Emergencia climática (V): Puntos de inflexión
Edward Hawkins, a climatologist at the University of Reading, has developed an interactive system allowing one to see the evolution of the average temperature in the world or in any country with appropriate records, in some cases since the year 1850 (1). The result is spectacular and is definitely worth a visit (https://showyourstripes.info/s/globe). As an example see the figure below for the increase of average temperature for Spain since 1901 until 2021, that is, during 120 years.
The rise in average temperature is not only a problem for those who live in equatorial or tropical latitudes, it affects everybody. As an example, in Catalonia, in northeastern Spain, the temperature rose 1.8 ºC in the last 70 years, and the increase is accelerating. Between 2011 and 2021, there have been 8 of the 10 hottest years since 1950. This increase in temperature is associated with a greater frequency and duration of droughts—since March 4, 2023 we live an official emergency situation due to drought—and it is also associated with an increase in the water temperature of the Mediterranean Sea, which contributes to an increase in sea level at a rate of 3.2 cm (1.26 inches) every ten years (2).
Global warming has made severe droughts like those happening this summer in Europe, North America, and China at least 20 times as likely to occur as they would have been more than a century ago (3). Most of Europe is in some kind of drought alert, in probably the worst desiccation episode in five centuries (4).
Data from 43 countries indicate that between 1991 and 2018 the deaths due to heat have increased from 20.5% to 76.3% of total deaths in the warm season, affecting all continents. These deaths are associated with excess temperature originating from human activities (5). The increase of premature deaths caused by pollution has been estimated in 9 million per year, that is, more than 1 in every 1,000 inhabitants of the planet (6). The effects of the climate emergency on health will be discussed again in future posts.
Derived from the increase of CO2 in the atmosphere and the associated increase in the Earth’s surface temperature, there is loss of surface covered by ice resulting in sea-level rise and coastal flooding. Temperature increase also leads to climatic extremes, whose consequences are heatwaves, enhanced evaporation, and greater intensity of storms and floods (7). The most extreme rainfalls could double in frequency with each degree of increase in the average temperature (8). On the other hand, higher temperatures are also associated with decreased regular rainfall regimes, water conflicts, and loss of agriculture yield, which in turn, causes food shortages and can lead to conflicts and famine. Another negative effect of atmospheric CO2 increase is its rise in concentration in the oceans, causing acidification of the water. Higher acidity of the oceans causes death of coral reefs that serve as an incubator of fish, thereby endangering the feeding of many human populations, generating famines, and promoting possible conflicts over territorial waters (7).
It is very important not to assume that the impact of global warming will be gradual and on a continuous scale. What can appear as an additional small change in temperature may lead to irreversible tipping points, and when reached, there will be no recovery of many current natural conditions. Climate tipping points are conditions beyond which changes in a part of the climate system become self-perpetuating. These changes may lead to abrupt, irreversible, and dangerous impacts with serious implications for humanity (9).
Once these tipping points are overcome, the climate could lead to many predictable disasters. Among these tragedies we can expect the disappearance of the Amazon rainforests and ice from large parts of the Arctic, Antarctica, the Himalayas, and Greenland with a cascading effect on the habitability conditions of the planet (9). The existence of irreversible tipping points was revealed about twenty years ago by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), conditioned then on an unlikely increase in average global temperature above 5 °C. However, new assessments do not rule out that these tipping points might already de taking place, with increases in average global temperature above 1.1ºC versus preindustrial values (10,11). We are already observing increases in the order of 1.2ºC or higher, and 2ºC can be definitively reached soon (12,13).
Greenland’s ice sheet is a good example. In 2019, Greenland alone lost twice the annual average of ice that had disappeared since 2003 (14). This territory could become ice-free if the global average temperature increases 1.5 ºC above preindustrial values, which is more than likely as we have already seen (9, 15). In Antarctica, if the average temperature increase reaches 3ºC (which is also possible according to current data), the melting of ice could accelerate after 2060, causing the sea level to rise on average one centimeter (0.79 inch) every two years after 2100 (16). A part of Antarctica's coastal frozen plates could disappear even if the average temperature rises by "only" 2ºC. These plates act as a plug or barrier to the ice contained in numerous glaciers, and their disappearance would lead to a large volume of this ice ending up in the ocean (17). Death of tropical corals and melting of polar permafrost are two additional tipping points that might already be taking place (10,11).
Glaciers melting / Glaciares derritiéndose
More about the climate emergency in future posts. These are the links to the previous posts on the Climate Emergency in this web “On Science and Society”:
Versión en español:
Edward Hawkins, climatólogo de la Universidad de Reading, ha desarrollado un sistema interactivo que permite ver la evolución de la temperatura media en el mundo, o en cualquier país con registros apropiados, en algunos casos desde el año 1850 (1). El resultado es espectacular y definitivamente vale la pena una visita (https://showyourstripes.info/s/globe). Como ejemplo, ver la siguiente figura para el aumento de la temperatura media para España desde 1901 hasta 2021, es decir, durante 120 años (con respecto al promedio de temperaturas entre los años 1971 y 2000).
El aumento de la temperatura media no es solo un problema para quienes viven en latitudes ecuatoriales o tropicales, sino que afecta a todos. Como ejemplo, en Cataluña, en el noreste de España, la temperatura subió 1,8 ºC en los últimos 70 años, y el aumento se está acelerando. Entre 2011 y 2021, ha habido 8 de los 10 años más calurosos desde 1950. Este aumento de la temperatura está asociado a una mayor frecuencia y duración de las sequías (desde el 4 de marzo de 2023 vivimos una situación oficial de emergencia por sequía) y también a un aumento de la temperatura del agua del mar Mediterráneo, lo que contribuye a un aumento del nivel del mar a un ritmo de 3,2 cm cada diez años (2).
El calentamiento global ha hecho que sequías severas como las que ocurren este verano en Europa, América del Norte y China tengan al menos 20 veces más probabilidades de ocurrir que hace más de un siglo (3). La mayor parte de Europa se encuentra en algún tipo de alerta de sequía, probablemente en el peor episodio de desecamiento en cinco siglos (4).
Datos de 43 países indican que entre 1991 y 2018 las muertes por calor aumentaron del 20,5% al 76,3% del total de muertes en la estación cálida, afectando a todos los continentes. Estas muertes están asociadas con el exceso de temperatura originado por actividades humanas (5). El aumento de muertes prematuras causadas por la contaminación se ha estimado en 9 millones al año, es decir, más de 1 de cada 1.000 habitantes del planeta (6). Los efectos de la emergencia climática en la salud volverán a ser discutidos en futuras publicaciones.
Derivado del aumento de CO2 en la atmósfera y el aumento asociado en la temperatura de la superficie de la Tierra, hay pérdida de superficie cubierta por hielo que resulta en el aumento del nivel del mar e inundaciones costeras. El aumento de la temperatura también conduce a extremos climáticos, cuyas consecuencias son olas de calor, mayor evaporación y mayor intensidad de tormentas e inundaciones (7). Las precipitaciones más extremas podrían duplicarse en frecuencia con cada grado de aumento en la temperatura promedio (8). Por otro lado, las temperaturas más altas también se asocian con la disminución de los regímenes regulares de lluvia, los conflictos por el agua y la pérdida de rendimiento agrícola, lo que a su vez causa escasez de alimentos y puede conducir a conflictos y hambrunas. Otro efecto negativo del aumento del CO2 atmosférico es el aumento de su concentración en los océanos, causando la acidificación del agua. La mayor acidez de los océanos causa la muerte de los arrecifes de coral que sirven como incubadora de peces, poniendo en peligro la alimentación de muchas poblaciones humanas, generando hambrunas y promoviendo posibles conflictos por las aguas territoriales (7).
Es muy importante no asumir que el impacto del calentamiento global será gradual y a escala continua. Lo que podría parecer un pequeño cambio adicional en la temperatura puede conducir a puntos de inflexión irreversibles, y cuando se alcancen, no habrá recuperación de muchas condiciones naturales actuales. Los puntos de inflexión climática son condiciones más allá de las cuales los cambios en una parte del sistema climático se perpetúan. Estos cambios pueden conducir a impactos abruptos, irreversibles y peligrosos con serias implicaciones para la humanidad (9).
Una vez superados estos puntos de inflexión, el clima podría conducir a muchos desastres predecibles. Entre estas tragedias podemos esperar la desaparición de las selvas amazónicas y el hielo de grandes partes del Ártico, la Antártida, el Himalaya y Groenlandia con un efecto en cascada sobre las condiciones de habitabilidad del planeta (9). La existencia de puntos de inflexión irreversibles fue revelada hace unos veinte años por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), condicionada entonces a un aumento improbable de la temperatura media mundial por encima de 5 °C. Sin embargo, las nuevas evaluaciones no descartan que estos puntos de inflexión ya puedan tener lugar, con aumentos de la temperatura media global superiores a 1,1ºC frente a los valores preindustriales (10,11). Ya estamos observando aumentos del orden de 1,2ºC o más, y pronto se podría alcanzar los 2ºC (12, 13).
La capa de hielo de Groenlandia es un buen ejemplo. Solo en 2019 Groenlandia perdió el doble del promedio anual de hielo que había desaparecido desde 2003 (14). Este territorio podría quedar libre de hielo si la temperatura media global aumenta 1,5 ºC por encima de los valores preindustriales, lo cual es más que probable como ya hemos visto (9, 15). En la Antártida, si el aumento de la temperatura promedio alcanza los 3ºC (lo que también es posible según los datos actuales), el derretimiento del hielo podría acelerarse después de 2060, haciendo que el nivel del mar aumente en promedio un centímetro (0,79 pulgadas) cada dos años después de 2100 (16). Una parte de las placas costeras congeladas de la Antártida podría desaparecer incluso si la temperatura promedio aumenta en "sólo" 2ºC. Estas placas actúan como un tapón o barrera para el hielo contenido en numerosos glaciares, y su desaparición llevaría a que un gran volumen de este hielo terminase en el océano (17). La muerte de los corales tropicales y el derretimiento del permafrost polar son dos puntos de inflexión adicionales que ya podrían estar teniendo lugar (9).
Más sobre la emergencia climática en futuras publicaciones. Estos son los enlaces a las publicaciones anteriores sobre la Emergencia Climática en esta web “On Science and Society”:
Image / Imagen
Glaciers melting / Glaciares derritiéndose. Author / Autor: Courtesy of Mandy Lindeberg, NOAA/NMFS/AKFSC. Aerial photograph. Thundering waterfalls emanating from glacial melting. Alaska, Gulf of Alaska, Icy Bay. Credit: Alaska ShoreZone Program NOAA/NMFS/AKFSC. Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0). https://www.flickr.com/photos/noaaphotolib/5181454367/. Accessed on March 12, 2023.
References / Referencias
1. Edward Hawkins. https://showyourstripes.info/. Ed Hawkins (University of Reading). Accessed on July 15, 2021.
2. Antonio Cerrillo. La temperatura ha subido en Catalunya 1,8 ºC en 70 años. https://www.lavanguardia.com/natural/cambio-climatico/20210528/7486910/temperatura-subido-catalunya-1-8-oc-70-anos.html. Accessed on June 25, 2021.
3. Raymond Zhong. Climate Change Made Summer Hotter and Drier Worldwide, Study Finds. https://www.nytimes.com/2022/10/05/climate/climate-change-europe-drought.html. Accesed on March 12, 2023.
4. Antonio Cerrillo, Joaquín Elcacho. Europa sufre la peor sequía en 500 años. https://www.lavanguardia.com/natural/20220825/8482619/europa-peor-sequia-500-anos.html. Accessed on March 12, 2023.
5. Vicedo-Cabrera, A.M., Scovronick, N., Sera, F. et al. The burden of heat-related mortality attributable to recent human-induced climate change. Nat. Clim. Chang. (2021). https://doi.org/10.1038/s41558-021-01058-x.
6. Richard Fuller et al. Pollution and health: a progress update. The Lancet Planetary Health (6): e535-e547, 2022. https://doi.org/10.1016/S2542-5196(22)00090-0. Accessed on March 12, 2023.
7. Jared Diamond. Upheaval: How Nations Cope with Crisis and Change. Kindle eBook, Penguin, London, 2019.
8. Myhre, G., Alterskjær, K., Stjern, C.W. et al. Frequency of extreme precipitation increases extensively with event rareness under global warming. Sci Rep 9, 16063 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-52277-4.
9. Timothy M. Lenton et al. Climate tipping points — too risky to bet against. Nature 575, 592-595 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-019-03595-0.
10. David I. Armstrong McKay et al. Exceeding 1.5ºC global warming could trigger multiple climate tipping points. Science 377 (6611). https://doi.org/10.1126/science.abn7950.
11. Antonio Cerrillo. El planeta ha rebasado ya cinco puntos de no retorno climáticos. La Vanguardia, 9 sept. 2022. https://www.lavanguardia.com/natural/20220909/8512582/crisis-climatica-traspasa-punto-retorno.html. Accesed on March 12, 2023.
12. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Global Warming of 1.5°C 2018; https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2018/07/SR15_SPM_version_stand_alone_LR.pdf; Accessed on June 25, 2021.
13. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, 2019; https://www.ipcc.ch/srocc/; Accessed on June 25, 2021.
14. Sasgen, I., Wouters, B., Gardner, A.S. et al. Return to rapid ice loss in Greenland and record loss in 2019 detected by the GRACE-FO satellites. Commun Earth Environ 1, 8 (2020). https://doi.org/10.1038/s43247-020-0010-1.
15. Briner, J.P., Cuzzone, J.K., Badgeley, J.A. et al. Rate of mass loss from the Greenland Ice Sheet will exceed Holocene values this century. Nature 586, 70–74 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2742-6.
16. DeConto, R.M., Pollard, D., Alley, R.B. et al. The Paris Climate Agreement and future sea-level rise from Antarctica. Nature 593, 83–89 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03427-0.
17. E. Gilbert, C. Kittel. Surface Melt and Runoff on Antarctic Ice Shelves at 1.5°C, 2°C, and 4°C of Future Warming. Geophysical Research Letters. 2021. https://doi.org/10.1029/2020GL091733.