Dr. Jorge Carrasco Cerda

Centro de Investigación Gaia Antártica

Universidad de Magallanes

Milutin Milankovitch fue un astrofísico serbio que en la década de 1920 propuso que hay variaciones cíclicas en la órbita y orientación de la Tierra (figura 1) que influyen en la cantidad y distribución de la energía solar que llega al planeta, afectando significativamente el clima a largo plazo. Los ciclos de Milankovitch son clave para explicar los cambios en el clima a escalas temporales de decenas a cientos de miles de años, incluyendo las transiciones entre períodos glaciales e interglaciares.

Estos ciclos están respaldados por registros geológicos, como sedimentos oceánicos y núcleos de hielo, que muestran correlaciones entre los ciclos orbitales y las fluctuaciones climáticas en la historia de la Tierra. Los ciclos incluyen tres componentes principales (figura Excentricidad que describe la trayectoria de la Tierra alrededor del Sol que varía entre una órbita circular a una más elíptica, con un periodo de aproximadamente 100.000 años.

Provoca cambios en las estaciones reforzando o aminorando enfriamientos o calentamientos; por ejemplo, si la Tierra está más cerca del sol los inviernos son menos severos y los veranos más cálidos.

Oblicuidad que se refiere al ángulo de inclinación del eje terrestre con respecto al plano de su órbita que puede variar entre 22.1° y 24.5° en un ciclo de aproximadamente 41.000 años. Una mayor (menor) inclinación produce veranos más (menos) cálidos e inviernos más (menos) suaves. 

Procesión que es el movimiento de bamboleo del eje terrestre con un ciclo de alrededor de 23.000 años, haciendo que las estaciones vayan progresivamente cambiando de fecha.  Cada uno de estos ciclos por sí solos pueden alterar clima de la Tierra, así como también la combinación de todos ellos que es lo que naturalmente ocurre. Al combinarse, estas variaciones modifican la distribución y cantidad de radiación solar (insolación) que llega a la superficie terrestre, desencadenando procesos climáticos a gran escala. Así, los ciclos de Milankovitch son clave para explicar los cambios en el clima a escalas temporales de decenas a cientos de miles de años, incluyendo las transiciones entre períodos glaciales e interglaciares

Sin embargo, los ciclos de Milankovitch no pueden explicar el calentamiento global que la Tierra está actualmente experimentando. Los factores astronómicos operan en escalas de decenas a cientos de miles de años y no de décadas que son cambios más rápidos y pueden ser causados por otros factores. De hecho, de acuerdo con Milankovitch deberíamos estar experimentando una fase de glaciación (enfriamiento) en los últimos 9.000 años como lo muestra la curva roja de la figura 2.

Sin embargo, las temperaturas globales han aumentado drásticamente, lo que contradice las expectativas basadas únicamente en factores astronómicos.

La figura 3 ilustra el comportamiento del dióxido de carbono (CO₂) esperado de acuerdo con las forzantes astronómicas, el cual debería haber comenzado a disminuir hace alrededor de 10.000 años. Sin embargo, las concentraciones reales de CO₂ (y metano, CH₄) presentan un comportamiento real variable alrededor de 280 partes por millón (ppm) con un aumento exponencial a partir de la industrialización en el siglo XIX.

Este comportamiento se asocia al descubrimiento de la agricultura, ganadería hace 10.000 años, que conllevó más tarde a cambios del uso de suelos, a la deforestación, y la desertificación; y en los últimos 150-175 años al aumento abrupto debido a la industrialización (figura 3) que comienza a mediados del siglo 18. Los niveles actuales de CO₂ han superado las 420 partes por millón (ppm), niveles que no se habían visto en más de 800.000 años, según los registros obtenidos de testigos de hielo.

Si el comportamiento global promedio de la temperatura del aire del planeta está asociado o modulado por la concentración de los gases de efecto invernadero, y estos a su vez forzados astronómicamente (descartando otras forzantes como la actividad volcánica), entonces el calentamiento observado en los últimos 150-175 años solo se explica si consideramos la forzante antropogénica, es decir, al aumento de gases de efecto invernadero generado por las actividades humanas. Esto fue corroborado por simulaciones usando modelos climáticos en el tercer y sexto informe del panel intergubernamental de cambio climático (IPCC)[1] que se reproduce en la figura 4.

En este caso, como resultado de las forzantes naturales (incluyendo la actividad volcánica) las simulaciones indican que la temperatura global media del planeta no debería haber experimentado el aumento que se observa en las últimas 6 décadas (ver la curva verde). En cambio, cuando las simulaciones incluyen el aumento de los gases invernadero de origen antropogénico, el resultado simulado de la temperatura global media es similar al observado, indicando entonces, que la forzante antropogénica juega un papel fundamental en el calentamiento global que experimenta el planeta, sobre todo en las últimas 6 décadas.

Como conclusión, la teoría de Milankovitch es fundamental para entender el clima pasado, pero no es suficiente para explicar el calentamiento global actual. La evidencia científica apunta a que el factor predominante en el cambio climático de los últimos dos siglos es la acción humana.

Por ello, se requieren medidas urgentes para mitigar el calentamiento global y evitar consecuencias catastróficas en el equilibrio climático del planeta. Así, la teoría de Milankovitch no explica el aumento observado de la temperatura media global, por el contrario, deberíamos estar experimentando un período de enfriamiento y no de calentamiento. 

¿Entraremos tarde o temprano en una era glacial debido a las forzantes astronómicas como lo establece la teoría de Milankovitch? Probablemente sí, pero ya no estamos tan seguro cuando la forzante antropogénica ha pasado a ser un factor determinante, y ¿cuándo sucederá, en cien, en mil años? No lo sabemos, mientras tanto debemos lidiar con el hecho urgente que el clima está cambiando y sabemos por qué.

Por lo tanto, debemos buscar acuerdos para frenar y revertir el calentamiento global.

Somos parte de la naturaleza y debemos aprender a señorear conviviendo en armonía con ella, en busca de un desarrollo sustentable justo para todos los habitantes del planeta.   

[1] IPCC, 2001: Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Houghton, J.T., Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. van der Linden, X. Dai, K. Maskell, and C.A. Johnson (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 881pp.

IPCC, 2021. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, In press, doi:10.1017/9781009157896.