Las actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles para el transporte y la electricidad, han empeorado la intensidad de las lluvias y nevadas extremas sobre la tierra en las últimas décadas, no solo en unas pocas áreas sino a escala mundial, según muestra una nueva investigación.
Estudios anteriores pudieron atribuir eventos extremos individuales y cambios a largo plazo en algunas regiones al cambio climático, pero las evaluaciones globales han sido más difíciles. Utilizamos una nueva técnica para analizar los registros de precipitación de todo el mundo y encontramos evidencia concluyente de la influencia humana en las precipitaciones extremas en cada uno de ellos.
Los científicos han estado advirtiendo que el aumento de las temperaturas globales conducirá a precipitaciones más extremas en el futuro, principalmente porque el aire caliente “retiene” más vapor de agua en la atmósfera, alimentando las tormentas.
Con la Tierra ya aproximadamente 1 grado Celsius (1,8 F) más caliente desde el comienzo de la era industrial, queríamos saber si ese cambio ya había comenzado.
Los intentos anteriores de detectar la influencia humana en los registros históricos de precipitación requerían típicamente series de tiempo largas con muchos años consecutivos de datos. Pero la precipitación es difícil de monitorear durante largos períodos desde tierra o el espacio, por lo que esos registros son raros. Encontramos otra forma.
Usamos redes neuronales artificiales, un tipo de aprendizaje automático, para encontrar patrones de precipitación extrema en los registros meteorológicos. Una vez que esas redes neuronales entendieran qué buscar, podríamos analizar registros de observación más cortos y dispares.
El resultado son múltiples líneas de evidencia de que la actividad humana ha intensificado las precipitaciones extremas durante las últimas décadas. Incluso cuando los conjuntos de datos eran muy diferentes, pudimos ver la influencia humana.
Los hallazgos fueron publicados el 6 de julio de 2021 en la revista Nature Communications.
Por que importa
Comprender cómo los seres humanos influyen en las precipitaciones extremas es importante para interpretar los eventos climáticos de hoy y para preparar las ciudades y la infraestructura de protección para el mundo cambiante que se avecina.
En los últimos años, las devastadoras inundaciones han sido noticia después de lluvias extraordinarias que históricamente habrían sido extremadamente raras. La temporada de huracanes de 2017 en Texas, Florida y Puerto Rico y las lluvias monzónicas extremas sobre India y Bangladesh en 2017 son dos ejemplos. Nuestros resultados indican que, como regla general, las precipitaciones se han vuelto más extremas en todo el mundo en las últimas décadas.
Quizás lo más importante es que nuestros resultados indican que es probable que un mayor calentamiento del planeta durante el siglo XXI continúe intensificando los eventos de precipitación más extremos. Los modelos climáticos proyectan que tal intensificación ocurrirá este siglo, y sugieren que se produjo una intensificación similar pero menos rápida en el siglo XX, en función de cuánto ya se ha calentado el planeta. Nuestros resultados validan ese hallazgo.
Con los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera aún aumentando, se proyecta que el planeta continuará calentándose durante el siglo XXI. Cuánto se calienta dependerá de las decisiones que se tomen hoy sobre el uso de combustibles fósiles y otros factores importantes que contribuyen al cambio climático. Ese grado de calentamiento podría ser de 4 grados a finales de siglo si las emisiones continúan a un ritmo elevado.
Que sigue
Si bien identificamos claramente la influencia de los humanos en las precipitaciones extremas en el pasado, aún no hemos aislado cuánto ha contribuido cada tipo de actividad humana. Las emisiones de gases de efecto invernadero, los aerosoles y los cambios en el uso de la tierra pueden influir. Planeamos modificar nuestro método de aprendizaje automático en el futuro para centrarnos en esas fuentes.
El método de aprendizaje automático que utilizamos también está aprendiendo solo de los datos. Podemos llevar esto a un nivel superior al incorporar la física climática en el algoritmo. Al hacer eso, la máquina aprendería los procesos físicos que conducen a la intensificación de las precipitaciones extremas. Se podrían incluir otras variables climáticas, como los vientos, las nubes y la radiación, lo que ayudaría a responder no solo si las precipitaciones extremas se están intensificando, sino por qué.