Investigaciones recientes sobre la circulación invertida del Atlántico revelan la complejidad e imprevisibilidad del sistema climático, desafiando la idea de señales directas de alerta temprana para desastres climáticos. El estudio subraya la importancia de aceptar la compleja dinámica de los sistemas climáticos y la necesidad de un enfoque integrado de la ciencia climática.
Un nuevo modelo matemático del vuelco meridional del Atlántico, un sistema de corrientes oceánicas, muestra una complejidad mayor de lo que se pensaba anteriormente.
Un equipo internacional de científicos ha advertido contra confiar en que la naturaleza proporcione indicadores claros de “alerta temprana” de una catástrofe climática, a medida que nuevos modelos matemáticos revelan nuevos y fascinantes aspectos de la complejidad de la dinámica climática.
Esto sugiere que el sistema climático puede ser más impredecible de lo que se pensaba anteriormente.
Al modelar la circulación meridional del Atlántico, uno de los principales sistemas de corrientes oceánicas, el equipo, que incluía matemáticos de la Universidad de Leicester, descubrió que la estabilidad del sistema es mucho más compleja que los simples estados de «encendido y apagado» como se suponía anteriormente. . Las transformaciones entre estos países pueden conducir a cambios importantes en el clima regional de la región del Atlántico Norte, pero están lejos de los enormes efectos de la transformación entre países cualitativamente diferentes.
Pero algunos de estos pequeños cambios pueden llegar a escalar y causar un cambio importante entre países cualitativamente diferentes, con enormes impactos climáticos globales. Es posible que las señales de alerta temprana no puedan distinguir la gravedad de los próximos puntos de inflexión. Al igual que una torre de bloques Jenga, quitar algunos bloques puede afectar la estabilidad del sistema, pero no podemos estar seguros de qué bloque hará que todo el sistema colapse.
Profesor Valerio Lucarini de la Facultad de Matemáticas e Informática de la Universidad de Leicester. Crédito: Universidad de Leicester
Publicación e importancia de los resultados.
Sus hallazgos fueron publicados recientemente en Avance de la ciencia En un artículo de investigación realizado por el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.
La circulación meridional del Atlántico es una de las características más fundamentales del sistema climático. Transporta calor de latitudes bajas a altas en el Atlántico Norte, por lo que ayuda a crear anomalías térmicas positivas en el norte y oeste de Europa y en la región del Atlántico Norte a favor del viento. Una desaceleración de la circulación sanguínea provocaría un enfriamiento relativo en esta región.
Desafíos en la predicción climática
Predecir el comportamiento de nuestro clima, como el de la circulación meridional del Atlántico, es un desafío debido a su asombrosa complejidad. Los científicos necesitan un modelo con la mayor precisión posible o intentan comprender su comportamiento utilizando un modelo que requiera menos recursos y que permita un análisis estadístico preciso.
El profesor Valerio Lucarini, de la Facultad de Matemáticas e Informática de la Universidad de Leicester, dijo: “Dentro de cada estado, hay una gran cantidad de estados cercanos. Dependiendo de dónde o qué estés observando, puedes encontrar algunos indicios de que se acerca un colapso. Pero no está claro si este colapso se podrá contener en los estados vecinos o si provocará perturbaciones importantes porque los indicadores sólo reflejan las características locales del sistema.
«Estos estados representan las diferentes formas en que la circulación de vuelco del Atlántico se organiza a gran escala, con importantes implicaciones para el clima global y especialmente a nivel regional en el Atlántico Norte. En algunos escenarios, la circulación podría alcanzar un 'punto de inflexión' » El sistema ya no es estable y colapsará. Los indicadores de alerta temprana nos dicen que el sistema puede estar en transición a otro estado, pero no sabemos qué tan diferente podría ser».
«En una investigación separada, vimos que sucedía algo similar en los registros paleoclimáticos: cuando cambias la escala de tiempo de interés, como si fuera una lupa, puedes descubrir características distintas cada vez más pequeñas que indican modos de funcionamiento competitivos del clima global. Los registros de los últimos 65 millones de años nos han permitido El año pasado proporcionó una nueva explicación para la evolución del clima durante ese período, revelando estos múltiples estados en competencia.
«Este estudio allana el camino para observar el clima a través de la lente de la mecánica estadística y la teoría de la complejidad. Realmente estimula una nueva visión del clima, en la que hay que sintetizar simulaciones numéricas complejas, evidencia observacional y teoría en una mezcla ineludible. apreciar y aceptar esta complejidad.No hay manera En pocas palabras, no hay almuerzo gratis en nuestra comprensión del clima, pero podemos aprender mucho de él.
Referencia: “El análisis del equilibrio puntuado de la evolución del clima cenozoico muestra una jerarquía de transiciones abruptas” por Denis Didier Rousseau, Witold Pajniewski y Valerio Lucarini, 12 de julio de 2023, Informes científicos.
doi: 10.1038/s41598-023-38454-6
Financiación: Programa Marco Horizonte 2020, Danmarks Frie Forskningsfond, Consejo Europeo de Investigación
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