Patrimonio. UNESCO. Cambio climático y patrimonio.

Nota biográfica
Vladimir Kotlyakov es Director del Instituto de Geografía de la Academia de Ciencias de Rusia, Staromonetny 29, Moscú 109017, Rusia. Es también Primer Vicepresidente de la Unión Geográfica Internacional y miembro del Consejo de la Tierra. Ha publicado numerosos libros y artículos sobre geografía general y glaciología. Su publicación más reciente es World of Snow and Ice, 1994.
El cambio climático y el futuro del entorno humano
V. M. Kotlyakov
Desde tiempos inmemoriales el ser humano ha tenido conciencia del tiempo; existen registros del clima en la Biblia y en otros textos antiguos. Los valores duraderos de parámetros del clima, por ejemplo, la presión del aire, la temperatura del aire, las precipitaciones o la periodicidad de los tipos climáticos, determinan el clima, el cual representa, a su vez, una de las características más visibles de cada región.
Al hablar de "clima" nos referimos a un estado estadístico de la atmósfera durante un período de 30 a 40 años, así como a la naturaleza de la superficie de la Tierra, los océanos y la radiación solar, que es la principal fuente de energía de los procesos climáticos. Durante milenios, el clima de diferentes partes de la Tierra ha estado sometido a cambios cíclicos de diversa duración y cuya índole no es plenamente conocida. Mediante el mecanismo de la circulación atmosférica general, las fluctuaciones climáticas se extienden por todo el globo. Sean cuales sean las causas de las repercusiones mundiales y sus fuentes, las consecuencias se manifiestan en todas partes y dejan su huella en las rocas y los suelos, los sedimentos y los arrecifes de coral, las esporas y el polen encerrados en viejos depósitos y en los anillos de los árboles. Hace relativamente poco se han estudiado núcleos de hielo extraídos de los casquetes polares como un testigo más de los cambios climáticos que se han producido en el pasado.
Los cambios climáticos en los dos últimos ciclos climáticos
Se han analizado núcleos de hielo extraídos de pozos profundos excavados en Groenlandia y en el polo Antártico. Se abrieron dos pozos en la cima del principal monte de hielo de Groenlandia situada a 3.235m sobre el nivel del mar. Los pozos alcanzaron la base rocosa a una profundidad de 3.100 a 3.200m. Las excavaciones prosiguen en la Antártida central, donde a una altura de 3.490m sobre el nivel medio del mar, la temperatura media anual del aire es de -55,5oC, y las precipitaciones anuales apenas alcanzan un total de 23mm. El espesor del hielo se acerca a los 3700m, de manera que toda la masa está constituida por hielo depositado durante varios cientos de miles de años. Actualmente, el pozo tiene una profundidad de 3000m y el núcleo extraído ha permitido analizar los dos últimos ciclos climáticos (Genthon y cols. 1987; Jouzel y cols. 1989, 1993; Lorius y cols. 1985).
Los resultados de los análisis del núcleo extraído del pozo en la estación de Vostok se comparan con los datos de los sedimentos marinos. El perfil de isótopos de la estación de Vostok caracteriza el estado de la temperatura en los últimos 260.000 años y permite sacar las conclusiones siguientes. Primeramente, el punto máximo de la primera época interglacial fue de aproximadamente 2o más que en el holoceno; en segundo lugar, las etapas finales de la época glacial en el Dnieper (Riss) fueron casi tan frías como las temperaturas máximas de la edad glacial de Valdai (Wurm); en tercer lugar, la transición de la época glacial de Dnieper a la última época interglacial (Riss-Wurm) fue acompañada de un aumento de 12o, pero la época interglacial fue breve y fue rápidamente sustituida por la última época glacial; en cuarto lugar, en la última época glacial, se pueden fácilmente distinguir tres mínimos de temperatura, con temperaturas de 4 o y 6 o superiores, respectivamente, en comparación con el pleistoceno superior que terminó hace 10.000-13.000 años, produciéndose la temperatura máxima del período hace unos 20.000 años, es decir, en la misma época en que la temperatura máxima disminuyó en todos los demás continentes.
Durante las épocas glaciales, la acumulación de "hielo ligero" (en términos de composición isotópica) en los continentes dio origen a que isótopos pesados de oxígeno e hidrógeno fueran a parar al océano. Los datos obtenidos por la estación de Vostok están en correlación con los datos del cambio de volumen de toda la masa glacial continental de la Tierra tal como lo indica el perfil de isótopo y oxígeno de los depósitos abisales.
Los cálculos basados en los datos relativos a la profundidad del núcleo indican que durante las épocas glaciales en las zona polares había depositado el doble de nieve que en la actualidad. Esta conclusión es bastante natural, porque Robert Scott y otros científicos insistieron ya a principios del presente siglo en que, cuando existía un calentamiento mundial, aumentaban la evaporación de la superficie de los océanos y las precipitaciones, mientras que con un enfriamiento disminuían. Además, durante las épocas glaciales, las masas de hielo de los océanos seguían aumentando, distanciándose así de las fuentes de vapor de agua procedente de los mantos de hielo.
Por otro lado, las épocas glaciales se caracterizan no sólo por el enfriamiento general, sino también por una brusca intensificación de los contrastes entre diferentes latitudes, las tierras secas y los océanos y, consencuentemente, por un aumento de la energía de todos los procesos oceánicos y atmosféricos. En los períodos de enfriamiento mundial, la intensidad de las corrientes oceánicas y atmosféricas aumentaba y los procesos ciclónicos en los límites de los mantos de hielo se hacían más activos.
Las pruebas de una circulación atmosférica más activa en las épocas glaciales se obtienen midiendo las concentraciones de los aerosoles continentales y marinos en el núcleo de hielo extraídos de los pozos profundos. Indicadores característicos son los aerosoles de aluminio y los aerosoles de sodio, respectivamente. Las concentraciones de ambos aumentan durante las épocas glaciales. En la estación de Vostok, la concentración de polvo continental en el hielo pleistocénico es de 30 veces y la de aerosoles marinos cinco veces mayor que en el hielo holocénico. La principal razón de este fenómeno es un viento más intenso debido al aumento de los contrastes latitudinales. Tenía asimismo gran importancia la desertificación general de las zonas glaciales y su extensión, resultante del drenaje de las barreras de hielo como consecuencia de un descenso eustático del nivel del mar al utilizarse parte del agua para formar mantos de hielo.
En consecuencia, todos los parámetros químicos estudiados en el núcleo de hielo nos inducen a llegar a la conclusión de que en la atmósfera existía un fuerte aumento del "contenido de polvo" y una circulación meridional más intensa durante las épocas glaciales, que iban acompañados de un incremento de la diferencia de temperatura entre las regiones ecuatoriales y polares. Además, el contenido de polvo en la atmósfera es un factor determinante del clima importante; la creciente cantidad de polvo y aerosoles en situación de enfriamiento intensifica aún más el enfriamiento del clima.
Cuando la neviza se transforma en hielo, el aire atmosférico queda encapsulado en burbujas. En consecuencia, al examinar el aire del núcleo podemos descubrir la composición de la atmósfera del pasado, en particular el contenido de gases de invernadero. El análisis del núcleo extraído de pozos profundos muestra que en el punto culminante de la edad glacial de Valdai la concentración de CO2 era un 25% inferior a la del holoceno (190-200 y 260-280 partes por millón en volumen, siendo el primer nivel característico de las edades glaciales y el último, de los intervalos cálidos.
El núcleo de hielo obtenido de la estación de Vostok ha posibilitado el establecimiento de una buena correlación entre los cambios de temperatura y el contenido de CO2 a lo largo de ciclos climáticos. Con todo, aunque el contenido de CO2 y la temperatura varían simultáneamente en la transición de las épocas glaciales a las épocas interglaciales, en la transición inversa (por ejemplo, hace 115.000 y 75.000 años) la concentración de dióxido de carbono disminuye más lentamente que la temperatura.
La correlación hace pensar en una relación causal. Sin embargo, con los datos no es posible identificar la causa o el efecto. Muchos expertos consideran el cambio de concentración del dióxido de carbono como la causa, pero el desfase cronológico mencionado parece sugerir una función causal para las variaciones de temperatura, seguidas de cambios del CO2, que a su vez amplifican las fluctuaciones de la temperatura. Es posible que durante breves períodos de enfriamiento una parte considerable del CO2 atmosférico sea absorbido por el fotoplancton, cuya masa aumenta bruscamente como resultado de una corriente ascendente más activa y una mejor nutrición de la microflora marina. El análisis de los núcleos de la estación de Vostok sugiere igualmente que en diferentes etapas pueden desempeñar también un papel esencial otros mecanismos de interacción entre la temperatura y el ciclo carbónico.
El metano (CH4), otro compuesto del carbono que formaba parte de la antigua atmósfera, está asimismo estrechamente vinculado a la temperatura. Se produjeron fuertes cambios de la concentración de metano en las dos transiciones interglaciales: hace 150.000-135.000 años y 18.000-19.000 años. Durante esos períodos, la concentración se elevó bruscamente pasando de 0,35 partes por millón en volumen en el momento álgido de las épocas glaciales a 0,6-0,7 partes por millón en volumen durante los períodos óptimos interglaciales. La edad glacial de Valdai se caracteriza por cuatro concentraciones máximas de CH4 durante intervalos relativamente cálidos de manera más brusca que los cambios de CO2. La diferencia se debe muy probablemente al origen del CO2 y del CH4. Mientras que el contenido de CO2 en la atmósfera depende fundamentalmente de los procesos oceánicos, las fuentes de CH4 son terrestres: zonas húmedas, depósitos de hidrocarburos, incluidos los hidratos de gas, colonias de termitas, etc. En particular, el aumento repentino de la cantidad de CH4 atmosférico después del final de las épocas glaciales podría haberse debido a una liberación de gas en depósitos gigantescos de hidrato de gas encerrados en las barreras continentales polares por espesos mantos de hielo.
Los datos glaciológicos y oceanológicos demuestran el carácter cíclico de los cambios climáticos, que reflejan factores astronómicos analizados por Milankovic hace años. Los cambios en un período de 20.000 años están causados por el efecto de una precesión de los equinoccios: los de 40.000 años, por las oscilaciones del eje de rotación de la Tierra, y los de 100.000 años, por las desviaciones de la excentricidad de la órbita de la Tierra, condicionadas por un factor todavía no conocido claramente.
Las fluctuaciones de las épocas interglaciales están sometidas a la repercusión de retroacciones rápidas debidas a la presencia de vapor de agua en la atmósfera, nubosidad, la cobertura de nieve y el hielo del mar, así como a las retroacciones más lentas producidas por cambios moderados en la estructura y composición de la atmósfera, que en cierta medida extiende el estado de enfriamiento de una época glacial a la época interglacial.
Veamos ahora qué tipo de clima existía en el hemisferio septentrional en épocas pasadas de calentamiento mundial.
Paleoclimas de épocas de calentamiento mundial
El calentamiento mundial futuro previsto despierta el interés por las condiciones climáticas de los períodos cálidos de las épocas interglaciales. Entre éstos cabe mencionar los momentos óptimos del holoceno, el último período interglacial y el plioceno.
Período óptimo del holoceno. Durante el holoceno, el calentamiento en las latitudes templadas y polares del hemisferio septentrional alcanzó su máximo hace aproximadamente 5.000-6.000 años. En esa época, la temperatura de la costa del océano ártico superaba la temperatura media característica de la segunda mitad del siglo XIX en 3o o más y en aproximadamente 2o en las latitudes altas de América del Norte y Eurasia (Andrews y cols. 1981; Khotonsky, Savina 1985; Klimanov 1982; Zubakov, Borzenkova 1990).
Las temperaturas estivales en las latitudes medias así como en Asia sudoriental eran un grado superior al del valor preindustrial. La diferencia era de dos o más grados en las zonas marítimas de China y el Japón, al llegar aire caliente al continente desde los océanos a causa de la creciente actividad monzónica. Al mismo tiempo, en las zonas tropicales interiores al igual que en algunas regiones de América del Norte y Africa, se señalaba una ligera diferencia negativa en temperatura de aproximadamente un grado. Las temperaturas invernales en Asia central eran algo superiores que a mediados del siglo XIX.
En general, en comparación con la mitad del siglo XIX, la temperatura de todo el hemisferio septentrional durante el período óptimo del holoceno era un grado más elevado. Los totales anuales de las precipitaciones eran considerablemente superiores - hasta 200-300mm al año - en las regiones tropicales y subtropicales, es decir, en el Sahara. La humidificación en las zonas áridas de Arabia y en el desierto Thar aumentó. Más al norte la cantidad de las precipitaciones aumentó asimismo, aunque mucho menos: en el Oriente Medio, en los mares de Aral y Caspio y en muchas regiones de China y Mongolia, el incremento fue de unos 50mm.
Los cambios en la distribución de las precipitaciones en las latitudes medias variaron considerablemente. En Europa septentrional, la humidificación difirió poco de la actual; en las zonas orientales de las latitudes medias de Europa las precipitaciones fueron unos 50mm superiores a los totales anuales actuales; en algunas regiones de la parte central de la llanura europea oriental y en la parte sudoccidental de Siberia las precipitaciones anuales totales disminuyeron ligeramente. En América del Norte, al sur de los 35o de latitud, la humidificación fue superior a la actual y, más al norte, la cuantía de las precipitaciones disminuyó en 50mm o más. Una tendencia ascendente de las precipitaciones se está ahora empezando a detectar en las latitudes altas de América del Norte y Eurasia.
Los modelos de la circulación atmosférica general en el holoceno medio indican una elevación en verano y una disminución en invierno de las temperaturas del aire en la mayor parte de América del Norte, un aumento de las temperaturas estivales en Eurasia, un monzón de verano más intenso y la aridización de regiones continentales interiores del hemisferio septentrional, más cierta reducción de las zonas glaciales en la cuenca ártica (Predstoyashchie 1991).
Ultimo período interglacial. El horizonte del último período interglacial (Eemian, Sangamon, Mikulino) en columnas de sedimentos oceánicos, a juzgar por la escala de isótopo y oxígeno, corresponde a la etapa 5e, es decir, se remonta a unos 125.000 años. La distribución de las temperaturas y de las cantidades anuales de precipitaciones en el hemisferio septentrional se ha reconstruido a lo largo de 60 secciones continentales, utilizando información sobre el cambio de la composición del polen y las esporas (Velilichko y cols. 1984). El mayor calentamiento se observó en las latitudes altas del hemisferio septentrional, especialmente en la parte oriental de Eurasia septentrional. En las penínsulas de Yamal y Taimir en la costa ártica de Eurasia, las temperaturas de julio fueron de 6o a 8 o mayores que en la segunda mitad del siglo XIX. En enero, la temperatura era de 10 o a 12 o más elevada que en la época preindustrial. Actualmente, el fuerte enfriamiento de esas zonas durante el invierno se debe al predominio del anticiclón siberiano, que probablemente era más débil durante el último período interglacial.
Era de 4 o a 6 o más elevado en las regiones árticas europeas y Escandinavia, pese a que en la actualidad, gracias a la Corriente del Golfo, estas regiones se caracterizan por un clima claramente cálido. Aparentemente, en el último período interglacial, las aguas calientes de la corriente del Atlántico del Norte penetraban mucho más lejos hacia el este que en la actualidad.
En el Atlántico y el Pacífico no había grandes fluctuaciones de temperatura del aire incluso a altas latitudes, mientras que al norte de los 35 o a 40 o la temperatura sólo era ligeramente superior a la actual. Simultáneamente, en las regiones interiores de Eurasia las temperaturas invernales eran muy superiores, pese a que las temperaturas de julio no se desviaban de manera significativa: uno a dos grados más altas en Europa y en la región sudoccidental de Siberia y de 2 o a 3 o más alta en Asia nordoriental. En las regiones interiores de Europa se advierten pequeñas desviaciones positivas y en Europa sudoriental, en Kazajstán y en Asia central septentrional, pequeñas desviaciones negativas. En general, las regiones tropicales de los continentes se caracterizan por desviaciones de temperatura positivas y negativas.
En el último período interglacial, el volumen anual de precipitaciones en las latitudes altas de Eurasia excedió del valor actual en 200 a 250mm (Velichko y cols. 1984) y en un valor menor en zonas al sur de los 65o a los 45o N. En las regiones centrales de Europa occidental hubo un aumento de las precipitaciones de 300 a 500mm, mientras que en sus latitudes medias sólo aumentaron en 50mm. Al mismo tiempo, en las estepas de Europa oriental, las precipitaciones aumentaron en 500 y 600mm, mientras que en la parte meridional de Kazajstán y en Asia central septentrional fueron 100mm superiores a su valor actual. Las desviaciones positivas de las precipitaciones en la región mediterránea y en Africa del Norte fueron inhabitualmente grandes.
En el último período interglacial, la temperatura media del aire en el hemisferio septentrional fue de unos 2 o superior al valor registrado en la segunda mitad del siglo XIX. En esa época, la tundra no cubría la mayor parte de Eurasia septentrional y el límite septentrional del bosque en Europa oriental se situaba de 500 a 600 km más al norte. En Siberia sudoccidental y Kazajstán, el límite de bosque y estepa se hallaba de 200 a 300 km más lejos hacia el sur, y en Europa oriental, de 500 a 600 km, eliminando de 500 a 600 km de zonas esteparias (Velichko y cols. 1984). En la región mediterránea, las zonas semiáridas fueron también objeto de repoblación forestal, mientras que las sabanas se extendieron a las regiones superáridas. En las regiones monzónicas y tropicales de Africa del Norte y Asia meridional y sudoriental se intensificó la circulación de los monzones (Prell, Kutzbach 1987) y el intercambio térmico latitudinal aumentó en general.
Período óptimo del plioceno. Durante toda esta época, hace 4,3 a 3,3 millones de años, la temperatura media anual en el hemisferio septentrional fue aproximadamente 4 o mayor que en la segunda mitad del siglo XIX. Las diferencias más significativas en el régimen de temperaturas se produjo al norte de los 70 o N, donde las temperaturas invernales fueron 20 o superiores y las estivales de 7 o a 8 o. La cuenca ártica quedó completamente liberada de hielo en el verano, mientras que el hielo del mar cubrió durante el invierno una zona mucho menor en comparación con la actual. No obstante, en algunas regiones, verbigracia Kazajstán, Asia central, el Sahara y los desiertos de Gobi, la desviación de la temperatura fue negativa lo cual aparentemente se debió a unas precipitaciones mayores en esas regiones.
El análisis de la división en zonas naturales durante el período óptimo del plioceno nos induce a llegar a la conclusión de que los continentes del hemisferio septentrional tuvieron unas precipitaciones totales mayores. En las latitudes altas y subtropicales, las precipitaciones anuales totales fueron de 300mm y en las latitudes medias superiores a 100-150mm. En Asia central se observó una mejor humidificación y en la región central de Asia y el Sahara donde las sabanas habían predominado en el plioceno, con el tiempo pasaron a ocupar su lugar los desiertos (Predstoyashchie 1991).
En cada una de las épocas de calentamiento mencionadas hubo un aumento adecuado del contenido de CO2 en la atmósfera correspondiente a la desviación de la temperatura del aire del valor actual en el hemisferio septentrional: período óptimo del holoceno: 1o y 270-280 ppmv; último período interglacial: 2 o y 280-300 ppmv (Lorius y cols. 1985); período óptimo del plioceno: 4 o y 550-600 ppmv (Budyko y cols. 1985).
Las reconstrucciones y los modelos paleoclimáticos indican una elevada sensibilidad del clima a las variaciones de los gases de invernadero en la atmósfera y a un cambio de los parámetros orbitales. Todas las épocas cálidas mencionadas se caracterizan por un importante calentamiento en las latitudes altas y por fluctuaciones de la temperatura relativamente pequeñas en las latitudes bajas. Las variaciones de las precipitaciones anuales totales son diferentes en las latitudes tropicales y medias y siguen sin estar totalmente claras. Todas estas peculiaridades de los cambios climáticos deben ser examinadas cuando se estudien los climas posibles con respecto al siglo XXI.
Cambios de clima, glaciales y nivel de los océanos durante el siglo actual
Una característica típica de los procesos naturales es su carácter cíclico. La actual época glacial, que ha dominado la Tierra durante más de un millón de años, se caracteriza por una alternancia de situaciones glaciales e interglaciales, incluyendo estas últimas la época moderna, es decir, el holoceno, pese a lo cual la superficie sometida a glacierización en la Tierra, incluso en la actualidad, excede de 16,3 millones de km2. La fase más cálida del holoceno se sabe que ha terminado hace 6.000-5.500 años, y actualmente estamos en la segunda mitad del intervalo interglacial caracterizada por una tendencia al enfriamiento. El valor de esta tendencia, sin embargo, es insignificante: alrededor de 0,001o al año (Velichko 1977). Mucho más marcadas son las fluctuaciones climáticas dentro y entre los siglos.
El último enfriamiento importante del clima en la Tierra, designado como el Pequeño Período Glacial se produjo del siglo XV a finales del siglo XIX; a principios del siglo XX, esta tendencia dio paso a un calentamiento constante del clima. Con todo, el cambio de temperatura durante este siglo no fue uniforme. El aumento de temperatura durante la primera mitad del siglo alcanzó su máximo a principio de los años cuarenta, mientras que hasta finales de los años setenta, es decir, durante casi 40 años, la temperatura se mantuvo inhabitualmente baja y sólo en el decenio de 1980 empezó a volver a aumentar, descendiendo una vez más en los últimos años.
Lo característico de la amplitud de las fluctuaciones de la temperatura en el siglo XX es que está directamente relacionada con la latitud geográfica. Las fluctuaciones anuales en las latitudes medias no excedieron de ±0,4 o, y más al norte de ±1,0 o, y en las latitudes altas de ±2,0 o C. Por consiguiente, las décadas recientes se han caracterizado por un pequeño enfriamiento mundial a pesar de una posible repercusión inversa del dióxido de carbono acumulado gradualmente en la atmósfera como resultado de la actividad humana. Estos cambios de temperatura se reflejan, por ejemplo, en la superficie cubierta de hielo en la cuenca ártica. La superficie máxima cubierta de hielo se alcanzó a mediados del decenio de 1910, mientras que en 1940 la superficie cubierta de hielo en los mares de las regiones árticas de Eurasia se contrajo en un millón de kilómetros cuadrados. A principios del siglo XX, el hielo cubría casi el 90% del Océano Artico; en el momento de máxima desglacierización, es decir, a finales de los años treinta y principios de los cuarenta la superficie cubierta de hielo descendió aproximadamente a un 75%. El enfriamiento del clima en la segunda mitad del siglo produjo una expansión de la barrera de hielo ártica de 0,8 millones de km2 en el decenio de 1960, aunque a mediados de los años setenta la superficie cubierta de hielo volvió a reducirse en 0,4 millones de km2 (Zakharov 1981).
Según las tendencias generales del cambio climático en los últimos 100 años, también ha cambiado la glaciación de montaña. El último aumento de los glaciales de montaña, que marcó el final del Pequeño Período Glacial, se produjo en los decenios de 1850 a 1870, y pasado ese período los glaciales empezaron a retirarse constantemente, proceso sólo interrumpido por breves expansiones. Se produjeron avances reducidos con particular frecuencia en los decenios de 1910 y 1920, debido a cierto aumento de las precipitaciones coincidente con un calentamiento climático insuficiente. Los años treinta y especialmente los cuarenta se caracterizaron por una retirada muy extensa de los glaciales de montaña, al alcanzar en ese período las temperaturas estivales valores máximos y al disminuir algo las precipitaciones.
El régimen de la glaciación de montaña empezó a modificarse de manera apreciable a partir de finales del decenio de 1950. Aunque el número de glaciales en expansión en los Alpes en los años cuarenta fue casi nulo, a mediados de los años sesenta casi el 30% de todos los glaciales objeto de estudio en los Alpes estaban progresando (a mediados de los años setenta el porcentaje era de casi 55%). En el Cáucaso, en los años sesenta, las velocidades de retirada de los glaciales se redujeron en 2,5 veces, mientras que las velocidades del movimiento de los glaciales aumentó de 1,5 a 2 veces, y muchos glaciales empezaron a extenderse. Los glaciales escandinavos impusieron un intercambio positivo de masa en los años sesenta y la actividad de los glaciales de las montañas de América del Norte y de Alaska se intensificó. La retirada de los glaciales de Asia central se hizo más lenta y algunos glaciales empezaron a extenderse en esa región (Kotlyakov 1994).
El cambio de régimen de los glaciales se reflejó en fluctuaciones de la escorrentía causada por la fusión de la nieve de las regiones de los glaciales de montaña que aumentó en un 10% desde finales del siglo XIX hasta el decenio de 1930 para volver a disminuir en el 5% hacia los años setenta.
La inversión del régimen de los glaciales de montaña fue similar a la manera en que cambió el nivel del mar Caspio, la masa de agua cerrada más grande del mundo. Desde principios del decenio de 1980 disminuyó de manera intermitente y en 1970 era de 2,5m menor que en 1930. Sin embargo desde el decenio de 1960 hasta principios de los años setenta, el nivel disminuyó muy lentamente y a partir de 1977 ha ido aumentando de manera constante y es en la actualidad 2,3m superior.
Además, las barreras de hielo de las islas árticas perdieron de 20 a 25 km3 de hielo cada año a mediados del siglo XX, lo que representó en los últimos cincuenta años alrededor de 1,5% de su volumen total, pero en las décadas siguientes la degradación de los glaciales isleños de las regiones árticas se ralentizó. Al parecer, la tendencia al calentamiento de los decenios de 1930 y 1940 en las regiones árticas provocó precipitaciones más fuertes en el centro de Groenlandia, lo cual, en una situación de fusión insignificante de los hielos, pudo producir una expansión de la barrera de hielo. La tendencia cíclica al calentamiento en los decenios de 1980 y 1990 ha provocado una rápida degradación de la glaciación de montaña.
Los cambios en la masa de glaciación de la Tierra constituyen uno de los factores fundamentales del nivel de los océanos mundiales. Datos procedentes de más de 500 estaciones indican que, a partir de principios de este siglo, los niveles del océano han aumentado a un ritmo medio de 1,44mm al año, aunque no de manera uniforme, equivaliendo el aumento que se ha producido en los últimos 100 años a un total de 16cm. En general, las variaciones del nivel de los océanos reflejan fluctuaciones de la temperatura con un desfase de unos 20 años.
En cierta medida, el nivel de los océanos se eleva a causa de la expansión del agua como resultado del incremento de la temperatura. La densidad decreciente de la capa superior de 100m de agua cuando el clima aumenta de temperatura en un grado, produce una elevación del nivel de los océanos de 3cm. La capa subyacente de 900m de agua, con un calentamiento del clima similar se hace de 7 a 18cm más espesa, mientras que el espesor del nivel inferior se amplía lentamente en 3 a 6cm. Como resultado del aumento de la temperatura en varios décimos de grado en el siglo XX a lo largo de un período de 100 años, el nivel de los océanos se ha elevado en 4 a 6cm debido a la expansión de la masa de los océanos. Esto representa, no obstante, solamente el 40% del aumento efectivo, debiéndose probablemente el resto a la actual degradación de la glaciación.
En general, de 1894 a 1975, la masa de la glaciación total de montaña se contrajo en aproximadamente el 5%, mientras que la escorrentía anual de todos los glaciales de montaña representó 403km3, lo que excedió en 23km3 al volumen de las precipitaciones que se produjeron sobre esos territorios. El exceso de agua fue a parar con el tiempo a los océanos lo que contribuyó al aumento de su nivel. La fusión de los glaciares de montaña y de pequeñas colinas de hielo polares contribuyó en hasta 1/3 a 1/2 al aumento del nivel mundial de los océanos observado a lo largo de este siglo.
La masa del manto de hielo de Groenlandia probablemente se acerca actualmente al nivel de equilibrio. Incluso si la superficie del manto de hielo está actualmente disminuyendo, su volumen aumenta. En consecuencia, la contribución de la glaciación de Groenlandia al nivel de los océanos es en la actualidad insignificante.
En lo que respecta al manto de hielo antártico, se debe tener presente su lenta reacción al cambio climático. Es poco probable que los procesos que se están produciendo en el manto de hielo antártico en el momento presente provoquen un aumento del nivel de los océanos en la actualidad. Según nuestros cálculos (Kotlyakov 1994), el aumento total anual del hielo en las regiones antárticas equivale a 2.230 ± 280km3 de agua, mientras que la descarga total de hielo es igual a 2.335 ± 430km3. Esto significa que el efecto de los procesos actuales en las regiones antárticas dista de ser importante.
Por lo tanto, el aumento actual del nivel de los océanos se debe a su expansión térmica y a la incorporación de más masas de agua resultante de la fusión de los glaciares de montaña, mientras que los principales mantos de hielo existentes apenas tienen repercusión en el nivel de los océanos. Sin embargo, la situación puede invertirse, de producirse un cambio climático importante.
Cambios ambientales en los próximos decenios
Se siguen emitiendo gases de invernadero en la atmósfera acentuando los cambios que se están produciendo actualmente en su composición, lo que favorece el calentamiento del clima. Por ahora, el calentamiento se produce dentro de los límites de las fluctuaciones naturales que ocurrieron en el pasado, pero en el futuro puede ser superior a ellas. Existen motivos para suponer (Predstoyashcie 1991) que la temperatura media del aire a principios del siglo XXI podrá aumentar en un grado en comparación con la temperatura de la época preindustrial (mediados del siglo XIX) y para mediados del siglo XXI la diferencia es probable que alcance los 2 o. Estos cambios climáticos considerables producirán con toda seguridad cambios en el medio ambiente.
Es absolutamente evidente que, al aumentar la temperatura mundial media, el calentamiento máximo se produce en las latitudes altas. En la parte meridional del hemisferio septentrional, disminuyen las desviaciones positivas de la temperatura, mientras que en algunas regiones de las latitudes comprendidas entre los 35 o y los 45 o son asimismo posibles desviaciones negativas. Los cambios en el volumen de las precipitaciones como resultado del calentamiento son más complejos. Si la temperatura mundial aumenta en 1-1,5 o, aumentan las lluvias en las latitudes altas, mientras que en algunas zonas esteparias y semidesérticas aumenta la aridez. Cuando la temperatura se eleva en 2 o o más, la cantidad de las precipitaciones se incrementa en todas las latitudes.
Para poder evaluar la reacción del manto del paisaje a la tendencia actual al calentamiento se han utilizado dos métodos básicos: un método de análogos paleográficos, ya mencionado, y un método de modelos de situaciones que no están en equilibrio. Ambos hacen posible la corrección de los análisis paleográficos sobre la base del tiempo real de los acontecimientos (Velichko 1977). No obstante, los paisajes naturales tardaron por lo menos unos pocos cientos de años para lograr una correspondencia con un nuevo régimen hidrotérmico naturalmente en evolución, mientras que una tendencia al calentamiento provocado por el hombre de alcance similar se producirá aparentemente en cuestión de décadas.
Si recurrimos a los análogos paleográficos exclusivamente, observaremos que un aumento de la temperatura mundial de 1 o o 2 o provoca un desplazamiento de la frontera septentrional de la zona forestal de Eurasia de 300-400km o de 500-600km, respectivamente, y en este último caso, la zona de tundra desaparece en el continente. Análogamente, la subzona de bosques frondosos se desplaza hacia el norte. Al parecer las reservas potenciales de fitomasa aumentarán, de producirse un calentamiento general de un grado, en 20-25% y, de producirse una calentamiento general de 2 o, en un 50%. No obstante, en tiempo real, el desplazamiento de la vegetación arbórea hacia el norte al inicio del siglo XXI no pasará de unos pocos kilómetros, 10 como máximo, en el primer tercio de ese siglo (Velichko, Nechaev 1992).
Un calentamiento mundial someterá al suelo permagélido a cambios profundos. Un aumento de un grado ya reduce su superficie, retirándose en todas partes el límite meridional hacia el norte. Estos procesos asumen una escala aún mayor cuando el calentamiento mundial se eleva en 2 o. A juzgar por los datos paleográficos, durante el período óptimo del holoceno el límite meridional de la capa permagélida se desplazó de 200 a 300km hacia el norte de su posición actual y hasta 500km hacia el norte durante el último período interglacial (Velichko, Nechaev 1992). No obstante, de producirse un rápido aumento de la temperatura inducido artificialmente, a principios del siglo XXI la situación de la frontera meridional de la capa permagélida cambiará poco en comparación con su situación actual, y sólo al final del primer tercio del siglo siguiente la frontera se trasladará hacia el norte en aproximadamente 100km. Al mismo tiempo, la profundidad de una capa de fusión estacional alcanzará los 0,8m, es decir, será más espesa que actualmente (0,2-0,4m). Las precipitaciones aumentarán asimismo, todo lo cual producirá un mayor encharcamiento y, en consecuencia, la presencia de más metano en el aire, lo que afectará al ciclo mundial del carbono. En el Canadá y Siberia se intensificarán los procesos de solifluxión, termocarso y abrasión térmica de las playas y aumentarán los riesgos de incendios forestales.
El calentamiento mundial producirá profundos cambios en los territorios semiáridos y áridos. Las estimaciones indican que durante la primera mitad del siglo XXI las temperaturas en esas zonas aumentarán primero en 1 a 3 o y luego en 2 a 5 o, mientras que las temperaturas estivales se mantendrán inalteradas o quizá incluso se reducirán en 2 o hacia mediados de siglo. Las precipitaciones anuales aumentarán de cuando en cuando en 200-300mm. Todas estas previsiones constituyen un buen augurio con respecto a los cultivos, y la capacidad agroindustrial es probable que se incremente porcentualmente en varias decenas a mediados del siglo XXI. Lamentablemente se acentuarán los procesos de erosión y los deslizamientos de tierras (Velichko 1992).
En las montañas de las latitudes medias (Alpes, Balcanes, Cáucaso) habrá una transferencia más activa y un aumento de las precipitaciones, con inclusión de las precipitaciones invernales, que provocarán más avalanchas de nieve, corrientes de fangos y deslizamientos de tierras. El peligro de avalancha aumentará en las montañas de las latitudes altas y medias, las Montañas Rocosas, Escandinavia y Siberia.
Los cambios en los glaciares de montaña resultantes del calentamiento del clima dependerán de la zona (Grosswald, Kotlyakov 1978). Por ejemplo, según las predicciones meteorológicas, en los países montañosos de las latitudes medias de Eurasia la temperatura estival se mantendrá como actualmente durante el primer cuarto del siglo XXI, mientras que un calentamiento invernal sensible quedará compensado por el aumento de las precipitaciones con el resultado de que los glaciares al principio no se alterarán. Poco a poco, sin embargo, los glaciares empezarán a reducirse rápidamente en todas partes, por lo que el nivel de los océanos se elevará en 1-2mm al año. Posteriormente, el ritmo de elevación del nivel de los océanos es probable que disminuya al reducirse brúscamente la deglaciación y producirse la disminución correspondiente de la escorrentía derivada de los glaciares. Simultáneamente, en las regiones árticas, en las que las temperaturas invernales y estivales aumentarán en casi 10 o, se producirá un brusco aumento de la ablación de los glaciares y pequeñas colinas árticas podrán desaparecer en sólo unas décadas. En general, debido a la fusión de los glaciares de montaña y de las colinas de glaciares insulares, el nivel de los océanos es probable que aumente en 15-25cm en los próximos 50 años.
Como resultado de esta tendencia al calentamiento y a pesar de cierto aumento de las precipitaciones, el manto de hielo de Groenlandia perderá de 0,3 a 0,6m cada año provocando un aumento del nivel mundial de los océanos de 5 a 15cm durante ese período. Se cree que el calentamiento mundial del clima producirá un incremento de las precipitaciones en la Antártida de por lo menos un 10%, lo que añadirá de 200 a 250km3 a la acumulación anual en esa región. No obstante, el aumento de las temperaturas en las regiones litorales extenderá la zona de ablación causando una destrucción gradual de las barreras de glaciares. Con todo, en general, la masa del manto de hielo en la Antártida oriental cabe incluso esperar que aumente un poco.
Es probable que se produzcan cambios importantes en el manto de hielo de las regiones antárticas occidentales. Las grandes barreras de hielo de Ross y Filchner-Ronne empezarán a fundirse rápidamente, lo que perturbará el equilibrio dinámico del manto de hielo, cuyo lecho se encuentra por debajo del nivel del mar y el propio manto de hielo podrá ser objeto de una destrucción catastrófica cuando el hielo vaya a parar a los océanos. Es prematuro para decir si así sucederá, pero si las temperaturas aumentan en 10 o en las latitudes antárticas, es bastante probable que esto ocurra. La desintegración del manto de hielo de la Antártida occidental provocará un aumento de 5 a 6m del nivel de los océanos, lo que causará graves problemas para las zonas litorales de tierras bajas.
Si la temperatura mundial se eleva de 2 o a 3 o hacia mediados del próximo siglo, el nivel de los océanos podrá aumentar en 0,5 a 1,2m (0,3-0,8m de este aumento se deberá a la expansión térmica de la masa de agua) y, si el manto de hielo de las regiones antárticas occidentales comienza a desintegrarse, el nivel de los océanos aumentará en unos pocos metros más.
Este breve examen indica que el calentamiento del clima transformará el medio ambiente hacia mediados del siglo próximo e influirá de manera inevitable en el uso económico del territorio, lo que requerirá el ajuste anticipado de la sociedad a los cambios que se avecinan.
¿Es inminente una crisis ambiental?
¿Qué tipo de fenómeno es la tendencia al calentamiento futuro? ¿Se trata de una crisis ambiental mundial o de una transición a una nueva situación que abarca componentes positivos y negativos? Se debe destacar que los paisajes naturales reaccionan a cambios climáticos rápidos de una manera bastante compleja. El ritmo de reacción de los componentes particulares del paisaje, verbigracia la vegetación, los suelos o la capa permagélida, no es idéntico, lo que agrava la inestabilidad de los sistemas geográficos naturales sometidos a rápidos cambios climáticos.
Durante la primera mitad del siglo XXI, los cambios en el régimen de precipitaciones y de evaporación tendrán una fuerte repercusión en los recursos hídricos, con inclusión de la calidad del agua y la humedad del suelo. Obviamente, habrá problemas de disponibilidad de agua en regiones con recursos hídricos reducidos, especialmente en regiones agrícolas esenciales. La elevación del límite de las nieves en las montañas aumentará la probabilidad de inundaciones durante el invierno y la primavera en las regiones montañosas. La menor glaciación de montaña reducirá la función reguladora de los glaciares que favorece a la agricultura puesto que: a) los glaciares desplazan la escorrentía de la primera a la segunda mitad del verano, época en que la necesidad de riego aumenta brúscamente, y b) los glaciares, en general, sirven para concentrar la escorrentía durante el estío, que es seco en la mayor parte de las zonas de piedemonte del cinturón templado.
El calentamiento del clima que se avecina provocará al parecer un aumento de la frecuencia de numerosos fenómenos extremos, especialmente sequía. En las primeras etapas del calentamiento, cuando el aumento de las precipitaciones no es tan evidente, habrá más vientos secos y tormentas de polvo y en las regiones en que abundan los depósitos de turba habrá grandes probabilidades de incendios espontáneos. Los riesgos de incendios forestales serán elevados: los incendios aportan humo y más dióxido de carbono a la atmósfera. Un considerable aumento de la temperatura en el norte (en 4-8 o en verano y 6-12 o en invierno) producirá extensas fusiones del permagélido y en muchos lugares provocará graves encharcamientos. Todo esto modificará espectacularmente las condiciones de vida de algunas poblaciones del norte que necesitarán adaptarse a situaciones rápidamente cambiantes.
Sin embargo, las condiciones cambiantes de la actividad humana en las latitudes medias del hemisferio septentrional como resultado del calentamiento del clima serán positivas en muchos sentidos. Es bien sabido que un aumento doble de la concentración de CO2 en situaciones de una disponibilidad adecuada de humedad aumenta los rendimientos de las cosechas en el 30% (Predstoyashchie 1991). Esta tendencia ha sido confirmada por el aumento de la productividad del trigo en la URSS y en los Estados Unidos de América en la segunda mitad del siglo XX. Es cierto que durante ese período se han hecho progresos en las prácticas agrícolas, pero el calentamiento del clima ha contribuido asimismo en no escasa medida a este logro.
Un análisis especial realizado en Rusia demuestra los buenos resultados que producirá el futuro calentamiento del clima en la Rusia europea, donde están concentrados casi los cuatro quintos de su población y potencial económico. Un calentamiento mundial medio de 1-1,5 o aumentará las precipitaciones totales en esos territorios en 100mm al año, mientras que en las regiones septentrional y nordoriental de la Rusia europea los totales anuales de las temperaturas activas aumentarán en aproximadamente 400o, lo que incrementará sustancialmente la capacidad agrícola. Como resultado de ello, las cosechas de cereales podrán incrementarse en 15-20%, lo que compensará con creces una posible disminución de la producción cerealística en la región del Volga inferior, donde es probable que se produzca cierta extensión de la aridización.
El calentamiento del clima en las latitudes medias producirá un considerable incremento de los recursos vegetales. En el próximo futuro, el incremento de biomasa en la taiga ascenderá al 30%, surgiendo nuevas zonas de bosques en la tundra. Los pastizales sustituirán algunas marismas. Según parece, las condiciones medicogeográficas mejorarán también dado que un aumento de la temperatura de 2 o disminuirá el índice general de enfermedad en un 4% y de ciertas enfermedades en hasta el 10%.
No obstante, los procesos destructivos causados por la actividad humana se superponen a los cambios ambientales naturales. Estos procesos, por ejemplo, la deforestación, la extensión de las sabanas y la desertificación han adquirido una dimensión particularmente grande en los países en desarrollo. En general, las zonas forestales de estos países han disminuido, en los últimos cuarenta años, del 16% al 7%. Ocho millones de km2 de los 14,5 millones que solían ser bosques se dedican actualmente al cultivo, 3,5 millones de km2 son pastizales y tres millones de km2 son zonas de agricultura de tierra quemada.
En el siglo XIX, partiendo de investigaciones llevadas a cabo por expediciones realizadas en América Latina, los célebres geógrafos A. Humboldt y A. I. Voyeikov establecieron una correlación entre la tala de bosques no controlada en los trópicos y la aridización del clima. La trágica experiencia de varias generaciones de los pueblos de esos países confirman sus conclusiones. La tala no controlada de los bosques tropicales disminuye fuertemente el potencial de biomasa y perjudica el ciclo natural del carbono.
Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), la desertificación antropogénica amenaza al 35% de las zonas de tierras de secano. Los dos procesos, a saber, la deforestación y la desertificación, constituyen parte integrante de la crisis ambiental que se ha expandido por todo nuestro planeta. En un intento de entender mejor nuestro futuro, la geografía tiene que responder a preguntas como las siguientes: ¿hasta dónde pueden llegar los seres humanos?, ¿qué medios de ordenación de la naturaleza se pueden utilizar para lograr el desarrollo conjunto de la naturaleza y la humanidad por medio de una organización territorial racional?
La preservación de la calidad del medio ambiente está directamente relacionada con el valor de la producción biológica primaria obtenida gracias a la fotosíntesis y consumida por el ser humano. Antes del inicio del siglo XX el hombre consumía sólo el 1% de la producción biológica, porcentaje que no modificaba el medio ambiente. Actualmente, la humanidad consume un elevado porcentaje de la producción de la biosfera para atender a sus necesidades, con lo que en realidad destruye los sistemas geográficos naturales (Danilov-Danilyan, Kotlyakov 1993).
Hace 200 años se comenzó a acumular una apreciable cantidad de gases de invernadero en la atmósfera. Es significativo que el crecimiento exponencial de la concentración de gases y el aumento de la población en la Tierra siguen una tendencia similar. En el decenio de 1990 la población aumentó en 50 millones de personas al año en todo el mundo, y las previsiones para el decenio de 1990 arrojan la cifra de 96-98 millones al año. En el momento presente, nadie puede decir si nuestro planeta podrá soportar esa presión. Lo que es evidente es que el aumento rápido de la población constituye uno de los principales factores causantes del deterioro del medio ambiente.
La geografía desempeña asimismo una función sustancial en la distensión ambiental. A menos que se resuelvan los problemas geográficos será imposible establecer un concepto de seguridad ambiental y una estrategia para el desarrollo estable. ¿Cómo debe desarrollarse la humanidad para preservar el medio ambiente en un estado que permita que la población mundial tenga un nivel de vida decente? Esta es una pregunta clave a la que cabe dar diferentes respuestas.
Actualmente los científicos y los políticos se muestran entusiasmados por un enfoque tecnogénico de los recursos que parte de la hipótesis de que la humanidad puede resolver todos los problemas ambientales y lograr una seguridad ambiental por medios tecnológicos.
No obstante, dado los conocimientos actuales del medio ambiente, se debe pensar en un concepto de biosfera del desarrollo basado en la noción del imperativo ambiental, que gira en torno a la toma de conciencia del peligro de destrucción del mecanismo que estabiliza el medio ambiente, mecanismo basado en la biosfera.
Para proporcionar una seguridad ambiental mundial y regional, es decir, un desarrollo socioeconómico estable, hay que tratar de conservar una biosfera ligeramente perturbada. Es esencial que la geografía "aísle" el componente antropogénico de los cambios mundiales que actualmente se están produciendo para estudiar la interacción entre los factores naturales y creados por el hombre en el curso de la evolución. Conviene descubrir qué sucede cuando las escalas temporales (geológicas, históricas y políticas) y las estructuras espaciales del paisaje son diferentes: éstas participan en las transformaciones mundiales de diversa forma y responden a ellas de diferente manera.
Por consiguiente, la humanidad afronta unas modificaciones inducidas del medio ambiente condicionadas por un calentamiento futuro del clima y otros procesos antropogénicos. La sociedad está entrando en un período de ajustes ambientales y económicos a situaciones rápidamente cambiantes. En este marco, la tarea de la geografía consiste en facilitar la base para la comprensión de las peculiaridades espaciales durante el cambio y para superar cualquier problema que pueda surgir con respecto a un desarrollo estable de la naturaleza y la sociedad.
Traducido del inglés
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