continentes y se junta a las emisiones de NO_x a escala hemisférica.

Con excepción de los sulfatos y el hollín, los modelos indican que la concentración de aerosoles depende de las emisiones en forma aproximadamente lineal. Los procesos que determinan la tasa de eliminación del hollín varían considerablemente de un modelo a otro, lo que genera una gran incertidumbre en las proyecciones futuras del hollín. Las emisiones de aerosoles naturales como la sal marina, el polvo y los precursores en estado gaseoso de los aerosoles, como el terpeno, el dióxido de azufre (SO₂) y la oxidación del sulfuro de dimetilo pueden aumentar como consecuencia de los cambios ocurridos en el clima y en la química atmosférica.

Los seis escenarios ilustrativos del IE-EE abarcan casi todos los tipos de forzamiento previstos en el conjunto de escenarios del IE-EE. En la Figura 19 puede verse el forzamiento radiativo antropógeno histórico total estimado entre 1765 y 1990, seguido del forzamiento resultante de los seis escenarios del IE-EE. El forzamiento derivado del conjunto de 35 escenarios del IE-EE se indica en la figura como un área envolvente sombreada, ya que los forzamientos resultantes de cada uno de los escenarios se cruzan en el tiempo. El forzamiento directo producido por los aerosoles resultantes de la combustión de biomasa se compara con las tasas de deforestación. Los escenarios del IE-EE prevén la posibilidad de que aumenten o disminuyan los aerosoles antropógenos (como los aerosoles de sulfatos, los aerosoles de biomasa y los aerosoles de carbón orgánico y de hollín), dependiendo del grado de utilización de combustibles de origen fósil y de las políticas destinadas a reducir las emisiones contaminantes. Los escenarios del IE-EE no incluyen estimaciones de las emisiones de aerosoles no derivados de sulfatos. En este informe se consideraron dos métodos para proyectar estas emisiones: el primero ajusta proporcionalmente las emisiones de aerosoles de combustibles de origen fósil y biomasa con el CO, mientras que el segundo ajusta proporcionalmente las emisiones con el SO₂ y la deforestación. Para las proyecciones del clima se empleó únicamente el segundo método. Con fines de comparación, también se indica el forzamiento radiativo correspondiente al escenario IS92a. Es evidente que el margen de variación en los nuevos escenarios del IE-EE es más amplio que en los escenarios IS92. Ello se debe principalmente a que las emisiones futuras de SO₂ en los escenarios del IE-EE son menores que las de los escenarios IS92, pero también a que algunos escenarios del IEEE prevén emisiones acumulativas de carbono ligeramente mayores.

En casi todos los escenarios del IE-EE, el forzamiento radiativo causado por el CO₂, el CH₄, el N₂O y el O₃ troposférico continúa aumentando y se proyecta que la fracción del forzamiento radiativo total atribuible al CO₂ aumentará de poco más de la mitad hasta alrededor de las tres cuartas partes del total. El forzamiento radiativo causado por los gases que agotan el O₃ disminuye debido a los controles impuestos a las emisiones con el fin de detener el agotamiento del ozono estratosférico. El forzamiento radiativo directo (evaluado en relación con el momento actual, 2000) derivado de los aerosoles (considerando en conjunto los componentes de sulfatos, hollín y carbono orgánico) cambia de signo en los diversos escenarios. Se proyecta que la magnitud de los efectos directos más los efectos indirectos de los aerosoles será menor que la de los efectos del CO₂. No se hacen estimaciones respecto de los aspectos espaciales de los forzamientos futuros. El efecto indirecto de los aerosoles en las nubes se incluye en los cálculos de los modelos climáticos simples y se ajusta proporcionalmente en forma no lineal con las emisiones de SO₂, suponiendo un valor actual de –0,8 Wm^-2, como en el SIE.