La temperatura media del planeta, un dato problemático

Cuando intentamos evaluar el trabajo realizado o los servicios prestados por una determinada herramienta, además de las características del propio instrumento, debemos tener en cuenta no sólo las circunstancias en que ha sido utilizado, sino también las cualificaciones y habilidades del usuario. Quizás el ejemplo más gráfico sea el de un bisturí en cuyo uso, por muy bueno que sea el temple de su acero y por muy afilado que sea su corte, los resultados dependerán de la habilidad del cirujano que lo utilice. Y si un buen mecánico, a falta de la herramienta adecuada, utiliza el bisturí como destornillador, tampoco podrá realizar un trabajo satisfactorio. Estos mismos criterios pueden aplicarse a la temperatura media global del Planeta, un parámetro que no es bien conocido, ni tampoco es siempre correctamente interpretado ni utilizado, especialmente si se tiene en cuenta que es el dato fundamental por el que se miden y se evalúan, ante la opinión pública, las amenazas del calentamiento global.

Está fuera de toda duda que existe una tendencia al calentamiento en el planeta Tierra: la temperatura viene aumentando, aunque con muchas oscilaciones, desde hace 20.000 años, y como consecuencia, el nivel del mar se ha elevado unos 120 m durante ese mismo periodo, a un ritmo que, como promedio, ha oscilado entre 3 mm/año y 10 mm/año. Incluso dentro del ciclo vital de una persona, hay evidencias que permiten detectar esa evolución. Los que, como los autores de este artículo, acumulamos un buen número de décadas a nuestras espaldas, podemos constatar que, al menos en España, nuestros inviernos son más cortos y suaves, mientras que los veranos tienden a ser más calurosos. Durante la época estudiantil de dos de nosotros, allá por los años 70, en la ciudad de Oviedo (Principado de Asturias), en la España montañosa, verde, fría, húmeda y lluviosa, era frecuente que, como se puede observar en la fotografía adjunta (Figura 1), la nieve cubriese la Sierra del Aramo, al sur de la ciudad. El manto blanco persistía desde finales de octubre o principios de noviembre hasta finales de abril o principios de mayo, enviando vientos fríos del sur hacia la ciudad. La cota inferior de la nieve se situaba aproximadamente a los 300 m. La altura de las cumbres de la sierra es de unos 1.500 m.

Esta situación, sin embargo, no se ha observado durante las últimas décadas, donde el aspecto habitual durante el invierno ha sido el de la Figura 2, al producirse nevadas invernales discontinuas a partir de los 1.000 m de altitud y llegando a estar la sierra sin nieve durante algunas semanas de invierno.

Este calentamiento innegable, detectable en muchos lugares del Planeta (el retroceso de los glaciares es también una evidencia palpable) se está interpretando habitualmente como consecuencia de una crisis climática derivada de las actividades antrópicas, ignorando la historia geológica de la Tierra, que ha sufrido múltiples calentamientos (más severos que el actual) y haciendo caso omiso de los mecanismos de autorregulación de la temperatura que tiene nuestro Planeta. Y el parámetro fundamental, el dato esencial en el que se fundamentan los argumentos para predecir una inminente catástrofe climática, es la denominada temperatura media global. Pero, ¿realmente justifican los datos existentes esta interpretación? Además, esta duda cobra una especial relevancia si se tiene en cuenta que, en la última década, la evolución de la temperatura media global sugiere que estamos atravesando una ligera pausa en el calentamiento del Planeta.

¿Qué es la temperatura media global?

Volviendo al inicio, a las primeras frases de este artículo, para tener la seguridad de que estamos utilizando correctamente la información disponible, debemos evaluar el significado real de los datos y el modo en que se está aplicando. Y, para ello, debemos tener muy claro lo que realmente significa el valor de temperatura media global, y también cómo se calcula. Y sobre la base de estos conceptos, es imprescindible preguntarse: ¿Tiene sentido hablar de una temperatura a escala global? ¿Se trata de un parámetro representativo? El objetivo de disponer de un dato de este tipo es obvio, ya que resulta de una gran utilidad para establecer las relaciones de causalidad que puedan existir entre las observaciones meteorológicas y los episodios catastróficos (huracanes, inundaciones, temporales, etc.), así como las tendencias a largo plazo en la evolución climática. Pero aunque el objetivo esté muy claro, el método de trabajo para alcanzarlo no lo es tanto, ya que no se trata de un valor que se pueda obtener a través de una simple medida directa, sino que se precisa un complejo proceso de elaboración. Y ésa es la primera observación que debemos tener en cuenta para analizar adecuadamente los valores de temperatura media global, un valor que no puede medirse, que debe ser calculado a partir de miles de medidas individuales, mediante métodos y procedimientos estadísticos cuya calidad y fiabilidad debe ser revisada permanentemente. Por eso, como ocurre con todos los procesos estadísticos complejos, los valores van acompañados de un dato complementario, el intérvalo de confianza de los resultados obtenidos, indicativo del margen de error existente.

Por otra parte, además de las dificultades numéricas asociadas a los problemas relacionados con los cálculos estadísticos, no debe olvidarse que en el mundo, existe una gran variedad de climas y zonas climáticas, que van desde temperaturas medias de +25°C en el Sahara hasta -40ºC en los polos. Como veremos más adelante, si se promedian todos los valores de temperatura actualmente disponibles en las diferentes localidades del Planeta, se obtiene un valor medio global de unos 14°C (en realidad deberían ser 13,6ºC), sobre el que toda la comunidad científica está más o menos de acuerdo. Pero, ¿Cuál es el sentido y la representatividad de ese resultado? Normalmente, percibimos la temperatura como un dato más de la meteorología, del ambiente que hay en nuestro entorno. Así, sabemos que en nuestra casa, en invierno y gracias a la calefacción, hay 21ºC. Y en verano, 25ºC con el aire acondicionado. Al salir a la calle, en España nos movemos habitualmente entre los 10ºC invernales y los 35ºC estivales. Se trata de una magnitud física, que nos acompaña siempre y que podemos sentir y medir fácilmente en términos precisos.

Pero la temperatura media global no se corresponde con una realidad física, se trata de un valor estadístico calculado, una especie de índice que recoge muchos datos e informaciones locales diferentes. Así pues, sensu stricto, no se puede hablar de la temperatura media global de la Tierra, porque nadie puede medir esa temperatura. Por lo tanto, al no tratarse de una medida, sino de un cálculo, está inevitablemente sujeto a controversia, y a variaciones que dependerán del procedimiento utilizado para su obtención. Y esta es la segunda observación importante que debemos siempre tener en cuenta: cuando se hable de temperatura media global, debemos tener en cuenta que se trata simplemente de un índice, similar al que se utiliza para evaluar la variación de las inversiones bursátiles, el IBEX, que se calcula diariamente a partir de cotizaciones, volúmenes de negocio, ponderaciones, etc. Por lo tanto, en sentido estricto, en lugar de temperatura media global, sería más correcto referirse, por ejemplo, al Índice Medio Termométrico Global (IMTG). No obstante, puesto que este índice está aún por definir, de momento es preferible seguir utilizando la terminología de temperatura media global, aunque siempre teniendo en mente las restricciones conceptuales mencionadas.

Cuando se hable de temperatura media global, debemos tener en cuenta que se trata simplemente de un índice, similar al que se utiliza para evaluar la variación de las inversiones bursátiles, el IBEX, que se calcula diariamente a partir de cotizaciones, volúmenes de negocio, ponderaciones, etc. Por lo tanto, en sentido estricto, en lugar de temperatura media global, sería más correcto referirse, por ejemplo, al Índice Medio Termométrico Global (IMTG)

Por otra parte, a pesar de las indudables limitaciones de la temperatura media global, debe reconocerse que se trata de un valor que tiene cierto sentido y utilidad. Y, en la práctica meteorológica habitual, el uso de este tipo de índices promediados es sistemático, aplicándose también para otros fenómenos meteorológicos como las precipitaciones o las horas de sol, por ejemplo. De hecho, el clima de un lugar determinado del Planeta, se describe siempre por los valores promedio de diversos fenómenos y situaciones meteorológicas diferentes (incluyendo los valores extremos) que se suceden en cada región, país o lugar concreto. Así pues, puede afirmarse que, desde el punto de vista intrínseco, el clima es una noción estadística y por consiguiente, es inseparable de los valores promedio.

La utilidad práctica de este tipo de estimaciones estadísticas es evidente y fácil de percibir desde el punto de vista intuitivo en la realidad de nuestro entorno. Cuando se afirma que el clima de una región o un país es más húmedo que otro, se está hablando de situaciones climáticas medias. Así, en España, existen dos zonas climáticas que siempre han sido claramente diferenciadas: la España húmeda en el Norte y la seca en el Centro y Sur.  Es decir, que debemos considerar la temperatura global terrestre como un indicador que describe un aspecto de la situación climática del Planeta de una forma muy general. Pero esta descripción es parcial y no exclusiva, ya que existen otros muchos indicadores importantes, y el índice de temperatura media global, aisladamente considerado, es totalmente insuficiente para evaluar la situación climática del Planeta.

Debemos considerar la temperatura global terrestre como un indicador que describe un aspecto de la situación climática del Planeta de una forma muy general. Pero esta descripción es parcial y no exclusiva, ya que existen otros muchos indicadores importantes, y el índice de temperatura media global, aisladamente considerado, es totalmente insuficiente para evaluar la situación climática del Planeta

Una vez aclarados el significado conceptual y la utilidad práctica de la temperatura media global, la siguiente pregunta que debemos formularnos, es: ¿Puede calcularse dicha temperatura con un nivel de fiabilidad y representatividad aceptable? La realidad es que se trata de un cálculo nada sencillo, tanto desde el punto de vista técnico como conceptual, ya que debe hacerse frente a numerosas dificultades. 

En primer lugar, las lecturas de temperatura que deben integrarse en una media global, proceden de diversas fuentes y de diferentes tipos de medidas. En los continentes, se trata de datos procedentes de miles de estaciones meteorológicas, operadas por los servicios meteorológicos nacionales, regionales y locales. Estos servicios utilizan con frecuencia instrumentos y procedimientos de recogida de datos, que difieren según los países y que han evolucionado tecnológicamente en el transcurso del tiempo a diferentes velocidades, lo que incide en la precisión, exactitud y homogeneidad de las medidas.

Por otro lado, la densidad espacial de la distribución geográfica de las estaciones meteorológicas, difiere mucho de una zona a otra del globo, dependiendo fundamentalmente del grado de desarrollo científico y económico de cada país. Además, esa densidad también ha sido muy variable a lo largo del tiempo, ya que ha evolucionado de forma muy distinta en diferentes lugares, aumentando el número de estaciones, especialmente en los países desarrollados. Y, por último, existen numerosas estaciones meteorológicas que, a principios del siglo XX, estaban situadas en zonas rurales, en las afueras de grandes ciudades. Pero, con el paso del tiempo y el crecimiento urbano, estas estaciones han acabado engullidas por la edificación y la urbanización. En estos casos, se habla de las islas de calor, ya que la temperatura en las ciudades es siempre unos pocos grados más alta que en su entorno rural, por lo que la evolución de las series de medidas en este tipo de estaciones tiene un sesgo al alza que debe corregirse.

Por lo que se refiere a las lecturas de temperatura en la superficie del mar, los datos se obtienen a partir de instrumentos embarcados en boyas fijas (últimamente, también sumergibles), en barcos científicos o comerciales y, desde los años 80, también en satélites meteorológicos. En este último caso, la temperatura (sólo la de la superficie) se mide indirectamente, a partir de la radiación emitida, que es registrada por los sensores del satélite. Estos sensores han ido variando en su tecnología con el paso de los años de una generación de satélites a otra, por lo que también es imprescindible la introducción de factores de corrección para homogeneizar los datos.

En resumen: la dificultad principal para calcular la temperatura media global reside en la integración de numerosos datos heterogéneos, provenientes de orígenes múltiples y diferentes, además de cambiantes a lo largo del tiempo. Para resolver estas dificultades, deben utilizarse complejos procedimientos estadísticos, que requieren múltiples correcciones y abundantes ponderaciones para equilibrar la correspondencia entre las diferentes fuentes de información. Como consecuencia, el resultado final es producto de un tratamiento estadístico y, por lo tanto, corresponde a una verdad matemática, no a una medida física. Ante esta situación, podemos legítimamente preguntarnos acerca de la fiabilidad de estos procedimientos y a la representatividad de los resultados obtenidos. Y muy especialmente, la pregunta clave es:  ¿Pueden afectar estos procedimientos, de una forma sustancial, a los diagnósticos que se están realizando sobre la evolución de la temperatura global, sobre el calentamiento del Planeta?

A este respecto, es importante señalar que los procedimientos estadísticos aplicados se apoyan en conceptos matemáticos correctos, admitidos y probados desde hace años. Dichos procedimientos, basados en la teoría de las probabilidades y como se ha mencionado anteriormente, no sólo permiten obtener una cifra del índice de temperatura, sino también del margen de error del valor obtenido. Y ese margen de error, muy variable de un tipo de medidas a otras, es el que suele pasar desapercibido para la opinión pública. Así, se ha calculado que la temperatura media absoluta para el periodo 1961-1990, es de 14°C, con un intervalo de confianza de 0,5°C (entre +13,5 y +14,5ºC, equivalente a un error del 3,6%). En cambio, si se calcula la anomalía de la temperatura en 2010, es decir la desviación en ese año concreto respecto la temperatura media correspondiente al intervalo 1961-1990, se obtiene un valor +0.53°C, con un intervalo de confianza de 0,09°C (entre +0,44 y +0,62ºC, equivalente a un error del 17%). En este segundo caso, porcentualmente, el margen de error es mucho más amplio, casi cinco veces superior con respecto a la estimación anterior, y por lo tanto la fiabilidad del valor es mucho más baja. Así pues, la temperatura media global en 2010 sería de +14,53ªC, solo un poco por encima del intervalo de confianza de la media inicial. En esas condiciones, se podría afirmar que entre el intervalo 1961-1990 y 2010,  el planeta se ha calentado ligeramente, pero es imposible precisar el nivel exacto de ese calentamiento en grados centígrados y, mucho menos, en décimas y centésimas de grado.

Sin embargo, este es el tipo de informaciones con los que, sin mencionar su error potencial, se nos amenaza cotidianamente sobre crisis, emergencias y ebulliciones climáticas (este último y desafortunado término ha sido utilizado recientemente por António Guterres, Secretario General de la ONU). Estas premoniciones ignoran, además, que un incremento de +0,53ºC registrado a lo largo de los 20 años transcurridos entre 1990 y 2010 implica que el planeta se habría calentado como promedio 0,026ºC por año, a un ritmo que, por comparación con la historia previa del Planeta, no justifica ninguna alarma ni puede tener implicaciones catastróficas.

Por otra parte, si se compara la temperatura media global de 2022 (ver Figura 5) con la temperatura media global de hace 32 años, el incremento promedio ha descendido a 0,021°C por año, demostrando que la tendencia puede variar significativamente según el intervalo temporal elegido. En la misma línea, debe recordarse que el ascenso de temperatura también sufrió una pausa entre los años 40 y 80 del pasado siglo, llegándose a registrar cuatro décadas de ligero enfriamiento (ver de nuevo la Figura 5). En aquellos años, en la opinión publicada, se hablaba de la posible tendencia global a una nueva glaciación. Teniendo en cuenta estos datos, utilizar los valores del intervalo 1960-1990 como referencia, para medir el calentamiento subsiguiente, siendo los datos tan poco representativos, pueden considerarse como tendencioso para exagerar el calentamiento real.

¿Cómo se calcula la Temperatura Media Global?

Una vez conocidas las bases conceptuales y el significado indicativo de la temperatura media global, además de las dificultades que entraña su obtención, debemos adentrarnos en los detalles de su cálculo. Y para ello, es inevitable formularse una nueva pregunta: ¿Cómo se puede hablar de temperatura media global del Planeta, cuando sólo se dispone de un número limitado de estaciones meteorológicas y que además están mayoritariamente concentradas en el hemisferio Norte, especialmente en Europa y América del Norte?

¿Cómo se puede hablar de temperatura media global del Planeta, cuando sólo se dispone de un número limitado de estaciones meteorológicas y que además están mayoritariamente concentradas en el hemisferio Norte, especialmente en Europa y América del Norte?

Uno de los aspectos más críticos para estimar de una forma fiable la temperatura planetaria con una precisión (tal y como se está haciendo actualmente) de una décima de grado es la irregular distribución en el globo terrestre de las estaciones meteorológicas. Es cierto que, desde hace unas décadas, se está midiendo de forma continua la temperatura de la superficie de los continentes y océanos desde los satélites. Pero esas mediciones abarcan sólo un período muy corto, de menos de 50 años y sólo representan un periodo con una duración insignificante en comparación con la dilatadísima evolución de la temperatura a lo largo de la historia geológica de la Tierra. El mapa de la Figura 3 muestra la distribución geográfica de unas 26.000 estaciones meteorológicas superficiales del Global Historical Climatology Network (GHCN), donde además se ha representado en colores, el periodo transcurrido desde que iniciaron su actividad, tal y como figura en la leyenda (en negro las que tienen una antigüedad mayor de 200 años y en azul las de instalación más reciente).

Como se puede observar, la distribución es totalmente irregular, y casi dos tercios de las estaciones se encuentran en la zona de clima templado del hemisferio norte, entre las latitudes de 30° y 60°. Aquí se encuentran también las estaciones meteorológicas con los registros más antiguos de medición de temperatura. Debe tenerse en cuenta que tan solo una pequeña minoría (226 estaciones) ya existían cuando se iniciaron los registros sistemáticos de la temperatura, hace unos 150 años. La estación meteorológica de Berlin-Dahlem (Universidad Libre, Alemania) es la más antigua de todas, con datos meteorológicos desde 1719 y registros continuos ininterrumpidos desde 1756.

En cualquier caso, independientemente de las dificultades y limitaciones mencionadas, es necesario disponer de un dato que, aún que sea de forma aproximada, represente la temperatura media global, una climatología planetaria de referencia, y para este fin, se ha definido una rejilla o malla global de observación, con un tamaño de 5º de longitud por 5º de latitud (aproximadamente, unos 500 km x 500 km). Utilizando los datos de temperaturas medias mensuales proporcionados por más de 5.500 estaciones meteorológicas distribuidas alrededor del mundo, se calcula para cada una de ellas la anomalía térmica, es decir, la diferencia entre la temperatura media mensual y el promedio correspondiente a 1961-1990 para ese mismo mes y esa misma estación. Y con estos valores, se calcula la anomalía térmica para cada uno de los cuadrados de la malla, mediante la media de las anomalías obtenidas en las estaciones de observación situadas dentro de su perímetro.

Para todas estas medidas, tanto las anomalías individuales de cada observatorio, como para los valores promedio de cada celda, se calcula el intervalo de confianza de los valores obtenidos, teniendo en cuenta la precisión del termómetro utilizado, la homogeneización de medidas de origen diferente, los posibles sesgos derivados de la presencia de áreas urbanas, y las posibles desviaciones en promedios regionales sobre áreas con cobertura deficiente de observatorios. A modo de ejemplo, en el mapa de la Figura 4 se han representado las anomalías de temperatura correspondientes al mes de diciembre de 2021, de acuerdo con la información proporcionada por www.metoffice.gov.uk. Los colores varían desde el rojo intenso para las anomalías positivas (por encima de la media) máximas hasta el azul para las anomalías mínimas, por debajo de la media para el periodo considerado, es decir el intervalo 1961-1990.

Como se puede observar, la distribución de las cuadrículas con información es muy irregular y heterogénea, existiendo una notable falta de control meteorológico en las áreas oceánicas, especialmente sobre el Ártico y el Antártico. Así mismo, en los continentes, hay grandes zonas sin cubrir, con climatologías muy variadas y diferentes, como ocurre en el desierto del Sahara y la Península Arábiga, buena parte del África Subsahariana. También en América del Sur, sobre una parte importante de la Amazonia junto con zonas de Perú y Ecuador, tampoco se disponen de datos meteorológicos seriados. Esta distribución tan irregular, genera serios problemas para la obtención de resultados representativos, lo que hace extremadamente compleja la determinación del índice de temperatura media global anual de la superficie terrestre, y además con una precisión de décimas de grado. En la Antártida, por ejemplo, tan sólo existen dos docenas de estaciones meteorológicas, que además se encuentran predominantemente en la costa del continente. Y en el Polo Norte, la situación es aún peor, con un número menor de estaciones. Pero todavía más grave es la situación en los océanos, que a pesar de ocupar la mayor superficie del globo, cuentan con un número reducidísimo de observatorios, a pesar de su enorme influencia meteorológica y climática. Y si centramos nuestra atención en España, se dispone tan sólo de cuatro cuadrados de la malla para definir las temperaturas medias y las anomalías de todo el país, sin duda un número muy exiguo e insuficiente para la variada meteorología de nuestro territorio, donde existen zonas con clima atlántico, mediterráneo y continental.

Por lo que respecta a la distribución de valores anómalos, como cabía esperar, en la Figura 4 se observa que hay grandes zonas del mundo desarrollado, que presentan anomalías positivas respecto a la media 1961-1990. Sin embargo, hay otras muchas zonas (de las que, curiosamente, nunca se habla) que ofrecen anomalías negativas de temperatura. Así, en el extremo meridional de África, pese a estar en plena temporada estival durante el mes de enero, presenta una significativa anomalía negativa. Lo mismo puede observarse para el invierno del Hemisferio Norte en la meseta tibetana, al norte de la India, en el norte de América (Alaska y Canadá) y en la franja septentrional de Eurasia.

Una vez obtenidas las anomalías térmicas mensuales para cada uno de los cuadrados de la malla, se calculan dos promedios, uno para las celdas correspondientes al hemisferio norte y otro para el hemisferio sur, que corresponden a las anomalías térmicas mensuales en cada uno de ellos. Y, estos valores, servirán a su vez de base de cálculo para obtener promedios estacionales y anuales. Estas series, que comienzan en 1851 para el Hemisferio Norte y en 1856 para el Hemisferio Sur, son las que se utilizan habitualmente para determinar la evolución de la temperatura del Planeta.

Pero como se puede apreciar por los colores de la Figura 3, la distribución de las estaciones meteorológicas no es sólo irregular desde el punto de vista geográfico y climático, también lo es desde el punto de vista temporal, ya que hay zonas donde tan sólo existen informaciones desde épocas recientes, dificultando la elaboración de series temporales largas. Este problema es especialmente grave en las áreas oceánicas, donde las observaciones por satélite tan sólo cubren las últimas décadas, lo que impide la correcta caracterización de la evolución térmica durante los dos últimos siglos.

Para corregir esta carencia, es cierto que las sofisticadas herramientas estadísticas actualmente disponibles, permiten llegar muy lejos en la simulación de datos ausentes. Pero, no debe olvidarse que los resultados que ofrecen los algoritmos aritméticos para simular la evolución de la temperatura, sólo pueden ser fiables en la medida en que los datos introducidos sean fiables y representativos. Y, además, los parámetros de partida introducidos en estos modelos deben ser completos y correctos. Estos comentarios, deben servir de advertencia para tomar con precaución datos como los representados en la Figura 5 (publicados por la prestigiosa organización californiana Berkeley Earth), que suelen utilizarse habitualmente en los medios de comunicación para ilustrar el calentamiento que está experimentando la Tierra.

En realidad, por las razones esgrimidas en los párrafos anteriores, la información sobre las temperaturas medias globales debe considerarse como un resultado meramente indicativo, sin olvidar (como recomienda el manual de Buenas Prácticas de Laboratorio), que deben tomarse muchas precauciones con la interpretación de los números decimales. En efecto, dichas cifras, pueden tener validez estrictamente aritmética, pero carecer (por una exagerada y aparente precisión) de sentido físico en relación con el parámetro o fenómeno medido.

Así lo manifestó el premio Nobel de Física de 1973, el noruego-canadiense Ivar Giaever, quien formó parte durante un tiempo del International Panel of Climatic Change (IPCC), el grupo de estudio sobre el cambio climático promovido y establecido por la ONU, y del cual se excluyó voluntariamente por desacuerdo con sus métodos de trabajo. Durante el encuentro anual de los premios Nobel, celebrada en 2015 en Lindau (Alemania), Ivar Giaever fue extremamente crítico con el IPCC y puso en duda la fiabilidad de precisar la temperatura media global hasta una décima de grado. Su escepticismo y sus críticas estaban precisamente basados en los problemas antes mencionados: la irregular distribución de las estaciones meteorológicas, y las dificultades para comparar los registros modernos con las medidas de temperatura realizadas a mediados del siglo XIX.

La temperatura del Planeta en tiempos pasados

La metodología descrita en los párrafos anteriores permite conocer la evolución de los parámetros climáticos que ha tenido lugar desde hace unos 150 años, un plazo muy breve, excesivamente corto respecto del conjunto de la historia climática del Planeta. Para poder establecer una comparación entre los acontecimientos climáticos actuales y los que han ocurrido en el pasado, remontándose hasta las etapas más antiguas del desarrollo de la atmósfera de la Tierra, la Geología ha desarrollado diversos métodos basados en las huellas que las variaciones que los parámetros del clima han dejado en los medios naturales. Así, se han elaborado técnicas basadas en la perforación de sondeos para extraer testigos de estos archivos naturales del clima en los continentes (en los hielos polares, los sedimentos lacustres, los suelos, las estalagmitas y estalactitas, los troncos de árboles, etc.), así como en el fondo de los océanos para aprovechar la información proporcionada por corales, sedimentos y fósiles. A todos estos métodos indirectos, se les conoce habitualmente como proxies, vocablo inglés que significa apoderado o representante.

El análisis detallado, cada vez más preciso y riguroso gracias al desarrollo tecnológico, de ciertas características biológicas, químicas o físicas de los testigos mencionados puede correlacionarse cuantitativamente con las variaciones de la temperatura, además de otros parámetros relacionados con el clima como son la pluviosidad o la salinidad del agua del mar. Estas correlaciones son posibles, asumiendo que las leyes físicas y químicas que rigen actualmente la naturaleza, son también válidas para los tiempos pasados, como postuló en su día Charles Lyell, considerado el padre de la geología moderna al enunciar el Principio del Actualismo geológico. Por su interés, y porque constituye el método esencial utilizado para la determinación de las condiciones climáticas en tiempos muy antiguos, se describirá a continuación la metodología basada en los isótopos de oxígeno.

Como es bien conocido, muchos de los elementos que integran la Tabla Periódica pueden presentarse bajo diferentes formas debido a la presencia, en sus átomos, de diferente numero de neutrones. Las otras partículas elementales (protones y electrones) se presentan siempre en el número correcto y definen al elemento químico. Así, en función del número de neutrones presentes, los átomos de un elemento adoptan diferentes formas. Son una especie de mutantes conocidos como isótopos, con características físicas, especialmente su peso atómico, algo diferentes. Gracias a esas propiedades físicas, puede llegar a conocerse que porcentaje de cada uno de los isótopos de un elemento químico está presente en una determinada sustancia.

Uno de los materiales más abundantes de la naturaleza es el agua, presente en forma de vapor, de líquido o de hielo, constituida por hidrógeno y por oxígeno, que presentan diferentes isótopos. En el caso del Hidrógeno, además del común, existen el Deuterio y Tritio, mientras que el átomo de Oxígeno presenta otros tres isótopos conocidos como ¹⁶O (el oxígeno común), el ¹⁷O y el ¹⁸O, atendiendo a su peso atómico. Por eso, la molécula de agua, la conocida por la famosa fórmula de H₂O, puede tener pesos diferentes en función de los isótopos de hidrógeno y de oxígeno que incorporen a su estructura.

Por otra parte, como se puede apreciar en le Figura 6, se ha comprobado que el vapor de agua, formado en la superficie de los océanos, por comparación con la composición del agua del mar, se encuentra empobrecido en las moléculas constituidas por isótopos pesados. Además, en las regiones templadas y polares, el proceso de enfriamiento de las masas de aire y la correspondiente condensación del vapor de agua, lleva asociada otra perdida de los isótopos pesados. Existe, por tanto, una relación estrecha entre la temperatura del aire y el cociente entre las formas ligeras y pesadas de las moléculas de agua presentes en las precipitaciones, de forma que cuanto más frío sea el aire las precipitaciones se encontrarán más empobrecidas en las formas pesadas de las moléculas de agua.

Y es precisamente esa relación isotópica la que constituye un termómetro proxy, que permite estimar las variaciones pasadas de la temperatura, gracias a la medida de estos cocientes isotópicos en el agua de precipitaciones antiguas, directamente conservada en el hielo de los casquetes glaciares, o indirectamente preservada en archivos geológicos como la celulosa de los anillos de los árboles o la calcita (el carbonato cálcico, que incorpora en su estructura los isótopos pesados de oxígeno), presente en las estalactitas, los sedimentos de los lagos o el caparazón de algunos fósiles.

La comparación entre los datos isotópicos proporcionados por registros geológicos correspondientes a periodos históricos, cuya evolución térmica es conocida mediante otros métodos (ver Figura 7), como por ejemplo las etapas cálidas coetáneas con el Imperio Romano o la Edad Media, o el periodo frío conocido como Pequeña Edad del Hielo, posterior al Renacimiento, han permitido verificar y comprobar el método, validando tanto sus resultados como sus posibilidades de extrapolación a periodos más antiguos. Esta metodología ha permitido reconstruir la evolución térmica del Planeta desde hace cientos de millones de años, tal y como está representada en la Figura 8, donde debe tenerse en cuenta que la escala del eje de abscisas (horizontal) no es uniforme, variando la duración temporal de los intervalos de tiempo representados.

De este modo la Geología y la Paleoclimatología han permitido conocer los cambios climáticos que han tenido lugar en tiempos pasados, y comprender la forma en que el clima se comporta ante determinados procesos geológicos (como las etapas de intensa actividad volcánica) o variaciones cósmicas que influyen en la radiación solar que llega a la Tierra. Gracias a estas informaciones, se ha podido verificar que el sistema climático terrestre ha registrado espontáneamente inestabilidades importantes, muy rápidas, pero también que el Planeta posee mecanismos de autorregulación con capacidad para equilibrarlas posteriormente. Y todo este bagaje de conocimientos, proporciona una base de conocimientos esencial para la correcta interpretación de la situación climática actual y de las tendencias del clima hacia el futuro.

En relación con la evolución térmica del Planeta reflejada en la Figura 8 (con la escala logarítmica del tiempo en el eje X) hay cuatro hechos que merecen ser destacados. En primer lugar, puede apreciarse como el mundo está sometido a un largo proceso de enfriamiento desde hace unos 50 millones de años, desde el inicio del Eoceno, al principio de la Era Terciaria o Cenozoica. En segundo lugar que, durante el último millón de años (tramo azul de la gráfica, a la derecha), ha habido una decena de ciclos de calentamiento y enfriamiento similares al actual, durante alguno de los cuales se han alcanzado temperaturas más elevadas que las que medimos hoy en día. En tercer lugar, se observa también que las temperaturas que hoy experimenta el Planeta son de las más bajas registradas desde del período Carbonífero, hace unos 300 millones de años. Y por último, en cuarto lugar, la gráfica también permite apreciar como la ciclicidad climática es la norma, y no la excepción, en la historia de la Tierra. Porque, como bien sabemos los geólogos, si algo ha faltado en el Planeta desde su origen, es estabilidad climática.

La ciclicidad climática es la norma, y no la excepción, en la historia de la Tierra. Porque, como bien sabemos los geólogos, si algo ha faltado en el Planeta desde su origen, es estabilidad climática

Reflexiones finales

De lo anteriormente expuesto, puede concluirse que la temperatura media global, a la que tanta importancia se le atribuye en todas las informaciones relativas al cambio climático, no es más que una construcción matemática y estadística, realizada mediante un cálculo, y no una observación o medida directa. Dicho cálculo se realiza a partir de numerosos datos heterogéneamente distribuidos por el planeta, medidos con instrumentos muy diversos y cuya homogeneización requiere ajustes estadísticos muy complejos. Por eso, teniendo en cuenta la propia naturaleza del resultado obtenido, obtener conclusiones de sus cifras decimales es cuanto menos muy arriesgado, sobre todo, si se tiene en cuenta la capacidad de manipulación implícita en los tratamientos estadísticos.

Como se puede apreciar en la Figura 5, es innegable que existe una tendencia ascendente desde 1980 hasta la actualidad, aunque tampoco puede negarse que durante la última década, entre 2014 y 2022, se aprecia una estabilización de las temperaturas. Desde el punto de vista estrictamente numérico, durante los últimos treinta años (1993-2022), la temperatura media global ha subido unos 0,9ºC, a un promedio de 0,024ºC por año. Ese promedio disminuye hasta los 0,017°C por año, si consideramos tan sólo los últimos 20 años (2003-2022). En cualquier caso, se trata de valores tan pequeños, que entran dentro del rango de error de la propia medida, de los modelos informáticos aplicados y de los cálculos estadísticos realizados.

A pesar de esta inevitable incertidumbre sobre la validez, precisión o exactitud del resultado numérico obtenido, debe reconocerse la utilidad y la necesidad de ese índice de temperatura media global. En efecto, su disponibilidad es imprescindible para demostrar que desde la Pequeña Edad de Hielo, existe una evolución climática positiva, y que como consecuencia de la misma, el mundo está en un proceso de calentamiento. Pero, al mismo tiempo, deben tomarse todas las precauciones antes de utilizarlo como un índice cuantitativo, tomándolo como base para afirmar que el mundo se ha calentado un determinado número de décimas de grado. Y muy especialmente, evitar su uso como base para diagnosticar situaciones climáticas catastróficas que requieren la adopción de medidas excepcionales que afectan al conjunto de la Humanidad. Por el momento, con la tecnología actualmente disponible, debemos considerar las informaciones relativas a la temperatura media del planeta como un indicador, un resultado que nos permite conocer la evolución del clima, pero no como un valor absoluto que represente con fiabilidad dicha temperatura media global.

Por las mismas razones y con mayores motivos, lo mismo se puede decir, utilizando idénticos argumentos, sobre la fiabilidad de los valores de la temperatura media del Planeta en tiempos pasados. Si no podemos garantizar la fiabilidad de los datos en los tiempos actuales, con numerosas observaciones simultáneas en miles de observatorios, ¿Cómo establecer la situación térmica de la Tierra a partir de observaciones de proxies, mucho más dispersos tanto en el espacio como en el tiempo? Evidentemente, es imposible obtener con precisión ese tipo de medida, ya que la mayor parte de los registros paleoclimáticos aportan informaciones locales, relativas al clima del emplazamiento o lugar de medida, como si se tratase de datos proporcionados por un único observatorio meteorológico. Sin embargo, diferentes parámetros medidos en un mismo testigo y diferentes testigos de una misma región, pueden combinarse e integrarse posteriormente en bases de datos globales, y mediante la aplicación de los mismos métodos estadísticos anteriormente descritos, estimar de forma cualitativa las variaciones climáticas a gran escala acaecidas a lo largo de la historia del Planeta.

Y ese conocimiento nos permite comprobar, como puede deducirse de la comparación entre las Figuras 5, 7 y 8, que como consecuencia de los cambios climáticos experimentados por la Tierra desde hace cientos de millones de años, se han registrado temperaturas mucho más extremas que las actuales. Por lo tanto, la presente situación climática del Planeta no puede ni debe considerarse excepcional ni preocupante, sino todo lo contrario, ya que forma parte de la más absoluta normalidad.

La temperatura media del planeta ¿está indicando realmente lo que pasa?
Por José Antonio Sáenz de Santa María Benedet, Enrique Ortega Gironés y Stefan Uhlig