¿Por qué cambia el clima?

Son muchas las causas que pueden originar un cambio climático generalizado. Según su origen, se diferencia entre causas externas y causas internas.

1. Causas externas o astronómicas

Son causas ajenas al sistema climático interno de la Tierra. Generalmente modifican la radiación solar recibida afectando así al clima del planeta.

• Cambios en la actividad solar: La actividad solar experimenta modificaciones evidenciadas, por ejemplo, por los cambios en las manchas solares. Afectan a la propia fuente de energía y sus consecuencias alcanzan la Tierra.

• Cambios en la órbita terrestre: La órbita descrita por la Tierra cambia gradualmente de una forma casi circular a otra más elíptica. El proceso ocurre de acuerdo con un ciclo que dura unos 100.000 años y modifica la radiación solar que llega a la Tierra.

• Impactos de meteoritos: Un meteorito se pulveriza al colisionar con la Tierra y, entre otros efectos, origina una nube de polvo que permanece largo tiempo en suspensión. Si es grande, la nube puede impedir que la radiación solar alcance el suelo.

2. Causas internas

Si las causas externas afectan a la radiación solar recibida, las internas determinan qué se hace con esa radiación. Es decir, en qué proporción es reflejada, en qué medida es absorbida por los gases de efecto invernadero o cómo se distribuye por el planeta.

• Cambios en el albedo: El valor medio del albedo actual de la Tierra alcanza el 30%, pero varía mucho de unas superficies a otras. Así, la nieve tiene un albedo muy alto, por eso son necesarias gafas oscuras cuando hace sol en un paraje nevado. El suelo tiene menor albedo que la nieve pero mayor que el océano. Por el cantidad de superficie y el albedo que cada superficie refleja, la Tierra logra una temperatura general concreta. Imaginemos que la Tierra sólo tuviese océanos: en ese caso su temperatura sería de 32ºC. Sería de 24ºC si estuviese completamente cubierta de bosques, de 13ºC si fuese desértica, y de -12ºC si la nieve la cubriese completamente. En consecuencia, si cambia la cobertura de la superficie terrestre se modificará la temperatura global. Actualmente, el calentamiento global está reduciendo las áreas cubiertas de hielo.

• Cambios en la composición atmosférica: La composición atmosférica puede modificarse por la intervención de organismos que incrementan o disminuyen la cantidad de CO₂ y oxígeno, o por una actividad volcánica importante que puede introducir mucho CO₂ en el aire; pero también como consecuencia de la quema de combustibles y otras actividades humanas que aumentan el CO₂ y disminuyen el oxígeno.

La cantidad de partículas en suspensión (aerosoles) puede modificarse, por ejemplo, debido a una erupción volcánica importante. El efecto de los aerosoles es doble y contradictorio. Por un lado, dificultan la llegada de la radiación solar (efecto refrigerante) y por otro absorben la radiación infrarroja (efecto invernadero).

• Cambios en las corrientes marinas: A las zonas cercanas al ecuador llega más radiación solar que a las latitudes próximas a los polos, lo que genera grandes diferencias de temperatura. Las corrientes marinas, también los vientos, contribuyen a reducir estas diferencias.

La corriente termohalina (del griego termos, calor, y halos, sal) es una corriente oceánica causada por diferencias de temperatura y densidad de las aguas. Conecta todos los océanos y constituye una gran cinta transportadora de calor.

Así, en el Atlántico, una corriente superficial de agua cálida se dirige hacia el norte donde, una vez fría, se hunde y vuelve al sur por el fondo del océano. El circuito por todos los océanos se completa en unos mil años.

Si, por cualquier circunstancia, la corriente cálida no llegase al Atlántico norte, descendería la temperatura en esta zona incrementándose la cubierta de hielo. Como consecuencia, aumentaría el albedo terrestre lo que generaría un descenso de la temperatura global del planeta.

3. La Tierra estuvo helada durante más de 300 millones de años

Hace 950 M.a. la Tierra comenzó a enfriarse y, con diversas oscilaciones, así se mantuvo hasta hace 580 M.a. Fue, por tanto, un planeta helado durante más de 300 M.a. Dadas la antigüedad y la complejidad de la situación, los científicos tienen dificultades para explicar las causas. Las hipótesis más aceptadas manejan tres procesos básicos:

• Un sol, aún joven, que emitía una radiación energética inferior a la actual en un 5-10%.
• Un aumento del albedo debido a que la mayoría de los continentes se había desplazado a la zona intertropical, lugar en que se recibe mayor radiación solar.
• Una disminución del efecto invernadero como consecuencia de la proliferación de cianobacterias fotosintéticas que retiraron grandes cantidades de CO₂  atmosférico.

A medida que la temperatura global descendía era mayor la superficie cubierta de hielo, circunstancia que aumentaba el albedo lo que, a su vez, hacía bajar la temperatura en una espiral que convirtió a la Tierra en una bola de nieve. Se conoce como hipótesis de la snowball.