La interrupción continua del sitio de monitoreo de CO2 más importante del mundo es un «golpe serio» para la ciencia del clima

De toda la evidencia que los científicos han recopilado sobre la salud de nuestro planeta, ninguna es más importante que un registro climático de larga duración recopilado en un puesto de avanzada solitario en la cima del volcán Mauna Loa de Hawai.

El registro, recopilado durante más de 60 años en el histórico Observatorio de Mauna Loa, ha desempeñado un papel fundamental en nuestra comprensión del cambio climático al registrar el aumento inexorable del dióxido de carbono en la atmósfera. Pero ahora, la lava que fluye del volcán en erupción ha cortado el acceso y la energía al sitio, deteniendo este monitoreo crítico de la salud climática.

«Es un registro increíblemente detallado e informativo que se remonta a la década de 1950», dice Ralph Keeling, Director del Programa de CO2 de la Institución Scripps de Oceanografía. «Entonces, si desea saber cómo ha cambiado el ciclo del carbono y nuestro sistema terrestre entre entonces y hoy, necesita ese registro».

Esta imagen, tomada al mediodía durante un sobrevuelo en helicóptero de la erupción de Mauna Loa el 5 de diciembre de 2022, muestra un flujo de lava que atraviesa la carretera que proporcionaba acceso al Observatorio de Mauna Loa. El MLO es el sitio de monitoreo más importante del mundo para el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero que alteran el clima. Después de que un flujo de lava cortara el camino de acceso y las líneas eléctricas al sitio, se suspendió el monitoreo de CO2. (Crédito: USGS) Desde que comenzó la erupción de Mauna Loa en Hawái el 27 de noviembre de 2022, la lava ha fluido hasta 12,1 millas (hasta el 8 de diciembre) desde la zona de falla del noreste del volcán. Los flujos cruzaron el camino de acceso y cortaron la línea eléctrica al Observatorio de Mauna Loa, dejándolo fuera de servicio. (Crédito: USGS)

Con el Observatorio de Mauna Loa, o MLO, fuera de servicio, posiblemente durante muchas semanas, los expertos dicen que es posible que haya impactos significativos en nuestra comprensión del sistema climático. «Es un golpe serio, eso es seguro», dice Keeling, quien supervisa uno de los dos programas de monitoreo de gases de efecto invernadero en el observatorio.

Dado lo que está en juego, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, que dirige el observatorio, está trabajando en formas de restaurar el monitoreo incluso antes de que la lava deje de fluir, según Keeling. (Hasta el 8 de diciembre, el suministro de lava había disminuido, pero no se había detenido, según el Servicio Geológico de EE. UU.). Otra posibilidad en la que está trabajando la NOAA es encontrar una manera de obtener muestras de CO2 atmosférico en un sitio alternativo adecuado hasta que el MLO se puede volver a poner en línea.

Estos esfuerzos están solo en sus primeras etapas. Y ya hay una brecha creciente en el registro de CO2. Además, cualquiera que sea la solución provisional que se idee, «no será el alcance completo de lo que se ha hecho en la estación», dice Keeling. «Así que habrá impactos a largo plazo».

Una fuente de lava que brota de una fisura en Mauna Loa, como se ve durante un sobrevuelo el 8 de diciembre de 2022. Los científicos del Servicio Geológico de EE. UU. describieron la fuente como «como un chorro». (Crédito: imagen de USGS por T. Orr.)

Pieter Tans, científico senior de la Red de Monitoreo Global de NOAA, señala que no hay otro sitio de monitoreo de CO2 con las mismas ventajas que Mauna Loa. «Hay muchos otros lugares donde se realizan observaciones, pero MLO es el observatorio de gases de efecto invernadero más importante del mundo», dice.

Por qué las operaciones en el MLO son tan críticas

La ubicación del observatorio en el medio del Pacífico a una altura de 11,135 pies sobre el nivel del mar lo aísla de las fuentes de CO2 locales y regionales (fábricas o áreas altamente urbanizadas, por ejemplo) y permite tomar muestras de aire que está muy bien mezclado. (Keeling señala que las emisiones de CO2 del volcán Mauna Loa en sí no representan un problema significativo porque son relativamente pequeñas y las operaciones de muestreo se pueden programar de manera flexible para evitar momentos en los que el viento sopla en la dirección equivocada).

Todo esto crea una imagen general relativamente no adulterada de lo que está sucediendo con el CO2 en las latitudes templadas del hemisferio norte, dice Tans.

Nombrada la «curva de Keeling», en honor a Charles David Keeling, el padre de Ralph, quien comenzó el esfuerzo en 1958, también es el récord más antiguo que tenemos.

La icónica Curva de Keeling traza el aumento inexorable del dióxido de carbono que altera el clima en la atmósfera desde la década de 1950. (Crédito: Programa de CO2 de Scripps) El 29 de noviembre de 2022, el registro de larga duración de dióxido de carbono en la atmósfera recolectado en la cima de Mauna Loa en Hawái se interrumpió abruptamente cuando los flujos de lava cortaron la energía a la estación de monitoreo. (Tenga en cuenta que los datos reales que se ven aquí, antes del corte, son preliminares y pueden actualizarse. Crédito: Instituto Scripps de Oceanografía en UC San Diego)

«El registro de Mauna Loa, y uno similar recolectado en el Polo Sur, realmente sondean grandes partes de la atmósfera», dice Ralph Keeling. «Es un poco como tomar una medida importante de la salud humana como la presión arterial. Los registros de CO2 son medidas integrales de la salud planetaria».

Con la salud humana, «todo puede verse bien por fuera, pero en realidad podrías tener presión arterial alta», dice Keeling. Y eso sería una amenaza para su bienestar a largo plazo.

Con la salud planetaria, todo se veía relativamente bien por fuera, al menos por un tiempo. Pero al igual que una persona propensa a la hipertensión que come demasiado sodio, los humanos estábamos bombeando grandes cantidades de CO2 al sistema circulatorio del clima de la Tierra. Durante años, el monitoreo en la cima de Mauna Loa mostró el resultado: el CO2 en la atmósfera aumentaba año tras año y década tras década, amenazando el bienestar del planeta.

Así como la hipertensión puede afectar silenciosamente a alguien durante años, lo que en última instancia puede provocar un ataque cardíaco, el CO2 estaba aumentando silenciosamente en el planeta en su conjunto, hasta los impactos: aumento de las temperaturas, derretimiento de los casquetes polares, aumento del nivel del mar, empeoramiento de los eventos extremos. como olas de calor, sequías, incendios forestales y diluvios, se volvió innegable.

Si hubiéramos prestado una atención más seria y temprana a la medida de salud planetaria de la Curva de Keeling, tal vez podríamos haber evitado algunos de estos impactos.

Las instalaciones de monitoreo de CO2 de MLO, que son operadas por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, se encuentran aisladas en los flancos de Mauna Loa, con un camino de acceso solitario que se extiende en la distancia. El camino de acceso y las líneas eléctricas a la instalación fueron cortados por los flujos de lava de una erupción que comenzó el 27 de noviembre de 2022. (Crédito: Instituto Scripps de Oceanografía)

Todavía es de vital importancia seguir monitoreando la salud de los sistemas de soporte vital de nuestro planeta, tal vez incluso más ahora que nunca. Es por eso que la creciente brecha en el registro de Mauna Loa es tan preocupante.

Brecha irremplazable

Esa brecha cada vez mayor en el registro nunca se puede recuperar, observa Pieter Tans. Y esto podría afectar la ciencia del ciclo del carbono y el clima de manera significativa.

A menudo tendemos a pensar en el CO2 y el clima como una calle de un solo sentido: los humanos bombean CO2 a la atmósfera y eso provoca el cambio climático. Pero en realidad es una calle de doble sentido: las plantas y los suelos pueden ayudar a compensar las implacables emisiones de CO2 de la humanidad al absorber el gas de la atmósfera.

Podemos usar esto como parte de una estrategia multifacética para mitigar el cambio climático. Pero el estrés del cambio climático puede socavar la capacidad de las plantas y los suelos para brindar este valioso servicio. Entonces, si queremos saber cuánto podemos depender de ellos en el futuro, los científicos necesitan información detallada sobre el flujo de carbono entre la biosfera y la atmósfera, y cómo está cambiando debido al cambio climático.

Para que los científicos puedan ver cómo se desarrolla este proceso complejo cuando ocurren eventos climáticos anómalos como las sequías, necesitan un registro continuo y preciso de lo que sucede en general en la atmósfera. Con el monitoreo en Mauna Loa en pausa, será más difícil para los científicos discernir cómo el CO2 afecta estos eventos y viceversa.

Como dice Tans, la brecha en el registro de Mauna Loa «podría aumentar la incertidumbre de las relaciones que podemos rastrear entre el CO2 y la sequía, la precipitación y otras anomalías climáticas a escala estacional y anual».

Para ser aún más específico, Tans señala que los científicos pueden examinar cómo las anomalías climáticas, como una sequía severa, afectan el intercambio de CO2 entre las plantas y la atmósfera en un área muy pequeña, del orden de un kilómetro de ancho. Trabajar a una escala tan pequeña hace que sea más fácil ver lo que está pasando, en detalle. Pero por definición, estos datos son muy locales. Por sí mismos, no pueden decirle lo que está sucediendo a una escala más amplia.

Para llegar a esa escala más amplia, los científicos pueden analizar datos de múltiples sitios y combinarlos con modelos para hacer predicciones sobre cómo la sequía afecta el CO2 en la atmósfera y viceversa. «Pero cuando todo está dicho y hecho, lo que medimos en MLO tiene la última palabra sobre la suma de todas esas predicciones», dice Tans.

En otras palabras, la muestra de CO2 de MLO representa un buen promedio de lo que está sucediendo en las latitudes templadas y boreales del hemisferio norte. Y eso es esencial para los científicos que intentan tener la última palabra sobre el toma y daca de CO2 entre la atmósfera y las plantas y los suelos que están siendo golpeados por los impactos climáticos.

Por lo tanto, lo que está en juego para que el observatorio MLO vuelva a estar en línea es bastante alto. Las operaciones completas probablemente no serán posibles hasta que la lava deje de fluir a través del camino de acceso y las líneas eléctricas. E incluso entonces, los equipos tendrán que esperar hasta que la lava se enfríe, lo que podría llevar semanas.

Mirar al pasado puede proporcionar algunas ideas sobre cómo se desarrollarán las cosas esta vez. La erupción anterior, que ocurrió en 1984 y también detuvo las operaciones de MLO, duró unas tres semanas. Pero en ese caso, el camino de acceso no se vio afectado, según Keeling. Eso hizo las cosas menos desafiantes.

La erupción del Mauna Loa de 1855 comenzó en un lugar similar y envió flujos de lava aproximadamente en la misma dirección. Ese duró seis meses.

La perspectiva de una pausa igualmente larga en las operaciones hace que los esfuerzos para establecer soluciones provisionales sean aún más críticos.

Por ahora, la actividad sísmica continúa debajo de las fisuras actualmente activas, según el Servicio Geológico de EE. UU. El suelo sigue retumbando porque el magma sigue ascendiendo por la fisura. Cuándo se detendrá es una incógnita.

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