“Estamos ante un enorme experimento”: los impactos menos conocidos de los incendios (y cómo pueden cambiar el clima a largo plazo)
India Bourke - BBC Future | Viernes 18 agosto, 2023
Las imágenes apocalípticas de la devastación causada por los incendios forestales —desde casas calcinadas hasta ciudades envueltas en un humo mortífero— se están convirtiendo rápidamente en la encarnación del desastre climático que se está desatando en el mundo.
En Hawái el número de muertos sigue aumentando después de que el incendio forestal más mortífero de Estados Unidos en más de un siglo arrasara Maui este agosto. En Canadá, los incendios extremos que arden en el país están más extendidos que en ningún otro momento desde que hay registros.
Las investigaciones han demostrado que la probabilidad de que ocurran incendios y su intensidad ya han aumentado debido al incremento de la temperatura global provocado por el ser humano.
Pero todavía hay muchos aspectos que desconocemos sobre estos poderosos fenómenos. Por ejemplo, la capacidad de los incendios forestales de alterar los sistemas climáticos mucho después de que se extingan sus llamas.
Uno de los efectos de mayor alcance de los incendios sobre el clima es su capacidad para liberar a la atmósfera grandes cantidades de carbono almacenado en árboles y suelos.
En un círculo vicioso, el CO2 adicional contribuye al mismo calentamiento a largo plazo del planeta que hace que los incendios sean más probables.
Se calcula que sólo en 2020, los incendios forestales de California habrán anulado el efecto de 16 años de recortes estatales de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Los investigadores sugieren que es posible que los bosques vuelvan a crecer, pero no lo suficientemente rápido como para ayudar a mantener el calentamiento global por debajo del límite de 1,5 °C.
Sin embargo, no todos los efectos de los incendios forestales en el clima son tan duraderos. Tampoco todos producen calentamiento.
El humo puede bloquear la luz solar y reflejarla hacia el espacio, provocando un enfriamiento localizado en la atmósfera baja.
Este efecto de enfriamiento suele durar sólo hasta que la lluvia arrastra las partículas de humo de vuelta a la Tierra. Sin embargo, a medida que los incendios forestales aumentan en escala, incluso estos impactos más temporales están ampliando su alcance y duración.
La temporada de incendios entre 2019 y 2020 en Australia, por ejemplo, produjo un enfriamiento generalizado inducido por el humo que puede haber influido en la inusual prolongación del fenómeno de La Niña, sugiere la investigación.
Por lo tanto, comprender cómo interactúan los diversos efectos de los incendios forestales es clave para entender su impacto general en el clima y, por lo tanto, para guiar los intentos de la humanidad de limitar el peligroso cambio climático.
Calcular el efecto neto de los incendios forestales en la temperatura implica considerar su impacto en varias escalas temporales y niveles de la atmósfera, desde la superficie hacia arriba. Una de las líneas de investigación se ha centrado en las reacciones estratosféricas que tienen lugar entre 6 y 50 km de altura.
Por debajo de este nivel, la troposfera inferior se está calentando debido al aumento de los niveles de CO2. Pero al mismo tiempo se está enfriando la estratosfera, donde el aire más fino permite que el dióxido de carbono libere su energía al espacio.
Las nubes pyrocumulonimbus y el calentamiento estratosférico
Hasta hace poco, se creía que sólo los volcanes o las explosiones nucleares eran lo bastante potentes como para interrumpir este proceso de enfriamiento impulsando el humo hacia la estratosfera.
Pero cuando los grandes incendios forestales se encuentran con las condiciones meteorológicas adecuadas, pueden producir vastas tormentas sucias que oscurecen el cielo, crear vientos erráticos y tornados, e introducir penachos de humo entre 8 y 14 km por encima de la superficie. Conocidas como pyrocumulonimbus, estas nubes liberan aerosoles que pueden viajar miles de kilómetros por todo el planeta.
Matthias Stocker, del Centro Wegener para el Cambio Climático y Global de la Universidad de Graz (Austria), explica que, una vez en el aire, el carbono negro en estos aerosoles que producen los incendios forestales absorbe calor, lo que hace que se eleven y calienten la estratosfera circundante.
Su investigación sobre el impacto estratosférico de los grandes incendios forestales ha demostrado que el humo de la superola de pyrocumulonimbus en Australia en 2019 y 2020 causó un fuerte calentamiento de la estratosfera (hasta 10°C/18°F) durante el desarrollo temprano de los penachos. Durante los meses siguientes, se mantuvo un promedio de 3,5°C (6,3°F) más caliente, antes de que los aerosoles se hundieran de nuevo.
Para Canadá este está siendo lejos el año de mayor actividad de pyrocumulonimbus de la última década, afirma David A. Peterson, meteorólogo del Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos en Washington DC, que está intentando crear un sistema de predicción del movimiento del humo de dichas nubes, y lleva desde 2013 construyendo una base de datos global.
"Desde principios de mayo se han observado al menos 133 pyrocumulonimbus en Canadá, y 153 en todo el mundo", añade, más del doble del máximo estacional previo del país.
Sin embargo, ninguno de los muchos eventos pyrocumulonimbus observados en 2023 rivaliza con el impacto estratosférico de los registrado en Australia en 2019 y 2020, o el ocurrido en Canadá en 2017, dice Peterson. Estos produjeron penachos de humo estratosféricos que "rivalizan o superan el impacto de la mayoría de las erupciones volcánicas de la última década", dice, persistiendo a gran altura durante muchos meses.
Los modelos muestran claramente que las condiciones para que ocurran incendios forestales (que producen pyrocumulonimbus) van a aumentar, lo que significa que existe la posibilidad de que los efectos de estos aerosoles sean lo suficientemente importantes "como para cambiar la dinámica en la estratosfera y tener consecuencias", afirma Stocker.
Preocupa especialmente que se retrase la recuperación de la capa de ozono, que bloquea la radiación ultravioleta dañina, y las investigaciones ya han demostrado algunos efectos negativos.
Sin embargo, aún no se sabe exactamente cómo podría afectar el calentamiento estratosférico al clima, que se produce casi en su totalidad en la troposfera.
Los cambios en el calor de la estratosfera modifican la circulación de los vientos, explica Karen Rosenlof, del Laboratorio de Ciencias Químicas de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA).
"Alterar los vientos puede cambiar cómo se propagan las olas en la estratosfera, y eso genera respuestas en la troposfera". Pero el impacto en el clima de superficie "va a depender de la distribución del calentamiento en la estratosfera, por lo que no es realmente posible generalizar", dice.
"Lo más importante que ya hemos aprendido es que los incendios forestales pueden ser importantes para varios efectos en la estratosfera", dice Stocker.
"Es un enorme experimento. Y en mi opinión, no quiero demostrar los cambios. Los investigadores ya han visto que puede haber efectos nocivos".
Los efectos en la superficie
Los incendios forestales también pueden influir en el clima en la superficie.
Un mecanismo implica cambios en el albedo de los paisajes, o la capacidad de reflejar la luz.
Tras un incendio, las superficies carbonizadas pueden reducir el albedo y aumentar el calentamiento de la superficie. A la inversa, un dosel forestal reducido puede aumentar el albedo al exponer entidades más reflectantes como la hierba o la nieve, lo que provoca un efecto de enfriamiento.
Otro proceso es la evaporación del agua. Las plantas liberan agua de sus hojas en un proceso conocido como transpiración, y el agua también se evapora directamente del suelo y de las copas de los árboles. Como resultado, el aire circundante se enfría. Pero cuando los incendios forestales suprimen esto, aumenta el calentamiento.
Un estudio de 2019 que investigó la interacción de estos factores descubrió que la temperatura media de la superficie puede calentarse durante al menos cinco años tras la extinción de las llamas.
La reducción de la transpiración resultó ser la causa principal de esto, dice Zhihua Liu, investigador de ecología de la Universidad de Montana y autor principal del estudio.
"Si en el futuro se producen incendios más frecuentes y graves, este calentamiento de la superficie terrestre puede contribuir al calentamiento del clima", añade.
"Sin embargo, las interacciones entre el calentamiento del clima, la dinámica de la vegetación y los incendios son muy complejas y aún no se conocen del todo".
Dado que los incendios forestales afectan al sistema climático de tantas maneras, comprender las distintas interacciones y escalas temporales es esencial para entender su impacto global a largo plazo. "Necesitamos conocer los resultados netos para saber a qué velocidad hay que reducir las emisiones humanas de CO2", explica Stocker.
Se ha sugerido que la geoingeniería solar, que simularía los efectos refrigerantes del humo de los volcanes y los incendios forestales, podría ayudar a hacer frente a algunos de los peores efectos del cambio climático mediante la inyección artificial de aerosoles en la estratosfera.
Pero hacerlo cuando aún no podemos modelar completamente los múltiples efectos de los incendios forestales sería imprudente, afirma Stocker.
"De momento, no sabemos lo que haría la geoingeniería. [Estudiar los incendios forestales] nos ayuda a entender qué cambios podría haber, pero ojalá no intentemos un gran escenario de geoingeniería".
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