Nobel de Física 2021, A los descubridores de los patrones ocultos del clima

Tomado de ABC Ciencia

Para planificar el próximo puente de octubre, probablemente lo primero que hemos hecho es echar un vistazo al tiempo que va a hacer. Si lo hemos consultado con un intervalo de menos de diez días, no nos llevaremos grandes sorpresas. Pero las predicciones resultan casi imposibles a más largo plazo. El motivo es que el tiempo es un sistema complejo, aparentemente caótico y aleatorio en el que influyen múltiples factores, incluida esa pequeña mariposa que bate sus alas en Brasil y causa un tornado en Texas.

El Nobel de Física de este año ha reconocido a tres científicos capaces de encontrar patrones ocultos en los sistemas complejos -el clima de la Tierra es uno de ellos- y predecir su comportamiento incluso durante décadas o cientos de años. Entre sus contribuciones, conocer cuánto subirá la temperatura de nuestro planeta por el aumento del CO2 atmosférico y el reconocimiento del impacto humano en el clima.

Según la Real Academia de las Ciencias sueca, el estadounidense Syukuro Manabe y el alemán Klaus Hasselmann, que comparten la mitad del premio, sentaron las bases de nuestro conocimiento del clima de la Tierra. El italiano Giorgio Parisi, que se lleva la otra mitad, ha sido galardonado por sus «contribuciones revolucionarias» a la teoría de los fenómenos desordenados y aleatorios.

Los trabajos de Manabe, de la Universidad de Princeton (EE.UU.), se remontan a los años sesenta, cuando trataba de desarrollar un modelo numérico para simular el comportamiento de la atmósfera. Por entonces no se sabía ni siquiera que las concentraciones de CO2 estaban aumentando debido a la quema de combustibles fósiles ni se sospechaban sus consecuencias. El científico creó el primer modelo de circulación atmosférica global, que tenía en cuenta elementos como el vapor de agua, los vientos o el transporte del calor en la atmósfera, introduciendo en el programa los gases de efecto invernadero. Predijo que si la concentración de CO2 se duplicaba, la temperatura global subiría dos grados. Su trabajo sentó las bases para el desarrollo de los modelos climáticos actuales.

Aproximadamente diez años después, Hasselmann, del Instituto Max Planck para la Meteorología en Hamburgo (Alemania), creó un modelo que vincula el tiempo y el clima al encontrar una manera de burlar los rápidos y caóticos cambios climáticos que eran tan problemáticos para los cálculos. Además, ideó el método denominado ‘fingerprinting’ (‘huellas climáticas’), que permite distinguir entre la variabilidad natural del clima y la perturbación por el aumento de los gases de efecto invernadero. Este método se han utilizado para demostrar que el aumento de temperatura en la atmósfera se debe a las emisiones humanas de dióxido de carbono.

Desde la academia recuerdan que los modelos muestran claramente un efecto invernadero acelerado. En consecuencia, las mediciones de temperatura muestran que el mundo se ha calentado 1° C durante los últimos 150 años. «Ya no podemos decir que no lo sabíamos, los modelos climáticos son inequívocos», señalan. Y nosotros somos los responsables.

Por su parte, Parisi, de la Universidad de Roma La Sapienza, ha sido galardonado con la otra mitad del premio por sus descubrimientos sobre cómo fenómenos aparentemente aleatorios se rigen por reglas ocultas, desde la escala atómica hasta la planetaria. Su trabajo, realizado en los años 80, se considera ahora una de las contribuciones más importantes a la teoría de sistemas complejos. Permite comprender y describir muchos materiales y fenómenos complejos que aparentemente son fruto del azar, no solo en la física sino también en otras áreas muy diferentes, como las matemáticas, la biología, la neurociencia y el aprendizaje automático.

Entre los fenómenos estudiados por el físico, se encuentran las edades de hielo que se repiten periódicamente, una descripción matemática del caos o cómo surgen patrones en un murmullo de miles de estorninos.

«Los descubrimientos que se están reconociendo este año demuestran que nuestro conocimiento sobre el clima descansa sobre una base científica sólida, basada en un análisis riguroso de las observaciones. Todos los galardonados de este año han contribuido a que conozcamos mejor las propiedades y la evolución de los sistemas físicos complejos», ha afirmado Thors Hans Hansson, presidente del Comité Nobel de Física.

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