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Qué es la Curva de Keeling y qué dice sobre el cambio climático


Durante casi cinco décadas, Charles Keeling registró a diario las concentraciones de CO2 en la atmósfera. Las mediciones continúan, ahora bajo el liderazgo de su hijo, y revelan de forma impactante el efecto de la actividad humana en el planeta.


Qué es la famosa Curva de Keeling y qué dice sobre la aceleración del cambio climático
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27/03/2019

Charles Keeling
Science Photo Library
Las mediciones que Charles Keeling inició en 1958 continúan más de seis décadas después.

Es una de las gráficas más célebres en la historia de la ciencia.

Y es resultado del esfuerzo denodado de un investigador que, a pesar de los constantes desafíos, se negó a abandonar su trabajo vital durante casi medio siglo.

Fue en 1958 cuando el científico estadounidense Charles Keeling comenzó a registrar los niveles de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera.



Más de seis décadas después, las mediciones del principal gas causante del efecto invernadero continúan, ahora a cargo de su hijo.

Los registros permitieron elaborar la llamada Curva de Keeling, que mostró por primera vez con claridad el impacto de la actividad humana en las concentraciones de dióxido de carbono.

El gráfico es hoy en día más importante que nunca. Datos divulgados este mes que actualizan la curva indican que el CO2 no solo sigue creciendo, sino que lo hace de forma acelerada.

Casi 410 partes por millón

El dióxido de carbono atmosférico global creció 2,87 partes por millón (ppm) durante 2018.



Esto significa que el promedio anual en las concentraciones del gas en la atmósfera saltó de 407,05 a 409,92 partes por millón, según informó la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos, NOAA.

Curva de Keeling
BBC
La Curva de Keeling muestra el aumento abrupto en las concentraciones atmosféricas de CO2.

En otras palabras, hay casi 410 moléculas de CO2 por cada millón de moléculas en el aire.

Muchos científicos consideran que 450 ppm es la línea roja que no debemos cruzar para evitar los efectos más catastróficos del cambio climático. Otros han señalado en el pasado que el límite seguro era 350 ppm, lo que dio origen al movimiento ambientalista 350.org.

La NOAA señaló que tres de los cuatro aumentos anuales más altos en seis décadas han ocurrido en los últimos cuatro años.

"En un momento en el que se habla de cómo deberíamos estar reduciendo las emisiones de CO2, la cantidad de CO2 que estamos introduciendo en la atmósfera se está acelerando", señalo Pieter Tans, científico de la división de monitoreo global de la NOAA.



"No es una coincidencia que los últimos cuatro años también tuvieron las más altas emisiones de CO2 registradas".

Mauna Loa

Para medir el CO2 atmosférico, la NOAA toma y analiza muestras de aire de una red de 100 observatorios en todo el mundo.

De esa red, la estación más antigua y con las mediciones más prolongadas es la que se ubica en el volcán Mauna Loa en Hawái, el sitio donde trabajó Keeling.

Observatorio de Mauna Loa
Science Photo Library
Keeling registró las concentraciones atmosféricas de CO2 en el observatorio de Mauna Loa en Hawái durante casi medio siglo.

No fue sino hasta las mediciones de este científico pionero que se registraron datos detallados para probar que la actividad humana, fundamentalmente la quema de combustibles fósiles, estaba causando un aumento en los niveles de CO2 en la atmósfera.

Cuando Keeling comenzó sus experimentos, en la década del 50, nadie sabía con certeza si el CO2 emitido por la quema de carbón, gas natural y petróleo acabaría en la atmósfera o sería absorbida por completo por los océanos y los bosques.

Según relató el mismo Keeling en una entrevista de archivo, "las mediciones que existían entonces eran confusas. Y yo, con 27 años y poco después de graduarme, estaba diciendo a los científicos que todo su campo de especialización tenía serios problemas".

"Se levantaba cada tres horas"

Charles Keeling nació en 1928 en Pennsylvania y obtuvo su doctorado en química.

Poco después de graduarse, el investigador aceptó una oferta para trabajar en el nuevo departamento de geoquímica en el Instituto de Tecnología de California, Caltech.

El joven científico se dio cuenta de que nadie estaba realizando mediciones detalladas del CO2 atmósferico.

"En un principio fue alentado en sus mediciones por un profesor en Caltech", recordó su viuda Louise en una edición del programa Witness de la BBC, emitido en 2013 con motivo del 55 aniversario de la Curva de Keeling.

Keeling recibiendo la Medalla Nacional de Ciencia del entonces presidente George Bush en 2001.
NATIONAL SCIENCE FOUNDATION
Keeling recibió en 2001 la Medalla Nacional de Ciencia del entonces presidente George W. Bush.

"Las primeras mediciones las hizo en el techo de Caltech mientras yo estaba dando a luz al primero de nuestros hijos. Había que tomar esos registros cada tres horas", relató.

La familia solía ir a sitios apartados como bosques y parques nacionales para que el científico realizara sus mediciones.

"Llevábamos a los niños de campamento y mientras nosotros nos divertíamos él se levantaba cada tres horas durante la noche a hacer sus mediciones", recordó Louise.

"Hay una historia conocida de una ocasión en la que olvidó su libreta de anotaciones sobre la mesa de picnic y escuchamos en la noche un ruido. Era un ciervo que tenía la libreta entre sus dientes".

"Mi esposo se levantó corriendo con una linterna y gritando logró que el animal soltara la libreta. Todavía la tengo con las marcas de las mordeduras".

El mejor sitio

Keeling desarrolló instrumentos y perfeccionó métodos para medir el CO2.

En 1958 pasó a trabajar en el prestigioso Instituto Scripps de Oceanografía, en la Universidad de California en San Diego.

Observatorio de Mauna Loa
NOAA
En Mauna Loa, Keeling desarrolló instrumentos y perfeccionó métodos para medir el CO2.

Y obtuvo fondos para establecer una estación de observaciones en una exbase militar en Mauna Loa, a una altura de 3.000 metros sobre el nivel del mar.

Según el mismo Keeling relató, se trataba de una ubicación ideal.

"Estaba en el medio del vasto océano, lejos de fuentes de contaminación de CO2 que podrían haber interferido con las mediciones. Si tuvieras que elegir un sitio para representar a todo el planeta, ese lugar era la mejor opción".

Aumento abrupto

La determinación de Keeling y sus muchas noches sin dormir hicieron posible la continuación de los registros día tras día, año tras año.

En muchas ocasiones en las que escasearon los fondos para el proyecto, el científico logró obtenerlos de diferentes instituciones.

Emisiones de CO2 de plantas a carbón
Getty Images
"No es una coincidencia que los últimos cuatro años también tuvieron las más altas emisiones de CO2 registradas", señaló la NOAA.

El resultado de esas décadas de esfuerzo de Keeling es su famosa gráfica.

En ella queda en evidencia en forma indiscutible el aumento abrupto de las concentraciones de CO2 .

Los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera eran de aproximadamente 280 partes por millón en la era preindustrial, hasta el año 1750.

Cuando Keeling comenzó sus mediciones en 1958 los niveles eran de 315 partes por millón. Ahora se sitúan en casi 410 partes por millón.

Curva con zigzags

Los zigzags anuales en la Curva de Keeling se deben a variaciones estacionales.

Los niveles de dióxido de carbono bajan durante la primavera y el verano del hemisferio norte, cuando las plantas absorben más CO2 de la atmósfera para crecer.

Zigzags en la Curva de Keeling
SCIENCE PHOTO LIBRARY
Los zigzags anuales en la curva se deben a cambios estacionales en la absorción de CO2 por las plantas.

En el otoño y el invierno, las plantas y hojas mueren y se descomponen, liberando CO2 y causando un nuevo pico.

Puesto que la mayor parte de la vegetación caducifolia o de hoja caduca se encuentra en el hemisferio norte, y las mediciones son en Mauna Loa, los zigzags en la Curva de Keeling muestran las variaciones en las estaciones del hemisferio norte.

"Las emisiones de la humanidad"

Charles Keeling siguió con su trabajo hasta su muerte en 2005.

Las mediciones de Mauna Loa continúan, ahora bajo el liderazgo de su hijo Ralph, director del programa de CO2 en el Instituto Scripps de Oceanografía.

La curva de Keeling sigue marcando con una claridad casi escalofriante el impacto de las emisiones de CO2 causadas por la actividad humana.

Protestas ambientales en Berlín
Getty Images
Protestas ambientales en Berlín. El IPPC señalaó que si se duplican las concentraciones de CO2 en la atmósfera, la temperatura aumentará entre 1,5 y 4,5 grados centígrados.

Según recordó Ralph Keeling al programa Witness, "la curva tiene esa regularidad increíble, que deja en evidencia la magnitud de las fuerzas en juego".

Charles Keeling fue capaz de "visualizar las concentraciones de dióxido de carbono superpuestas sobre la respiración natural del planeta", recordó su hijo.

En la célebre curva se ven "todas las emisiones de la humanidad concentrándose en la atmósfera".

Calentamiento

La ONU señaló en octubre que si se quiere evitar un calentamiento global superior a 1,5 grados será necesario disminuir las emisiones de CO2 en un 45% para el año 2030.

¿Cuál es la relación directa entre los registros de CO2 atmosférico ilustrados en la Curva de Keeling y el calentamiento del planeta?

"En términos simples, cuanto más CO2 haya en la atmósfera más caliente se volverá el planeta", explicó a BBC Mundo Matt McGrath, corresponsal de medio ambiente de la BBC.

"Pero exactamente cuán caliente es materia de discusión".

Lecho seco de un río en Francia durante una ola de calor en 2018
Getty Images
"En términos simples, cuanto más CO2 haya en la atmósfera más caliente se volverá el planeta".

Los investigadores se refieren a esta cuestión con el término "sensibilidad climática", una medida de qué pasaría con la temperatura si se duplicara el nivel de CO2 en la atmósfera comparado con el de la era preindustrial.

En el informe del Panel Intergubernamental de Cambio Climático, IPCC, en 2014, los científicos señalaron que si se da esa duplicación, la temperatura aumentará entre 1,5 y 4,5 grados centígrados.

Es un rango muy amplio que refleja incertidumbres en el conocimiento sobre el impacto de las nubes y el vapor de agua.

Los científicos están usando ahora nuevos modelos, explicó McGrath.

Y "esos modelos señalarían según informes que el clima es más sensible al CO2, y por tanto el aumento de temperatura estaría más cerca del máximo del rango".


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