Extraña Primavera

El clima de la Tierra esta cambiando rapidamente, se estan presentando fenomenos que jamas se habian visto, la lista es Larga, Icebergs en playas; Tornados en lugares extraños, lluvias intensas, nevadas fuera de toda proporcion, en particular esta primavera es muy peculiar, fria, con mucha lluvia, y en diferentes lugares, lluvias intensas, nevadas o climas variantes: nubes moviendose sobre zonas centrales a la velocidad que tienen en la costa; lluvias intensas y sol casi inmediatamente.

Y mientras los economistas siguen diciendo que un dolar vale mas que la vida de todos nosotros, es necesario entender que diablos esta pasando; porque debemos estar preparados para lo que venga y si es posible controlar sus consecuencias.

El clima depende de un delicado equilibrio de la energia del planeta, de cuanta recibe del sol, de como se distribuye y de cuanta esta disponible para los diferentes fenomenos naturales, un huracan nivel 5 requiere de una superficie del oceano calida, la cual a su vez, depende del albedo de las nubes y de la superficie terrestre, una gran cantidad de nubes y hielo en los polos refleja mucha radiacion solar y evita que entre mucha energia al Sistema Climatico de la Tierra, el albedo promedio de la Tierra no habia cambiado mucho a lo largo de las decadas, pero en los ultimos años la disminucion del tamaño de los polos provoco un incremento en la energia solar que entra a la Tierra, y se ha notado, las temperaturas han aumentado en no pocos lugares, (solo recuerdese la Ola de calor en Europa que mato a tantos ancianos), en particular en el oceano, en el que la Energia Potencial Termica ha aumentado sin duda alguna.

El sistema tiene su propio metodo de recuperacion, al aumentar el calor del oceano, tambien aumentan las nubes y eso ademas de disminuir la incidencia energetica del sol, libera energia, el problema es en que se libera esa energia, las recientes nevadas y granizadas tierra adentro han servido para balancear la Energia en la Atmosfera, pero han creado mucha destruccion; y no creo que fuesen suficientes como para bajar la gradiente de temperatura oceanica o aumentar el hielo en los polos.

El problema, es que por primera vez en la historia, se esta produciendo una gran cantidad de calor en la superficie de la Tierra, ya no solo es la energia del sol, sino tambien el calor generado por la humanidad, industrias contaminantes, uso excesivo de autos y desperdicio de energia en todas las formas imaginables han creado condiciones de saturacion termica que sin duda alguna han modificado el Gradiente Termico, pero de toda la Tierra.

Como nos afectara esto, no creo que exista una sola computadora lo suficientemente poderosa como para poder hacer ni siquiera una prediccion aproximada, pero de algo estoy seguro, la humanidad, o mas bien la codicia de la humanidad puede estar condenandonos a la extincion, seria un bonito epitafio en algun Museo del futuro:

Homo Sapiens, extinguido por adorar mas al dinero que a la vida.

No entiendo a los economistas o a los politicos, prefieren arriesgar la vida de todos antes que perder un dolar, o hacer una conversion a Tecnologias mas limpias, que encima de todo, ya tenemos; no necesitamos empresas que contaminen, con los Procesos Industriales de Ciclo Cerrado, no habria un solo contaminante de desecho, (que encima de todo es un derroche de recursos), con los autos electricos tenemos mas que suficiente para el transito en las grandes ciudades y ademas el cambio de todo el parque automovilistico del mundo seria el negocio del siglo para las Fabricas de Autos, el uso mas eficiente del poco petroleo que tenemos es posible, nos es mas util el plastico que el smog, y ademas se tienen mas ganancias produciendolo.

Las grandes compañias, los politicos y los estupidos economistas me recuerdan un dicho que oi alguna vez:

Penny wise, Pound fool

Que para toda finalidad practica dice que estan tan obsesionados con conseguir un centavo, que se olvidan del dolar que podrian conseguir mas facilmente.

Yo por mi parte estoy haciendo mi parte, no uso auto en las grandes ciudades, prefiero caminar y en distancias tamaño ciudad prefiero el transporte publico, y si viajo mas lejos, es mejor ir leyendo, o viendo el paisaje, en un comodo Autobus de pasajeros de lujo, con una bebida fria en las manos y mi mente libre para disfrutar.

El Fin del Mundo, otra vez; la vision Vulcanologica

En mis largos años de vida he oido la amenaza del fin del mundo tantas veces que ya la considero un fenomeno social mas que una posibilidad fisica, pero es un magnifico pretexto para explorar las mas potentes fuerzas de la Naturaleza, y una de ellas es el Vulcanismo.

La erupcion del Pinatubo se pudo predecir exitosamente
las victimas fueron los que se rehusaron a escapar

Si bien hay algunos geologos que opinan que un Vulcanismo descontrolado ha sido la causa de las extinciones masivas de Toba, el Cretaceo, el Permico y el Triasico, solo de una de ellas tenemos una fuerte evidencia, en cambio hemos sido testigos de tres grandes eventos destructivos en los ultimos tiempos, como lo han sido la Explosion de Krakatoa en 1883, que devasto una enorme zona de Java, el Indico y la actual Indonesia. Los cambios climaticos del 535 producidos por una anterior explosion no atestiguada, causaron una gran hambruna, implicando la caida de varios poderosos imperios, y la erupcion de Laki en Islandia, que causo el año sin Verano en Europa. Sabemos bien que una poderosa erupcion volcanica puede causar hambrunas, crisis social y el colapso de una civilizacion, lo que no sabemos es si el planeta puede tener varios eventos volcanicos de esa magnitud al mismo tiempo, .lo que si podria implicar una grave crisis para la humanidad.

La mas grande explosion documentada Krakatoa en 1883

La mecanica del riesgo por Erupcion Volcanica esta bien comprendida:

1. La Erupcion en si, provoca una Nuee Ardente, de gas a extremas altas temperaturas y baja densidad, que correa velocidad supersonica, destruyendo lo que encuentra a su paso como una onda de choque, pero que tiene corto alcance, no mas de 15 km, ejemplos, Pompeya o Monte Pele en Martinica.
2. Caida de material, ya sea lava o piedras, restos del domo, son muy peligrosos, pero otra vez, los alcances son cortos, menos de lo que una buena bateria de artilleria.
3. Material ligero, humo o ceniza, en este se encuentra muy buena parte del peligro, ya que dependiendo de la cantidad eyectada y de su altura, puede llegar a las corrientes de la alta atmosfera y dispersarse por todo el mundo, asi se cree que el evento del 535 cubrio la atmosfera con una cubierta tan gruesa, que impidio el paso de la radiacion solar por casi diez años, impidiendo el desarrollo de las plantas y el plankton, destruyendo la cadena alimenticia por su base. (Aumento del Albedo)
4. Caida del domo en el mar, produciendo grandes Tsunamis que destruyen islas y costas entreas, un buen ejemplo de ello es el de Santorin, que se cree provoco la famosa leyenda platonica de la Atlantida.

El mayor riesgo es el aumento del Albedo,
disminuyendo la luz solar y afectando a las plantas, nuestro sustento basico

Como consuelo, la Vulcanologia ha avanzado lo suficiente en estos ultimos años como para poder predecir una erupcion con una precision bastante decente, permitiendo a los habitantes de lugares cercanos evacuarse a lugar seguro, siendo las unicas excepciones, los Volcanes no conocidos, como el caso del Chichon, o bien la negativa de la gente a evacuar como en el Pinatubo.

En todo caso, en este momento, no parece haber ninguna indicacion de que los volcanes esten en algun tipo de actividad extraordinaria, el Planeta esta tranquilo, como es usual.

Fisica del Cambio Climatico

¿Que esta pasando en la atmosfera?, hemos visto en los ultimos tiempos cambios drasticos, se ha incrementado la lluvia, el frio, las inundaciones, las sequias y un largo etcetera, todos hemos sentido los cambios, ciudades que hasta hace poco eran calurosas, ahora son templadas, las lluvias ahora son mas intensas y abarcan mas tiempo, poco a poco van desapareciendo el otoño y la primavera, hace dos años practicamente solo hubo sol durante tres semanas, es obvio que algo esta pasando.

Pero estos son resultados de algo mas, efectos visibles de acciones invisibles, nuestra comprension de la atmosfera es parcial, hay muy buenas teorias y muchos descubrimientos, pero estamos lejos de entender cabalmente su mecanica, ahora bien ¿como vamos a ver los cambios en algo que no entendemos?, nadie podria responderlo, pero es necesario intentarlo, ya que en eso va nuestra supervivencia como especie, solo basta dar un vistazo a la historia para enterarnos que si las cosechas fallan por tres años, la hambruna hace desaparecer el orden y la civilizacion, regresamos a la ley del mas fuerte y a la violencia como forma de subsistencia, Los reinos mayas cayeron por no poder preveer una simple sequia local, ¿que nos pasara si el clima se vuelve loco en todo el mundo?.

En el siglo pasado, el Dr. Adem del Centro de Ciencias Atmosfericas de la UNAM, desarrollo un modelo climatico, basicamente considera al planeta un sistema termodinamico, en equilibrio, tomandolo como base veremos que esta pasando, primero veamos nuestro planeta:

LA TIERRA

Nuestro planeta tenia el clima en equilibrio termodinamico, esto es el calor del tropicos se mueve (por las celdas Hadley y las corrientes maritimas), hacia los polos, llevando lluvia y calor a regiones que no reciben suficiente calor solar, distribuyendo la energia necesaria por todo el planeta, esto significa calentar las partes frias, y haciendo llover en las partes continentales, con esa agua, las plantas (y por forma indirecta nosotros), se alimentan.

Para realizar esto, en la atmosfera adquiere una cierta cantidad de calor que llamaremos Q, tomado directamente de la radiacion solar que llamaremos S, esta es mas o menos constante, durante los ultimos 100 años no ha experimentado variaciones notables, la radiacion solar debido a la inclinacion del eje terrestre, se concentra en el ecuador y sus alrededores (los tropicos), donde calienta la tierra, el agua y la atmosfera, el calor que recibe el agua es lo mas importante, ya que esta sirve como deposito termico, una muy buena parte se evapora, formando las nubes, tormenta, huracanes y toda la pandilla de fenomenos atmosfericos.

El calor fluye, las corrientes marinas, y nubes se mueven, usualmente en direccion a los frios polos, segun se van enfriando, el vapor regresa a su condicion de agua y va cayendo en el camino, rara vez una tormenta llega a latitudes elevadas, New York y Buenos Aires rara vez ven los vientos de un huracan, mientras que las corrientes maritimas, mas lentas, logran transportar mas calor en sus ciclos termicos, el agua del golfo de Mexico llega a las costas inglesas, dispersando el agradable clima ingles.

RELACION SOL TIERRA

Ahora bien, vemos que hace que S sea constante, ya habiamos dicho que la fuente, el Sol no varia mucho, pero la relacion Sol-Tierra si puede hacerlo, hay cierta cantidad de radiacion recibida, pero tambien hay cierta cantidad de radiacion reflejada, que regresa al espacio, la razon de la reflexion es el comportamiento de la luz, que sobre cierto tipo de superficies se refleja (y ademas al efecto Brewster), por ejemplo, las nubes, el hielo y el mar reflejan una muy buena cantidad de energia solar, a la suma de todos estos fenomenos se les llama Albedo (A), asi que la cantidad de energia E que recibe la tierra es de la forma:

E= S-A

Por lo menos a lo largo casi todo el siglo XX, A se mantuvo constante, pero las cosas empezaron a cambiar desde los ochentas, A ha ido variando drasticamente, si llamamos Ah al derretimiento de los polos, y At a la variacion en el tamaño de las nubes (debido a la proliferacion de tormentas), ahora creemos que:

A = dAt - dAh

dAh se va incrementando a una velocidad cada vez mayor

dAt en cambio ha oscilado bruscamente, haciendose mayor en algunos casos y menor en otros, sabemos bien que para que la atmosfera se mantuviese estable deberia de pasar que:

dAt = dAh

Y es lo que habiamos observado, por lo menos desde que se hacen mediciones a finales del siglo XIX, sin embargo, dAt parece que ya no compensa el derretimiento de los polos, asi que el Albedo esta disminuyendo, eso significa mayor energia solar en el sistema.

Por lo que los datos apuntan a que a esta aumentando, asi que:

E = S - dA/dt

Con el Albedo disminuyendo, la Energia aumentando, como existe una relacion:

Q = kE

Esto significa un aumento de la cantidad de calor disponible en el sistema, k es desconocida, pero E tiene pendiente positiva.

¿A que se debe esto? los dedos acusadores apuntan a la contaminacion ambiental, y a un complejo proceso quimico atmosferico, lo cual parece muy factible, los que adoran el dinero serian capaces de matarse (y de paso a todos nosotros) por tener un dolar mas en el banco, pero en la realidad es intrascendente el comportamiento de Wall Street en la ecuacion del clima, el Sol no entiende de alzas o bajas en la bolsa, en cambio la economia occidental se derrumbara cuando al sol le plazca darnos mas o menos radiacion de la usual.

Lo que mas nos conviene como humanidad, es regresar las condiciones a su estado, por lo menos de 1900, aumentar el Albedo y eliminar las acciones que hacen que este disminuya:

1. Eliminar los Hot Spots de la superficie terrestre, (esto es aumentar la reflectividad y disminuir la absorcion de radiacion de las ciudades y carreteras), para hacer esto simplemente es necesario cambiar lo materiales de pavimentacion, en vez del negro asbesto, el gris claro del cemento (o incluso pigmentarlo para hacerlo blanco), cultivar plantas en todo lugar disponible, en particular azoteas, asi aprovechariamos el exceso de calor en algo util.
2. Disminuir la contaminacion, pasar de vehiculos de motor que usen combustibles fosiles a otros que empleen radiacion solar, o fuentes alternas, que no tengan como desecho esos gases tan complejos quimicamente y tan buienos devoradores y conservadores de energia.
3. Aumentar sistematicamente el Albedo, ya sea con nubes artificiales, o aumentando artificialmente la reflectividad terrestre.
   

Cualquiera de estas acciones es perfectamente posible, tenemos la tecnologia necesaria para hacerlas funcionar de inmediato, la unica oposicion visible es sin embargo increible, los que hacen dinero, prefieren arriesgar la vida de todos que arriesgar su dinero, las grandes compañias petroleras que piensan equivocadamente que su negocio se acabaria, lo unico que deben de hacer es comprar las patentes de los nuevos motores y reservar su produccion petrolera para la fabricacion de plasticos, el petroleo esta muy cerca de acabarse y usarlo como combustible, es una estupidez, en vez de reservarlo para materiales mas necesarios, despues de todo, el plastico es mas caro y util que la gasolina y hay una cantidad limitada de el en la Tierra.

En esta breve platica he simplificado algunos conceptos, en realidad la relacion de la energia debe de ser una Ecuacion Lagrangiana, no una suma aritmetica, la simplifique para mayor claridad, ademas de que en estos momentos la humanidad no cuenta con los recursos cientificos necesarios para hacer una medicion completa de algunos de los factores que intervendrian en el calculo de energia. Ademas el albedo se ve modificado por otros factores como la superficie desertificada, la cubierta verde, los incendios forestales y mil y un factores extras, que si bien pueden ser pequeños, sumados producen un efecto notable, ademas no inclui los factores apenas descubiertos como el gradiente de absorcion de los oceanos, la variacion de parametros termodinamicos del agua dulce combinada con la salada, (la famosa ecuacion que detendria las corrientes del mar), y la energia creada por el propio planeta