La ciencia del clima es un asunto complicado, y comprender hasta qué punto el cambio climático está provocado por el hombre requiere también comprender los poderosos ciclos naturales de la Tierra. Uno de esos ciclos naturales tiene que ver con la órbita de la Tierra y su complicado baile con el sol.
Lo primero que debes saber sobre la órbita de la Tierra y su efecto en el cambio climático es que las fases orbitales se producen a lo largo de decenas de miles de años, por lo que las únicas tendencias climáticas que los patrones orbitales podrían ayudar a explicar son las de largo plazo.
Aún así, observar los ciclos orbitales de la Tierra puede ofrecer una perspectiva inestimable sobre lo que ocurre a corto plazo. En particular, te sorprenderá saber que la actual tendencia al calentamiento de la Tierra se produce a pesar de una fase orbital relativamente fría. Por tanto, es posible apreciar mejor el alto grado que debe tener el calentamiento antropogénico en contraste.
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No es tan sencillo como crees
Mucha gente se sorprenderá al saber que la órbita de la Tierra alrededor del Sol es mucho más complicada que los sencillos diagramas que se estudian en las aulas de ciencias de la infancia. Por ejemplo, hay al menos tres formas principales en que la órbita de la Tierra varía a lo largo de los milenios: su excentricidad, su oblicuidad y su precesión. El lugar en el que se encuentra la Tierra dentro de cada uno de estos ciclos tiene un efecto significativo en la cantidad de radiación solar -y, por tanto, de calor- a la que se expone el planeta.
Mira este vídeo educativo imprescindible para ver una presentación visual de la complicada órbita de la Tierra:
La excentricidad orbital de la Tierra
A diferencia de lo que se representa en muchos diagramas del sistema solar, la órbita de la Tierra alrededor del sol es elíptica, no perfectamente circular. El grado de la elipse orbital de un planeta se denomina excentricidad. Esto significa que hay momentos del año en los que el planeta está más cerca del sol que en otros. Evidentemente, cuando el planeta está más cerca del sol, recibe más radiación solar.
El punto en el que la Tierra pasa más cerca del sol se llama perihelio, y el punto más alejado del sol se llama afelio.
Resulta que la forma de la excentricidad orbital de la Tierra varía a lo largo del tiempo desde ser casi circular (excentricidad baja de 0,0034) y ligeramente elíptica (excentricidad alta de 0,058). La Tierra tarda aproximadamente 100.000 años en realizar un ciclo completo. En los periodos de alta excentricidad, la exposición a la radiación en la Tierra puede, en consecuencia, fluctuar más salvajemente entre los periodos de perihelio y afelio. Estas fluctuaciones son igualmente mucho más suaves en épocas de baja excentricidad. En la actualidad, la excentricidad orbital de la Tierra es de aproximadamente 0,0167, lo que significa que su órbita está más cerca de ser la más circular.
La oblicuidad axial de la Tierra
La mayoría de la gente sabe que las estaciones del planeta están causadas por la inclinación del eje de la Tierra. Por ejemplo, cuando es verano en el hemisferio norte e invierno en el hemisferio sur, el polo norte de la Tierra está inclinado hacia el sol. Las estaciones se invierten igualmente cuando el Polo Sur está más inclinado hacia el sol.
Sin embargo, lo que mucha gente no sabe es que el ángulo de inclinación de la Tierra varía según un ciclo de 40.000 años. Estas variaciones axiales se denominan oblicuidad del planeta.
Para la Tierra, la inclinación del eje varía entre 22,1 y 24,5 grados. Cuando la inclinación es mayor, las estaciones también pueden ser más severas. En la actualidad, la oblicuidad axial de la Tierra se encuentra a unos 23,5 grados -más o menos en la mitad del ciclo- y está en fase de disminución.
La precesión de la Tierra
Quizás la más complicada de las variaciones orbitales de la Tierra sea la precesión. Básicamente, como la Tierra se tambalea sobre su eje, la estación concreta que se produce cuando la Tierra está en el perihelio o en el afelio varía con el tiempo. Esto puede crear una profunda diferencia en la gravedad de las estaciones, dependiendo de si vives en el hemisferio norte o en el sur. Por ejemplo, si es verano en el Hemisferio Norte cuando la Tierra está en perihelio, es probable que ese verano sea más extremo. En comparación, cuando el Hemisferio Norte experimenta el verano en afelio, el contraste estacional será menos severo. La siguiente imagen puede ayudar a visualizar cómo funciona esto:
Este ciclo fluctúa aproximadamente entre 21 y 26.000 años. Actualmente, el solsticio de verano en el hemisferio norte se produce cerca del afelio, por lo que el hemisferio sur debería experimentar contrastes estacionales más extremos que el hemisferio norte, en igualdad de condiciones.
¿Qué tiene que ver el cambio climático?
Simplemente, cuanta más radiación solar bombardee la Tierra en un momento dado, más caliente debería ser el planeta. Así que el lugar que ocupa la Tierra en cada uno de estos ciclos debería tener un efecto medible en las tendencias climáticas a largo plazo, y así es. Pero eso no es todo. Otro factor tiene que ver con el hemisferio que recibe el mayor bombardeo. Esto se debe a que la tierra se calienta más rápido que los océanos, y el hemisferio norte está cubierto por más tierra y menos océano que el hemisferio sur.
También se ha demostrado que los cambios entre los periodos glaciares e interglaciares de la Tierra están más relacionados con la severidad de los veranos en el Hemisferio Norte. Cuando los veranos son suaves, queda suficiente nieve y hielo durante toda la estación, manteniendo una capa glacial. Sin embargo, cuando los veranos son demasiado calurosos, se derrite más hielo en verano del que se puede reponer en invierno.
Dado todo esto, podríamos imaginar una «tormenta orbital perfecta» para el calentamiento global: cuando la órbita de la Tierra está en su mayor excentricidad, la oblicuidad axial de la Tierra está en su mayor grado y el hemisferio norte está en perihelio en el solsticio de verano.
Pero eso no es lo que vemos hoy. En cambio, el Hemisferio Norte de la Tierra experimenta actualmente su verano en afelio, la oblicuidad del planeta está actualmente en la fase decreciente de su ciclo, y la órbita de la Tierra está bastante cerca de su fase más baja de excentricidad. En otras palabras, la posición actual de la órbita de la Tierra debería dar lugar a temperaturas más frías, pero en cambio la temperatura media del planeta está en aumento.
Conclusión
La lección inmediata de todo esto es que debe haber algo más en la temperatura media de la Tierra de lo que puede explicarse mediante las fases orbitales. Pero también hay una lección secundaria: El calentamiento global antropogénico, que los científicos del clima creen mayoritariamente que es el principal culpable de nuestra actual tendencia al calentamiento, es al menos lo suficientemente potente a corto plazo como para contrarrestar una fase orbital relativamente fría. Es un hecho que, al menos, debería hacernos reflexionar sobre el profundo efecto que el ser humano puede tener en el clima, incluso con el telón de fondo de los ciclos naturales de la Tierra.
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