Si nuestro mundo sigue calentándose, podría llegar a imitar el efecto invernadero que convirtió el planeta vecino en un infierno.
Un equipo de investigadores del Departamento de la Tierra, la Atmósfera y Ciencias Planetarias (EAPS) del Instituto Tecnológico de Massachussets acaba de hacer público un estudio según el cual el clima de la Tierra podría terminar siendo similar al de Venus. El planeta vecino se caracteriza por estar totalmente cubierto por una espesa capa de gases de efecto invernadero, lo que provoca en la superficie temperaturas cercanas a los 400 grados centígrados. La investigación se ha publicado en Proceedings of The National Academy of Sciences.
La inmensa mayoría de los modelos climáticos de que disponemos indican que una Tierra que se calienta cada vez más irradia más calor al espacio, igual que haría un horno en la cocina. Pero cuando esa maquinaria se lleva al límite, esa "válvula de escape" termina por romperse, lo que podría elevar la temperatura en su superficie hasta niveles insoportables.
El clima terrestre es un sistema muy complejo. Y desde la pasada década de los 50 se sabe que existe una relación lineal entre el calor que nuestro mundo irradia hacia el espacio y la temperatura superficial del planeta. Ahora, la nueva investigación ha revelado las razones por las que esa relación líneal se mantiene, y también en qué condiciones puede llegar a romperse, lo cual pondría en serio peligro a la vida.
EL FRÁGIL EQUILIBRIO
Bajo la dirección de Tim Cronin, los científicos del EAPS elaboraron un modelo en forma de una columna vertical que iba desde la superficie terrestre hasta el espacio exterior, pasando por la atmósfera. Y observaron cómo en su interior evolucionaban el calor y la radiación infrarroja. Si en el modelo se aumentaba la temperatura en la superficie, aumentaba también la tasa de escape de calor de la atmósfera al espacio.
La relación se mantenía sin problema en un amplio abanico de temperaturas. Daniel Koll, uno de los miembros del equipo, afirma que exploraron rangos muy diversos de temperaturas "para averiguar cuál era exactamente la física responsable de esta relación".
El punto clave surgió cuando los investigadores dividieron la radiación infrarroja en 350.000 intervalos espectrales diferentes, lo que les permitió darse cuenta de que existe una fuerte interacción con el agua a una frecuencia muy específica. En otras palabras, el vapor de agua de la atmósfera absorbe primero, y re-irradia después al espacio, la radiación infrarroja procedente de la superficie de la Tierra a medida que ésta se calienta.
Según el modelo, ese efecto significaba que las pérdidas de calor atmosférico se compensaban aumentando la absorción de vapor de agua. Sin embargo, no todo el calor es emitido por el vapor de agua, lo que supone un límite también para la cantidad de calor que es posible absorber de la superficie. Si las temperaturas superficiales aumentan demasiado, la superficie terrestre no podrá, sencillamente, compensarlo emitiendo más calor. Es lo que se conoce como efecto invernadero.
"Es como si hubiera una ventana a través de la cual un río de radiación puede fluir al espacio -explica Koll-. El río fluye cada vez más rápido a medida que aumenta la temperatura, pero la ventana se hace más pequeña, porque el efecto invernadero está atrapando mucha radiación y evitando que se escape".
El paso siguiente de los investigadores fue ir elevando gradualmente la temperatura superficial en su modelo. Lo que les llevó a descubrir que la relación lineal anteriormente descrita se rompe exactamente a los 27 grados centígrados. Por encima de ese umbral, en efecto, los sucesivos aumentos de temperatura en superficie ya no se compensaban con la cantidad de calor emitida al espacio. De forma que la Tierra retenía una cantidad de calor cada vez mayor.
Por otra parte, el incremento de la temperatura en superficie dio lugar también a más agua en la atmósfera, que a su vez atrapaba más calor, lo que se tradujo en temperaturas cada vez más altas. En definitiva, un efecto invernadero desbocado, proceso que los investigadores creen que fue el que ocurrió en el planeta gemelo de la Tierra, Venus.
EL CATACLISMO DEL PUNTO DE NO RETORNO
"Creemos que en algun momento del pasado -explica Koll- la atmósfera de Venus tenía una gran cantidad de vapor de agua, y el efecto invernadero llegó a ser tan fuerte que la ventana se cerró por completo y el calor ya no pudo salir".
En el caso de la Tierra, Koll calculó que la temperatura media necesaria para que la situación se desbocara es de 67 grados centígrados, mucho más allá de la temperatura media actual, que se sitúa aproximadament en los 12 grados centígrados.
Según el investigador, haría falta que se produjera un evento cataclísmico en nuestro planeta (como un aumento continuado de la radiación solar) para que su temperatura superficial alcanzara ese límite. Y también para que lleguemos a los 27 grados de media necesarios para que la relación lineal entre temperatura superficial y emisión de calor se rompa y el calentamiento empiece a acelerarse cada vez más deprisa. Sin embargo, y aunque a corto plazo la Tierra no siga el camino de Venus, lo cierto es que, si la situación sigue al ritmo actual, tendremos un mundo cada vez más caliente.
Referencia bibliográfica:
Daniel D. B. Koll y Timothy W. 2018. CroninEarth’s outgoing longwave radiation linear due to H2O greenhouse effect. PNAS. DOI: 10.1073/pnas.1809868115
