Las incesantes tormentas que azotaron California del 27 de Diciembre al 16 de enero provocaron inundaciones extremas y grandes daños en la mayor parte del estado, causando la muerte de al menos 22 personas. Una serie de tormentas se sucedieron una tras otra, empapando al estado en medio del período de tres años más seco registrado en California.
“Si alguien duda de que el clima está cambiando, debe haber estado dormido durante los últimos años”, dijo el presidente Joe Biden en California el 19 de enero, tras presenciar la destrucción que dejaron las tormentas.
Luego agregó: “Por ejemplo, lugares que fueron devastados por incendios forestales en el pasado ahora corren un mayor riesgo de deslizamientos de tierra. Las condiciones metereológicas extremas causadas por el cambio climático se traducen en tormentas más fuertes y frecuentes, sequías más intensas y temporadas de incendios forestales más largas, todo lo cual amenaza a las comunidades de California”.
Hay una buena base científica para pensar que las tormentas, incluidas las que azotaron California, se están volviendo más extremas debido al cambio climático. Pero expertos en climatología nos dijeron que es demasiado pronto para saber si el cambio climático tuvo un papel en este fenómeno en particular y, de ser así, en qué medida.
“No estamos del todo seguros”, nos dijo en una entrevista Julie Kalansky, climatóloga del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego. “Es un área de investigación activa”.
Daniel Swain, un experto en climatología de la Universidad de California en Los Ángeles, nos dijo que todos los fenómenos metereológicos extremos son el resultado de múltiples procesos complejos e interrelacionados, ocurriendo a través del tiempo y el espacio. Por lo tanto, el cambio climático no es “la causa singular” de estas tormentas. Pero, ¿afectó a la intensidad de las tormentas?
“Aquí, la respuesta es, probablemente sí, el cambio climático hasta ahora probablemente ha aumentado tanto la intensidad como la probabilidad de ver un periodo de precipitación tan intenso en California”, escribió en un correo electrónico. “Pero entonces la pregunta es: ¿en qué medida?”.
Esto es lo que sabemos hasta ahora.
¿Qué tipo de tormentas azotaron California?
California fue azotada por una serie de nueve ríos atmosféricos, que la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés) describe como “corrientes de aire de origen natural” que pueden crear tormentas de lluvia extremas e inundaciones. Los ríos atmosféricos estuvieron acompañados por un ciclón bomba, una tormenta o un sistema meteorológico de latitudes medias que se intensifica rápidamente.
Los ríos atmosféricos son corredores largos y relativamente angostos en la baja atmosfera que transportan vapor de agua desde los trópicos hasta los polos, “como ríos en el cielo”, como explica NOAA. Cuando estas columnas de vapor se desplazan tierra adentro desde los océanos y sobre las montañas, el vapor de agua se enfría y ocasiona fuertes precipitaciones en forma de nieve o lluvia. Su contribución al suministro de agua es crucial: algunos de ellos proporcionan, en promedio, de 30% a 50% de las precipitaciones anual de la costa oeste de EE. UU.
Pero los ríos atmosféricos más intensos, que transportan mayores cantidades de humedad empujadas por fuertes vientos, pueden causar daños cuando azotan y permanecen sobre tierras que propensas a inundaciones, como se vio en las tormentas recientes. Intensas secuencias de ríos atmosféricos tienen el potencial de producir una “megainundación” catastrófica, según las investigaciones.
Los ríos atmosféricos no se definieron hasta la década de 2010, pero no son nuevos, como escribió en Scientific American F. Martin Ralph, meteorólogo investigador y director del Centro de Meteorología Occidental y Extremos Hídricos del Instituto Scripps de Oceanografía.
Este tipo de sistema metereológico azota las costas occidentales de todo el planeta varias veces al año, pero también pueden llegar tan al interior como el Parque Nacional Yellowstone en EE. UU., ubicado principalmente en el noroeste de Wyoming, explicó. Los ríos atmosféricos pueden crecer hasta 2.000 millas (3.219 km) de largo, 500 millas (805 km) de ancho y dos millas (3 km) de profundidad, escribió Ralph, agregando que en promedio transportan “suficiente vapor para igualar 25 veces el caudal del Río Misisipi donde desemboca en el Golfo de México”.
No es raro que los ríos atmosféricos y los ciclones bomba se produzcan juntos, y que se retroalimentan el uno al otro. Cerca del 80% de los ríos atmosféricos están acompañados de un ciclón extratropical, según un estudio. Estos ciclones pueden potenciar los vientos de un río atmosférico, mientras los ríos atmosféricos proporcionan las condiciones ideales para que un ciclón se intensifique. Un ciclón bomba es un ciclón de latitudes medias que se intensifica muy rápidamente debido a una caída drástica de la presión en 24 horas, normalmente como resultado del choque entre aire cálido y frío.
¿Cómo afecta el cambio climático a los ríos atmosféricos?
Los estudios de modelación climática muestran que, en general, en un clima más cálido los ríos atmosféricos se vuelven más intensos, lo que provoca un aumento de las precipitaciones intensas. Según un estudio reciente, el cambio climático “ya ha duplicado la probabilidad de un fenómeno capaz de producir una inundación catastrófica” en California. Pero aunque los efectos del cambio climático en los ríos atmosféricos se han estudiado utilizando distintos enfoques, aún hay incertidumbres.
La mayor parte del impacto del cambio climático en la intensificación de los ríos atmosféricos se debe a lo que se conoce como “efecto termodinámico,” según nos explicó Swain, el científico de la UCLA. Es decir, dijo, “el hecho de que la atmosfera pueda contener exponencialmente más vapor de agua” con cada grado de aumento de la temperatura.
“Una buena regla general es que un aumento de 1C en la temperatura aumenta la capacidad de retención de vapor de agua de la atmosfera (…) en ~7%”, dijo.
Según el informe más reciente del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, es “inequívoco” que la atmósfera, el océano y la tierra se han calentado debido a la influencia humana. El grupo concluyó, basado en la evaluación de la calidad y la concordancia de las pruebas, que existe un “alto nivel de confianza” en que un clima más cálido aumenta la cantidad de humedad en la atmosfera, lo que hace que las estaciones y los fenómenos pluviales sean más lluviosos. También hay un “alto nivel de confianza” en que las precipitaciones intensas seguirán la tasa de “aproximadamente un 7% por 1 °C de calentamiento global”.
“Dado que el calentamiento global está aumentando la cantidad de vapor de agua, si parece razonable sugerir que el cambio climático puede estar fortaleciendo estas tormentas”, nos dijo en un correo electrónico Travis A. O’Brien, profesor adjunto de ciencias atmosféricas y de la tierra en la Universidad de Indiana en Bloomington.
“De hecho, los estudios de modelos climáticos de ríos atmosféricos y calentamiento global (…) sugieren que los ríos atmosféricos se hacen ‘más fuertes’ (transportan más vapor de agua) en un clima más cálido y están generalmente asociados con mayores cantidades de precipitación”, agregó O’Brien.
Los ríos atmosféricos se miden en lo que se llama transporte integrado de vapor de agua, explicó Kalensky, del Instituto Scripps de Oceanografía. Esto incluye tanto la cantidad de agua que tienen como el viento que transporta ese vapor, agregó.
Lo que los modelos climáticos muestran, dijo, es que en un planeta futuro más cálido, los ríos atmosféricos contribuirán más que otras tormentas al total anual de lluvias en California, y que los fenómenos extremos de ríos atmosféricos serán cada vez más extremos. Y eso se explica principalmente por el aumento del vapor de agua.
Swain nos dijo que la contribución termodinámica es probablemente responsable de un 80% del cambio proyectado en la intensificación de los ríos atmosféricos y en el aumento proyectado de las precipitaciones extremas. El resto es más incierto, dijo, pero patrones de viento y de presión podrían ser factores importantes.
Pero todavía hay muchos aspectos básicos de los ríos atmosféricos y de la forma en cómo responden al calentamiento global que los científicos desconocen.
“En los modelos climáticos, se observa un fuerte aumento en la media global de precipitaciones; sin embargo, la forma en que la respuesta de los ríos atmosféricos contribuyen a este cambio todavía es incierta y depende de muchos más factores que el mero aumento de humedad”, dice un artículo que revisa otros estudios sobre la respuesta de los ríos atmosféricos (AR, por sus siglas en inglés) al cambio climático publicado en Nature en 2020.
Un estudio de casos reciente, por ejemplo, sugiere que no todos los ríos atmosféricos son afectados en el mismo grado por el cambio climático. El estudio simuló una tormenta de ríos atmosféricos específica que azotó el norte de California en dos oleadas en 2017 bajo escenarios climáticos del pasado, el presente y el futuro. Si bien ambas olas de la tormenta provocaron mayores precipitaciones debido al calentamiento, la segunda resultó en más. Según el estudio, las cantidades de precipitaciones para la primera y segunda ola aumentaron cerca de un 11% y 15%, respectivamente, bajo el calentamiento actual. Estas cantidades aumentaron a un 21% y 59% más de precipitaciones, respectivamente, bajo el calentamiento de finales del siglo XXI.
No está claro si habrá más o menos ríos atmosféricos en un clima más cálido. La mayoría de los estudios, dijo O’Brien, “sí indican un aumento de la frecuencia de los ríos atmosféricos, pero también algunos indican una disminución o ningún cambio para el oeste de Norteamérica.”
Parte del problema, como O’Brien afirmó en un estudio de 2021, es que los investigadores no son siempre coherentes al momento de definir los ríos atmosféricos.
Para California específicamente, Swain dijo que si bien es incierto, “la preponderancia de pruebas es a favor de menos” ríos atmosféricos en general en un futuro más cálido. Pero, dijo, “también hay pruebas sólidas de que los ríos atmosféricos *más intensos* en California (como los que vimos durante esta tormenta) es muy probable que se intensifiquen y produzcan más precipitaciones a medida que el clima se calienta”.
“En este momento hay bastantes pruebas apuntando en esa dirección”, agregó.
¿Podemos decir si, y en qué medida, el cambio climático influyó en esta serie de tormentas en particular?
Aún no, dicen los expertos en clima.
“No creo que tengamos pruebas que demuestren hasta qué punto estos fenómenos están relacionados con el cambio climático”, nos dijo Duane Waliser, científico jefe del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en un correo electrónico.
Waliser, quien ha estudiado los ríos atmosféricos y los efectos del cambio climático en ellos, nos dijo que se necesitaría de más estudios para cuantificar una estimación de los efectos del cambio climático en las tormentas. “Hasta que eso ocurra, una afirmación en esas líneas sería completa especulación”, escribió.
O’Brien está de acuerdo. Dijo que es imposible hacer una “declaración formal” sobre el efecto del cambio climático en estas tormentas sin un estudio de detección y atribución.
Los estudios de detección y atribución “pueden ayudar a determinar si una influencia humana en las variables climáticas (por ejemplo, la temperatura) pueden distinguirse de la variabilidad natural”, según un informe gubernamental sobre ciencia climática. Son importante, dijo O’Brien, porque fenómenos como este pueden ocurrir, y han sucedido, antes del cambio climático.
O’Brien dijo que no ha habido estudios de detección y atribución sobre estas tormentas aún, pero que espera que alguno se realice en los próximos seis meses aproximadamente.
Kalansky dijo que las tormentas coinciden con lo que los modelos climáticos muestran. El tiempo atmosférico de California, que ya es altamente variable y volátil, es y será cada vez más extremo. Las proyecciones también muestran que en un clima más cálido, debido a que el aire puede contener más humedad, existe la posibilidad de que los ríos atmosféricos dejen caer más lluvias o nieve, como hemos explicado. Pero para saber si ese es o no el caso con estas tormentas, se necesitan más estudios, dijo.
Lo singular de los ríos atmosféricos de este invierno, dijo, fue que sucedieron uno detrás del otro.
“El hecho de que sucedieran uno tras otro, y otro, y otro, es lo que ha sido más impactante”, dijo en una entrevista telefónica.
Sin los estudios de atribución adecuados, es difícil determinar si eso fue parte de la variabilidad climática natural de California o no.
“Puede”, dijo, subrayando esa palabra, “puede haber sido alimentado por el cambio climático. (…) Pero es demasiado pronto, al menos en mi opinión, para poder decir sí o no, sin realizar más estudios”.
¿Existe alguna estimación?
El 4 de enero, en medio de las tormentas, Michael Wehner, un científico sénior de la División de Investigación Computacional del Lawrence Berkeley National Laboratory, tuiteó lo que denominó una “declaración de atribución conservadora”.
“El cambio climático antropogénico hará que la lluvia de hoy en la costa oeste (…) sea aproximadamente 5% más intensa”, dijo, enlazando a un estudio del que es coautor y que fue publicado en 2022.
O’Brien nos dijo que el estudio en el cual Wehner basa su estimación “no es exactamente” un estudio de detección y atribución. Lo que hizo fue analizar tormentas históricas y preguntarse cómo serían en un clima futuro.
“Su afirmación de la cifra del 5% está basada en resultados que encontraron en ese estudio: que la precipitación total de una tormenta aumenta en aproximadamente 5-10% por cada grado C de calentamiento”, dijo. “Entonces está haciendo un poco de inferencia con esa afirmación en vez de realizar un cuidadoso estudio de D&A. Dicho eso, sospecho que cuando se haga un estudio de D&A formal, arrojará resultados consistentes con su afirmación”.
Swain, el científico del clima de la UCLA, nos dijo que esa estimación es “razonable por lo mínimo”. Su mejor estimación, dijo, es que las lluvias serían un 10%, o algo en el rango entre 5% y 15%, más intensas debido al cambio climático.
Martin Hoerling, investigador y meteorólogo en el Laboratorio de Ciencias Físicas de NOAA, nos dijo en un correo electrónico que dado que el aire puede retener más vapor de agua como consecuencia del calentamiento, “hay una base científica para esperar, para patrones metereológicos idénticos en la actualidad versus en el siglo XIX, que un temporal de lluvia produzca alrededor de un 5% más de precipitación hoy”.
Pero agregó que lluvias prolongadas como esta sí ocurrieron en el siglo XIX. Por ejemplo, dijo, el periodo de 15 días más lluvioso en registro reportado en el centro de San Francisco, con 19 pulgadas de lluvia, ocurrió en 1862. El segundo, con 13,5 pulgadas, ocurrió en diciembre de 1866, dijo. La tormenta de este invierno representó el tercero, con 12,37 pulgadas.
Si bien Wehner “tiene razón al ofrecer un importante recordatorio de cómo los fenómenos pluviales se están volviendo más extremos, si se examinan cuidadosamente, los registros históricos, pueden brindar recordatorios no menos importantes de que la naturaleza (sin intervención humana) puede ofrecer por sí sola, lluvias extraordinarias”, agregó.
Autor: Catalina Jaramillo
Traducido por Catalina Jaramillo.
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