La comprensión científica del clima terrestre ha avanzado a pasos agigantados en el último siglo. A pesar de la complejidad inherente a los sistemas atmosféricos y oceánicos, algunos pioneros lograron construir herramientas matemáticas capaces de anticipar el futuro de nuestro planeta. Entre ellos destaca Syukuro Manabe, galardonado con el Premio Nobel de Física en 2021, considerado el padre del modelado climático moderno. Los modelos que desarrolló junto a otros científicos han resistido el paso del tiempo, y muchas de sus predicciones ya se han cumplido, con la evidencia ante nuestros ojos cada día.
El nacimiento de los modelos climáticos
La historia de los modelos climáticos arranca en los años 1960, cuando Syukuro Manabe y sus colegas buscaban comprender cómo el aumento de dióxido de carbono (CO₂) podía alterar las temperaturas de la Tierra. En aquel entonces, el reto técnico era formidable: las computadoras apenas eran capaces de calcular lo que hoy parece trivial, y el acceso a datos fiables de temperatura era limitado. Sin embargo, desde la agencia estadounidense del clima (NOAA) y universidades como Princeton, Manabe demostró que era posible simular el comportamiento de la atmósfera con ecuaciones físicas y principios termodinámicos.
Los primeros modelos se basaban en simplificaciones necesarias, pero esenciales: en vez de intentar simular cada gota de lluvia, calculaban el balance general del calor, la transferencia de radiación y el impacto de los gases de efecto invernadero. James Hansen, en la NASA, desarrolló pronto modelos propios, incorporando más variables y extendiendo las previsiones al océano y al hielo polar.
1. El aumento de temperatura global por gases de efecto invernadero
La predicción más célebre de los primeros modelos fue directa: si la concentración de CO₂ en la atmósfera se duplicaba respecto a los niveles preindustriales, la temperatura promedio global aumentaría unos 2 °C. Manabe publicó esta previsión en los años 60, basada en su modelo computacional de circulación atmosférica global.
Poco después, James Hansen y otros investigadores predijeron cifras similares y estimaron escenarios alternativos. Predijeron, por ejemplo, que de continuar las emisiones, la Tierra podría llegar a incrementos de hasta 4 °C, dependiendo de la respuesta climática.
Hoy sabemos que estas estimaciones han sido sorprendentemente precisas. Desde finales del siglo XIX, la temperatura media global ha subido aproximadamente 1,2 °C, acercándose al umbral previsto por Manabe y Hansen para mediados de siglo. Los años más cálidos registrados, como 2016, 2020 y 2023, están a la altura de las proyecciones iniciales.
Ejemplo palpable
- Olas de calor cada vez más frecuentes en Europa, Norteamérica y Asia, con récords históricos en verano y temperaturas sostenidas que superan los registros del siglo XX.
- La tendencia de aumento del termómetro global coincide punto por punto con las curvas estimadas por los modelos iniciales.
2. El ascenso del nivel del mar
Otra predicción fundamental se refería al aumento del nivel del mar. Los modelos climáticos ya anticipaban que el calentamiento global provocaría la expansión térmica de los océanos y el deshielo de los polos, especialmente Groenlandia y la Antártida. Esta combinación daría lugar a una subida del nivel del mar de entre 30 y 100 centímetros para finales del siglo XXI.
La observación satelital y las mediciones costeras confirman que el nivel del mar ha subido cerca de 20 centímetros desde 1900, y la velocidad de incremento se ha acelerado en décadas recientes. Ciudades costeras, como Venecia, Miami y Shanghái, sufren inundaciones recurrentes debidas en parte a este fenómeno.
Ejemplo palpable
- Barrio de Miami Beach donde las mareas altas ahora obligan a usar bombas de agua industrial.
- Medición del nivel del mar por satélites TOPEX/Poseidon y Jason, validando las predicciones históricas de los modelos.
3. Cambios en la circulación oceánica y patrón de lluvias
En los años 70, los modelos más avanzados comenzaron a incorporar el océano como actor clave. Manabe, junto con Kirk Bryan, desarrolló el primer modelo interactivo de océano-atmósfera en tiempo real, permitiendo analizar la "circulación general del sistema climático".
La predicción era clara: el calentamiento global alteraría la corriente del Golfo, afectaría patrones de lluvias monzónicas y podría cambiar los ciclos del Niño y la Niña. Las consecuencias para el ciclo del agua, las sequías y las inundaciones se anticipaban décadas antes de que se convirtieran en una realidad discutida en noticieros.
Ejemplo palpable
- Sequías severas alternadas con tormentas extremas: California, Sahel africano, Australia y cuenca mediterránea son ejemplos de regiones donde los modelos acertaron en predecir mayor variabilidad.
- El reciente debilitamiento de la corriente AMOC (Circulación de Vuelco del Atlántico Meridional) corresponde a lo previsto en simulaciones de los años 80.
4. Deshielo en el Ártico y reducción de la masa polar
James Hansen fue pionero en incorporar el estado del hielo polar a sus simulaciones. La hipótesis: el calentamiento inducido por el CO₂ provocaría una drástica disminución del hielo marino ártico y un retroceso acelerado de glaciares y plataformas de hielo. Las imágenes satelitales cuentan su propia historia, confirmando que la extensión del hielo ártico en verano ha disminuido en más del 40% desde los años 80, con valores mínimos jamás registrados en la era moderna.
Ejemplo palpable
- Permanentes récords de extensión mínima de hielo en el Ártico publicadas por la NASA y el National Snow and Ice Data Center.
- Desprendimiento de enormes icebergs en la Antártida y el retroceso de glaciares alpinos como consecuencia directa del calentamiento.
5. Duplicación de días cálidos y eventos extremos
Desde los primeros años de la modelización climática, se anticipó un incremento radical en la frecuencia de eventos extremos: olas de calor, lluvias torrenciales, incendios forestales. Este fenómeno no sería lineal, sino que mostraría picos inusuales y un crecimiento acelerado en las últimas décadas.
En regiones de latitudes medias y elevadas, como Europa central y Rusia, los días cálidos han más que duplicado su frecuencia respecto al promedio de los últimos 150 años. América del Norte, China y Australia son regiones donde los incendios forestales de gran escala y los "mega-eventos" climáticos correspondieron a lo que los modelos preveían para el siglo XXI.
Ejemplo palpable
- Bahía de Sídney bajo una densa nube de humo por incendio forestal.
- Creciente número de alertas meteorológicas por calor extremo y precipitaciones récord en España, Francia, Alemania y EE.UU.
Ciencia, escepticismo y la confirmación histórica
Al principio, muchos de estos resultados fueron recibidos con escepticismo. ¿Cómo sería posible, preguntaban algunos, que con computadoras primitivas y ecuaciones muy simplificadas, los científicos pudieran anticipar la evolución futura del clima global? La historia demostró que los fundamentos físicos superaban las limitaciones computacionales, y que la simplificación inteligente —como defendía Manabe— era la clave para entender los procesos de largo plazo.
Hoy, los niños estudian el cambio climático en la escuela y observan con sus propios ojos cómo muchos aspectos del entorno han cambiado de manera irreversible. Las evidencias rodean a toda la humanidad: olas de calor más largas, inundaciones más frecuentes, el declive de especies polares y el desplazamiento de comunidades costeras y agrícolas.
Las bases físicas detrás de los aciertos
Los modelos de Manabe y Hansen se basaron en leyes universales: la ley de conservación de la energía, el balance de radiación solar y terrestre, el papel modulador de los gases de efecto invernadero. La inclusión progresiva de vapor de agua, albedo (reflectividad) terrestre, retroalimentaciones positivas y negativas dotó a estos sistemas de poder suficiente para anticipar tendencias generales, incluso en presencia del caos meteorológico.
A partir de los años 1990, los modelos incluyeron cada vez más variables: el ciclo del carbono, las fluctuaciones solares, los aerosoles y la vegetación. Sin embargo, las previsiones troncales –aumento estable de la temperatura, alteración de patrones de lluvia, reducción del hielo, incremento del nivel del mar y mayor frecuencia de extremos– han permanecido increíblemente estables, con márgenes de error irrisorios cuando se comparan las predicciones iniciales y los datos actuales.
Más allá del laboratorio: las pruebas tangibles
Basta con abrir una ventana o caminar por cualquier ciudad para constatar el cumplimiento de las proyecciones climatológicas originales. El aumento de la temperatura media anual está registrado en series de termómetros que datan de hace más de un siglo. Los glaciares retroceden, los ecosistemas cambian su distribución y las costas deben modificar infraestructuras por el avance de las aguas.
Desde niños de escuela que estudian el retroceso del glaciar Perito Moreno en Argentina hasta científicos del Ártico que informan de la ausencia de hielo en tramos históricos del mar de Chukchi, los datos ratifican la visión de Manabe y sus colaboradores. Las comunidades pesqueras ven alterados los ciclos de reproducción de especies claves y ciudades de zona alta como Madrid experimentan temperaturas cada vez más cálidas en verano.
En cada dato, gráfico satelital, conversación diaria sobre el tiempo o problema de salud pública vinculado al calor, la sombra de los modelos científicos pioneros se proyecta con claridad y contundencia. Manabe, junto a Hansen y otras figuras influyentes, transformaron una preocupación teórica en una realidad palpable, cuantificable y, finalmente, irrefutable.
Epílogo: El legado de Manabe y el futuro de la modelización climática
Syukuro Manabe, desde su puesto como meteorólogo senior en la Universidad de Princeton, sigue siendo referente y mentor para las nuevas generaciones de climatólogos. A pesar de los avances computacionales y la multiplicación de variables en los modelos actuales, los fundamentos postulados hace más de medio siglo siguen guiando a la comunidad científica y política en la toma de decisiones planetarias.
El Premio Nobel de Física 2021 no fue solo un reconocimiento al genio matemático, sino una vindicación del poder transformador del conocimiento científico aplicado a la protección de la vida en la Tierra. Si las evidencias están, literalmente, a tu alrededor, es porque la visión paciente y la perseverancia intelectual de los pioneros dieron sus frutos.
Hoy, los retos se multiplican: la urgencia de frenar el calentamiento, la adaptación de sociedades enteras al nuevo clima y el diseño de estrategias para asegurar la resiliencia ambiental. Pero, una y otra vez, la ciencia subraya un hecho esencial: ante el cambio climático, la capacidad de observar, modelar y prever es nuestra mejor defensa.