Recursos fósiles no convencionales: ¿superando los límites de irresponsabilidad, egoísmo y especulación climáticas?

A lo largo del próximo año (2014), al ritmo actual de emisiones (del orden de 10 GtC/año), ya habremos superado el límite (400 GtC) de emisiones de carbono acumuladas (durante la era industrial )  procedentes de combustibles fósiles que nos podemos permitir si queremos mantener el sistema climático dentro del rango en el cual ha permanecido a lo largo del Holoceno, época geológica en la que se han desarrollado y se encuentran adaptadas  la especie humana y sus sistemas social y económico, así como la mayoría de especies que actualmente habitan la Tierra.

Así de contundentes son las conclusiones del reciente artículo de James Hansen y otros 17 colegas que comentábamos en un post anterior. Notar que el artículo habla de un límite de 500 GtC de emisiones acumuladas procedentes de combustibles fósiles, pero esta cifra va ligada a la hipótesis de que se realice una reforestación masiva equivalente a la fijación de 100 GtC en la biosfera y el suelo, lo cual parece MUY alejado del contexto actual en el que seguimos deforestando a un ritmo de 1 GtC/año.

En este contexto, ciertamente no parece que plantearse la explotación de reservas de combustibles fósiles ADICIONALES sea en absoluto lo más inteligente ni adecuado desde la perspectiva del conjunto de la sociedad, sino más bien otro movimiento especulador de aquellos que juegan con los recursos ajenos.

Desde la perspectiva social, todos los esfuerzos y recursos deberían estar alineándose para establecer una rápida transición hacia la descarbonización de nuestros sistemas energético y económico.

Pero la realidad es, bien lejos de esta situación, que el grueso de los recursos, movilizados por los mismos intereses que nos han conducido a la situación actual de casi-colapso climático, se alinean con la explotación de recursos fósiles adicionales, los denominados combustibles fósiles no convencionales (gas de esquisto - shale gas y arenas bituminosas - oil sands), cuyo destino final en el contexto de desarrollo especulativo actual será incrementar la cantidad de carbono fósil liberado a la atmósfera, porque supongo que todos tenemos claro que si se explotan estos recursos es para quemarlos, que es lo que permitirá amortizar las inversiones especulativas realizadas para su extracción.

En efecto, un breve recorrido por noticias energéticas actuales no dejan demasiado lugar para las dudas de hacia donde se están alineando los recursos:

•   ‘El gransalto de Estados Unidos hacia la independencia energética’, 20/12/2013
•  ‘Sand oils in Alberta (Canada)’
•  ‘South Africa to IssueShale-Gas Permits in First Quarter of 2014’, 23/10/2013
• ‘Reino Unido‘ofrece’ el 64% de su territorio al ‘fracking’’, 18/12/2013
• ‘Shell, Sinopec drilling forshale gas in central China’, 14/11/2013
•  ‘Shale oil boom fuelArgentina's dreams’, 3/10/2013
• ‘México debeapostar por producción de gas shale’, 16/12/2013

Y si echamos un vistazo (Figura-1) a las reservas y recursos recuperables de los distintos combustibles fósiles, convencionales y no convencionales, en términos de sus correspondientes emisiones de carbono a la atmósfera, y los comparamos con las emisiones acumuladas hasta el año 2012 asociadas al uso de combustibles fósiles (384 GtC), rápidamente podemos ver la enorme irresponsabilidad que supone el explotar los combustibles no convencionales.

En efecto, si 400 GtC es el límite de emisiones acumuladas de carbono que nos podemos permitir para no sacar el sistema climático del contexto en el que ha evolucionado durante el Holoceno y que nos permite tener garantías de que no se desencadenarán procesos climáticos irreversibles de realimentación lenta que modificarían radicalmente las condiciones del planta Tierra, embarcarse en la explotación de los combustibles fósiles no convencionales equivale a desencadenar un proceso en el que las emisiones potenciales podrían llegar a superar las 26000 GtC (algunas de las estimaciones sobre el recursos recuperable de shale gas llegan a alcanzar las 15000 GtC), un valor más de 65 veces superior al límite máximo que nos podemos permitir, lo cual, a la vista de lo que ya conocemos sobre el sistema climático constituye un acto de egoísmo e irresponsabilidad extremo.

Figura-1: Estimación de reservas (rentables de extraer a los precios actuales) y recursos (potencialmente recuperables con precios mayores de la energía y/o tecnologías de extracción más avanzadas) mundiales de recursos fósiles, convencionales (petróleo, gas natural, carbón) y no convencionales (arenas bituminosas – oil sands y gas de esquisto – shale gas), en términos de las correspondientes emisiones de carbono a la atmósfera asociadas a su uso, y comparadas con las emisiones hasta la fecha (color violeta) de los recursos fósiles convencionales. Referencia: ‘Assessing ‘‘DangerousClimate Change’’: Required Reduction of Carbon Emissions to Protect YoungPeople, Future Generations and Nature’, Hansen J. et al., 12/2013

Al comparar en la Figura-1 las emisiones fósiles de combustibles convencionales ya realizadas hasta el año 2012 (barras violeta) con las emisiones potenciales si nos embarcamos en la explotación de los combustibles fósiles no convencionales, vemos que las emisiones ya materializadas constituyen tan solo un 1.4% de  las emisiones potenciales si dejamos que el especulativo sistema económico actual se asiente en la senda de explotación de los combustibles fósiles no convencionales.

En este contexto, y teniendo en cuenta que las emisiones fósiles materializadas hasta la fecha ya han llevado al sistema climático hasta el límite de lo tolerable antes de desencadenar impactos irreversibles que modifiquen radicalmente las condiciones en el planeta Tierra, resulta evidente que la crisis hacia a que vamos de cabeza (si no articulamos muy rápidamente la transición hacia la descarbonización), no es una crisis de peak (es decir, de alcanzar un pico en producción de combustibles fósiles que produzca una divergencia entre las curvas de producción y de demanda), como algun@s  no han dejado de augurar insistentemente, sino una crisis climática de consecuencias devastadoras cuyos efectos se van a prolongar en el tiempo durante milenios, y que van a poner en jaque (mate) a la humanidad y resto de especies que actualmente habitan el planeta Tierra: Vamos, que tanto la actual crisis económico-financiera como el eventual peak-oil (si tuviera ocasión de materializarse),  palidecen al lado de la crisis climática que vamos camino de desencadenar si no empezamos a actuar inmediatamente de forma responsable en materializar la transición hacia una economía libre de carbono.

Otro elemento muy importante en el que conviene que fijemos nuestra atención en la Figura-1 son las reservas y recursos de carbón, que alanzan valores del orden de 800 GtC y 10000 GtC respectivamente. Por tanto, incluso descartando el aprovechamiento de los recursos fósiles no convencionales, si no procedemos a descarbonizar urgentemente nuestra economía (combustibles líquidos equivalentes a los que actualmente obtenemos del petróleo también se pueden obtener a partir del carbón, con una huella de carbono superior), desencadenaremos la crisis climática.

En este contexto, cabe preguntarse si los combustibles fósiles no convencionales podrían desempeñar algún papel positivo en el proceso de transición, dado que en algunos casos las emisiones equivalentes de la unidad de energía útil proporcionada pueden ser inferiores a las correspondientes en caso de obtener esa energía útil a partir del carbón. Para que pudiéramos considerar esta opción, deben darse, a mi entender, varias condiciones:

•  La existencia de un control social directo sobre la explotación de los combustibles fósiles no convencionales, a fin de evitar que los procesos especulativos en los que actualmente se apoya nuestro sistema económico conduzcan a la eventual liberación en el sistema climático el total de carbón correspondiente a las reservas o recursos disponibles. Y cuando hablo de control social me refiero a un control social extendido que también supere la actual inmadurez del sistema social para capturar los intereses del conjunto de la sociedad actual y futura: En efecto, la liberación de estas cantidades de carbono en el sistema atmosférico tendría consecuencias de muy gran calado sobre las posibilidades e impactos que tendrían las futuras generaciones, pues sus efectos se prolongarían durante milenios, y por tanto la sociedad actual no está moralmente capacitada para decidir unilateralmente sobre la conveniencia o modo de explotar estos recursos, y es menester incorporar en el proceso de decisión y control los intereses de las sociedades futuras. Este control social debería garantizar que la explotación de los recursos fósiles no convencionales tuviera un impacto neto positivo sobre el proceso de transición, atenuando por tanto las emisiones acumuladas hasta completar dicha transición. Esto, entre otras cosas, implica que el coste económico  por unidad de energía útil proporcionada por estos recursos fósiles no renovables sería significativamente superior al obtenido por el actual sistema económico especulativo que externaliza todas estas consideraciones, puesto que la producción de unidades de energía útil se encontraría intrínsecamente limitada por debajo de la máxima producción para una inversión dada en explotación del recurso.
• Emisiones de carbono por unidad de energía útil significativamente inferiores a las de los recursos fósiles convencionales, teniendo en cuenta el conjunto del ciclo de vida de la producción de los combustibles fósiles no convencionales. Es de resaltar la relativa opacidad con la que normalmente se manejan las emisiones equivalentes de los combustibles fósiles no convencionales al no incorporar el conjunto de su ciclo de vida: las emisiones por unidad de energía útil del shale gas y de las oil sands no son las del gas natural o petróleo respectivamente, sino superiores, como consecuencia del resto de emisiones en las que es necesario incurrir para obtener estos combustibles más allí de las correspondientes a quemar el producto final.
• La inexistencia de otros impactos adicionales asociados a los procedimientos de extracción de los combustibles fósiles no convencionales (contaminación de acuíferos, producción de actividad sísmica,…).

Varias de estas condiciones están actualmente muy lejos de estar establecidas, y por tanto en mi opinión la sociedad no debería permitir que se desencadenara la explotación de los combustibles fósiles no convencionales en el contexto especulativo actual.

E incluso si estas condiciones se dieran, sería preciso llevar un paso más allí las consideraciones de justicia social para enmarcar el contexto en el que los combustibles fósiles no convencionales deberían explotarse. 

En efecto, la responsabilidad social de la situación límite hasta la que hemos conducido al sistema climático, es decir, de las emisiones acumuladas  ya materializadas de 384 GtC hasta el 2012, que dejaban un colchón de tan solo 16 GtC adicionales para alcanzar el límite de 400 GtC (que a un ritmo de prácticamente 10 GtC/año alcanzaríamos ya a mediados del año 2014), se reparte de forma MUY dispar entre los distintos países. Las Figuras-2 y 3 recogen los balances de emisiones acumuladas hasta el año 2012, tanto en términos absolutos como per cápita, y nos muestran de forma MUY clara cuál es la asignación de responsabilidades de haber conducido al sistema climático hasta la condición límite actual, y por tanto dónde debería encontrarse también concentrada la responsabilidad de guiar y liderar el camino de la transición hacia un sistema energético y económico descarbonizados.

Observando estos resultados, y en concreto la Figura-3 que detalla las emisiones acumuladas per cápita, realmente resulta difícil de entender que países como EEUU o Canadá se encuentren actualmente (¡a finales del año 2013!) liderando la explotación de los combustibles fósiles no convencionales, y que países como los de la UE (y especialmente España) sigan escabullendo de forma escandalosa sus responsabilidades para guiar y facilitar el camino de la transición hacia economías y sistemas energéticos libres de carbono.

Figura-2: Emisiones de carbono acumuladas absolutas en el periodo 1751 – 2012  por países/ regiones. Referencia: ‘Assessing ‘‘Dangerous Climate Change’’: Required Reduction of Carbon Emissionsto Protect Young People, Future Generations and Nature’, Hansen J. et al., 12/2013

Figura-3: Emisiones de carbono acumuladas per cápita en el periodo 1751 – 2012  por países/ regiones. Referencia: ‘Assessing ‘‘Dangerous Climate Change’’: Required Reduction of Carbon Emissionsto Protect Young People, Future Generations and Nature’, Hansen J. et al., 12/2013

Realmente resulta alucinante el estado de inmadurez implícito en el hecho de que todavía hoy, ya casi en el 2014, no tengamos ningún pudor en asignar en exclusiva los beneficios económicos correspondientes a la explotación de los recursos fósiles existentes en un país, mientras nos escabullimos por completo de las correspondientes responsabilidades sobre el sistema climático global asociadas al uso de estos combustibles fósiles.

La incorporación de un mínimo de criterios de justicia social al uso de los combustibles fósiles no convencionales (bajo las condiciones anteriormente mencionadas que justifiquen su uso), probablemente conduciría a un reparto de la cantidad de recurso que podamos permitirnos explotar (para mantenernos dentro de los límites del sistema climático), de forma inversamente proporcional a las responsabilidades contraídas hasta la fecha (reflejadas en la Figura-3).

Pero a la vista de la absoluta incapacidad demostrada hasta la fecha por nuestros sistemas económico, social y político para materializar estas mínimas consideraciones de justicia social, junto al escaso colchón de emisiones fósiles (convencionales o no) permisibles para acotar el impacto sobre el sistema climático, sinceramente creo que la única opción es renunciar por completo al uso de los combustibles fósiles no convencionales y concentrar nuestra limitada capacidad de gestión competente en materializar la transición hacia la descarbonización. 

Y por lo que respecta a los países que lideran el ranking de responsabilidad en las emisiones acumuladas hasta la fecha (Figura-3), la reparación parcial de la fuerte responsabilidad social contraída, debería hacer que desde hace ya algunas décadas se hubieran concentrado exclusivamente en construir, viabilizar y ejemplificar la transición hacia sistemas económicos y energéticos totalmente decarbonizados, de tal forma que esta transición fuera directamente asumible por el resto de países. Pero no: Totalmente en contra de esto, los ‘lideres’ del ranking de la Figura-3 siguen empeñados en incrementar su huella de irresponsabilidad social hasta hacer que esta supere el tamaño del propio Planeta:

• Volcándose codiciosamente en los combustibles fósiles no convencionales, y transmitiendo por tanto la señal al resto de países de que ese es el camino a seguir: Planteamiento especulativo que conducirá a la eventual liberación a la atmósfera del total de carbono correspondiente a las reservas disponibles.
• Ralentizando (y en algunos casos escandalosos como el de España, directamente entorpeciendo)  el desarrollo de las energías renovables que junto al despliegue del potencial de eficiencia e inteligencia constituyen la opción más viable y directa para materializar la transición (Energía 3.0), con el correspondiente impacto, tanto directo como indirecto, en el asentamiento y crecimiento de esta opción en el resto de países.

Y las sociedades de estos países líderes en el ranking de emisiones acumuladas (Figura-3), siguen permitiendo a sus sistemas económico y político que continúen profundizando  en esta egoísta y especulativa irresponsabilidad social… ¿vamos a permitir que esto vaya más allí del 2013?

Cambio climático y sequía

Hay pocos eventos climáticos extremos que sean económica y ecológicamente tan disruptivos como las sequías.

A pesar de ello la información relativa a la proyección de la evolución esperada de las sequías con el cambio climático bajo distintos escenarios de emisiones no suele presentarse de forma demasiado directa y clara.

Probablemente el motivo es la elevada incertidumbre que está asociada a la previsión de este fenómeno climático (y en general a la mayoría de elementos del ciclo hidrológico) con los modelos climáticos actuales, y a la necesidad histórica de mantener el nivel de ruido relacionado con las previsiones climáticas en un nivel mínimo, de tal forma que se pueda ir avanzando en el consenso sobre los principales aspectos del cambio climático.

De hecho, la sequía o ausencia de ella, son fenómenos tan notables y sometidos a ciclos de relativamente corta duración en la escala humana, que fácilmente la percepción pública pierde de vista o resta valor a las tendencias a medio plazo en aras de los últimos episodios experimentados: ¿Cuántas veces habremos ya oído cuestionar el cambio climático después de una estación con elevadas lluvias o nevadas?

Además, hay que tener en cuenta que un resultado sobre el que hay consenso sobre el cambio climático, es que a nivel global, éste va a suponer un incremento de las precipitaciones: En un mundo más caliente cabe esperar una mayor cantidad de precipitación a nivel global, simplemente porque la cantidad de agua que puede contener el aire aumenta con su temperatura. Este incremento de las precipitaciones no es necesariamente algo bueno, incluso para las zonas en que se produzcan, pues también cabe esperar y hay consenso sobre el hecho de que se incrementarán los episodios de precipitaciones intensas y violentas. Pero a primera vista parece que esta mayor precipitación a nivel global entra en contradicción con el incremento de los episodios de sequía: nada más lejos de la realidad, pero la aparente contradicción se presta a la crítica fácil.

En estas condiciones no debe extrañarnos que tanto el IPCC como conocidos científicos climáticos se anden con pies de plomo al tratar el tema de la evolución de las sequías, pues de lo contrario se convierten en un blanco muy fácil para negacionistas y para colectivos o personas con otras agendas particulares no alineadas con el interés del conjunto de la sociedad.

Pero a pesar de la incertidumbre de los modelos climáticos, después de estos últimos 30 años de esfuerzo en afinar las previsiones de la evolución del sistema climático, sí que disponemos ya de suficiente información consistente como para saber que el problema que puede ocasionar la evolución de las sequías con el cambio climático puede ser MUY grande. Y en este contexto creo que simplemente es una irresponsabilidad el no prestar a la información disponible la atención que se merece, y el no incorporarla en los procesos de toma de decisiones.

Pero antes de seguir, ¿qué es lo que se entiende por sequía?

Una sequía es un evento climático extremo recurrente caracterizado por una precipitación (o balance neto de aporte de agua al suelo, según se hable de sequía meteorológica o de sequía agrícola) por debajo de lo normal en ese emplazamiento. Por tanto, el primer elemento que debemos tener claro es el hecho de que las sequías son relativas a las condiciones ‘normales’ de cada emplazamiento.

También es importante diferenciar la sequía del estrés hídrico. Los índices de estrés hídrico surgen principalmente al relacionar la disponibilidad de recurso hídrico con las necesidades de agua para las personas que viven en un emplazamiento determinado, a menudo definido en base a la cantidad de agua dulce renovable disponible per cápita, si bien hay otros indicadores de estrés hídrico basados en el cociente entre el uso y disponibilidad de agua potable. El estrés hídrico no está directamente relacionado con la sequía, pues incorpora otras variables como la población, otros recursos hídricos distintos a la precipitación, y los usos del agua locales. Sin embargo, en un emplazamiento con una población y usos del agua dados, el incremento de la sequía la acerca hacia el estrés hídrico o profundiza las condiciones de estrés hídrico.

En este sentido, entre las regiones más sensibles al cambio climático se encuentran aquellas que en la actualidad ya están cercanas o dentro de zona de estrés hídrico, pues resulta que a menudo es precisamente en estas zonas donde más se intensificará la sequía con el cambio climático…

La Figura-1 reproduce los resultados de la previsión de la evolución de distintas variables del ciclo hidrológico para el promedio de los resultados de los modelos climáticos que se han empleado para el AR5 del IPCC, presentados a final de septiembre del 2013. Estos resultados se corresponden al escenario de emisiones RCP8.5, que es el escenario que mejor representa la evolución tendencial de emisiones correspondientes a la trayectoria que llevamos hasta ahora.

El mapa superior izquierdo representa la distribución de la precipitación media anual a nivel planetario. Como puede observarse, hay muchas zonas del planeta donde se espera que se incremente la precipitación anual (tonos verde y azul). Pero también hay otras zonas del planeta donde se espera una significativa reducción de la precipitación anual, entre las que se encuentra España… De hecho, resulta interesante observar que hay una importante coincidencia entre las regiones del planeta que se espera experimenten una reducción de la precipitación como consecuencia del cambio climático, y las que actualmente se encuentran en condiciones de estrés hídrico o cercanas a esas condiciones. Para facilitar la comparativa, en la Figura-2 reproducimos el plano del Water Stress Index en el año 2012.

La modificación del régimen de precipitaciones es un claro ejemplo de la gran diferencia entre los efectos globales y locales del cambio climático: A pesar del incremento global de precipitaciones, en algunas regiones se experimentarán reducciones muy significativas de la precipitación. El impacto local del cambio climático va a ser mucho más intenso en algunas regiones del planeta de lo que indican los valores medios de evolución de distintas variables climáticas.

También conviene recordar que tal y como mostrábamos en este post , los valores promedio de los distintos modelos climáticos empleados en el AR5 (o en informes anteriores del IPCC) pueden subestimar localmente de forma muy significativa los impactos que cabe esperar del cambio climático en base a la información de mayor calidad disponible. Esto quiere decir que la situación presentada en la Figura-1 podrías resultar local y regionalmente conservadora respecto a cómo podemos ver desplegarse el cambio climático en la realidad.

Pero es más, como comentábamos anteriormente la sequía no está relacionada tan solo con el nivel de precipitaciones, sino que también depende de la evolución de la evapotranspiración y de la escorrentía, ambas representadas también en la Figura-1. El balance entre estas variables hídricas queda bastante bien recogido por la humedad del suelo, que en la Figura-1 aparece recogida en el mapa inferior derecho. Como podemos ver, las regiones en las que cabe esperar una reducción significativa de la humedad del suelo (colores amarillo-naranja-rojizo en el mapa inferior derecho dela Figura-1) son bastante más extensas que las regiones en las que cabe esperar una reducción de la precipitación. Y es en las regiones donde se reduzca la humedad del suelo donde podemos esperar un incremento de los episodios de sequía. No hace falta insistir en que en este mapa (humedad del suelo), España aparece MUY roja, lo cual en este caso no es bueno…

Figura-1: Cambio en valores medios anuales de distintas variables del ciclo hidrológico (precipitación, evapotranspiración, humedad relativa, diferencia entre evapotranspiración y precipitación, escorrentía y humedad del suelo), del periodo 1986-2005 hasta el periodo 2081-2100, para el escenario RCP8.5 del 5º informe del IPCC (AR5). Referencia: Climate Change2013: The physical science basis, WG-1 contribution to the IPCC AR5.

Figura-2: Mapa del Water Stress Index en el año 2012, disponible en este enlace.

Ya hemos indicado que las previsiones de la evolución climática de varias de las variables hidrológicas, como la precipitación, tienen todavía un nivel de incertidumbre elevado en los modelos climáticos actuales, significativamente superior al de otras variables climáticas como la temperatura, lo cual es debido a la dificultad de modelado a escala planetaria de la física de formación y evolución de las nubes. A esto hay que añadir la dificultad que tienen los modelos climáticos actuales para capturar otros fenómenos climáticos no lineales con gran efecto sobre la variabilidad natural de las sequías, como es el caso de las oscilaciones oceánicas como El Niño (ENSO) y otras anomalías tropicales de temperatura superficial del mar, así como de prever la evolución que estas no linealidades pueden experimentar con el cambio climático (pensemos que del orden del 90% del desequilibrio radiativo actual del sistema climático está almacenado en los océanos…). Pero incluso dejando de lado el potencial efecto del cambio climático en estas no linealidades, el análisis de los datos actuales apunta de forma contundente hacia el hecho que cabe esperar un incremento muy significativo de las sequías en muchas regiones del planeta.

De hecho, la existencia de estas no linealidades en el sistema climático, con tanto impacto sobre el clima regional,  nuestro limitado conocimiento sobre ellas y nuestra limitada capacidad de modelado de las mismas, son a mi juicio motivos más que suficientes para intentar enredar lo mínimo con el sistema climático: Todo lo contrario de lo que estamos haciendo con las emisiones antropogénicas de carbono durante los últimos 40 años.  

En el periodo entre el anterior informe del IPCC (AR4, 2007) y el último que se acabará de hacer público el año que viene (AR5, 2014), se acometió el trabajo de post-procesar los resultados de las simulaciones de los modelos climáticos del AR4 en términos de índices de sequía. Este trabajo fue publicado por Aiguo Dai en el 2010, y en base a él se generaron unos mapas de distribución del índice de sequía a lo largo del tiempo que resultan ciertamente impactantes (Figura-3).

El índice de sequía empleado en la Figura-3 es el PDSI (Palmer Drought Severity Index), un índice ampliamente empleado para caracterizar la sequía, que a pesar de sus limitaciones, retiene un balance básico a nivel del suelo entre las aportaciones de agua (precipitación) y la demanda de agua del suelo (evapotranspiración). Los valores negativos del PDSI representan las condiciones de sequía: PDSI = -2 representa una sequía moderada, PDSI = -3 representa una sequía severa, y un PDSI = -4 representa una sequía extrema.

Los resultados de los modelos climáticos del AR4 que se emplearon para evaluar el PDSI que aparece representado en la Figura-3, corresponden al escenario de emisiones del AR4 denominado SRES A1B. Éste es un escenario de emisiones moderadas, con unas emisiones acumuladas en el año 2100 que son tan solo el 74% de las del escenario RCP8.5 del AR5 (el escenario de emisiones que conduce a los resultados de la Figura-1). Desde mi perspectiva, incluso el RCP8.5 del AR5 es un escenario de emisiones que infravalora las emisiones acumuladas en el año 2100 si seguimos por el camino actual (no adoptar medidas serias a nivel global para mitigar emisiones, correr como locos para liberar recursos fósiles no convencionales como el shale gas, apresurarnos a extraer el petróleo que se hace accesible gracias al deshielo del Ártico, y la extrapolación del modelo de crecimiento depredador de recursos al grueso de la población del planeta por falta de alternativas demostradas con el ejemplo…). Esto quiere decir que los resultados mostrados en la Figura-3 serían peores si se hubiera empleado para generarlos los resultados del AR5 RCP8.5, y en la realidad pueden evolucionar hacia condiciones todavía significativamente peores.

Pero incluso con estas limitaciones, los resultados del a Figura-3 ponen la piel de gallina… En efecto, como podemos ver en esta Figura-3, en base a estos resultados, el cambio climático traerá un incremento muy importante de la sequía en la mayoría de regiones del planeta, y en algunas regiones el incremento de la sequía será tremendamente elevado (vamos,que casi se sale de la escala...).

La situación en España es de las peores del Planeta, alcanzando ya desde mediados de este siglo (y bajo un escenario de emisiones limitado…) valores del PDSI = -10 en algunas regiones (y prácticamente en toda España para el periodo 2090-2099), que representan sequías muy superiores a lo que se ha visto a nivel planetario hasta ahora (incluso en grandes episodios de sequía como la que tuvo lugar en las llanuras de estados Unidos en la década de los 1930 – Dust Bowl, el PDSI en los peores momentos, y tan solo de forma esporádica, llegó a PDSI = -6, sin superar el valor de PDSI = -3 durante la mayor parte del tiempo en esa década).

Figura-3: Evolución del PDSI (Palmer Drought Severity Index), partiendo del valor actual (2000-2009), para los periodos 2030-2039, 2060-2069 y 2090-2099, generado en base a los resultados de las simulaciones climáticas realizadas para del cuarto informe del IPCC (AR4) bajo el escenario de emisiones SRES A1B (emisiones medias). Refrencia: PSDI procesado en ‘Drought under global warming: A review, A.Dai, 2010’ y gráfico generado por UCAR.

En fin, que esta es la información de la que disponemos después de 30 años de trabajar intensamente a nivel global en el desarrollo de modelos climáticos. Es cierto que los modelos climáticos, por lo que respecta a la evolución de las sequías, siguen teniendo incertidumbres, pero hay ya mucha información disponible encima de la mesa, que consistentemente apunta en la dirección de que los impactos del cambio climático que estamos provocando (gran parte del mismo ya se encuentra comprometido en base a las emisiones que ya hemos realizado hasta la fecha) van a ser MUY fuertes. Disponiendo de esta información, realmente es una irresponsabilidad sin precedentes, respecto al Planeta y respecto a las generaciones futuras, el no emprender desde ya y de forma muy contundente, actuaciones directas a escala global para dejar de emitir carbono a la atmósfera.

Y no nos engañemos: Nuestros políticos pueden ser incapacitados e incompetentes para articular los cambios necesarios, pero si están dejándonos en ridículo como especie COP tras COP es porque la sociedad, es decir, todos nosotros se lo permitimos.

La transición urgente hacia una economía libre de carbono no es sólo una opción, sino una obligación.

La velocidad de cambio: Una componente importante del problema del cambio climático

Al considerar el problema del cambio climático a menudo dejamos de lado el potencial impacto de la velocidad de cambio, y nos quedamos tan solo en considerar el potencial impacto del cambio entre los estados inicial y final.

Pero la experiencia cotidiana nos enseña que la velocidad de cambio, y no tan solo el cambio, puede tener también consecuencias muy importantes sobre el resultado final.

Pongamos el caso del último desplazamiento motorizado terrestre que hemos hecho: Nos hemos trasladado del lugar A al B. El cambio de lugar y entorno eran ciertamente relevantes (por eso nos desplazamos), pero la velocidad a la que nos deplazamos también pudo tener sus repercusiones.

En efecto, si nos desplazamos a una velocidad normal (digamos de 75 - 100 km/h), por un lado gastamos menos combustible, pero por otro mantenemos unos niveles de seguridad que nos ofrecen altas gatantías de alcanzar el destino final (cada viaje es una aventura, y por mucho que nos queramos creer lo contrario, nunca hay garantía de que lleguemos...).

La situación es bien distinta si decidimos desplazarnos a una velocidad 4 veces superior (300 - 400 km/h): La probabilidad de darnos un castañazo es del 100%, y la de sobrevivir a él del 0%, lo cual ciertamente cambia por completo el resultado final: nunca llegamos a estar en B...
Y no digamos si la velocidad a la que nos intentamos desplazar es 1000 veces superior (75000 - 100000 km/h): No llegamos enteros ni a la primera esquina...

Pues esto es lo que está sucediendo con el proceso de cambio climático de origen antropogénico que estamos viviendo actualmente: Los cambio de temperatura de la Tierra que ya hemos comprometido con las emisiones hasta la fecha (2ºC) son del mismo orden que los cambios de temperatura entre periodos glaciares e interglaciares, pero el desequilibrio que originará este cambio (emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente dióxido de carbono) lo hemos producido en 40 años, mientras que los desequilibrios radiativos que inician el proceso de transición entre periodos glaciares e interglaciares (en este caso perturbaciones de la órbita y eje rotación terrestres) se producen gradualmente a lo largo de 20000 - 400000 años...

Uno de los efectos evidentes (aunque frecuentemente lo olvidamos) de una velocidad de cambio tan elevada es la práctica imposibilidad de adaptación al cambio de muchas de las especies que habitan el Planeta, por lo que literalmente el ser humano las está barriendo del plano.

Pero incluso para el ser humano, ese mamífero engreído que sin pestañear compromete el porvenir de la mayoría de especies del planeta, los problemas de adaptación pueden abocarlo a pasar periodos muy oscuros o incluso a desaparecer. Pensemos por ejemplo en el efecto de un incremento del nivel del mar del orden de decenas de metros (9 m hubo al final del anterior periodo interglaciar - Eemian con 2ºC de incremento de temperatura, y de 15 - 25 m al principio del Plioceno con una temperatura 3ºC por encima de la era preindustrial): Miles de poblaciones costeras desapareciendo bajo el agua (entre ellas muchas de las grandes ciudades actuales), grandes mareas de refugiados ambientales desplazándose y tensiones socio-políticas con probables consecuencias nefastas para el mantenimiento de la sociedad como la conocemos hoy.

Pero el efecto de la velocidad de cambio no acaba ahí. El sistema climático se caracteriza por una elevada no linealidad, y la velocidad de forzamiento sin duda tiene consecuencias sobre la respuesta del sistema. Consecuencias que no conocemos, pero que cabe esperar que sean en la dirección de amplificar y acelerar la respuesta del sistema, o hacerla más violenta. Ni que decir tiene que los modelos climáticos actuales no incorporan en sus formulaciones ninguna de estas posibilidades, pues desconocemos sus fundamentos físicos. Y además no podemos recurrir ni a la paleoclimatología (análisis del clima de las eras geológicas pasadas) para extraer conocimiento de estas posibilidades,
pues nunca a lo largo de la historia geológica de la tierra se han dado estas tasas de cambio tan elevadas.

En fin, que vamos al volante del sistema climático, un vehículo robado que desconocemos para pilotarlo con unas mínimas garantías, y a una velocidad tremendamente superior a las que no ya nosotros, sino el propio vehículo ha experimentado jamás.

¿y aún así somos, como sociedad, absolutamente incapaces de ponernos de acuerdo para articular YA actuaciones directas dirigidas a remediar la situación?

No se, pero si hay algún observador en algún lugar del espacio presenciando este episodio, no creo que nos asigne una probabilidad demasiado elevada de salir para delante...

Algo de luz para la travesía por las tinieblas del sector edificación

Los edificios se encuentran en primera línea de la relación de los individuos y la sociedad con el entorno (la tercera piel…), y por tanto en el núcleo de la transición hacia la sostenibilidad.

Sin embargo, este sector está contribuyendo muy poco (por no ser más contundentes…) a este proceso de transición, y actualmente se encuentra inmerso en una travesía por las tinieblas: En la resaca del post-reventón de la burbuja especulativa, con una regulación y procesos de certificación que ciertamente no ayudan ,  y con un contexto regulatorio absolutamente inmaduro en lo que concierne a la integración de renovables, tanto en el sistema energético en conjunto como en los edificios en particular.

Estas condiciones de contorno, ciertamente no se lo ponen fácil al sector edificación  para evolucionar, pasando de ser un freno a la transición a convertirse en un catalizador de la misma.

A pesar de ello, y teniendo en cuenta la inercia de este sector (elevada vida útil de los edificios), l@s profesionales del sector edificación tienen el deber con la sociedad  de trascender las limitaciones contextuales actuales (como una normativa y regulación miopes que deberíamos ser capaces de superar en breve), buscando puntos de equilibrio entre lo que habría que hacer y lo que permiten los contextos regulatorio-económicos, de tal forma que en su ciclo de vida el edifico (sea nuevo o rehabilitado), represente un nuevo paso hacia la transición.

 

Figura-1: El edificio como piedra angular de la transición hacia la sostenibilidad.

Uno de los principales elementos a considerar es la integración del edificio en el sistema energético, lo cual requiere mantener una visión prospectiva del futuro cercano. La integración es importante tanto por el propio edificio (sería bastante triste que se quedara fuera de contexto con tan solo un 10-20% de su vida útil), como desde la perspectiva del impacto del edificio en el proceso de transición más allí de la frontera física del propio edificio: Un edificio integrado puede proyectar su contribución positiva a la transición mucho más allí de los límites físicos del edificio, permitiendo así que el edificio juegue su papel de piedra angular en el proceso de transición, articulando la contribución de los usuarios del edificio sobre el conjunto del sistema.

Esta integración, cuando se tienen en cuenta el impacto del despliegue de eficiencia sobre la estructura de la demanda energética del edificio (Figura-3), la optimización en el despliegue de infraestructuras, la articulación de comunicación bidireccional del edificio con el resto del sistema energético, pasa por la electrificación eficiente de la componente térmica de la demanda del edificio.

La electrificación eficiente de la demanda térmica del edificio, mediante el uso de bombas de calor de elevada eficiencia, no sólo permite alcanzar muy elevados niveles de eficiencia gracias a su capacidad de movilizar aportes renovables distribuidos (energía solar térmica), sino que además hace que la parte térmica de la demanda quede integrada con el resto de la demanda energética del edificio (y en particular con las componentes dominantes de la misma) a través de un vector energético, la electricidad, que permite una bidireccionalidad en la comunicación e interacción con el resto del sistema energético, poniendo las bases para la articulación del despliegue de inteligencia por el sistema, permitiendo que la gestión de la demanda se tome las riendas de la gobernabilidad, invirtiendo así la pirámide  que actualmente dificulta iniciar el proceso de transición.

En el informe Energía 3.0 , puede encontrarse un extenso análisis dedicado a estos aspectos, así como una valoración detallada del potencial despliegue de eficiencia e inteligencia en este sector, y su impacto a nivel provincial y nacional en España.

 

Figura-2: Integración del edificio en el sistema energético. Optimizando el despliegue de eficiencia e infraestructuras, y articulando canales de comunicación bidireccional para permitir la participación activa del edificio en el sistema energético (despliegue de inteligencia).

 En efecto, cuando echamos una mirada prospectiva a cual cabe esperar que sea el efecto del despliegue de eficiencia en el sector edificación (Energía 3.0), vemos cómo al trascender las evoluciones tendenciales marcadas por el contexto regulatorio actual, se abre un enorme potencial de eficiencia, y más allí de la reducción absoluta de la huella energética del edificio, este despliegue de eficiencia tiene un gran impacto sobre la propia estructura de la huella energética, haciendo que ésta pase a estar dominada por las componentes actualmente no reguladas (como es el consumo en equipamientos),mientras que las componentes reguladas en las que actualmente centramos la atención (demanda térmica del edificio) pasan a ser una parte muy pequeña de la huella energética (en parte gracias a la eficiencia que proporciona su cobertura eléctrica mediante bombas de calor eficientes), que desde luego difícilmente justifican el despliegue de infraestructuras energéticas adicionales al suministro eléctrico del edificio.

 

Figura-3: Evolución que cabe esperar en la estructura de demanda energética del edificio al desplegar su potencial de eficiencia. En Energía 3.0 se encuentran desgloses para otros tipos de edificios.

Puede resultar complicado materializar de golpe todo el potencial de eficiencia mostrado en la Figura-3 al incorporar en el proceso las condiciones de contorno económico-regulatorias que condicionan el desarrollo de cada proyecto, pero tal y como podemos apreciar en la Figura-4, las actuaciones que hagamos actualmente sobre los edificios tienen la capacidad de aportar ya un avance significativo en esta dirección, haciendo que cada nueva actuación en el sector edificación contribuya activa y directamente a materializar la senda de la transición.

  

Figura-4: Significativo potencial de mejora en propuestas actuales, marcando el camino hacia el desarrollo del potencial de eficiencia existente.

Otro de los aspectos a incorporar en el desarrollo de los nuevos edificios es un tratamiento explícito y directo de la optimización técnico-económica de los distintos parámetros de diseño, trascendiendo tanto las limitaciones de la regulación actual, como los tratamientos superficiales de cara a la galería que proporcionan las herramientas de certificación energética actuales. Esta optimización técnico-económica, no sólo tiene todo el sentido del mundo por sí misma en el contexto de cada una de las actuaciones en el sector edificación, sino que además es una exigencia explícita de la Directiva 2010/31/EU sobre eficiencia energética de los edificios, aunque quedará descafeinada por su trasposición a través de procesos inadecuados de certificación energética.

Es más, en el contexto actual de unas tarifas eléctricas crecientes, y a pesar de lo absurda (para el conjunto de la sociedad, aunque evidentemente está claramente tuneada para proporcionar beneficio a los que venden la electricidad) que es la estructura de la tarifa eléctrica, por cuanto desincentiva completamente el despliegue de eficiencia (aspecto ya tratado en este post  pero que queda mucho más acentuado en la actualidad por el incremento del término de potencia de la tarifa eléctrica), esta optimización técnico-económica proporciona un margen significativo para el despliegue de eficiencia más allí de lo que marca la regulación energética actual (CTE), tal y como muestra la Figura-5.

 

Figura-5: Optimización técnico-económica de los parámetros de diseño del edificio.

También desde el punto de vista de la integración de generación renovable en el propio edificio, incluso en el distorsionado contexto regulatorio actual, existe margen para encauzar el diseño de los edificios en una dirección capaz de contribuir al proceso de transición.

La compensación de la huella energética o de carbono del edificio puede seguir dos caminos separados (en el caso de edificios integrados en el sistema energético mediante la electrificación de su demanda): generación renovable en el propio edificio o generación renovable procedente de la red eléctrica (Figura-6).

Incluso en ausencia de las absurdas limitaciones que introduce el contexto regulatorio que nos quieren encasquetar nuestros representantes políticos, el óptimo para la compensación de la huella energética del edificio probablemente se encuentra en combinar de forma inteligente ambas opciones: la generación renovable local y la generación renovable procedente de la red. Ninguno de los dos extremos (generar toda la electricidad en el propio edificio o depender por completo de la generación renovable en la red) parece tener capacidad de conducirnos a un óptimo técnico-económico desde el punto de vista del conjunto del sistema energético, y sin embargo, cada uno de ellos tiene sus importantes ventajas, de lo cual se concluye que una combinación inteligente de los dos probablemente nos pueda proporcionar bastantes más ventajas que ninguno de los dos extremos, especialmente durante la transición.

La ventaja de la generación en el propio edificio es, para esa parte de la generación que se consuma ocalmente, la de maximizar los beneficios de la generación distribuida, eliminando pérdidas de distribución y transporte, y aliviando la capacidad de la red. Sin embargo, llevar esa generación en el propio edificio hacia el extremo de querer compensar el conjunto de la huella energética del edificio y los habitantes del mismo (incluyendo la parte de esta huella correspondiente a otros sectores como el transporte) con la generación renovable local, obliga a exportar una gran cantidad de la generación eléctrica local a la red eléctrica (aunque exista un balance neto en base anual), y por tanto introduce solicitaciones en el sistema de transporte y distribución de electricidad, que llevadas al extremo de que todos los edificios hicieran lo mismo, conducirían a un claro encarecimiento del sistema energético en su conjunto, y articularían la ‘insolidaridad’ del cada uno de los edificios con el conjunto del sistema, lo cual claramente no constituye la senda de la transición.

Las ventajas de interactuar con la red para acceder a generación renovable en otros puntos son múltiples: Facilitar la integración renovable en el conjunto del sistema al responder mediante gestión de la demanda a la capacidad de generación, acceder a generación renovable de menor coste por la escala de las instalaciones involucradas y por la disponibilidad de mejores recursos renovables en otros emplazamientos,…

El balance óptimo entre estas dos opciones depende de las condiciones de contorno regulatorio-económicas-técnicas que acompañen a cada proyecto en el sector edificación, y evolucionarán con el tiempo. En el contexto actual, y anticipando cómo va a desarrollarse el futuro cercano una vez superados los sin-sentidos regulatorios actuales, probablemente siempre y cuando el recurso renovable local lo permita, una buena aproximación es proporcionar una generación renovable local integrada en el edificio en régimen de autoconsumo (limitando por debajo del 1% la cantidad de la generación potencial que no es posible autoconsumir), complementada con un contrato con una comercializadora de electricidad basada y comprometida en el desarrollo de un mix de generación 100% renovable.

La Figura-7 muestra cómo esta aproximación modifica la huella energética del edificio en un caso concreto en un emplazamiento de la zona climática E1 con un recurso solar limitado.

 

Figura-6: La integración fotovoltaica en el edificio: Buscando un equilibrio entre generación local, integración de renovables en la red, y limitaciones regulatorias.

 

Figura-7: Modificación de la huella energética del edificio con un autoconsumo limitado por las restricciones regulatorias actuales.

Un análisis sobre la calidad de los modelos climáticos empleados para el AR5 del IPCC, y sus implicaciones sobre la infravaloración cambio climático

English readers: In this link you can download an English version of the summary of this analysis ('A quality assessment of AR5 climate models and its implication in underestimation of localized climate change'). Basically, the analysis takes a location where water stress and drought indexes are expected to increase with climate change (amongst the most sensitive regions to climate change), and introduces a methodology to assess the quality of the different climate models in order to inform the potential climate change that this site will experience under a given emissions scenario, and concludes that the current way to express climate change results could heavily underestimate local climate change, by the camouflage of different quality climate models under basic statistic indicators (mean, median) or even probability distributions. Further details of this analysis will be exposed in future posts.

En este enlace se puede descargar el artículo resumen de un análisis sobre la calidad de distintos modelos climáticos empleados en el quinto informe del IPCC (AR5), desde la perspectiva de su capacidad para representar correctamente el clima en un emplazamiento determinado, y por tanto para proyectar hacia el futuro los impactos potenciales asociados a un determinado escenario de emisiones. En el artículo se propone una metodología para discriminar la distinta calidad de los resultados de los distintos modelos climáticos en un emplazamiento dado (que difiere significativamente entre ellos), y se concluye que en el emplazamiento considerado, los estadísticos actualmente presentados sobre los resultados de los modelos climáticos (medias, medianas, o distribuciones de probabilidad dando igual peso a todos los modelos), tienden a infravalorar de forma muy importante el cambio climático que cabe esperar en este emplazamiento en base a los resultados que proporcionan los modelos climáticos una vez que se interpretan bajo la perspectiva de la distinta calidad relativa de los modelos.
Las regiones en las que los índices de estrés hídrico y sequía cabe esperar que empeoren significativamente con el cambio climático, son de las que experimentarán mayores impactos, y es posible que en ellas los resultados proporcionados por los modelos climáticos globales estén infravalorando significativamente el cambio climático que cabe esperar.

El rol de la integración en el desarrollo de centrales termosolares (CSP)

English speakers: In this link you can access the presentation given in CSP-Today Sevilla (11/2013) with the title 'The role of integration in CSP project development', dealing with the many dimensions where integration can streamline the transition towards a sustainable energy system, while the lack of integration can just leave one technology out of the game and delay the overall transition.


La integración es una disciplina multidisciplinar, a menudo moviéndose en la frontera entre sistemas pero requiriendo un profundo conocimiento de la estructura y grados de libertad de cada uno de ellos, que puede marcar la diferencia entre alcanzar un objetivo o no.

La integración es una pieza fundamental de la transición hacia la sostenibilidad, afectando tanto a los sistemas social, económico, político y energético así como a las interrelaciones entre ellos. En el estudio Energía 3.0 la integración es uno de los elementos fundamentales para articular el potencial de producir cambios o evoluciones en escalón que nos permitan adoptar la senda de la sostenibilidad en el corto plazo de tiempo disponible.

En esta presentación realizada en CSP-Today Sevilla (11/2013) ('The role of integration in CSP project development') se limita el foco del papel que puede jugar la integración en sus múltiples dimensiones a una tecnología, la de las centrales termosolares (CSP), tanto dentro de las fronteras de la propia central, como a través de sus fronteras con el resto del sistema energético, concluyendo que en el contexto actual, la presencia o ausencia del despliegue de esta integración, puede marcar la diferencia entre que la tecnología CSP constituya una pieza relevante del proceso de transición energética o se quede al margen de él (en este último caso con las correspondientes implicaciones en retraso y encarecimiento del proceso de transición del conjunto del sistema energético).

Evitar consecuencias desastrosas del cambio climático: Emisiones del orden de la mitad de las de objetivos (no comprometidos) actuales

... Objetivos sobre los que por cierto ni tan solo está claro que se llegue a alcanzar acuerdo alguno como prueba la (otra vez...) decepcionante COP19 de Varsovia del mes pasado.

En efecto, tal y como argumenta el último artículo (publicado ayer: 3/12/2013) de James Hansen (y otros 17 autores) disponible en este enlace, el permitir que acabemos emitiendo a la atmósfera la cantidad de carbono que actualmente ponen sobre la mesa nuestros políticos cuando hacen un amago de llegar a algún acuerdo y compromiso (sin pasar del amago...) sobre cambio climático, del orden de 1000 GtC acumuladas en la era industrial, sería con mucho excesivo.

En efecto, esos límites de emisiones para acotar el incremento de temperatura a medio plazo en los 2ºC que venimos oyendo desde hace años, desatarían mecanismos de realimentación climática que a largo plazo conducirían a un cambio climático desastroso para la especie humana (y otras especies de la Tierra), y por tanto sería una gran irresponsabilidad y egoísmo por nuestra parte el no evitarlo en base a la información que ya tenemos. De hecho, el límite de carbono a emitir para evitar abocarnos a una situación desastrosa es del orden de la mitad (unas 500 GtC acumuladas en la era industrial) de esa cantidad sobre la que ni tan solo se ha conseguido llegar a un acuerdo en todos estos años de evidencias acumuladas, por lo que realmente hace falta una gran evolución en las dimensiones socio-políticas.

Otro aspecto que apunta el artículo de James Hansen y colegas, es la imperiosa necesidad de una trayectoria de transición responsable, en la línea de lo que argumentábamos en el estudio Energía 3.0 y en este post anterior: Las reducciones de emisiones son mucho más efectivas hoy que mañana, de tal forma que acelerar la transición desde ya , es la única opción con sentido, pues además de permitirnos alcanzar los objetivos (lo cual no está claro con una transición retardada), nos permite desarrollar esta transición con el mínimo coste promedio en el periodo de tiempo requerido para el cambio.

El título del artículo de J. Hansen y colegas, ya es de por sí bastante expresivo: 'Assessing ‘‘Dangerous Climate Change’’: Required Reduction of Carbon Emissions to Protect Young People, Future Generations and Nature'

Así como también resulta indicativo del contexto actual, el hecho de que en el artículo los autores vayan más allí de lo que es una pura publicación científica para ejercer su responsabilidad como miembros de la sociedad en contribuir a empujar en la dirección del cambio requerido.

Ya he comentado en alguna otra ocasión, y volveré sobre ello más adelante, que a menudo, los resultados de mayor consenso científico sobre cambio climático de que disponemos, es decir, los correspondientes a los informes del IPCC (de los cuales ya tenemos disponible el primer informe del AR5 a completarse el año que viene), me parecen conservadores (en el sentido erróneo de la palabra, pues no conducen a asegurar la conservación del planeta tal y como lo conocemos). Entiendo que esta ha sido desde los orígenes de los informes del IPCC (el primero ya hace 24 años...) una actitud deliberada, justificada por la necesidad de ir asentando un consenso político y social sobre el cambio climático, en entornos que han llegado a ser tremendamente escépticos. Probablemente este era el camino adecuado, pero a la vista de la gran inmadurez de nuestro sistema socio-político, que después de estos 24 años sigue aletargado y sin capacidad de adoptar actitudes resolutivas, a menudo me cuestiono de si la comunidad científica ha hecho bien en 'amortiguar' la realidad de las posibilidades de cómo se puede llegar a desplegar el cambio climático que estamos provocando.











































































































































































  


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Visualización ultimos resultados científicos sobre Cambio Climático

Video de 4 min (Climate Change: The state of the science) presentando visualizaciones de algunos de los resultados contenidos en el reciente informe del WG-I del IPCC, el primero de los informes del quinto informe IPCC sobre cambio climático (AR5) que se completará el año que viene con los informes de los WG-II (impactos, adaptación y vulnerabilidad) y WG-III (mitigación).

Emisiones y flujos de carbono

Desde este mes de Noviembre está disponible el Global Carbon Atlas, que facilita la exploración y análisis de los datos relativos a las emisiones y flujos de carbono en la Tierra, tanto actuales como pasados, con muchas opciones para visualizarlos y ver cómo han ido evolucionando.

También proporciona un recorrido histórico visual de cómo han evolucionado las emisiones y concentraciones de CO2, así de cómo pueden seguir evolucionado en el futuro según los distintos escenarios a los que podemos optar (junto a una indicación de sus implicaciones).

Abajo tres visualizaciones de los años 2012 y 2011 de cómo se reparten geográficamente las emisiones de combustibles fósiles, tanto en cantidades totales como de forma específica per cápita y por unidad de PIB. No deja de ser sorprendente cómo llega a cambiar la foto según el 'filtro' con el que observemos la realidad...

Distribución global emisiones totales de CO2 (Global Carbon Atlas).

Distribución global emisiones per cápita de CO2 (Global Carbon Atlas).

 



Distribución global de emisiones de CO2 por unidad de PIB (Global Carbon Atlas).

 

El cambio climático y la era de la estupidez

El clima cambia, pero nosotros no … Es como si una tara estructural de nuestro sistema socio-político nos impidiera reaccionar a pesar de las evidencias científicas e incluso de las realidades que ya podemos ver a nuestro alrededor. Parece que como especie estamos esperando a mayores ‘evidencias’ de las que ya tenemos sobre la certeza del cambio climático y de la inequívoca responsabilidad de la actividad humana sobre el mismo, a ese tipo de evidencias que, tratándose de un sistema altamente no lineal como el clima, cuando las tengamos delante serán como el martillazo final de una sentencia por la imposibilidad de revertirlas… Si, realmente es ‘mala suerte’ que el cambio climático se haya destapado antes de que el ‘homo stupidus’  saliera de la Era de la Estupidez (película interesante para los que no la hayáis visto)  para evolucionar hacia algo que hiciera algo más de honor a ese pretencioso calificativo de ‘homo sapiens’.

Actualmente está teniendo lugar la COP19 (Cumbre del cambio climático de la ONU) en Varsovia. Esta COP19 está pasando bastante desapercibida, tanto por lo que respecta a su reflejo en los medios de comunicación, por lo que respecta a la sociedad en general. Han pasado ya 4 años desde la COP15 en Copenhague, la última Cumbre de Cambio Climático de la ONU que movilizó cierta ilusión en la sociedad por la posibilidad de que sus gestores políticos podían llegar a marcar la diferencia al pasar a la acción responsable. Pero nada de nada: Tan solo decepción total por  la incompetencia, irresponsabilidad e incapacidad de nuestros representantes políticos, lo cual probablemente explique gran parte de la insensibilidad y desapego de las siguientes cumbres como la actual COP19, en esta paulatina profundización en el desengaño y decepción con el sistema político actual.

Pero como sociedad estamos cometiendo un grave error si la reacción ante esta decepción es tan solo la apatía: El problema del cambio climático no se puede poner dentro de un armario y mirar para otro lado, tal y como hacen nuestros representantes políticos. La realidad no funciona así, y el problema dentro del armario sigue engordando de forma exponencial, de tal forma que cuando salga (no porque abramos nosotros la puerta, sino directamente porque reviente el armario…), el ‘monstruo’ ya será totalmente intratable.

Si hemos perdido la confianza en nuestros representantes políticos, hay que cambiarlos, así como el sistema de representación política para que por un lado represente realmente a la sociedad, y por otro lado podamos exigir responsabilidades.  Simplemente el ignorarlos no sirve, porque en foros como la COP19 siguen pasando cosas (Japón reduciendo drásticamente sus objetivos de reducción de emisiones, Australia intentando desmarcarse de los mecanismos que puedan articular compromisos globales de emisiones, sensación de impunidad total ante otro fracaso en el avance de las negociaciones para reducir las emisiones,...) que van en la dirección contraria que deberíamos llevar, y el estancamiento persistente en el que acaban sumidos estos foros no hacen más que dificultar la capacidad de actuación responsable.

E inputs para reactivar el tono de la actitud frente al cambio climático no faltan: La primera parte del quinto informe del IPCC (AR5) se hizo pública a finales de septiembre, y tal y como comentamos más abajo, este informe (y la evolución de los informes del IPCC a lo largo de los últimos 23 años) coloca datos contundentes encima de la mesa para exigir una actuación inmediata y responsable.  La realidad, adelantándonos sin contemplaciones por ambos lados, también estuvo presente al inicio de la COP19 con la emotiva sensación de urgencia transmitida al principio de la cumbre por la delegación Filipina a raíz de la destrucción del tifón "Haiyan". Pero nada, parece que el callo desarrollado a lo largo de estos años por nuestros representantes en estos foros de negociación es capaz de absorber y metabolizar prácticamente cualquier cosa (excepto el Cambio Climático…).

La evidencia se despliega ya ante nuestros ojos, pero  el cambio climático es un problema en el que lo más estúpido que se puede hacer es esperar a que se acumulen evidencias para convencer a los que siguen queriendo mirar a otro lado. Cuando ese despliegue de evidencias esté delante de nosotros, la no linealidad del sistema climático impedirá cualquier acción remediadora.  Por tanto, y aunque parezca de perogruyo en el contexto de nuestra sociedad tecnológica, debemos apoyarnos en la capacidad de previsión que nos proporciona la ciencia para tomar decisiones responsables hoy.

Decisiones que estamos tomando hoy, como las correspondientes a la planificación energética (en España ejemplarizada por la absoluta irresponsabilidad de nuestros representantes políticos por lo que respecta al cambio climático), o incluso la salida de los procesos de crisis que estamos atravesando,..., van a poner las pautas del impacto que ejerceremos en el clima las próximas décadas, siglos y milenios: Es totalmente absurdo e irresponsable tomar estas decisiones mirando a otro lado.

De hecho, no deja de resultar irónico que la salida del periodo de crisis que estamos atravesando actualmente llegue a convertirse en excusa y justificación para dejar de prestar atención a la crisis climática que se avecina, de una intensidad muy superior a la crisis que estamos atravesando ahora, y que las decisiones que toman políticos irresponsables en este contexto no hagan sino poner los cimientos para acelerar la llegada de la gran crisis. En definitiva, en términos de la ciencia del clima, la clase política actual está actuando como un mecanismo de feedback positivo, realimentando y amplificando la crisis ambiental. Realmente hay necesidad de romper este proceso de realimentación, y mucho me temo que tan solo una redefinición de la estructura del sistema socio-político pueda hacerlo, pero ¿ estamos preparados como sociedad para articular este cambio?

Veamos cuales son los datos más frescos que tenemos sobre la mesa para informar el posicionamiento y toma de decisiones por lo que respecta al cambio climático:

El modelado del sistema climático es muy complejo como consecuencia de la no linealidad, complejidad y diversidad de los mecanismos que lo gobiernan. Como profe de mecánica de fluidos y transferencia de calor que fui durante más de 15 años, recuerdo a finales de los noventa y principios de siglo cómo yo mismo ponía en cuarentena algunas de las previsiones de los modelos como consecuencia de la incertidumbre asociada al proceso de modelado. Pero hay dos realidades que no hay que tener presentes:

·         La ciencia nos proporciona herramientas para explicar la realidad y permitirnos avanzarnos a la respuesta de nuestro entorno ante distintas actuaciones, proporcionándonos de esta manera capacidad de previsión y de diseñar. Es perfectamente posible que los ‘modelos’ que usemos no sean perfectos, pero esto no les resta  ni mucho menos utilidad a la hora de ser empleados para gestionar nuestra interacción con el entorno. De hecho en ocasiones es todo lo contrario por ser capaces los modelos simplificados de condensar los aspectos esenciales hasta el punto de que los podamos comprender y manejar adecuadamente. Vivimos rodeados de tecnología que se ha desarrollado en base a esta capacidad de previsión que nos proporcionan los modelos, y la inmensa mayoría de los modelos ingenieriles que se han empleado para desarrollar los elementos tecnológicos que forman nuestra realidad de hoy, no son modelos perfectos, sino modelos simplificados, y en ocasiones el origen de la simplificación no es otro que nuestra actual ignorancia o incapacidad de modelado con los medios de cálculo actuales de los fundamentos físicos que rigen los procesos involucrados. Un ejemplo muy cercano: El motor de combustión interna de nuestro coche. En efecto, los procesos de turbulencia dentro de la cámara de combustión no están totalmente caracterizados ni en los modelos ni en nuestra comprensión científica actual, y nada de esto ha impedido usar los modelos disponibles para desarrollar coches con un elevado grado de perfección, hasta el punto de situar el automóvil (quizás excesivamente) en el núcleo de nuestra sociedad. Algo parecido sucede con los aviones, tanto por dentro (motores) como por fuera (flujo alrededor del avión). Y si en estos ‘gadgets’ relativamente tan pequeños nuestros modelos tienen carencias, cómo podemos pedir la perfección a los modelos del sistema climático, involucrando tamaños muy superiores y escalas mucho más dispares, antes de emplearlos para gestionar nuestra relación con el entorno… Si no confías en la capacidad de la ciencia para gestionar la  realidad que nos rodea hasta que disponga de modelos perfectos, deja el coche aparcado y no cojas el avión, lo cual, por cierto, también proporciona una contribución positiva directa  a paliar el problema del cambio climático… ;)

·         Gran evolución experimentada por los modelos climáticos en los 23 años transcurridos desde la publicación del primer informe del IPCC en 1990, y la aplastante coherencia de los resultados de los mismos por lo que concierne al mensaje principal: La actividad antropogénica está perturbando el sistema climático a un nivel sin precedentes con la emisión de gases de efecto invernadero y necesitamos urgentemente revertir esta situación si queremos evitar impactos de gran magnitud sobre nuestros sistemas social, político y económico. La Figura-1 recoge la evolución histórica de la temperatura media superficial junto a las previsiones de los 4 primeros informes del IPCC (FAT (1990), SAR (1995), TAR (2001) y AR4 (2007))

 

Figura-1: Evolución histórica de la anomalía de temperatura media superficial y previsiones de los 4 primeros informes del IPCC (Climate Change 2013: The Physical Science Basis, chapter-1)

 

Hace poco más de un mes y medio (27/9/2013) se presentó la primera parte del quinto informe del IPCC sobre cambio climático (AR5). Se trata del informe del Grupo-I (Climate Change 2013: The Physical Science Basis). El AR5 se completará en 2014 con otros tres informes: Impactos, adaptación y vulnerabilidad; mitigación; y síntesis. Pero el informe del Grupo-I es el que nos permite contrastar la evolución de la capacidad de modelado del sistema climático, su alineamiento con los resultados de los informes anteriores, y la versión más consensuada actualmente disponible sobre los impactos que cabe esperar que tenga sobre el clima la actividad antropogénica.

La vedad es que resulta sorprendente la limitada cobertura mediática que recibió a esta primera entrega del AR5, síntoma claro del aletargamiento de nuestro sistema socio-político.

Desde mi perspectiva, el IPCC a menudo ha tenido una actitud excesivamente conservadora en sus afirmaciones y en la manera de comunicar los resultados. Probablemente ésta actitud se haya considerado necesaria para situar sus resultados en un terreno neutro donde la mayor parte de los sectores del sistema socio-político puedan verlos. Pero incluso así la resistencia del sistema socio-político a internalizar los las necesidades de actuación que se concluyen incluso de los resultados conservadores presentados por el IPCC ha sido tremenda, y ahí andamos con una COP19 aséptica a finales del 2013… Sinceramente me entran dudas de si el haber sido más claros presentando el límite más pesimista de las previsiones de los análisis científicos, y comunicando claramente la potencial desviación hacia respuestas todavía más drásticas del sistema climático como consecuencia de los aspectos todavía no totalmente incorporados en los modelos climáticos, no hubiera contribuido a espabilar un poco más a este aletargado sistema socio-político que tenemos… Pero la realidad es que a pesar de todo esto, las conclusiones de esta primera parte del AR% son bastante contundentes:

·         The total anthropogenic RF (radiative forcing) best estimate for 2011 is 43% higher than that reported in AR4 for the year 2005. This is caused by a combination of continued growth in most greenhouse gas concentrations and improved estimates of RF by aerosols indicating a weaker net cooling effect (negative RF)

·         Human influence has been detected in warming of the atmosphere and the ocean, in changes in the global water cycle, in reductions in snow and ice, in global mean sea level rise, and in changes in some climate extremes (Figure SPM.6 and Table SPM.1). This evidence for human influence has grown since AR4. It is extremely likely that human influence has been the dominant cause of the observed warming since the mid-20th century

·         A large fraction of anthropogenic climate change resulting from CO2 emissions is irreversible on a multi-century to millennial time scale.

·         There is high confidence that sustained warming greater than some threshold would lead to the near-complete loss of the Greenland ice sheet over a millennium or more, causing a global mean sea level rise of up to 7 m. Current estimates indicate that the threshold is greater than about 1°C (low confidence) but less than about 4°C (medium confidence) global mean warming with respect to pre-industrial.

La Figura-2 recoge la evolución histórica y las previsiones hasta el año 2300 de la temperatura superficial media bajo los distintos escenarios de emisiones empleados por el AR5 (RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5). De estos 4 escenarios de emisiones empleados en el AR5, el RCP2.6 corresponde a un escenario de extrema mitigación de las emisiones, totalmente alejado de las tendencias actuales tanto a nivel planetario como de países individuales. Los escenarios RCP4.5 y RCP6.0 son escenarios de estabilización intermedia, que en la actualidad también están totalmente alejados de la actitud de nuestro sistema socio-político (basta con echar un ojo a la COP19…). El escenario RCP8.5 es el que podríamos considerar el escenario más representativo de la evolución tendencial actual, aunque sinceramente, para mi gusto se queda incluso corto a la hora de representar la foto de la evolución tendencial de un sistema socio-político con taras estructurales que le impiden tomar una clara conciencia de la realidad y actuar en consecuencia. En efecto, el escenario RCP8.5 viene a asumir que para el año 2100 habremos quemado del orden de la mitad de las reservas de combustibles fósiles disponibles: ¿resulta esto compatible con la actitud de nuestro sistema socio-político de ir como locos a extraer el crudo del Ártico tan pronto como el calentamiento global empieza a deshacer el hielo, o de agarrarse irresponsablemente a las promesas del shale-gas pasando por encima del desarrollo de las renovables, o el aniquilamiento del despliegue de las renovables en países como España con total impunidad política a los bárbaros e ignorantes que lo están propiciando?

Sinceramente, yo creo que no, y que el RCP8.5 se queda por tanto a mitad de camino, resultando probablemente más realista que para finales del 2100 hayamos agotado las reservas fósiles disponibles: Es decir, el impacto del cambio climático podría ser incluso considerablemente superior a lo mostrado por el peor escenario recogido por el AR5 del IPCC, y no conviene perder esto de vista al revisar los resultados del AR5 y al exigir que se tomen decisiones políticas en contextos como el de la descafeinada COP19.

 

Figura-2: Evolución del cambio de temperatura superficial media en los distintos escenarios del AR5 hasta el año 2300. (Climate Change 2013: The Physical Science Basis, chapter-12)

Bueno, pues partiendo entonces del hecho de que incluso el escenario de emisiones RCP8.5 puede infravalorar la evolución tendencial, ¿cómo cabe esperar que se modifique nuestro entorno en base a los resultados del AR5?

La Figura-3 recoge las distribuciones de temperatura media anual superficial para 2050, 2090 y 2190. Observar como de ‘oscuro’ se pone todo, y en particular para España. Además de estos incrementos tan importantes en la temperatura media, a nuestros hijos les vamos a dejar también la herencia de una importante intensificación de los episodios extremos (también documentada en el AR5) que ya estamos empezando a experimentar incluso nosotros mismos.

 

Figura-3: Distribución de temperatura media anual superficial en tres periodos de tiempo hasta el 2200. (Climate Change 2013: The Physical Science Basis, chapter-12)

 

Por lo que respecta a las previsiones de las variaciones del nivel del mar, la Figura-4 recoge los resultados tanto de la evolución histórica como de las previsiones de los distintos informes del IPCC (desde 1990-FAR hasta 2013-AR5). A parte de observar la coherencia entre las previsiones a lo largo de estos últimos 23 años de modelado climático y la evolución histórica, cuando nos centramos en el escenario del AR5 más representativo de la evolución tendencial actual (RCP8.5) vemos cómo ya para el año 2100 cabe esperar incrementos muy importantes del nivel medio del mar, con grandes consecuencias para los sistemas socio-económicos . Pero una vez más estos resultados, de cara a la toma de decisiones o de la exigencia a nuestros representantes políticos de que tengan una actitud responsable,  los debemos entender como una estimación conservadora de cómo puede realmente llegar a desplegarse la realidad:

·         Por un lado está el hecho anteriormente comentado de que la emisiones tendenciales hasta el 2100 podrían ser significativamente superiores a las que recoge el RCP8.5

·         Por otro lado está la evidencia científica de que la respuesta del mar a las perturbaciones climáticas va bastante más allí en el tiempo del fin de este siglo, tal y como deja claro el gráfico de la Figura-4 que en 2100 no muestra señal alguna de estabilización, sino más bien de incremento de la pendiente para los años siguientes. De hecho, juntando esto con la afirmación dentro del propio AR5 de que para el rango de incremento de temperatura correspondiente al escenario RCP8.5 cabe esperar el total deshielo de la capa de hielo de Groenlandia, el incremento del nivel del mar que estamos destapando ahora llegará a superar los 7 m de altura. En este sentido, gráficos como el de la Figura-4 no son, desde mi punto de vista, suficientemente contundentes para apoyar la toma de decisiones políticas porque camuflan las implicaciones a largo plazo de las decisiones que los políticos y la sociedad estamos tomando hoy. En efecto, la extrapolación y proyección a mayor plazo de tiempo de los resultados presentados en Figuras como esta, no son habilidades cultivadas en exceso, especialmente entre la clase política que funciona básicamente con intervalos de 4 años…

·         Tampoco tenemos que olvidar que los modelos actuales todavía no recogen el conjunto de mecanismos de respuesta del sistema climático ante la perturbación antropogénica. En especial, los mecanismos no lineales de respuesta lenta y sus incertidumbres, como la posible inversión de algunos de los feedback negativos actualmente implementados en los modelos como consecuencia por ejemplo de la liberación del carbono contenido en el permafrost, podría empeorar significativamente la foto de las repercusiones a largo plazo de las decisiones que estamos tomando hoy.

 

Figura-4: Evolución histórica y previsiones del incremento en el nivel del mar de los distintos informes del IPCC. (Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Technical Summary)

 Y aunque todavía hay sectores que intentan agarrarse a la aparente discrepancia entre los resultados de los modelos y los observaciones disponibles, la realidad es que los modelos actuales están haciendo un muy buen trabajo en la reproducción de la realidad que observamos, y las aparentes discrepancias a menudo son debidas más a la incorrecta monitorización del sistema, como la medición del incremento de temperatura media superficial en los últimos 15 años inferior a la pronosticada por los modelos como consecuencia de carencias en la red de estaciones de medida en las regiones de mayor calentamiento, introduciendo por tanto bias (errores sistemáticos) significativas, o  a la entrada en juego de mecanismos de transporte no lineales y todavía no completamente capturados en los modelos, como es el efecto de las corrientes de mezcla en el océano Pacífico para absorber ‘temporalmente’ una mayor fracción del aporte energético al sistema climático.

 
¿Necesitamos más evidencias?, ¿a qué estamos jugando realmente?