El clima está determinado por un delicado equilibrio entre la cantidad de energía radiactiva del sol que se absorbe en la atmósfera y en la superficie y la cantidad de radiación infrarroja térmica que la tierra emite al espacio. Un desequilibrio energético positivo significa que el sistema de la tierra está ganando energía, lo que hace que el planeta se caliente.

Los científicos de la NASA y la NOAA compararon datos de dos mediciones independientes. El conjunto de sensores satelitales Clouds and the Earth's Radiant Energy System (Ceres) de la NASA mide cuánta energía entra y sale del sistema terrestre. Además, los datos de un conjunto global de flotadores oceánicos, llamado Argo, permiten una estimación precisa de la velocidad a la que los océanos del mundo se están calentando. Dado que aproximadamente el 90% del exceso de energía de un desequilibrio energético termina en el océano, las tendencias generales de la radiación entrante y saliente deberían coincidir en general con los cambios en el contenido de calor del océano.

“Las dos formas muy independientes de ver los cambios en el desequilibrio energético de la tierra coinciden muy, muy bien, y ambas muestran esta gran tendencia, lo que nos da mucha confianza en que lo que estamos viendo es un fenómeno real. y no solo un artefacto instrumental”, dijo en un comunicado Norman Loeb, autor principal del nuevo estudio e investigador principal de Ceres en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia. “Las tendencias que encontramos fueron bastante alarmantes en cierto sentido”.

Los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el metano, atrapan el calor en la atmósfera, capturando la radiación saliente que de otro modo escaparía al espacio. Las emisiones de estos gases están aumentando debido a la actividad humana. El calentamiento genera otros cambios, como el derretimiento de la nieve y el hielo, y el aumento del vapor de agua y los cambios en las nubes que pueden mejorar aún más el calentamiento.

El desequilibrio energético de la tierra es el efecto neto de todos estos factores. Para determinar los factores primarios que impulsan el desequilibrio, los investigadores utilizaron un método que analizaba los cambios en las nubes, el vapor de agua, las contribuciones combinadas de los gases traza y la salida de luz del Sol, el albedo de la superficie (la cantidad de luz reflejada por la superficie de la tierra), diminutas partículas atmosféricas llamadas aerosoles y cambios en la distribución de la temperatura superficial y atmosférica.

El estudio encuentra que la duplicación del desequilibrio es en parte el resultado de la disminución de las nubes y el hielo marino que conducen a una mayor absorción de energía solar. Además, un aumento de los gases de efecto invernadero debido a la actividad humana, también conocido como forzamiento antropogénico, junto con el aumento del vapor de agua están atrapando más radiación de onda larga saliente, lo que contribuye aún más al desequilibrio energético de la tierra.

Los investigadores también encontraron que un cambio de la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) de una fase fría a una fase cálida probablemente jugó un papel importante en la intensificación del desequilibrio energético.

La Oscilación Decadal del Pacífico es un patrón de variabilidad climática del Pacífico. Su huella digital incluye una enorme cuña de agua en el Océano Pacífico oriental que atraviesa fases frías y cálidas. Esta variabilidad interna que ocurre naturalmente en el sistema de la tierra puede tener efectos de gran alcance en el tiempo y el clima. Una fase de Oscilación Decadal del Pacífico intensamente cálida que comenzó alrededor de 2014 y continuó hasta 2020 provocó una reducción generalizada de la cobertura de nubes sobre el océano y un aumento correspondiente en la absorción de radiación solar.

“Es probable que sea una mezcla de forzamiento antropogénico y variabilidad interna”, dijo Loeb. “Y durante este período, ambos están provocando un calentamiento, lo que conduce a un cambio bastante grande en el desequilibrio energético de la tierra. La magnitud del aumento no tiene precedentes en este récord”.

Loeb advierte que el estudio es solo una instantánea relativa al cambio climático a largo plazo, y que no es posible predecir con certeza cómo serán las próximas décadas para el equilibrio del presupuesto energético de la tierra. Sin embargo, el estudio concluye que, a menos que disminuya la tasa de absorción de calor, se deben esperar cambios climáticos mayores de los que ya se están produciendo.

“Los registros prolongados y altamente complementarios de Argo y Ceres nos han permitido determinar el desequilibrio energético de la tierra con una precisión cada vez mayor y estudiar sus variaciones y tendencias con una percepción cada vez mayor, a medida que pasa el tiempo”. dijo Gregory Johnson, coautor del nuevo estudio y oceanógrafo físico en el Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). “Observar la magnitud y las variaciones de este desequilibrio energético es vital para comprender el clima cambiante de la tierra”.