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martes, 17 de enero de 2012

Gradualismo y saltacionismo en el clima



A principios del siglo XIX, un debate polarizaba el mundo científico de la época: en un bando se situaban los catastrofistas, con el francés Georges Cuvier (imagen derecha)a la cabeza, y en el otro los gradualistas, con el geólogo escocés Sir Charles Lyell (izquierda) como abanderado.
Cuvier, llamado el padre de la paleontología por sus estudios con fósiles, describía una historia geológica en la que existían largos períodos de estabilidad, en donde las especies permanecían invariables, seguidos de gigantescos eventos catastróficos que exterminaban las especies antiguas. Tras la extinción masiva, Dios creaba una nueva colección de especies que permanecían invariables hasta la siguiente gran catástrofe.
Lyell y los gradualistas, en cambio, no creían en grandes catástrofes, para ellos la historia del mundo es progresiva, gradual, sin más ni mayores catástrofes de las que podemos observar en la actualidad. El gradualismo cree que no hay necesidad de acontecimientos extraordinarios para explicar lo que se ve en los estratos de roca.
La balanza se decantó del lado de los gradualistas a mitad del siglo XIX, fundamentalmente gracias a la enorme influencia de las ideas de Charles Darwin, gradualista convencido.
Darwin explicaba su teoría evolucionista a partir de pequeños cambios, pequeñas diferencias mantenidas en el tiempo. Hasta las extinciones son graduales. Para Darwin, no existen extinciones masivas ni nada que se le parezca.

Tuvieron que pasar más de 100 años para que se atacase de manera efectiva el paradigma gradualista: en la década de los ’70 del siglo pasado, Niles Eldredge (en la imagen) y Stephen J. Gould elaboran su teoría de los equilibrios puntuados o teoría “saltacionista”. Estos paleontólogos, con muchísimos más datos de fósiles y geológicos de los que tuvo jamás Darwin, confeccionan una nueva teoría, similar en muchos aspectos a la catastrofista de Cuvier, pero que no rechaza de plano las ideas darwinistas: para ellos las especies evolucionan por selección natural, tal y como creía Darwin, pero esta evolución no es un proceso gradual y continuo, sino brusco y discontinuo, es decir, “a saltos”, un proceso en el que se alternan largos períodos de estasis, con poco o ningún cambio en las especies, con cortos períodos de crisis que ocasionan grandes extinciones, seguidos de rápida evolución y diversificación de las especies supervivientes, lo que genera nuevas especies adaptadas a los ambientes que han dejado libres las especies extintas, y vuelta a empezar.
Los descubrimientos, en la década de los ’80 de extinciones masivas al final de la era de los dinosaurios por los americanos Luís y Walter Álvarez (padre e hijo, cuya familia es de origen asturiano, en la imagen Walter), atribuidas al choque de un gran meteorito o asteroide, refuerzan las teorías de Eldredge y Gould. Hoy en día, la mayoría de los científicos creen en las extinciones masivas.
Pero, ¿son solo caídas de objetos celestes las que causan las extinciones o hay algo más?
Lo cierto es que, entre las grandes extinciones hay otras, no tan masivas ni tan globales, que podrían atribuirse a catástrofes de otro tipo, como supervolcanes, supernovas y grandes cambios climáticos de origen aún desconocido.
Si afinamos más, podemos ver que, incluso en los periodos de aparente estabilidad, se produce alguna extinción aislada, así como cambios en la distribución de muchas especies, algunos de ellos bruscos.
Por otro lado, si miramos al registro de temperaturas globales o a las temperaturas sacadas de los núcleos de hielo glaciar de la Antártida y Groenlandia, lo que vemos es un conjunto de picos y valles a veces muy profundos, en nada comparables a cambios graduales y sí a saltos. Estos cambios bruscos se pueden observar también en ciclos solares y registros oceánicos.
Es decir, que el viejo paradigma del gradualismo está en franco retroceso hoy en día.
Si se miran los registros a la luz del nuevo paradigma saltacionista se da uno cuenta de que la obsesión por las medias no tiene mucho sentido en el mundo real, ya que la media es un estadístico más, un valor que raramente tiene existencia salvo en breves instantes, y que solo sirve para hacernos una idea muy burda, muy “grosso modo”, de la realidad. Es mucho más útil y práctico ver la evolución de la temperatura a nivel regional e incluso local, pero si insistimos en querer conocer la temperatura global por aquello del miedo a la subida del nivel del mar, el deshielo de los glaciares o cualquier otra supuesta amenaza, deberíamos también intentar mirar las gráficas a la luz del nuevo paradigma: no tanto con rectas de regresión y tendencias lineales (la “brocha gorda” que nos proporciona poca información, y que además suele ser fácil de manipular por unos y por otros) como con escalones, saltos bruscos que nos llevan a períodos de relativa estabilidad, más cálidos o más fríos (ver aquí un ejemplo en la temperatura superficial oceánica por Bob Tisdale).


En realidad no es extraño que así suceda, dado que el clima tiene mucho de caótico y los sistemas caóticos suelen tener “atractores” (imagen: atractor de Lorenz), es decir, situaciones más o menos estables alrededor de los cuales gira u oscila el sistema durante un tiempo para cambiar bruscamente a otro nivel buscando otro atractor, alrededor del cual oscilará el sistema en un nuevo periodo de estabilidad antes del siguiente salto (ver aquí:).

sábado, 14 de agosto de 2010

líneas rectas y tendencias climáticas

Nos gustan las líneas rectas. Nuestras casas están llenas de ellas: los marcos de puertas y ventanas, las esquinas de habitaciones y pasillos, armarios, muebles, electrodomésticos. En nuestras ciudades no paramos de ver líneas rectas en edificios, postes, verjas, farolas, señales de tráfico… La línea recta está omnipresente en la sociedad actual, tal vez porque se define como “la distancia más corta entre dos puntos” y, bien por economía, bien por impaciencia, bien por espíritu práctico, preferimos ir siempre a lo directo, en línea recta, por donde menos tardamos.
La naturaleza es otra cosa. En ella la línea recta es más bien la excepción y las curvas, giros e irregularidades son la norma: curvas en los vegetales, curvas en las rocas, curvas en los cuerpos de los animales, curvas en la misma Tierra, y en el Sol, y en las órbitas de los planetas, y en la rotación de las galaxias, y en la luz que pasa cerca de un objeto muy masivo. El mismo Universo hay quien dice que se curva y que si pudiéramos acortar en línea recta a través de los pliegues del espacio-tiempo metiéndonos en otra dimensión, podríamos llegar a enormes distancias en un abrir y cerrar de ojos.
Pero nosotros hace ya mucho que no vivimos en la naturaleza, nos hemos creado un hábitat a medida, artificial, práctico, con líneas rectas (y menos mal, porque sino fuera por eso, la mayoría de nosotros estaríamos muertos o no habríamos nacido siquiera, la naturaleza es muy cruel).
En la figura de abajo vemos una representación de las temperaturas de las últimas décadas medidas desde satélites y la recta de regresión que indica la tendencia.


Cuando hacemos una representación gráfica de un proceso o un fenómeno, buscamos la simplicidad, la claridad, la tendencia, y qué mejor tendencia que una recta, que sube o baja con claridad meridiana, transparente, sencilla… Pero, al hacerlo así, estamos perdiendo información -ya lo hemos visto, la naturaleza no es muy amiga de las rectas-, y si hablamos de clima, mucho más, porque lo que prima es lo cíclico, el retorno: del frío en invierno y del calor en verano, de las sequías y de las inundaciones, de los periodos glaciales y de los interglaciares. En esta otra figura, basada en los mismos datos que la anterior, vemos un método diferente de presentación que proporciona mucha más información.


Por tanto, cuando se habla de tendencia rectilínea en clima, tenemos que ser muy precavidos y no dejarnos engañar. Cuando nos dicen por el telediario que al final del siglo XXI tendremos tal o cual clima, nos están metiendo una previsión basada en tendencias rectilíneas, en proyecciones de ordenador que no tienen en cuenta que los ciclos cambian, y que hay muchos, y no solo el conocido ciclo anual de invierno o verano, también los hay que tardan varios años e incluso décadas en cambiar, como El Niño y La Niña, la Oscilación Decadal del Pacífico y otros similares en el Atlántico (imagen)
y en el Ártico, o seculares, como los ciclos solares que provocaron la Pequeña Edad de Hielo o el Máximo Climático Medieval, por no hablar de los ciclos de Milankovitch que implican miles de años y de otros aún más largos, de millones de años de duración.
Pocos de estos ciclos se introducen en los programas de ordenador que intentan predecir el clima, y cuando simulan alguno, le sobreimponen la “tendencia de subida de temperatura por el CO2 antropogénico” y se quedan tan anchos.
No parece que los alarmistas del tipo fundamentalistas carbónicos se fijen en esas menudencias naturales como los ciclos (variabilidad natural, le llaman), absortos como están en sus modelos climáticos basados en la subida del “malévolo y demoníaco” CO2.
Hay un pequeño detalle, sin embargo, que no han tenido en cuenta: la naturaleza no sabe nada de los modelos de ordenador ni de política climática, y los ciclos seguirán su curso, pese a todo. Y parece que en las próximas décadas toca que haga frío. Veremos qué se inventan para explicarlo.

Fuentes imágenes:
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Winter-NAO-Index.svg
http://www.drroyspencer.com/latest-global-temperatures/
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhk2BhrW9iA4ymW4spzjXQCg7i906x2cylL0Rev0tmGy0R5OQvDT3sWkaPbQsBTfAfM0wFJJz2wULJbUXkG98bTIMcwOx60Xls439oixQFZm8iDMQ4eNWaB7BS1ddxCkL-P4op3bysbsi8/s1600/tempsUAH.png