El Albedo de nuestro planeta está cambiando

El albedo es de gran importancia para el calentamiento de la Tierra y el clima global. El albedo nos dice, que porcentaje de la la radiación solar es reflejado directamente de vuelta al espacio, previniendo que la Tierra absorba toda su energía. Esta fracción está alrededor del 30%. Los cambios en el paisaje y en el clima de la Tierra pueden llevar a cambios en el albedo, que tendrían un impacto en el presupuesto de la radiación de la Tierra y por lo tanto llevarían a un calentamiento o enfriamiento en la superficie terrestre.
  

Este efecto es de particular relevancia en tres casos:
 

1) Cuando la cubierta de las nubes cambia, el albedo cambia también. Los cambios en la cubierta de las nubes es muy difícil de moldear. Esta es la razón principal para la incertidumbre en estimaciones del clima futuro.
  

2) La pérdida de hielo marino en el Océano Artico tiene un efecto regional importante. Aquí, una superficie con una reflexión alta (hielo) es reemplazada por una superficie con albedo bajo (aguas del océano). La consecuencia es una recepción de energía claramente aumentada, llevando regionalmente a un calentamiento más fuerte que el esperado para el resto del mundo.
  

3) Por último, la pérdida de bosques y la extensión paralela de la tierra utilizada para la agricultura y el pasto lleva a un incremento del albedo, ya que los terrenos usados para la agricultura son más brillantes que los bosques. Esta contribución a un enfriamiento de la Tierra puede sin embargo no compensar otros aspectos desventajosos de la pérdida, en particular de selva tropical: el aumento en CO₂ atmosférico y la pérdida de la biodiversidad.
 

 
Bases: cubierta de nubes y aerosoles
 

En cuanto a 1: Los observadores del clima han estimado la cubierta de nube del cielo desde hace muchas décadas. Las notas de estas observaciones son más seguras y coherentes para el análisis de la tendencia, que los sistemas automatizados introducidos en Estados Unidos y Canadá.

Sin embargo: La desviación de la cubierta de nube a largo plazo (anomalía) no muestra ninguna tendencia antigua. También los programas satelitales, que son corridos parcialmente desde 1983 sin interrupción, no muestran una tendencia globalmente significativa.
  

Los cambios pueden ser observados en el flujo de radiación medido por el satélite en la cima de la atmósfera. El gráfico muestra los resultados para las latitudes (20°N tropicales a 20°S) en donde el flujo de radiación es más intensivo.
 

La figura presenta (en rojo) la radiación de onda larga que emitida por la Tierra, que aumentó cerca de 0,7 W/m² en el período 1985 a 1999. La radiación de onda corta reflejada por el sistema de la Tierra debido a su albedo es mostrada en azul claro. La señal más llamativa es la reflexión aumentada de la radiación de onda corta debido a la erupción de Mt. Pinatubo en 1991, llevando a un enfriamiento de más de un año. Sin embargo, la tendencia de la reflexión  a largo plazo esta disminuyendo. A fines del período se han reflejado cerca de 2,1 W/m² menos. Esto significa que la Tierra tomó más energía en las latitudes tropicales. Los datos del satélite muestran para el mismo período una disminución en la cobierta de nube tropical, lo cual podría ser una explicación para las conclusiones.
 

Tales estudios muestran que los objetivos de las investigaciones de la cubierta de nubes es formar la imagen completa de este enigmático rompecabezas. Pero sólo la inclusión de medidas de las próximas dos a tres décadas puede permitir concluir en tendencias globales.

Además del efecto de nube existe también el efecto directo de aerosol, en particular en las latitudes medias del hemisferio norte. Este efecto, causado por la contaminación atmosférica, es a menudo llamado "oscurecimiento global" (ver texto para clases), pero en realidad es sólo un efecto regional. La mayoría de las partículas en el aire reflejan la luz del sol y aumentan el albedo. Esto es particularmente cierto para partículas de sulfato que son formadas del bióxido de azufre. Estimamos que estos efectos de aerosol, globalmente resumidos, contribuyen al presupuesto de la radiación de la Tierra con cerca de -0.5 W/m² (±0.4 W/m²) del enfriamiento desde 1750.
 

La pérdida de hielo y áreas cubiertas de nieve, en el Artico en particular. 
 

En cuanto a 2: Parece ser general, que la cobertura global de nieve disminuye. Sin embargo, la variación y los cambios de un año a otro y de región a región son grandes. La variación es más fuerte en el otoño y el verano, cuando la cobertura total de la nieve es baja.
 

La decreciente cubierta de nieve promovería el calentamiento climático así como una disminución en el hielo marino, en particular en el Océano Artico. La extensión de hielo marino es observada por satélites desde principios de 1970 con una incertidumbre de típicamente 5%.

 Para la región polar del sur casi no se observan cambios, pero en el Artico hay una desviación clara del promedio a largo plazo. La pérdida de hielo marino está en la gama de cerca de 2,7% por década sobre los últimos 30 años.
 

La dramática tendencia en el Océano Artico llega a ser más obvia si miramos el acuaplano del área de hielo en el verano. Esta área ha disminuido alrededor de 7,4% por década. Con base en esta tendencia podemos concluir que en unas pocas décadas el Océano Artico será libre de hielo en el verano. Esto significa la extinción del oso polar, que es especializado en la caza de focas en los hoyos en el hielo.
 

Photo:
Heather Crawford
sxc

La deforestación y agricultura cambian la cara de la Tierra

En los bosques, la estructura del techo de las hojas ayuda a tomar la luz más eficientemente. La diferencia a una Tierra sin bosques es aún más pronunciada, que cuando el paisaje es cubierto por la nieve, porque el bosque existen mayores factores para la reflexión.
  

La deforestación ha llevado a un cambio en el forzamiento radiactivo de la Tierra de aproximadamente -0.2 W/m² (± 0.2 W/m²) desde 1750. La pérdida del bosque aumentó el albedo de la Tierra. Las incertidumbres más grandes están en una clasificación clara de tipos de paisajes anteriores y actuales. Ellos son estimados de forma distinta en estudios diferentes. Para tierras de cultivo se pueden asumir diferentes albedos dependiendo del crecimiento de las cosechas. Una estimación del efecto es más fácil para el pasto.
  

Por otro lado las influencias humanas hacen que la superficie de la Tierra sea también más oscura. El hollín en el hielo y la nieve, dirige globalmente una disminución importante del albedo. El hollín hace que la nieve y el hielo también se fundan más rápido. Las partículas emitidas por ejemplo por coches y áreas industrializadas pueden ser transportadas sobre distancias grandes. En el hemisferio norte nosotros los encontramos aún en glaciares y hielo marino al norte del Círculo Polar. Aquí el albedo puede disminuir hasta 1%. El forzamiento radiactivo resultante está en la gama de 0,1 W/m² (±0.1 W/m²). Esto contrarresta el enfriamiento generado por la utilización de la tierra por un calentamiento de la mitad de esta cantidad.
 

Texto: Dr. Elmar Uherek (MPI - Chemistry Mainz)
Traducción: Leticia Reyes
Revisor científico y corrector linguístico : Dr. Juan Carlos Ortiz Royero (Universidad del Norte / Baranquilla, Colombia)