Premio Fronteras a los 5 científicos que probaron que los gases causan calentamiento global

El Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Cambio Climático en su XVI edición reconoce a cinco investigadores europeos que encontraron el "vínculo fundamental" entre las concentraciones de gases de efecto invernadero y el aumento de la temperatura atmosférica. Lo lograron estudiando los marcadores en el hielo polar a lo largo de los últimos 800.000 años.

En concreto, los galardones reconocen las contribuciones de la danesa Dorthe Dahl-Jensen (Universidad de Copenhague), los franceses Jean Jouzel y Valérie Masson-Delmotte (Laboratorio de Ciencias del Clima y del Medioambiente de París) y los suizos Jakob Schwander y Thomas Stocker (Universidad de Berna).

Su trabajo ha demostrado que los registros procedentes de los depósitos de hielo más gruesos y antiguos de la Tierra, situados en la Antártida y Groenlandia, "muestran que los cambios en las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero -como el dióxido de carbono y el metano- van acompañados de cambios sistemáticos en la temperatura del aire en todo el planeta".

[2023, el año más cálido en el que los récords cayeron como "fichas de dominó": la Tierra rebasó el límite de los 2º C]

El jurado del premio ha señalado que las investigaciones convergentes de los cinco galardonados revelan que "a lo largo de los últimos 800.000 años, las concentraciones de gases de efecto invernadero debidas a la variabilidad natural nunca habían alcanzado los niveles atmosféricos actuales". Estas concentraciones son las causantes del denominado calentamiento global antropogénico, provocado por la actividad humana.

"La nieve, a partir de la cual se forman los hielos polares, captura, a medida que se va acumulando, el aire que hay a su alrededor", explica el director de la Cátedra de Economía Azul Sostenible en la Universidad de Barcelona y miembro del jurado, Miquel Canals. "Este aire queda atrapado dentro de burbujas en el hielo. Y esas burbujas son como un libro sobre las condiciones atmosféricas a lo largo del tiempo, que hay que descifrar en términos de su composición y significado", añade.

Para el investigador en el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y nominador de Thomas Stocker, Joan Grimalt Obrador, la principal contribución de los galardonados es "evidenciar que la actual concentración de gases de efecto invernadero se sale de escala".

El análisis de los testigos de hielo -muestras cilíndricas que se obtienen mediante la perforación del sustrato a diferentes profundidades- ha sido trascendental para la ciencia del clima, ya que supuso la comprobación definitiva del vínculo entre los gases de efecto invernadero y la temperatura de la Tierra. Desde los años 1960 existían modelos climáticos basados en la física que mostraban que un aumento en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera produciría un incremento de temperatura.

Sin embargo, para validar esta conclusión faltaban datos concretos sobre la composición de la atmósfera a lo largo de la historia. El análisis de Jean Jouzel de un testigo de hielo antártico procedente de la base de Vostok, publicado en Nature en 1987, constituyó esa comprobación definitiva.

Una década después de aquella publicación, Valérie Masson-Delmotte ahondó en el trabajo de Jouzel y amplió su análisis a testigos de hielo procedentes de Groenlandia. Sus conclusiones coincidían con las que Jouzel había obtenido en el otro extremo del planeta, volviéndolas mucho más robustas. Desde entonces, los premiados han investigado para refinar aún más el estudio de climas pasados y conocer su evolución a lo largo de cientos de miles de años.

Además de modelizar los climas pasados a partir de los testigos de hielo, Masson-Delmotte ha combinado esta información con muchos otros aspectos de la ciencia climática para predecir qué le sucederá a la Antártida en 2070 ante diferentes escenarios de calentamiento. Una implicación clave de este calentamiento sería el aumento del nivel del mar, que ya se ha elevado en 20 centímetros desde 1900 y cuya expansión se acelera desde los años 90.

Mientras, las contribuciones de Dorthe Dahl-Jansen se han centrado fundamentalmente en la reconstrucción del clima del pasado a partir del estudio de testigos de hielo en Groenlandia, tal y como plasmó en un estudio publicado en 1998 por la revista Science. Su investigación ha comprobado que en el pasado hubo aumentos de temperatura durante periodos de mayor influjo solar, que a su vez aumentaron el CO2 mediante un mecanismo de retroalimentación positiva.

Sin embargo, las investigaciones de Dahl-Jansen han comprobado que las concentraciones de gases de efecto invernadero jamás alcanzaron los niveles de hoy. También señala que, en base a los resultados de sus investigaciones sobre algunos cambios abruptos en el clima del pasado, existe el riesgo de que la inyección de agua dulce en el océano debida al deshielo, pueda provocar una disrupción de las corrientes oceánicas que mantienen una temperatura relativamente cálida en Europa durante los meses de invierno.

Todas estas investigaciones no habrían sido posibles sin la tecnología necesaria para obtener los testigos de hielo, y Jakob Schwander ha sido pionero en este campo. Gracias a sus invenciones, pudo analizar las burbujas de aire atrapadas en el firn, la capa de nieve compacta a más 70 metros de profundidad que permanece invierno tras invierno y que se sitúa encima del hielo glaciar, donde se concentra un 25% de aire. En 1984 publicó un estudio en Nature que concluyó que la edad del aire atrapado en el hielo es significativamente menor que la del hielo que lo rodea.

Hace poco más de una década, Schwander comenzó a desarrollar la perforadora de hielo más pequeña del mundo, su dispositivo más conocido, bautizado como RADIX (Rapid Access Drill for Ice eXtraction, o perforadora de acceso rápido para la extracción de hielo). Con un diámetro de tan sólo 2 centímetros, en 2021 consiguió alcanzar los 320 metros de profundidad y a -55ºC en el hielo de la Antártida en pocos días.

Thomas Stocker, quien también participó en el proyecto de RADIX junto con Schwander, ha trabajado en la medición de las concentraciones de dióxido de carbono atrapado en las burbujas de aire de los testigos de hielo de 800.000 años de antigüedad. Stocker desarrolló varios modelos climáticos para interpretar los datos obtenidos, y así poder comprender los cambios climáticos en una escala temporal muy larga que abarca varias edades del hielo.

Así, los cinco galardonados consideran que existe una preocupante brecha entre la inequívoca evidencia científica acumulada sobre los potenciales impactos del actual cambio climático y las insuficientes medidas adoptadas hasta ahora por la comunidad internacional para afrontar este desafío, aunque creen que todavía existe margen para actuar y superar dicho desafío.