¿Podemos predecir cómo será el clima en 2100?

Cuatro millones de personas han dejado de mirar al cielo en Ciudad del Cabo, en Sudáfrica. Desde el 1 de febrero, sus ojos solo vigilan el consumo de agua.

Las autoridades lo han restringido a 50 litros por persona al día, en un intento de limitar los efectos de la mayor sequía que la ciudad ha sufrido en décadas. Con 15 litros para una ducha de minuto y medio, 10 para la lavadora, 9 que se van en una cisterna del inodoro, otros tantos para poner el lavavajillas –cada tres días–, 3 litros para beber, 2 para lavarse las manos y los dientes, y 1 para las mascotas, sobra un litro para los lujos.

Las medidas serán más severas si el agua no llega pronto. El Gobierno de la ciudad cortará los grifos de un millón de hogares una jornada que han bautizado como Día Cero y que, en el momento de editar este reportaje, está prevista para el 9 de julio. Los ciudadanos solo podrán usar 25 litros diarios, y tendrán que ir a recogerlos a alguno de los 200 puntos habilitados para ello.

“El año pasado, el pronóstico de un invierno húmedo demostró estar muy alejado de la realidad”, recordó en enero Helen Zille, la mandataria de la provincia sudafricana de Western Cape, a la que pertenece Ciudad del Cabo. Lo hizo en un artículo de opinión del periódico sudafricano Daily Maverick. “Los modelos de predicción se han mostrado inútiles en la era del cambio climático”, remató. Zille alzó su queja tras lamentar que el servicio meteorológico nacional le había dicho que no tiene manera de saber cuándo llegará la lluvia, si es que llega. La dirigente debería haber previsto que los meteorólogos no pueden ver demasiado lejos.

Mejor (casi) imposible

El matemático inglés Lewis Fry Richardson no vive para verlo, pero su sueño se ha cumplido con creces. El meteorólogo publicó en 1922 un trabajo en el que presentaba su idea de cómo predecir el tiempo del día siguiente utilizando un proceso matemático, y no desde un punto de vista meramente teórico.

Bastaba con introducir las variables meteorológicas que había en un momento dado para saber qué tiempo haría el día siguiente. Esa fue la tarea a la que el inglés dedicó su energía a lo largo de la década de 1920. Richardson comenzó a hacer sus predicciones con los datos de la temperatura de Europa que llegaban a Reino Unido por telégrafo. Sus predicciones no eran demasiado buenas, pero iba por el buen camino.

Actualmente, su trabajo está considerado como el punto de inicio de la predicción meteorológica moderna y, de hecho, la idea básica de cómo se predice el tiempo no ha cambiado demasiado. Eso sí, el proceso es infinitamente más sofisticado.
“Ahora siguen recogiéndose datos de presión, de temperatura, de humedad en superficie y también se lanzan sondeos verticales –globos sonda– para medir la presión atmosférica, la temperatura, la humedad, la velocidad y la dirección del viento”, explica el investigador del grupo de Meteorología de la Universidad de Cantabria Jesús Fernández.

Y continúa: “A esto se incorporan abundantes datos de satélites y otras fuentes, como los recogidos por aviones y barcos”. Con esos datos se genera un análisis por ordenador para hacer la mejor estimación del estado de la atmósfera en ese momento. “Y ese análisis se introduce en un modelo numérico, que es el que hace la predicción hacia el futuro”, añade.

Richardson estimó que, con papel y lápiz, necesitaría unas 60.000 personas para predecir el tiempo de la jornada siguiente. Hoy, el Centro Europeo para la Predicción del Tiempo a Plazo Medio dispone de uno de los superordenadores más potentes del continente.

La máquina hace casi todo el trabajo, siguiendo las ecuaciones que han diseñado los expertos en física de la atmósfera. Y no hace solo una predicción. El centro lanza un conjunto de 50, y las compara para saber el grado de confianza de los resultados: si varían mucho, se impone la cautela.

Con todo, el margen de tiempo con el que los meteorólogos pueden anticiparse a los fenómenos atmosféricos tiene límites. “En realidad, dos o tres días es lo máximo que puede tener una predicción meteorológica muy fiable, a partir de ahí depende de la situación concreta que hay que predecir”, explica Fernández.

Existen situaciones especialmente estables, como las persistencias anticiclónicas, que permiten hacer pronósticos fiables a más largo plazo. No son la norma. “El máximo sería de dos semanas, pero depende del día”, añade. Para el investigador, lo más probable es que las predicciones meteorológicas detalladas estén ya muy cerca de su máxima precisión. “Tenemos una limitación por la naturaleza de las propias ecuaciones que gobiernan el sistema, tenemos un problema de caos. Nunca vamos a poder dar el tiempo de dos semanas con total precisión”, sentencia.

Empujando la frontera

Otros meteorólogos coinciden en el límite que marca Fernández. “La predicción de los eventos individuales seguirá estando limitada por los tradicionales 10 o 13 días en cuanto a cómo serán de fuertes, cuándo y dónde aparecerán”, apunta el investigador de la Universidad de Colorado Eric Maloney. Pero es posible que la frontera aún pueda moverse hacia delante.

Al menos en casos como los ríos atmosféricos, enormes caudales de vapor que recorren la atmósfera y que causan grandes precipitaciones en Norteamérica. “Para cuando me jubile, la predicción precisa de la actividad de los ríos atmosféricos será posible a lo largo de la Costa Oeste de Estados Unidos con cinco semanas de antelación, aunque no podamos predecir exactamente dónde tocarán tierra”, asegura Maloney.

Su apuesta se basa en un artículo que, junto a otros tres investigadores de su universidad, publicó el pasado febrero en la revista Climate and Atmospheric Science. El trabajo explota la dinámica de la oscilación Madden-Julian, un fenómeno atmosférico que se conoce desde la década de 1970, que sucede sobre los trópicos –en la troposfera– y que deja importantes lluvias en las regiones ecuatoriales.

Como ondas en un estanque, el movimiento perturba la atmósfera en lugares tan distantes de allí como Estados Unidos, causando huracanes y olas de calor. Los científicos han descubierto cómo la oscilación interactúa con un patrón de viento muy predecible que se sitúa sobre ella y que se conoce como oscilación cuasi-bienal. Este hallazgo ha permitido a Maloney y sus compañeros calcular la llegada de las lluvias copiosas a la Costa Oeste norteamericana hasta con más de un mes de antelación.

Curiosamente, ninguna de las dos oscilaciones son nuevas para la ciencia, lo que sugiere que no hay que descartar la idea de que otros fenómenos puedan preverse antes, a medida que aumenta el conocimiento científico. Aunque sea a costa de desconocer el día y hora exactos. “El campo de la meteorología suele sorprenderme por lo mucho que aún no sabemos”, admite el científico.

Su investigación es uno entre un creciente número de proyectos que tratan de cubrir una tierra de nadie que se sitúa entre las predicciones a unas dos semanas y las que se hacen con meses de antelación. Estas últimas se limitan a estimar, por ejemplo, si esta primavera será más lluviosa que la anterior o no, sin detallar qué días lloverá y en cuáles lucirá el sol.

Explorar este espacio de tiempo es muy importante. Tanto si se esperan grandes trombas de agua como si uno debe prepararse para unas semanas de escasez hídrica, la información es muy relevante para los ganaderos, los agricultores, los operadores de transporte, las agencias de seguros, los responsables de diseñar planes de evacuación…

La antelación es tan importante, que los científicos climáticos, que ven a los meteorólogos desde el otro lado de ese puente que separa el concepto de tiempo del de clima, también están aprendiendo a pronosticar qué tipo de condiciones reinarán en las próximas décadas.

No predicen el tiempo que hará en 2100, pero sí son capaces de hacerse una idea de cómoserá el clima para entonces. Y si el clima será más seco, no es descabellado pensar que lloverá menos.

Cuestión de probabilidades

“No puedo asegurarte que el año 2055 vaya a ser más cálido y seco, pero sí puedo decir que el periodo de 2051 a 2100 será más cálido, sobre todo en España, y más seco que el que va de 1951 a 2000”, explica la investigadora de la Universidad de Newcastle Selma Guerreiro. La ingeniera medioambiental lo sabe bien porque ha calculado las probabilidades de que se incrementen los fenómenos relacionados con el clima extremo en Europa durante la segunda mitad del siglo.

Sus resultados auguran olas de calor más largas, mayores temperaturas máximas durante dichas olas, más desbordamientos de ríos y sequías más frecuentes. La diferencia entre el trabajo de Guerreiro y el de los meteorólogos es que los últimos hacen predicciones a corto plazo, hablan del tiempo. Los científicos climáticos calculan las probabilidades de los escenarios futuros a largo plazo, o sea, estudian
el clima.

Y lo hacen en promedios. Es decir, pueden advertir de que es muy probable que las olas de calor dejen temperaturas máximas de 50 grados en las grandes ciudades australianas para 2040, como concluyó un trabajo publicado recientemente en la revista Geophysical Research Letters. Pero no pueden saber qué días sucederá.

Por otra parte, este tipo de estudios no parte de una condición inicial que se define con mediciones de la temperatura o la presión. En su lugar, emplean los datos disponibles del pasado, normalmente los promedios de unas tres décadas, y calculan cómo cambiará el clima si se introducen variaciones en ciertos parámetros.

En el caso de las ciudades australianas, el resultado es un dibujo de cómo sería el clima si se cumplen los objetivos del Acuerdo de París, en el que se limita el impacto del cambio climático a una subida de dos grados a nivel global. En el trabajo de Guerreiro, que vio la luz en la publicación especializada Environmental Research Letters el pasado febrero, sus proyecciones están relacionadas con el escenario conocido como RCP 8.5.

En él, una población densa combinada con subidas bajas de los ingresos y mejoras tecnológicas y energéticas modestas conducen, a largo plazo, al incremento de la demanda de energía y al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero. El escenario da por hecho que las políticas no son modificadas. “Si cortamos nuestras emisiones de carbono, veremos cambios mucho mas pequeños en el futuro”, advierte Guerreiro.

O sea, que tanto las predicciones de tiempo como las proyecciones climáticas tienen un marcado sentido práctico. La diferencia está en que mientras las primeras sirven para saber si es necesario preparar el paraguas, resguardar el ganado o tomar precauciones para evitar los daños de un temporal, las segundas deberían servir de guía para desarrollar las políticas que eviten el colapso. Y son una buena brújula. “Versiones antiguas [de los modelos climáticos que he usado en mi trabajo] han predicho cambios en la temperatura global notablemente bien”, subraya Guerreiro.

Ahora, algunas voces en Sudáfrica demandan atención sobre este hecho. Todas ellas coinciden en recordar que un informe del Gobierno sudafricano calculó, en 2007, que la demanda de agua en Ciudad del Cabo superaría a la oferta para 2015. Y recomendó buscar nuevas estrategias de suministro. La desalinización y el tratamiento de aguas subterráneas podrían evitar la escasez.

Ahora, tras varios inviernos excepcionalmente secos, algunos medios de comunicación y organizaciones medioambientales lamentan que los ciudadanos de Ciudad del Cabo continúen basándose en la lluvia como único recurso para su supervivencia.
Lo más probable era que esto acabase pasando. Y las autoridades debieron haberlo previsto.

Europa, al rojo vivo entre 2050 y 2100

Selma Guerreiro ha calculado la probabilidad de que 571 ciudades europeas sufran eventos extremos –sequías, desbordamientos de ríos, días de olas calor y temperaturas máximas en dichas olas– en el periodo 2051-2100 respecto a 1951-2000. Este gráfico muestra tres escenarios para tres niveles de impacto.

Calor extremo. Aumentaría el número de días con olas de calor en el sur, pero el incremento de las temperaturas máximas durante dichas olas sería superior en el centro de Europa.
Inundación y sequía. Las sequía se cebaría con el sur de Europa, con ciudades como Málaga a la cabeza, mientras los desbordamientos de ríos serían más frecuentes en las islas británicas.