Modelos numéricos amplían la comprensión sobre los cambios climáticos en la Amazonia

Se conocieron resultados de investigaciones durante la Reunión Anual de Proyectos del Programa FAPESP de Investigaciones sobre Cambios Climáticos Globales

Por Diego Freire  |  Agência FAPESP – El impacto del fenómeno El Niño en la Amazonia, relacionado con el aumento de la temperatura y la sequía en la región, puede verse mitigado o agravado por otro fenómeno climático originado en el Océano Índico: la Oscilación de Madden y Julian (OMJ), que puede favorecer el aumento o la disminución de las lluvias. Para comprender el patrón de interacciones entre estos dos fenómenos, científicos que cuentan con el apoyo de la FAPESP han perfeccionado modelos numéricos capaces de reproducirlos en computadoras y realizar proyecciones más precisas de los cambios climáticos.

Durante la Reunión Anual de Proyectos del Programa FAPESP de Investigaciones sobre Cambios Climáticos Globales (PFPMCG), realizada en la sede de la institución (en São Paulo, Brasil) los días 18 y 19 de febrero, se dieron a conocer estudios realizados en el área. Dicho evento reunió a investigadores de distintas instituciones de Brasil y de otros países para presentar y discutir los principales trabajos en marcha actualmente vinculados al programa.

Las investigaciones con modelos numéricos que se presentaron en esa oportunidad constituyen el resultado de colaboraciones entre investigadores de la Universidad de São Paulo (USP) y de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA), Estados Unidos. Los modelos utilizados simulan, entre otros fenómenos, las interacciones de la superficie con la atmósfera terrestre.

“La idea es probar y perfeccionar estos modelos, complementándolos con datos obtenidos en distintas investigaciones, para que sea posible realizar simulaciones a largo plazo acerca de cómo está cambiando el clima en la Amazonia, reproduciendo todas las condiciones climáticas con fidelidad”, explicó Tercio Ambrizzi, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas (IAG) de la USP, responsable de la investigación intitulada "Los procesos en multiescala que actúan en la convección tropical y la influencia de los aerosoles", realizada con apoyo de la FAPESP.

Luego de los análisis observacionales en curso, los investigadores trabajarán en el modelado numérico de los patrones de interacciones entre El Niño, un fenómeno atmosférico-oceánico caracterizado por un calentamiento anormal de las aguas superficiales del Océano Pacífico Tropical, y la Oscilación de Madden y Julian, producto de un conglomerado de nubes formado en el Océano Índico cuya propagación genera olas de nubes convectivas que llegan a la región amazónica y que pueden tener efectos sobre las precipitaciones.

“La Oscilación de Madden y Julian se propaga a lo largo de la región ecuatorial. Empieza en el Océano Índico, pasa por el Pacífico oeste y, aunque las nubes disminuyen y casi desaparecen en el Pacífico este a causa de las aguas más frías, la ola sigue hacia el este. Al llegar a la región amazónica, al norte de América del Sur, se despliega nuevamente y se propaga hasta volver al Índico, en un ciclo que dura entre 40 y 50 días”, comentó el investigador.

Como se trata de una ola de nubes convectivas, su llegada a la Amazonia puede favorecer el aumento o la disminución de las lluvias, dependiendo de sus interacciones con otros fenómenos como El Niño-Oscilación del Sur (Enos). Según la fase en la cual se produzca la interacción, las olas pueden favorecer la ocurrencia mayor de lluvias o de eventos de extrema sequía.

Los datos se comparan con los de otras regiones del globo, tales como las islas del Océano Pacífico. “El objetivo es saber si el comienzo de la convección que ocurre en el Pacífico guarda semejanzas con lo que sucede en el medio de la Selva Amazónica, determinando así cuáles son las diferencias entre un ambiente oceánico y otro boscoso. Estas semejanzas son importantes para efectuar ajustes que permitan que los modelos representen el crecimiento de las nubes de manera realista, considerando el ambiente en que éstas están formándose”, explicó.

El grupo de Ambrizzi también trabaja en simulaciones de las fuentes contaminantes de Manaos (la capital del estado del Amazonas). Un modelo químico simulará cuáles son las fuentes generadoras de contaminantes considerando interacciones con los modelos numéricos que generan nubes, para expandir la comprensión acerca de cómo los aerosoles –pequeñas partículas líquidas o sólidas en suspensión en el aire– y otros gases interactúan con esas nubes y pueden modificar su crecimiento.

En los modelos numéricos que han puesto a prueba los investigadores se utilizan datos de la colaboración científica internacional Green Ocean Amazon (GOAmazon), en la cual se estudian las interacciones entre la Selva Amazónica y la atmósfera. Y también se miden los niveles de polución atmosférica de Manaos y se analiza su influencia sobre el ciclo de vida de las nubes y sobre la formación de lluvias.

En el marco de esta iniciativa se insertan investigaciones que cuentan con el apoyo de la FAPESP, presentadas en la oportunidad por Paulo Eduardo Artaxo Netto, profesor titular y jefe del Departamento de Física Aplicada del Instituto de Física de la USP y miembro de la coordinación del PFPMCG.

“Se trata de un área urbana con alrededor de dos millones de habitantes, rodeada por centenas de kilómetros de selvas. El estudio de los procesos atmosféricos que ocurren en esa interacción es importante, no sólo para la comprensión de los cambios climáticos regionales, sino también para los globales”, dijo Artaxo Netto.

Entre los objetivos de la investigación se encuentra la realización de mediciones en seis sitios diferentes, seguidas de estudios detallados sobre el transporte y el procesamiento atmosférico. En tres sitios se miden propiedades atmosféricas del viento por encima de la pluma de Manaos; en dos, cercanos al río Negro y al municipio de Manacapuru, se realizan mediciones del viento por debajo de la pluma de Manaos, y en el último se opera en el centro de la capital amazonense.

Los trabajos que se presentaron en la Reunión Anual de Proyectos del PFPMCG integran las 38 investigaciones en marcha apoyadas por el programa, que cuenta con 71 ya concluidas. Una nueva convocatoria a la presentación de propuestas de investigación estuvo abierta hasta el 26 de febrero y en ella se seleccionaron proyectos referentes al tema “Cambios climáticos y sus relaciones con la energía, el agua y la agricultura”.

“Los científicos detectaron los problemas ocasionados por los cambios climáticos hace más de 40 años, que así se convirtieron en un elemento importante de las políticas públicas en todo el mundo. La ciencia fue esencial para arrojar luz sobre la comprensión concerniente a estos problemas, y la FAPESP se ubica a la delantera en lo que hace al desafío que consiste en plantear las soluciones destinadas a éstos”, destacó José Goldemberg, presidente de la Fundación, durante la apertura del evento.

Carlos Henrique de Brito Cruz, director científico de la FAPESP, hizo referencia a la participación de la comunidad científica de São Paulo en la formulación de las metas voluntarias de disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero que Brasil presentó en la 21ª Conferencia de las Naciones Unidas sobre Cambio climático (COP21), realizada en París.

“Las investigaciones realizadas con el apoyo del PFPMCG contribuyen en lo que hace a plantear caminos científicos para hacer factibles estas metas. Es necesario entender claramente qué direcciones tomar a partir de lo que se ha propuesto, y la ciencia cumple un rol fundamental en esto.”