Universidad de Costa Rica
Entre los índices de precipitación estudiados se encuentran el número de días de precipitación intensa y el número consecutivo de días húmedos. Algunos de los índices de temperatura fueron las noches frías y las noches cálidas. También se investigaron los promedios anuales de la evaporación potencial y el índice de aridez, entre otros. Imagen con fines ilustrativos. Foto: Archivo OCI.
Foto: Laura Rodríguez Rodríguez.
Un grupo de 12 científicos y científicas (seis de ellos de la Universidad de Costa Rica) investigó si las alteraciones en los eventos climáticos extremos (temperaturas altas, lluvias intensas, días cálidos, etc.) son causadas, de alguna manera, por la huella humana, es decir, atribuibles a la actividad del ser humano, o si más bien podrían identificarse como parte de una variación natural de la Tierra. En otras palabras, estudiaron la huella humana presente en los eventos climáticos extremos en Centroamérica.
Este trabajo cobra relevancia porque diversos estudios señalan que Centroamérica resalta como el punto más destacado del cambio climático en los trópicos, ya que presenta reducciones importantes en la precipitación proyectada (simulaciones hacia el futuro de escenarios de concentración de cambio climático y causas naturales) y un aumento en la variabilidad de la precipitación en respuesta al calentamiento global.
Tras hacer una revisión bibliográfica, los investigadores determinaron que otros análisis indican que se espera que factores como la intensificación del ciclo del agua (proceso de circulación del agua en la tierra) en un clima más cálido y el aumento general de las temperaturas medias mundiales acrecienten los fenómenos meteorológicos extremos en la zona.
Por este motivo, los científicos se centraron en determinar si las tendencias históricas en los índices de precipitación y temperatura extremas, así como los promedios anuales de variables climáticas (temperatura, precipitación, evaporación potencial, índice de aridez), pueden estar asociadas al cambio climático antrópico (ocasionado por humanos) o pueden explicarse únicamente por causas naturales.
El equipo investigador está conformado por profesionales en física, astronomía, estadística, ciencia de datos, meteorología, geografía, entre otros.
Los autores y las autoras del estudio son el Dr. Hugo Hidalgo, el Dr. Shu Wei Chou Chen, la Dra. Karen McKinnon, el Dr. Salvatore Pascale, el Dr. Dánnell Quesada Chacón, el Dr. Erick Alfaro, el Dr. Pável Bautista Solís, la M. Sc. Paula Pérez, el Dr. Henry F. Díaz, el Dr. Tito Maldonado, el Dr. Erick Rivera y el Dr. Tosiyuki Nakaegawa.
La investigación fue publicada en la revista Climate Change.
La acción humana en el clima es detectable en Centroamérica
El Dr. Hugo Hidalgo, investigador del Centro de Investigaciones Geofísicas (Cigefi) y del Centro de Investigación en Matemática Pura y Aplicada (Cimpa), destaca como hallazgo principal el hecho de que hay un calentamiento en Centroamérica que no se puede atribuir a causas naturales.
Las personas investigadoras encontraron que los extremos de temperatura, como noches cálidas, días cálidos, noches frías y días fríos, tienen una huella humana discernible. Esto quiere decir que, en general, en Centroamérica el calentamiento global está causando más noches cálidas, más días cálidos, menos noches frías y menos días fríos.
Hidalgo explicó que, si la temperatura aumenta, la aridez también. Esto trae como posible consecuencia afectaciones en la vegetación (natural y cultivos), suelos más secos, reducciones en la recarga de acuíferos, más erosión, aumento del riesgo de incendios y baja disponibilidad de agua. Aunque no haya cambios perceptibles en las lluvias, si las temperaturas aumentan en un lugar donde la aridez climatológica es mayor (como en el Corredor Seco Centroamericano, que en Costa Rica es la zona de Guanacaste), esa aridez incrementaría y afectaría los recursos hídricos y la vegetación en general.
Los investigadores utilizaron tres métodos: el de modelos, el de observaciones y el híbrido. El método basado en modelos fue el que disparó la detección de cambios humanos en mayor cantidad de variables climáticas. En la imagen, se observa al Dr. Hugo Hidalgo (a la izquierda) y al Dr. Shu Wei Chou Chen (a la derecha).
Foto: Laura Rodríguez Rodríguez.
Con respecto a las lluvias, los resultados no son tan robustos para toda Centroamérica. Sin embargo, el investigador señala que en las subregiones de los países del norte de Centroamérica (incluyendo la costa Caribe de Nicaragua) se detectaron tendencias a lluvias más intensas y de más corta duración por causa del cambio climático antrópico (ocasionado por humanos).
El científico indica que esto se puede deber a que el calentamiento global, al calentar la atmósfera, hace que esta sostenga más agua. Entonces cuando se llega a las condiciones necesarias, toda esa agua se cae o precipita y se forma lluvia de una sola vez.
Los resultados también muestran que todas las subregiones (grupos de regiones que estudiaron) experimentaron una posible detección positiva (cuando al menos uno de los métodos localizó el cambio climático antrópico) en la temperatura anual, la evapotranspiración potencial (demanda de agua de la atmósfera) y la aridez en la mayoría de las variables extremas de temperatura, mientras que las detecciones de tendencias para la precipitación extrema, anual y estacional se limitaron principalmente a los conglomerados del norte.
Con respecto a la importancia de este tipo de estudios, Hidalgo resalta: “lo primero es una corroboración de que la acción humana en el clima es detectable y está presente en nuestra región y está más allá de lo que nosotros podríamos esperar por causas naturales. Con una certeza estadística del 95 %, nosotros podemos encontrar que muchas de estas variables están cambiando por la acción humana. Y eso tal vez puede ayudar a los tomadores de decisiones a que se preparen para un mundo que es evidentemente más caliente hacia el futuro”.
¿Cómo obtuvieron los resultados?
Los investigadores utilizaron tres métodos y en los tres combinaron la señal antrópica con el ruido natural. El ruido natural son las variaciones naturales en el clima o en un “mundo sin humanos”. El mundo sin humanos sirve para identificar qué cambios es posible observar en el mundo natural o si esos cambios se salen de lo que se podría esperar porque la señal antrópica resalta más que la variabilidad en ese ruido natural.
Uno de los métodos fue el de modelos. Para este, los investigadores se basaron en datos de 10 modelos climáticos del Panel Intergubernamental de Cambio Climático. Estos son simulaciones en las que se resuelven ecuaciones que dirigen las circulaciones atmosféricas y oceánicas.
Dichos modelos tienen versiones con y sin humanos. Estas últimas contienen largas simulaciones de 500 años que les permitieron determinar qué es lo que pasa en un mundo sin personas.
Uno de los hallazgos del estudio es que los extremos de temperatura (como noches cálidas, días cálidos, noches frías y días fríos) tienen una huella humana discernible. Imagen con fines ilustrativos. Foto: Archivo OCI.
Los científicos también analizaron los modelos que tienen la versión con humanos. Por ejemplo, si notaban que en este modelo había una tendencia a aumentar las noches cálidas, luego revisaban el mundo sin humanos para ver si era normal observar esa tendencia y, si sí era normal, pues se daban cuenta de que era parte de un ciclo natural.
Por su parte, el Dr. Shu Wei Chou Chen, investigador de la Escuela de Estadística de la UCR y del Cimpa, fue el encargado de realizar los cálculos del otro método, el que es basado en observaciones. Él explica que para este método usaron análisis estadísticos para modelar las relaciones entre las variables de interés, que son los indicadores de extremo climático, con los factores climáticos que podrían influenciar esos indicadores.
Con el método basado en observaciones, trataron de aislar el efecto humano (por medio de la temperatura global) y simularon o generaron series de observaciones como si fueran sin efecto humano.
Chou Chen señala que en el mundo real esto es imposible, porque no se puede retroceder 100 o 150 años y quitar el efecto humano; por ello, lo hacen mediante simulaciones.
Luego de generar los datos sintéticos (sin efecto humano), analizaron si realmente hay un incremento de esos indicadores climáticos extremos en tales situaciones.
Los investigadores buscaban detectar si ese aumento en los indicadores extremos es debido a un proceso natural de la Tierra o más bien es un efecto humano que dejó el cambio climático.
El tercer método que utilizaron fue el híbrido. En este, usaron un mundo sin humanos, por medio de simulaciones sintéticas basadas en observaciones (igual que en el método observacional), y la señal antrópica la obtuvieron de un modelo.
El Dr. Hidalgo hizo hincapié en que el método basado en modelos fue el que produjo un resultado menos conservador. En este método se disparó la detección de cambios humanos en mayor cantidad de variables.
El método híbrido detectó la influencia humana en menos variables, pero, en muchos casos, en las mismas del enfoque basado en modelos. Tanto el método híbrido como el basado en la observación presentan una variabilidad de ruido similar a la del método basado en modelos.
Las regiones que estudiaron en los tres métodos fueron Belice-Yucatán-Petén (BYP), Centro-Oeste de Honduras (WCH), Sur de Centroamérica (SCA), Vertiente del Caribe Central (CCS) y Pacífico Norte (NP).
El Dr. Hidalgo está investigando los ciclones tropicales. Uno de los proyectos analiza si el acercamiento de los ciclones del 2016 al 2022 a las costas de Costa Rica y Nicaragua es natural o es debido al cambio climático. Otro artículo trata sobre un índice de riesgos de ciclones tropicales. Y el tercero utiliza simulaciones de modelos para también estudiar los ciclones que llegaron a las costas de la región.
Foto: Laura Rodríguez Rodríguez.
Importancia de este tipo de estudios para la toma de decisiones en el país
Fuente: Pascal Girot, director de la Escuela de Geografía de la UCR.