La respuesta global a la pandemia Covid-19 condujo a una reducción repentina de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y aerosoles. Como es bien sabido, los GEI son fundamentales para mitigar el aumento de la temperatura del planeta y por otra los aerosoles, aunque menos conocidos, también tienen implicaciones sobre el clima. En esta lectura se comenta sobre los hallazgos científicos basados en modelos del clima para determinar si el cambio repentino en las emisiones de GEI y aerosoles durante la pandemia tuvo un impacto en el clima del planeta.
¿Cómo cambiaron las emisiones durante la pandemia Covid-19?
Prácticamente todas las ciudades del mundo respondieron a la pandemia Covid-19 con restricciones a la movilidad causando una reducción significativa en las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI) y contaminantes locales. Para estimar los cambios en las emisiones de aerosoles y GEI durante la pandemia, se emplean datos de movilidad, modelos de calidad del aire e información satelital. Durante el cierre de actividades por Covid-19 se redujeron las emisiones vehiculares, que se asocian a las emisiones de dióxido de nitrógeno (NO2), en diversas ciudades del mundo: Río de Janeiro (30 por ciento), Estados Unidos (25 por ciento), Ecuador (13 por ciento), China (42 por ciento) e Italia (30 por ciento) por mencionar algunas. En el caso específico de México durante el cierre de actividades se observaron calles vacías y espacios públicos muy poco concurridos lo que condujo a reducciones de NO2 de aproximadamente un 30 por ciento. En el caso de la ciudad de Puebla, hay únicamente cinco sitios de monitoreo para cubrir toda el área metropolitana, y no todos ellos cuentan con mediciones sistemáticas. El porcentaje de cambio mensual, es decir el mes de la pandemia en comparación con el promedio cuatro años previos del mismo periodo, para el sitio de Agua Santa (STA) presentó reducciones mensuales de las concentraciones de NO2 de 47 por ciento, 63 por ciento, y 86 por ciento para los meses de marzo, abril y mayo, respectivamente.
También se observaron reducciones en la cantidad de aerosoles en el mundo. La Figura 1 muestra las reducciones calculadas (áreas sombreadas en verde) del espesor óptico en el planeta. El espesor óptico es una medida aproximada de la cantidad partículas que están en la atmósfera. En este caso, durante la pandemia, China y la India presentaron las reducciones más importantes debido a la severidad con que la pandemia afectó estas regiones.
Figura 1. Anomalías simuladas del espesor óptico (AOD por sus siglas en inglés) en el mundo. Los colores verdes indican una disminución de la abundancia de los aerosoles en el período de la pandemia en comparación con datos del mismo periodo años anteriores.
En cuanto a las emisiones mundiales de CO2 fósil disminuyeron un 7 por ciento en 2020 en comparación con las emisiones de 2019. Sin embargo, la concentración de CO2 atmosférico siguió aumentando en 2020 en comparación con años anteriores. Esto se explica por la variabilidad natural interanual del CO2 que es mayor que los cambios observados en el CO2 durante la pandemia.
¿Cuál es el efecto del cambio en las emisiones de contaminantes y aerosoles?
Por una parte, los GEI en la atmósfera “atrapan” la energía del Sol y finalmente provocan un aumento en la temperatura promedio global. Cabe destacar que los GEI están presentes en la atmósfera de la Tierra de manera natural, cubren la Tierra y como ya se mencionó atrapan el calor del Sol. Sin embargo, a medida que estos GEI son producidos de manera excesiva por el hombre, “atrapan” cada vez más calor del Sol modificando el balance radiativo y propiciando que el planeta ahora se esté calentando más rápido que en cualquier otro momento de la historia. Un cambio en las emisiones de GEI podría hacer suponer ayudaría a disminuir que la atmósfera continúe guardando más “calor del Sol”. Sin embargo, el episodio de la pandemia duró solo un parpadeo; el tiempo de la pandemia en comparación con el tiempo a lo largo de la historia de la humanidad donde se han emitido GEI es muy pequeño.
También es importante considerar el posible impacto de la reducción de los aerosoles en el clima del planeta. Los aerosoles, que son pequeñas partículas suspendidas en la atmósfera también intervienen en balance de radiación entre el sol y la tierra con la atmósfera de por medio, y tienen consecuencias en el clima del planeta; influyen en la cantidad de energía del sol que se absorbe en la atmósfera o se refleja hacia el espacio. Los aerosoles juegan el papel de reflejar hacia el espacio la radiación que proviene del Sol. Por lo tanto, si hay una disminución en la cantidad de aerosoles podríamos suponer un aumento en la radiación solar que alcanza la superficie de la tierra y un mayor calentamiento del planeta. Dados los efectos de los GEI y los aerosoles sobre el clima, vale la pena investigar si una reducción de los GEI, aunque drástica y breve, tiene impacto en el clima del planeta.
¿Cómo respondió el clima global?
Los modelos del clima también llamados modelos de circulación general utilizan ecuaciones matemáticas para representar los procesos físicos y químicos que involucran materia y energía en las interacciones de elementos del sistema climático sol, tierra y océano. Para validar el funcionamiento de estos, se hacen simulaciones numéricas para generar datos retrospectivos que se validan a través de comparación contra mediciones del pasado. Esto con la finalidad de dar certeza a las predicciones futuras del clima con los modelos. El forzamiento radiativo del clima está configurado para cambiar de acuerdo con un posible escenario futuro. Los escenarios son un conjunto de circunstancias posibles, o prospectadas, sobre la rapidez con la que crecerá la población, cómo se usará la tierra, cómo evolucionarán las economías y las condiciones atmosféricas (incluido el forzamiento radiativo), entre otras.
Con base en los resultados de los modelos del clima la disminución temporal de GEI y aerosoles durante la pandemia generó una respuesta prácticamente imperceptible en el clima, con un efecto de enfriamiento de alrededor de 0.01 ± 0.005 °C en la temperatura del planeta para el 2030 comparado con el escenario base que se tiene prospectado de acuerdo a las políticas de cada nación. Esta cifra es pequeña cuando comparamos con lo que se tiene prospectado de la implementación de tecnologías más eficientes (verdes), reducción de consumo de combustibles fósiles que permitirían evitar un aumento en la temperatura de 0.3 por ciento en 2050.
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