Esto es al menos lo que los medios de comunicación del mundo entero nos han dicho hace unos pocos días. ¿Tenemos que dejar de preocuparnos por el calentamiento global y empezar a preocuparnos a toda prisa por el enfriamiento global? ¿Debemos desinvertir en Islandia e invertir en Ecuador?
Como de costumbre los medios de comunicación de masas son los peores enemigos del conocimiento, y la semana pasada nos desayunábamos con la noticia de que en unos pocos años nos vamos a helar de frío:
The Telegraph: Earth heading for 'mini ice age' within 15 years
ABC: Predicen una nueva Edad de Hielo para el año 2030
Como si no tuviéramos bastante con los que creen que el mundo se encamina a una catástrofe climática por calentamiento global en el siglo XXI, ahora tenemos también a los que creen que la catástrofe va a ser por enfriamiento global y en tan solo 15 años.
La raíz de tan peculiar creencia es la coincidencia en el tiempo del mínimo solar de Maunder (70 años entre 1645-1715) y la Pequeña Edad de Hielo (1315-1850), en especial con uno de los periodos de máxima extensión de glaciares que comenzó hacia 1650.
Figura 1. 400 años de observaciones de manchas solares, donde se aprecian los 23 ciclos solares completos comenzando en 1755 (en azul) y el gran mínimo de Maunder en el cual durante 65 años prácticamente no hubo manchas solares. Fuente: Wikipedia.
Pero vayamos al principio de la historia y contémosla bien. Hasta los años 70 la inmensa mayoría de los científicos solares creían que la cantidad de energía proveniente del Sol era tan constante que la llamaban precisamente "la constante solar". Desde los años 30 algunos científicos habían intentado demostrar que el Sol era una estrella variable, pero solo habían conseguido demostrar que cualquier variación tenía que ser forzosamente menor del 1%. Con el advenimiento de los satélites a partir de 1978 finalmente se pudo demostrar con precisión que la variación en la irradiación solar es menor de un 1‰, y que dicha variación va asociada al ciclo de manchas solar descubierto a mediados del siglo XIX.
Cada entre 9 y 14 años, con una media de 11,6 años el número de manchas solares pasa de un mínimo a un máximo y vuelve otra vez a un mínimo, en lo que se denomina un ciclo de Schwabe. Lo interesante es que hay una asociación entre la insolación (brillantez) del Sol y el número de manchas solares. Mientras que en la mancha la superficie del Sol brilla menos, en la zona del alrededor, denominada fácula, la superficie brilla más, por lo que el efecto es que a más manchas (hasta cierto punto en que comienza a invertirse el efecto) mayor brillantez del Sol, pero todo ello dentro de la variación mencionada de 1‰.
Figura 2. Prácticamente todo lo que podemos medir del Sol, irradiación, manchas, llamaradas solares, radiación UV, magnetismo solar, y viento solar, muestra o está asociado al ciclo de 11 años o a un doble ciclo de 22 años. Observese que la variación en irradiación es de en torno a 1 W/m2 sobre un total de 1366 W/m2, de ahí la dificultad de medirla. Es muy pequeña. Fuente: Wikipedia.
En lo que es una afortunada circunstancia, las manchas solares se han venido contando y registrando con precisión aceptable desde hace 400 años (1615), es decir desde la invención del telescopio. Debido a ello tenemos una idea aproximada de lo que ha venido haciendo el Sol desde esa fecha. Ya en el siglo XIX el astrónomo Spörer hizo notar la ausencia de manchas solares en el periodo entre 1645 y 1715, y en 1890 Maunder hizo notar la coincidencia del mínimo solar con la Pequeña Edad de Hielo. Todo esto cayó en el olvido hasta que Jack Eddy en 1976 lo recuperó mientras trataba de convencer a la comunidad científica de la conexión entre actividad solar y clima.
Eddy había descubierto que los niveles de producción de Carbono 14 guardaban relación inversa con la actividad solar y defendía que los periodos fríos de la paleoclimatología coincidían con periodos de alta producción de C-14 que indicaban reducida actividad solar. Sin embargo la evidencia no apoyó su hipótesis y sus teorías no fueron aceptadas, no así su técnica que pasó a ser la forma estándar de medir la actividad solar anterior a la observación de manchas solares.
En el año 2001 ya se había determinado que el ciclo solar de 11 años tiene un pequeño efecto en el clima, produciendo variaciones de entre 0,06 y 0,1° C en la temperatura media global de máximo a mínimo (Lean and Rind 2001).
Así quedan las cosas. Tras muchas décadas de investigación dedicada, con centenares de investigadores tratando de asignar un papel importante a la variación solar en el clima, solo se ha podido demostrar un pequeño papel.
Figura 3. Desde 1990 el número de manchas solares, y consecuentemente la actividad solar asociada, ha ido descendiendo de forma bastante rápida. Desde 2006 y en especial desde el mínimo de 2009 la comunidad científica ha asumido que se acerca un gran mínimo, una creencia que el bajo máximo del ciclo 24, el menor en 100 años, ha reforzado. Fuente: Wikipedia
Primero en 2006 y luego en 2009, con los datos de tres ciclos solares prácticamente completos (21 a 23 numerados desde 1715), dos investigadores demuestran que el número de manchas solares (y su correspondiente actividad solar) está disminuyendo de ciclo a ciclo y sigue una tendencia a cero (Livingston and Penn 2009). Es el primer indicio de que algo fuera de lo normal acontece con el Sol. A partir de entonces se empieza a hablar de la posibilidad de que el Sol vaya a entrar en un periodo de baja actividad, denominado gran mínimo, hasta el punto incluso de que desaparezcan las manchas solares durante décadas como sucedió durante el mínimo de Maunder durante la Pequeña Edad de Hielo. Dicha posibilidad se incrementa por el bajo nivel de actividad del actual ciclo 24, el menor desde el ciclo 14 (1900-1910).
Recientemente los avances en el conocimiento del funcionamiento de la dínamo solar han permitido a Valentina Zharkova de la Universidad de Northumbria y sus colaboradores desarrollar un modelo que predice el número de manchas solares con una probabilidad del 97% (Shepherd et al. 2014). Dicho programa predice que el ciclo 25 tendrá un 20% menos actividad que el ya bajo ciclo 24, y el 26 incluso aún menor, un 60% menos. Esencialmente el Sol se dirige a tener hacia el 2035 el menor nivel de actividad en 400 años, lo que con toda probabilidad dará lugar al inicio de un gran mínimo como no se ha visto desde el mínimo de Maunder. Dicho gran mínimo ya tiene nombre y será el mínimo de Eddy.
Figura 4. Modelo de predicción de actividad solar que muestra que la disminución probablemente va a continuar durante los próximos dos ciclos dando lugar a un gran mínimo solar a partir de 2032. Fuente: Shepherd et al. 2014.
Ha bastado la mención de que va a tener lugar un gran mínimo solar como el de Maunder para que los periodistas, siempre tan cultos e informados ellos, se lancen a proclamar que se nos avecina una nueva Mini Edad de Hielo, sin necesidad de que Zharkova hubiese dicho nada de la conexión entre actividad solar y clima. Veamos sin embargo cual es la realidad de la situación.
Dos líneas de evidencia sugieren que la coincidencia del mínimo de Mauder y la Pequeña Edad de Hielo no es indicativa de causalidad.
En primer lugar como conocemos el efecto que tienen las variaciones del ciclo de Schwabe (11 años) en el clima, podemos calcular el efecto teórico que tendría un gran mínimo. Los cálculos indican que cabría esperar una reducción de entre -0,1 y -0,3° C en la temperatura media global debido a un gran mínimo en el siglo XXI (Feulner and Rahmstorf 2010)
La segunda línea de evidencia consiste en analizar el efecto que tienen los grandes mínimos en el clima del pasado. Partimos para ello del análisis realizado por Inceoglu y colaboradores de Marzo de 2015: "Grand solar minima and maxima deduced from 10Be and 14C: magnetic dynamo configuration and polarity reversal" (Inceoglu et al. 2015).
En dicho trabajo los investigadores identifican mediante criterios objetivos 32 grandes mínimos en los 8250 años que van desde el 6600 a.C. y el 1650 d.C. La principal conclusión del trabajo es que los grandes mínimos y grandes máximos son acontecimientos relativamente frecuentes. De media hay un gran mínimo cada 250 años y como tienen una duración media de unos 70 años, el Sol se pasa un 27% del tiempo en un gran mínimo. Es evidente que no pueden tratarse de acontecimientos catastróficos. Periodos de intenso enfriamiento como el de la Pequeña Edad de Hielo son mucho menos comunes.
Me he tomado el trabajo de modificar la figura 1 del trabajo, para marcar cada uno de los 32 grandes mínimos del periodo con respecto a las temperaturas del momento registradas en el núcleo de hielo GISP2 de Groenlandia con las temperaturas normalizadas a anomalía global de forma aproximada.
Figura 5. La correlación entre los grandes mínimos identificados por Inceoglu et al. (en azul claro, correspondientes a la coincidencia de los valles verdes de C-14 y violetas de Be-10) y los enfriamentos del clima del Holoceno medidos en el núcleo de hielo GISP2 de Groenlandia, aunque positiva es bastante débil, lo que apoya 90 años de investigación científica que claramente muestran que la actividad solar no es uno de los factores primarios determinantes del clima. Fuente: Inceoglu et al. 2015.
En esta figura cada cual puede tratar de ver lo que quiera pero la correlación es bastante baja. Basta un simple análisis estadístico de forma muy cruda para ver que de los 32 grandes mínimos, son coincidentes o inmediatamente seguidos por:
12 de ellos con un profundo enfriamiento de > -0,25° C
7 con un ligero enfriamiento de < -0,25° C
3 sin cambios
6 con un ligero calentamiento de < +0,25° C
4 con un profundo calentamiento de > +0,25° C
El hecho de que el 31% de los grandes mínimos esté asociado a calentamiento indica que el número de manchas solares y sus fenómenos asociados a la actividad solar no son causa primaria del cambio climático.
El hecho de que la distribución está sesgada hacia el enfriamiento, al estar asociados el 60% de los grandes mínimos con él, sugiere que los grandes mínimos solares son un factor secundario de cambio climático que produce enfriamiento. Algunos científicos solares, como hemos visto, estiman que dicho enfriamiento es del orden de -0,2° C. Este dato es congruente con los indicadores de actividad solar y temperatura durante el Holoceno.
En consecuencia cabe esperar que a partir de la próxima década y en especial a partir de 2030 y durante varias décadas el Sol colabore en una reducción moderada de las temperaturas. Sin embargo el resultado final sobre el clima dependerá de lo que hagan los factores primarios de cambio climático. Si estos continúan calentando la Tierra, como ha sucedido entre 1975 y 1998, dicho calentamiento será algo más moderado, pero si estos comienzan a enfriar la Tierra entonces el enfriamiento será más acentuado.
Sin embargo tenemos la gran suerte de estar viviendo en un óptimo climático (así se llaman los periodos de altas temperaturas) que dio comienzo hacia 1850. Dicho óptimo corresponde al máximo de un ciclo que viene durando unos 1150 años y por lo tanto, gran mínimo o no, habrán de pasar como mínimo varias décadas, quizá siglos, antes de que deje paso a un mínimo de temperaturas que recuerde a la Pequeña Edad de Hielo. Los fríos peligrosos pueden tardar de 100 a 300 años en volver y para entonces ya habrá otros grandes mínimos por los que preocuparse con más motivo.
A la humanidad le esperan grandes pruebas en los tiempos venideros, y quizá la más grande sea el probable retorno del periodo glacial en unos 1500 años, pero mientras tanto nosotros podemos seguir disfrutando del agradable calorcito de este óptimo climático. No os quejéis demasiado de la ola de calor que estamos pasando en este Julio de 2015. Como dice la maldición: Cuidado con lo que deseáis, no vaya a ser que se convierta en realidad. No hay nada peor que tener poca energía y que haga mucho frío.