Prueban el mecanismo por el que los cambios en el Ártico provocan eventos extremos

En medio del debate sobre la influencia de los cambios en el Ártico en el clima extremo en otros lugares, un nuevo trabajo publicado por el equipo de Judah Cohen en la revista Science aporta nuevas pruebas de que el calentamiento rápido en el Ártico es un posible impulsor del reciente clima extremo invernal en el hemisferio norte y en especial en Estados Unidos. Los hallazgos, basados en datos tanto de observación como de modelos, establecen un vínculo físico entre el cambio climático antropogénico y un fenómeno llamado disrupción del vórtice polar estratosférico. 

Si bien se preveía que el calentamiento global conducirá a aumentos en algunos extremos climáticos, incluidas las olas de calor y los eventos de precipitación, hasta ahora no había pruebas contundentes de que genere eventos invernales severos. Contrariamente a las predicciones del modelo, lo que se viene observando en la ultima década es que los extremos del clima invernal en todo el hemisferio norte (nevadas intensas y olas de frío anómalas) se han vuelto más frecuentes. Uno de los ejemplos notables fue la de frío de las llanuras del sur de febrero de 2021 en Estados Unidos, que provocó el colapso de la red de energía de Texas y daños récord estimados en casi 200 mil millones de dólares, un costo sustancialmente más alto que los recientes huracanes de alto impacto. 

Hasta ahora se ha planteado la hipótesis de que el calentamiento acelerado en el Ártico, o amplificación del Ártico (AA), está impulsando estos eventos al interrumpir el vórtice polar estratosférico del Ártico, una característica atmosférica definida por los fuertes vientos del oeste que rodean el Ártico y, en condiciones normales, mantienen contenido el aire frío. Pero no estaba claro si estos fenómenos están vinculados físicamente a los extremos climáticos invernales recientes, puesto que las observaciones y las predicciones del modelo carecen de acuerdo. 

Una confirmación muy esperada

Sobre la base de trabajos anteriores sobre la variabilidad de vórtice polar estratosférico, Judah Cohen y sus colegas han combinado ahora análisis de observación durante los últimos cuarenta años con nuevos experimentos de modelos climáticos. Y su trabajo, que protagoniza la portada de la revista Science de esta semana, revela un vínculo físico que implica el rápido calentamiento del Ártico y sus efectos, a saber, la pérdida de hielo marino y el aumento de la capa de nieve de Eurasia, con la interrupción del vórtice polar y el aumento de la frecuencia del clima invernal extremo en latitudes medias. 

“La publicación del artículo es especialmente oportuna dado el invierno extremo de 2020/21: Ártico cálido récord, hielo marino bajo en el Ártico, grandes nevadas en Siberia, una interrupción prolongada y compleja de un vórtice polar, un frío récord en los EE. UU., Europa y Asia , nevadas disruptivas en Europa y Estados Unidos y más notablemente la combinación récord y posiblemente sin precedentes de frío y nieve en Texas”, asegura Cohen en una nota de prensa.

La secuencia de cambios en el Ártico

Estos eventos climáticos extremos de invierno comienzan cuando una ola de alta presión entre el norte de Europa y los Urales y baja presión sobre el este de Asia se amplifica. Tal amplificación puede verse forzada por el cambio ártico observado durante la temporada de otoño, y específicamente por el derretimiento del hielo marino en los mares de Barents-Kara y las nevadas más intensas en Siberia. El exceso de energía de la onda euroasiática rebota o se refleja en el vórtice polar y se absorbe en una onda norteamericana similar con alta presión sobre Alaska y el Pacífico norte y baja presión sobre el este de América del Norte, lo que provoca una rápida amplificación de la onda. Cuando las ondas atmosféricas se amplifican, es más probable que haya condiciones meteorológicas extremas.

En otras palabras, el aumento de la temperatura en el mar de Barents produce un calentamiento que contrasta con el enfriamiento asociado al aumento de nevadas en Siberia. Esta diferencia produce que la corriente de chorro se amplifique sobre Eurasia y estos cambios viajen hacia arriba hasta alterar la estructura del vórtice polar estatosférico. Finalmente, y en el plazo de semanas, la ampliación de estos bamboleos de la corriente de chorro llevan gigantescas masas de aire frío más hacia el sur y provocan los efectos catastróficos que vemos todos los inviernos.

“La síntesis tanto del análisis observacional como de los experimentos con modelos informáticos es una fortaleza particular de este estudio y aumenta en gran medida nuestra confianza en los resultados”, asegura Mathew Barlow, coautor del estudio. “La vía dinámica explorada aquí, desde el cambio climático en la superficie del Ártico hasta la estratosfera polar y luego de regreso a la superficie en los EE.UU., destaca la amplia gama de impactos que puede tener el cambio climático”.

A juicio de Cohen, el estudio proporciona “pruebas que nos advierten de que un planeta que se calienta no necesariamente nos protegerá de los devastadores impactos del severo clima invernal”. Los resultados podrían usarse para extender el tiempo de espera de advertencia de extremos fríos en Asia, Canadá y Estados Unidos, dicen los autores.  “El trabajo futuro”, añade Dim Coumou en una perspectiva relacionada, “debería apuntar a desenredar aún más las teleconexiones árticas causales para las estaciones frías y cálidas en las regiones de latitudes medias, prestando especial atención a los extremos de alto impacto”.

“Es plausible que en episodios como Filomena estén actuando los mismos mecanismos”

Para Juan Jesús González Alemán, experto en dinámicas atmosféricas de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), lo novedoso e interesante de este nuevo trabajo es que “encuentra una relación entre el deshielo y la alteración del chorro estratosférico”. “Lo que sucede es que cuando este chorro se perturba de forma muy anómala, con los calentamientos súbitos, eso después altera la corriente de chorro troposférica y se producen los episodios extremos”, explica a Vozpópuli. Es decir, resume el experto, el trabajo demuestra que “el calentamiento del Ártico y el deshielo favorecen un tipo de perturbación del chorro polar que después tiene un impacto en la troposfera”.

Respecto a si se trata del mismo fenómeno que ha causado en España temporales como Filomena, González Alemán asegura que no lo sabemos con certeza, pero "es plausible que estén actuando los mismos mecanismos”, aunque en todo caso habría que analizarlo con más detalle.

Referencia: Linking Arctic variability and change with extreme winter weather in the US (Science)