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Rueda de la fortuna global
Durante años, Ronald Prinn, ScD ‘71, había visto los ojos vidriosos de los legisladores cuando les presentaba pruebas alarmantes del cambio climático causado por los humanos. Así que, naturalmente, el profesor de ciencias atmosféricas se sorprendió gratamente cuando se enteró en octubre de que el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático compartiría el Premio Nobel de la Paz 2007 con Al Gore por documentar y crear conciencia sobre el calentamiento global.
El reconocimiento del cambio climático como un problema vital ha tardado en llegar. Pero finalmente se están tomando medidas, gracias a los muchos científicos que han pasado años recopilando e interpretando datos y dando a conocer su importancia. Esa acción incluye un nuevo impulso de los miembros del Congreso de los Estados Unidos para aprobar una legislación destinada a frenar las emisiones de gases de efecto invernadero.
Como director del Centro para la Ciencia del Cambio Global del MIT, Prinn ha jugado un papel clave en llamar la atención del público sobre el cambio climático. Su Experimento Avanzado de Gases Atmosféricos Globales (AGAGE) está celebrando su trigésimo año de monitoreo de compuestos que agotan la capa de ozono (incluidos los clorofluorocarbonos que alguna vez se usaron ampliamente en aerosoles) y gases de efecto invernadero como el metano. Y un programa que fundó en 1991 con el profesor de la Escuela Sloan Henry Jacoby, un economista, ha llevado a científicos físicos y sociales a una colaboración inusualmente cercana y continua con ambientalistas para crear modelos climáticos que tengan en cuenta las causas humanas y los costos del calentamiento global. También están tratando de averiguar qué se debe hacer para mitigarlo o detenerlo. Prinn, uno de los primeros defensores de la incorporación de la ciencia en las políticas públicas, ha testificado ante el Congreso y se desempeñó como autor principal del informe de 2007 del panel climático ganador del Premio Nobel.
Cuando él y Jacoby comenzaron el proyecto de modelado, dice Prinn, se enfrentaron a preguntas básicas: ¿Podríamos alguna vez pronosticar el clima de manera creíble? ¿Y cuál fue la mejor manera de factorizar la actividad humana? Algunos colegas pensaron que era una locura abordar una tarea tan compleja, recuerda Prinn. Incluso él consideró quijotesco la empresa. Pero para él, era un deber moral. Si obtiene fondos para estudiar el planeta Tierra y puede ayudar en la toma de decisiones, debe hacerlo, insiste.
Lo que es inusual acerca de Ron en relación con muchos otros científicos, dice Jacoby, [es que] desde el principio, entendió que la ciencia, para ser realmente útil, necesitaba integrarse con la política pública, y estaba dispuesto a dedicar tiempo y energía para ese aspecto del trabajo. Hay muchos buenos científicos en el mundo. Pero no muchos de ellos son buenos en ese tipo de trabajo colaborativo.
Prinn ha visto a sus colegas adoptar la idea del modelado que incluye aportaciones de muchas áreas de investigación, incluidas las ciencias sociales. Y ha visto al público preocuparse por el calentamiento global predicho por esos modelos. Ha sido interesante ver la evolución, dice.
Cuando Prinn era un estudiante de posgrado en el MIT a fines de la década de 1960, solo unos pocos científicos en el mundo estudiaban la química de la atmósfera terrestre. El programa espacial estaba en su infancia y Prinn obtuvo su doctorado en química investigando las atmósferas de otros planetas: la composición de las nubes de Júpiter, la fotoquímica de Venus. Fue nombrado profesor asistente de meteorología en el MIT en la época en que defendió su tesis en 1971.
Lo que agudizó su interés en la atmósfera de nuestro propio planeta, dice, fue su trabajo en la década de 1970 modelando el impacto ambiental del avión supersónico propuesto por Boeing. Para superar la velocidad del sonido, el Boeing 2707 habría volado a través del aire fino de la capa de ozono. Pero los motores habrían producido óxido nítrico, que los químicos sabían que destruye el ozono. Prinn y otros investigadores del MIT crearon una simulación por computadora que demuestra los riesgos que representaría una flota de aviones supersónicos para la capa de ozono, que protege al planeta de la radiación ultravioleta del sol. Los planes para construir la flota fueron finalmente descartados por una variedad de razones, pero el trabajo se quedó con él. Me interesé por la química atmosférica en la Tierra, dice.
En 1974, los futuros premios Nobel Sherwood Rowland y Mario Molina (quien se convertiría en profesor del MIT) publicaron su trabajo fundamental en el que describían cómo los clorofluorocarbonos inertes (CFC) ampliamente utilizados en sistemas de refrigeración y aerosoles podían alcanzar la capa de ozono, donde la radiación ultravioleta podría desprenderse. Moléculas de cloro altamente reactivas que podrían catalizar la descomposición del ozono. En ese momento, sin embargo, Rowland y Molina no tenían evidencia directa de que esto estuviera sucediendo. Su trabajo dejó a los químicos con una sensación de alarma: se sabía muy poco sobre la química de la atmósfera y, en particular, sobre los efectos de los gases artificiales en ella. Nadie sabía cuál podría ser el ciclo de vida de estos gases, o si la capa de ozono de hecho se estaba rompiendo. ¿Los CFC realmente persistieron en la atmósfera y viajaron a la capa de ozono? ¿Cómo interactuaban las sustancias químicas altamente reactivas y naturales llamadas radicales hidroxilo con las emisiones creadas por el hombre?
Estas preguntas impulsaron a Prinn a lanzar, en 1978, un proyecto a gran escala para medir y modelar la química de la atmósfera terrestre. AGAGE monitorea continuamente la tasa de emisión y la persistencia de 45 gases de efecto invernadero y que agotan la capa de ozono, incluidos los CFC, los radicales hidroxilo, el metano y el óxido nitroso. También mide los niveles globales de todos los gases regulados por los Protocolos de Kyoto y Montreal (excepto el dióxido de carbono, que es monitoreado por una agencia del gobierno de los EE. UU.). Los hallazgos de los detectores del proyecto en cinco sitios costeros alrededor del mundo muestran la distribución regional de estos gases y permiten a los investigadores y gobiernos monitorear dónde se originan y adónde van. Los resultados se publican en línea.
En la década de 1960, la contaminación del aire regional era el principal interés en el monitoreo y la ciencia atmosférica; El monitoreo global era realmente el campo de sólo unos pocos científicos, recuerda Paul Fraser, quien dirige el grupo de investigación de la atmósfera cambiante en la agencia nacional de ciencia de Australia, la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation. (Uno de esos pocos fue Charles Keeling de Caltech, quien había comenzado a monitorear continuamente los niveles de dióxido de carbono atmosférico en Mauna Loa, HI, en 1958.)
La gran contribución de Ron fue expandir la idea de que teníamos que mirar la Tierra globalmente, no solo en busca de CO2 sino también de todo los gases importantes para el cambio climático y el agotamiento del ozono, dice Fraser. Ese fue un gran cambio de énfasis en el lugar donde se estaba haciendo la ciencia emocionante. Su trabajo ha llevado a una gran expansión en el esfuerzo de las agencias de investigación de todo el mundo para estudiar el problema global y mantener estudios regionales de contaminación.
La industria química acordó financiar el proyecto AGAGE durante tres años, dice Prinn, porque las empresas querían saber cómo estaban afectando el medio ambiente. Las empresas proporcionaron información sobre la producción y venta de gases y, cuando pasaron los tres años, los científicos habían proporcionado pruebas de que los CFC persistían durante mucho tiempo y tenían el potencial de causar una destrucción grave del ozono. Los hallazgos se confirmaron dramáticamente en 1985, cuando se detectó un agujero en la capa de ozono sobre la Antártida. Sabíamos que había un rápido aumento de estos gases y que los seres humanos estaban desempeñando un papel enorme, si no exclusivo, en el agotamiento del ozono y las emisiones de gases de efecto invernadero, dice Prinn. Reconociendo el valor de monitorear tanto estos químicos peligrosos de larga duración como los gases que ocurren naturalmente en la atmósfera, la NASA asumió como principal financiador del proyecto.
En 1988, un año después de que el histórico Protocolo de Montreal comenzara a eliminar los CFC en los países industrializados, el problema climático se estaba agrandando, dice Prinn. Se hizo tan grande que Prinn ya no tuvo tiempo de seguir estudiando la química extraterrestre: los planetas se hicieron a un lado y comencé a concentrarme en el clima global. Él y Thomas Jordan, entonces jefe del departamento de ciencias terrestres, atmosféricas y planetarias, iniciaron el Centro para la Ciencia del Cambio Global en 1990 para estudiar cómo interactúan los océanos, la tierra y la atmósfera para determinar el clima terrestre.
Pero el trabajo del centro no tuvo en cuenta cómo la actividad humana estaba contribuyendo al cambio climático. Entonces, en 1991, con la esperanza de combinar el trabajo de los científicos del clima con el de los economistas y otros científicos sociales, Prinn se asoció con Jacoby para lanzar el Programa Conjunto sobre la Ciencia y la Política del Cambio Global. En ese momento, [si fueras] un científico, involucrarte en políticas podría contagiarte, dice Prinn. Sospecha que cuando comenzó el programa conjunto, algunos de mis colegas pensaron que me había vuelto loco.
De hecho, el problema que habían abordado era intrincado. El proyecto principal del programa es una simulación por computadora llamada MIT Integrated Global Systems Model, que puede, entre otras cosas, predecir el aumento de la temperatura media global a lo largo del tiempo. Se basa en información sobre variables que incluyen el crecimiento económico mundial, el crecimiento de la población mundial, el cambio tecnológico, las emisiones de gases de efecto invernadero y la dinámica geológica, oceanográfica y atmosférica. Los investigadores han utilizado el megamodelo para evaluar el impacto potencial en la temperatura del planeta de los principales proyectos de ley de energía que se debaten en el Congreso y para determinar el impacto de las tecnologías de energía alternativa en el producto interno bruto de EE. UU.
La investigación climática es como una orquesta, dice Prinn. Para hacer buena música, debes tener todas estas cosas juntas. Se necesitaron cinco años de ensayos para integrar los modelos económicos y climáticos en una herramienta de investigación unificada. Estábamos mirando a toda la tierra: clima, salud humana, agricultura, economías, dice. Sabíamos que las predicciones serían inciertas, por lo que decidimos dar las probabilidades de resultados particulares dadas opciones particulares.
Manejar la incertidumbre significa hacer cientos y cientos de ejecuciones del modelo con diferentes supuestos, dice Prinn. Por ejemplo, el modelo hace suposiciones sobre factores económicos como la productividad y la innovación para predecir las emisiones industriales de gases de efecto invernadero. Luego, los investigadores observan los resultados y evalúan cuán probable y peligroso podría ser cada uno.
Desde 1999, Prinn, Jacoby y sus colaboradores han publicado muchos artículos científicos basados en las predicciones del modelo. Y para correr la voz entre el público y los legisladores, hicieron un par de ruedas de juego para representar las probabilidades de un rango de aumentos de temperatura durante los próximos cien años. Como versiones verticales de la rueda usada en Rueda de la fortuna , cada uno es un gráfico circular giratorio. Una rueda asume que no hay cambios de política y la otra asume que el Protocolo de Kioto, que exige la reducción de emisiones de dióxido de carbono y otros cinco gases de efecto invernadero, se implementará en 2010 por todos los países que originalmente lo acordaron. También asume la adopción de políticas más agresivas que reduzcan las emisiones globales de gases de efecto invernadero a menos del doble de sus niveles preindustriales para 2100. (Vea ¿Qué rueda preferiría girar? En el lado opuesto).
En discursos públicos, Prinn hace una demostración de las dos ruedas y pregunta cuánto pagaría la audiencia, con 100.000 dólares para apostar, por una política energética que les permita hacer girar la que tenga los resultados más favorables. La respuesta, dice, tiende a rondar los $ 10,000. El efectivo es completamente hipotético, por supuesto, pero Prinn dice que sus encuestas informales revelan que el público está dispuesto a invertir dinero en el corto plazo para reducir el riesgo de un cambio climático desastroso. Y la inversión requerida podría resultar sorprendentemente pequeña. Según un estudio británico completado el año pasado, implementar políticas que mitiguen el cambio climático costaría solo el 1 por ciento del producto interno bruto mundial.
La gente está acostumbrada a lidiar con la incertidumbre, dice Prinn. Están acostumbrados a pensar en cambiar sus hábitos y pagar por algo incluso cuando saben que el resultado que quieren no está garantizado. Por ejemplo, es poco probable que un paciente informado de un riesgo de ataque cardíaco 50 por ciento superior al promedio se niegue a pagar los medicamentos para el colesterol solo porque no se puede prometer una esperanza de vida en particular.
En este momento, dice Prinn, las computadoras ronronean, trabajando a tiempo completo para hacer un nuevo conjunto de cálculos que incorporan nuevos hallazgos sobre, entre otras cosas, la capacidad de los océanos para absorber calor. Los océanos ralentizan el calentamiento, pero no tanto como pensábamos, dice. Hubiera sido maravilloso si la ciencia hubiera concluido que no es una situación tan mala, pero esa es la naturaleza de nuestra investigación. Dejamos que los resultados caigan donde puedan. Los científicos del MIT ahora están rehaciendo las ruedas para representar una situación más urgente.
Prinn está convencido de que Estados Unidos no puede esperar más para mitigar el cambio climático y solo alberga un optimismo cauteloso de que actuará con la suficiente rapidez. Tengo una actitud de esperar y esperar y ver qué [cambios de política] podrían suceder para abordar este problema, dice. La seguridad energética se avecina [cada vez más grande]. Estos son temas que preocupan a los liberales y conservadores. Dentro del mundo académico, los estudiantes están impulsando el cambio, dice. Los jóvenes no son escépticos del clima.
¿Qué rueda preferirías girar?
Apostar qué tan caliente se pondrá el planeta si ponemos o no limitamos las emisiones de gases de efecto invernadero.
El Programa Conjunto del MIT sobre la ciencia y la política del cambio global creó un par de ruedas de juego giratorias para demostrar el impacto potencial de las políticas diseñadas para mitigar el calentamiento global. Los investigadores del programa estimaron la probabilidad de aumentos insignificantes, moderados y dramáticos de la temperatura promedio global entre 1990 y 2100 si los firmantes originales del Protocolo de Kioto (incluidos los EE. UU.) Promulgan sus disposiciones para 2010 o antes e implementan políticas aún más estrictas que reduzcan las emisiones a menos más del doble de sus niveles preindustriales para 2100. También calcularon las probabilidades asumiendo que no hay cambios de política y crearon gráficos circulares que muestran la probabilidad de varios aumentos de la temperatura global en ambos escenarios. (Cada trozo de pastel representa un rango de aumentos de temperatura; su tamaño refleja su probabilidad).
La rueda sin tapa tiene solo una astilla que representa un aumento de temperatura de menos de 1 ºC; si la rueda gira, hay solo un 4,1 por ciento de probabilidad (1 posibilidad entre 24) de que se detenga allí. Las probabilidades de aterrizar en la cuña que muestra un aumento superior a 5 ºC son de aproximadamente 1 en 26, o 3.8 por ciento.
En el escenario de la capitalización, es más probable un calentamiento más suave; los dos mayores aumentos de temperatura de la rueda sin tapa no están incluidos. El mayor aumento, superior a 3 ºC, representa probabilidades de alrededor de 1 en 29, o 3,5 por ciento. Las probabilidades de aumentos más leves son mucho mejores: 1 en 6, o 15,8 por ciento, para menos de 1 ºC y 36 por ciento para entre 1 y 1,5 ºC.
Sin embargo, ambas ruedas deben ser revisadas seriamente, en vista de los nuevos hallazgos de que los océanos no ralentizan el calentamiento global tanto como se pensaba anteriormente.
