Brevísima historia de la ciencia latinoamericana

El diario La Nación recientemente se convirtió en una aparente fuente inagotable de artículos controversiales sobre la ciencia y la educación. Además de la mal comprendida nota sobre la utilidad de la Universidad, a partir del cambio de gobierno comienzan a salir a la luz cuestionamientos, críticas, defensas y evaluaciones sobre la gestión anterior en materia de ciencia y tecnología.

Hace unos días, el investigador Pablo Kreimer publicó una nota de opinión tomando la posición de que durante los úlimtos 12 años, el estado de la ciencia mejoró, pero menos que otros países de la región.

Según los propios datos del Mincyt, la producción de artículos de la Argentina creció un 17% entre 2009 y 2013 (plena "época dorada"). Parece bastante. Pero en el mismo período en Brasil aumentaron un 35%, en Chile un 56%, en México un 75% y en Colombia un 78%.

En Twitter, Adrian Jacobo se fijó en los datos y llegó a la conclusión de que, si bien lo que dice la nota es cierto en cuanto a cantidad de producción, falta la perspectiva de su calidad.

Pero producir papers no es toda la historia, muchos países priorizan cantidad d papers sobre calidad porque es fácil para mostrar resultados

— Adrian Jacobo (@Adrian_Jacobo) June 9, 2016

El número de citas por paper cuenta una historia distinta: MEX: 9.9, BRA: 8.9, ARG: 12.35, CH: 11.82, COL: 7.75

— Adrian Jacobo (@Adrian_Jacobo) June 9, 2016

Es un punto importante. De nada sirve sacar papers como churros si nadie los lee. Por suerte, hay datos y podemos analizar la evolución de estos indicadores. La historia de la cantidad y la calidad de producción científica de los 10 países latinoamericanos que más publican puede resumirse en un solo gráfico:

La trayectoria de cada país es en este plano es su historia. Un movimiento hacia la derecha implica aumento en las publicaciones anuales, y cuantas más citas por artículo por año, más se va hacia arriba. Lo ideal, por supuesto, es moverse hacia la esquina superior derecha y se ve que, por suerte, esa es la dirección general. Pero cada país tiene sus peculiaridades.

Brasil es el claro gigante del grupo. Actualmente publica unas 6 veces más publicaciones que México, el país que le sigue en el ranking. Sin embargo, sus artículos son relativamente poco citados en promedio y, además, no muestra mucha mejoría en ese indicador desde 2005. En esto es similar a Colombia. Este país es el que más creció porcentualmente en cantidad de publicaciones, pero se ve que dejó de crecer en las citas promedio por artículo hace más de una década.

Notorio es el caso de Venezuela, que a pesar de haber avanzado tanto en publicaciones como en citas, muestra un estancamiento e incluso un retroceso en su producción científica. Cuba es el único país que también muestra una disminución en publicaciones (aunque no se puede apreciar bien en el gráfico).

Perú, Ecuador y Uruguay se destacan también y muestran un comportamiento similar. Los tres países comenzaron con cantidades similares de publicaciones y citas y evolucionaron en tres etapas. Una primera de rápido crecimiento en citas hasta ~2002, seguido por un período donde también comenzaron a aumentar las publicaciones y finalmente, desde aproximadamente 2008, una caída en las citas por artículo.

Hilando más fino, podemos analizar el crecimiento porcentual en publicaciones tomando como referencia 1996.

Así quedan en evidencia los grandes ganadores y los grandes perdedores. La producción científica de Argentina es un poco más de dos veces y media de lo que era hace 20 años. Ecuador, Colombia y Perú, en cambio, mostraron un crecimiento muchísimo mayor, del orden de 10 veces más. También se destaca el retroceso de Venezuela mencionado antes, que publica a niveles de 2002, y aparece la caída en las publicaciones de Cuba.

La figura también muestra algo que falta en muchos de los análisis que se leen en los medios. Tanto se concentran en lo que pasó durante el último gobierno que se pierde la comparación con lo que sucedía antes. La desaceleración del crecimiento empezando en ~2005 afecta a casi todos los países. Salvo Ecuador, Colombia, Perú y quizás Brasil, todos crecieron más en publicaciones entre 1996 y 2005 que entre 2005 y 2014

Si nos centramos en el crecimiento en la cantidad de citas por artículo (de nuevo, tomando a 1996 como el año de referencia) el ranking se ve modificado bastante.

En esta medida, a la Argentina le fue mejor que la mayoría de los países de la región a excepción de Perú, que no sólo fue el que más creció en términos relativos, sino que también es el que más citas por artículo tiene en total, y con Chile pisándole los talones. En promedio, los artículos de estos países son citados unas 2.5 veces más que hace dos décadas. Los demás países de la región no crecieron tanto en citas.

También se puede comparar el impacto relativo de la ciencia de cada país calculando la razón ente la proporción de citas recibida y la proporción de trabajos publicados . Si un país publica el 90% de los trabajos de latinoamérica pero recibe el 10% de las citas, entonces su ciencia está teniendo un impacto por debajo del que cabría esperar, lo contrario de un país cuya producción representa el 10% del total pero acapara el 90% de las citas.

Un valor por debajo de 1 implica un impacto menor al esperado sólo por la cantidad de artículos, un valor por encima, implica lo contrario. Perú, Uruguay y Ecuador otra vez resaltan (aunque éste último tuvo un fuerte retroceso en los últimos años), mostrando que son países donde la calidad se pone por encima de la cantidad. El gigante Brasil, por su parte, tiene casi exactamente el impacto que debería en función del tamaño de su producción.

Argentina, en esta medida, está dentro de los pocos países que ah mostrado un crecimiento aunque, nuevamente, este indicador no muestra mucha mejoría desde aproximadamente 2008 y recientemente hay señales de retroceso.

La historia que muestran los datos a grandes rasgos es consistente para los países de latinoamérica. Si bien cada uno tiene detalles particulares, en general hubo un crecimiento rápido seguido por una desaceleración, estancamiento o incluso decrecimiento en la última década. Bajo estos (limitados parámetros), la ciencia en Argentina creció tanto en cantidad como en calidad, aunque no tanto como otros países de la región. Lo que sí hay que reconocer es que, si hubo una "época de oro" de la ciencia Argentina, fue entre 1996 y 2005 más que entre 2005 y 2014.

¿El Calentamiento Global se detuvo en 1997?

Este es un viejo meme de los negacionistas del cambio climático. Que hace 15/16/17 años que no hay calentamiento, que el calentamiento global se detuvo en 1995, o 1997, o 2002. ¡Este argumento incluso lo leí en un foro dedicado a la meteorología!

Recordemos que hace unos años, era todo el furor que el climatólogo Phil Jones haya “admitido” que “desde 1995” no había habido calentamiento significativo. Lástima que al año siguiente esto terminó siendo falso y el período 1995-2010 sí mostraba un calentamiento estadísticamente significativo.

Obviamente estamos ante una cosecha de cerezas. Buscar el año justo en el que la tendencia lineal no es significativa y afirmar sin más que ese año el calentamiento se detuvo. Mientras tanto ignoremos todos los otros años para los cuales la tendencia sí es significativa. Eso es muy fácil de hacer cuando se tiene una serie de datos tan ruidosa como las temperaturas anuales como bien lo demuestra este gráfico de Skeptical Science

Se ve que en realidad hay muchísimos años en los que “el calentamiento global se detuvo” pero viendo qué es lo que pasa con 1997 en particular:

La línea negra es una estimación lineal del calentamiento global entre 1983 y 1997; la línea naranja es una extrapolación lineal y la línea celeste es lo que esperaríamos. Está claro que el calentamiento global NO se detuvo en 1997.

Es más, podemos hacer una estimación lineal del calentamiento global desde cada año hasta ahora y ponerla en un gráfico.

Cada punto representa la estimación lineal desde cada año hasta la actualidad (los datos los calculé utilizando esta herramienta). Es decir, el valor de 1983 es la estimación lineal 1983-2011; el valor de 1991 es la de 1991-2011 y así. En vertical están las barras de error. Se puede ver que, si tenemos en cuenta las barras de error, no hay fundamento alguno para decir que el calentamiento global se detuvo en 1997.

Conclusión.

En definitiva, la afirmación de que desde 1997 no hay calentamiento global es absurda y deshonesta. Absurda porque no tiene sentido decir que un proceso gradual y a largo plazo como el calentamiento global se detuvo en un año y deshonesta porque el año está específicamente seleccionado para llegar a una cierta conclusión. Es aprovecharse de una serie de datos ruidosa para encontrar el dato que se quiere encontrar en vez de dejar que los datos hablen por si mismos.

Cumpleaños de Carl Sagan (2012)

Hacer un post recordando el nacimiento de Carl Sagan todos los años es difícil. Qué puedo decir que no haya dicho con anterioridad o que otras personas más elocuentes que yo no hayan expresado.

Sagan no sólo fue una experiencia formativa para muchos de nosotros sino que actualmente forma parte de lo que podría llamarse la “mitología” de la ciencia y el escepticismo. La leyenda suplanta al hombre y todos lo recordamos por sus virtudes y quizás nos olvidamos de sus fallos. Y está bien, somos todos seres humanos y nos gustan las historias heroicas de hombres virtuosos. La realidad siempre es más complicada pero, en mi opinión no hay ningún problema mientras se entienda en qué términos se está hablando.

Para mí Sagan simboliza el consejo de Bertrand Russell de “La buena vida es una vida inspirada por el amor y guiada por el conocimiento”. De nada sirve tratar de hacer el bien si uno no sabe cómo, y tampoco sirve saber cómo pero no tener interés en hacerlo. Carl vivió en un momento difícil, donde la amenaza de la destrucción total era una presencia diaria y las consecuencias de la aplicación del conocimiento inspirado en el odio estaba todavía en la mente de todos.

Esta síntesis entre ciencia y acción es una difícil de lograr. Demasiado activismo puede nublar el juicio crítico necesario para la ciencia; demasiada ciencia puede dejar demasiadas dudas para el activismo (“Los estúpidos están seguros de todo y los inteligentes están llenos de dudas”, otra de Russell). Con mucha seguridad puedo decir que me siento más bien en este último campo. No me siento cómodo en la política, donde las falacias lógicas están a la orden del día, los datos sólo importan cuando encajan con la propia agenda y correlación siempre es causación a menos que te haga quedar mal.

Sagan también es el avatar de la pasión por el conocimiento. Como un reciente ingresante en una carrera científica ahora entiendo lo difícil que es mantener el entusiasmo por la ciencia todos esos años. Con docentes aburridos, o que no tienen una visión amplia de lo que enseñan es fácil perder el rumbo en el bosque de integrales y diferenciales y olvidarse de lo fantástica que es la ciencia. Espero en el futuro poder ser tan buen profesor como él.

Finalmente, termino con el tradicional video de Carl Sagan leyendo un fragmento de Pale Blue Dot, un video que creo que todos tenemos que ver más seguido.

Cyclone Center: mirá imágenes de tormentas y aportá a la ciencia.

Algo que hace tiempo me resulta muy interesante son los proyectos de “ciencia ciudadana” en los que cualquier persona con una computadora y conexión a internet puede contribuir al desarrollo científico. Recuerdo que cuando estaba en el secundario ya existía SETI@Home, que luego dio pie a una plataforma dedicada a numerosos otros proyectos llamada BOINC. Este programita usa el tiempo en que la CPU no está haciendo nada para analizar datos científicos. Por ejemplo, Climate Prediction hace correr un modelo climático.

Pero actualmente existen otras formas de participar que son más activas. En vez de limitarse a apretar un botón y que la computadora haga el resto, el usuario tiene que poner su mente en juego. En este blog hablé de Old Weather, que se trata de transcribir antiguas bitácoras de barcos para extraer datos climáticos. Desde ese entonces Zooniverse ha ido agregando más iniciativas y ya tiene más de 10 proyectos de astronomía, biología, el clima y las humanidades asegurando iniciativas para todos los gustos. Incluso hay una para transcribir partituras.

El último miembro de la familia es Cyclone Center y es genial. La idea es tomar imágenes satelitales de tornados, tormentas tropicales y otras depresiones tropicales y clasificarlas según su intensidad. Usa una versión simplificada de la técnica Dvorak para inferir la severidad de una tormenta en base a s estructura.

Como las computadoras no son todavía muy buenas en distinguir patrones y formas en comparación al cerebro humano, Cyclone Center utiliza miles de colaboradores para crear su base de datos. Cada imagen es analizada por varias personas para diluir los posibles errores, aunque todavía está recién comenzando y no hay mucha información sobre cuánta consistencia hay en las respuestas.

La primer tormenta con “ojo” que me tocó. Una belleza.

Yo ya estuve analizando casi 200 imágenes y no sólo pude ver fotos satelitales hermosas sino que fui aprendiendo algo sobre las depresiones tropicales. El sistema permite guardar favoritos, crear colecciones y armar discusiones sobre las imágenes analizadas. Creo que esa es la mejor parte ya que el equipo detrás del proyecto es muy buena gente que trata de animar a los usuarios a no desesperar, especialmente cuando surgen dudas sobre tormentas particularmente difíciles de clasificar.

Este es otro ojo, pero más parecido al de Sauron

La clasificación de tormentas no es una ciencia exacta y siempre hay un alto grado de subjetividad que incluso hace que a veces ni los expertos se pongan de acuerdo. Hay imágenes satelitales, como la que ven arriba, que se ven muy deformadas por la curvatura de la Tierra, hay otras que simplemente son un caos.

En cualquier caso, es una forma entretenida (al menos para mí) de pasar el tiempo cuando no hay nada que hacer o, mejor aún, para no hacer cosas más importantes.

Curiosity llega a Marte!

Esta pequeña imagen de baja resolución es la segunda imagen enviada por Curiosity luego de su amartizaje exitoso. Un día histórico y muy emocionante.

Felicitaciones a todos los que trabajaron en este proyecto. Esperemos que nuestro pequeño rover dure mucho y haga ciencia revolucionaria!!!!

Los modelos climáticos son confiables.

En 1988, el año de mi nacimiento, James Hansen publicó una proyección de las temperaturas globales. Gracias a que ya pasaron 24 años de su publicación, se puede tener una idea cruda de cuán cerca estuvo de la realidad. Los datos los pueden encontrar al final de este post.

Lo primero que hay que hacer para evaluarla es elegir qué escenario de emisiones comparar. Los modelos climáticos no pueden predecir el futuro sino que realizan proyecciones bajo ciertas suposiciones. Una de las suposiciones clave es la evolución de las emisiones de gases invernadero. En su trabajo, Hansen realizó 3 escenarios que llamó A, B y C e hizo correr el modelo una vez para cada uno. Antes que nada, entonces, hay que comparar:

Distintos escenarios de forzamiento radiativo en Hansen 1988 y forzamiento observado

Hasta más o menos el año 2000 el escenario C era el más acertado, aunque para más adelante es menor que el observado. En promedio, el forzamiento real estuvo entre el escenario B y el C. Las rectas se cortan en 1984 porque, a pesar de que el artículo fue publicado en el 88 esto fue por el retraso del análisis de datos y publicación del material, el modelo empezó a proyectar desde 1984.

Entonces, ¿cómo se comparan las temperaturas globales proyectadas con las observadas?

No tan mal, eh. La línea recta celeste claro es una extrapolación lineal usando el incremento de la temperatura entre 1958-1984. Es decir, una hipótesis nula con la cual comparar el resultado. Vemos que las proyecciones estuvieron más cerca de los escenarios B y C que de una suposición ingenua de que el incremento de la temperatura iba a continuar igual. Esto se ve también si calculamos la regresión lineal de los datos.

A pesar de que estuvo cerca, Hansen estimó más aumento de la temperatura del que realmente hubo, incluso bajo escenarios con menor emisión gases de efecto invernadero. ¿Por qué?

Una primera respuesta es que estamos ante el resultado de una sola “corrida” del modelo. Actualmente los modelos se corren cientos de veces variando ligeramente las condiciones iniciales y luego se hace un promedio de todos ellos. Esto asegura tener un resultado representativo. Como el modelo de Hansen sólo se corrió una vez para cada escenario, es posible que estemos ante una versión anómalamente cálida.

Lo más probable, sin embargo, es que esta sobre-estimación de las temperaturas se deba a que Hansen utilizó un valor para la sensibilidad climática de 4 ºC. Esto está por encima del valor actualmente aceptado, más cercano a 3 ºC. En otras palabras, el modelo de Hansen era más sensible a los gases de efecto invernadero que la realidad.

Podemos hacer una corrección un tanto burda y decir que, si el modelo hubiera asumido una sensibilidad de 3ºC entonces habría mostrado 3/4 del calentamiento. Aplicando esta corrección, se obtiene una proyección sorprendentemente acertada.

¡¡BAM!! Justo en el medio.

Este modelo, de hace casi 25 años corriendo con computadoras probablemente no más poderosas que un celular de hoy en día, resultó ser bastante bueno. Actualmente los modelos climáticos incluyen una multitud de variables y tienen una resolución mucho mayor que este programita anticuado. Se hacen correr en supercomputadoras (o en la PC de cualquiera que quiera donar el tiempo muerto de su procesador) y se utilizan modelos distintos, cada uno con sus ventajas y desventajas.

Si una carcacha antigua como ésta puede dar resultados relativamente confiables, se pueden imaginar por qué los tremendos camiones de hoy en día son para respetar. De todas formas siempre hay que tener en cuenta la famosa frase de George Box y recordar que “todos los modelos son falsos, pero algunos son útiles”. Claro, esto aplica tanto a la climatología como a la física de partículas.

Veranos cálidos, ¿inviernos fríos?

En un foro de meteorología surgió la pregunta de si a un verano particularmente cálido le sigue un invierno particularmente frío. Seguramente muchos tendrán alguna opinión, pero ahora que estoy relativamente liberado de los parciales me pareció un buen ejercicio ver qué dicen los datos.

A mí me parece que lo más razonable sería lo contrario: que a un verano particularmente cálido le siga un invierno particularmente cálido. Si la temperatura promedio es más alta en verano, también cabría esperar que así lo sea en invierno. Pero también se puede argumentar que los procesos atmosféricos que intensifican un verano también van a intensificar un invierno.

Primero hay que conseguir los datos de temperatura de el aeropuerto de Ezeiza. Yo mangueé los datos hace un tiempo mediante la página del National Climatic Data Centre, pero quizás hay formas más simples (como este link al archivo .txt de 25 mb). El Servicio Meteorológico Nacional no parece que tenga una forma simple de acceder a datos históricos y es un poco triste tener que buscar datos de mi país en bases de datos de EE.UU., pero es lo que hay.

Lo que tengo ahora es una enorme lista de temperaturas horarias que hay que promediar. Tuve que armarme una macro en excel, pero lo logré. El problema ahora es que hay un obvio incremento en la temperatura (de unos 0,2ºC por década).

Anomalía (temperatura de cada año – temperatura promedio 1973-2011) para verano e invierno en Ezeiza.

Pero para responder a la pregunta de si a un verano muy caluroso le sigue un invierno más frío no nos interesa este aumento en la temperatura que podría molestar. Así que lo eliminé, consiguiendo una serie de datos con tendencia nula:

Ahora vamos a los bifes. En esencia nos estamos preguntando si hay alguna relación entre la intensidad de la temperatura de verano y la de invierno. ¿Qué pasaría si nuestra hipótesis fuera cierta? Cabría esperar que a un año con un verano más cálido de lo normal le sigue –o está precedido- por un invierno más frío de lo normal. Podemos hacer un gráfico de puntos con “Temperatura de Verano” en el Eje X y “Temperatura de Invierno” en el Eje Y. Si la hipótesis fuera cierta, cabría esperar que los puntos más a la derecha (veranos más calientes) también estén más abajo (inviernos más fríos).

Hay una muuuuuy ligera inclinación, pero es increíblemente tenue y lo más probable es que sea por azar. Gracias a uno de los usuarios del foro, que sabe más de estadística que yo, sabemos que la relación no es estadísticamente significativa. Lo mismo sucede si hacemos el gráfico comparando la temperatura del verano con la temperatura del invierno anterior (porque al tiempo no le interesa nuestros calendarios).

Aún si tomáramos esta relación como cierta, significaría que a un verano 1 ºC más cálido que el promedio le sigue un invierno… 0,008 ºC más frío que el promedio. Ciertamente nada para preocuparnos.

Para completar el análisis uno podría preguntarse cómo se vería un análisis idéntico pero usando datos creados artificialmente sin relación alguna entre ellos. Para eso armé dos series de datos aleatorios con distribución normal, una para verano y otra para invierno (obviamente sus medias son distintas). El resultado es básicamente idéntico al anterior.

Resumiendo, la respuesta es NO. No hay relación entre los veranos muy calurosos y los inviernos muy fríos.

Ya lo saben, si ven a alguien tejiendo suéteres de lana en el medio de una ola de calor, mándenle este post y que se tiren a la pileta.

Agua mineral: Dejá tu huella y no la compres.

No es novedad mi completo desdén por el mero concepto de agua embotellada. El litro de agua embotellada (mineral, mineralizada o como quieran) cuesta unas 2000 veces más que el litro de agua de la canilla y es muchísimo más costosa desde el punto de vista energético. En EE.UU. se gastan 1,5 millones de barriles de petróleo por año para producir las 2,7 millones de toneladas de plástico necesario para fabricar las botellas.

Por otro lado el agua de red es potable, segura y nos llega a nuestras casas mediante un tubo sin la necesidad de ir transportando botellas de acá para allá ni aumentando la cantidad de basura que tiramos. Desde mi punto de vista el agua embotellada es un gran fraude dañino para el bolsillo y el medio ambiente.

Pero en Argentina ahora nos quieren hacer creer que esto no es así. En una propaganda con música relajante y un niño rubio jugando y preocupado por el futuro, un guardaparque sin nombre nos trata de vender el cuento de que si tomás agua de cierta marca vas a salvar los bosques.

¿Qué huella vas a dejar?

La realidad es otra. Más allá de la buena voluntad (o intento de crear una imagen positiva) de las compañías de agua mineral, la mejor forma de que los hijos del niño rubio de la publicidad puedan disfrutar de nuestro planeta es tomando agua de red en vez de agua embotellada (de la marca que sea).

Según un estudio realizado en Italia y publicado en Nature Precedings, el agua embotellada tiene una huella de carbono 285 veces más alta que el agua de la canilla. Para producir, transportar y consumir 1,5 litros de agua en botella hay que emitir 0,26 Kg de CO₂ equivalente, ¿parece poco? Para producir, transportar y consumir esa misma cantidad de agua pero de la canilla se usan 0,00091 Kg de CO₂ eq. Por cada botella de agua que no comprás, estás evitando emitir 1/4 Kg de CO₂. Pero la publicidad no habla de calentamiento global, habla de deforestación. Dejando de lado los efectos que el calentamiento global pudiera tener en los bosques, hay otro concepto que sirve para evaluar el impacto del agua embotellada en el suelo: la Huella Ecológica. Esto hace referencia al área de tierra necesaria para general los recursos y asimilar los residuos de una actividad. ¿Cuántos metros cuadrados se usan para producir 1,5 litros de agua embotellada?

Para producir agua embotellada se necesita un área 300 más grande que para el agua de red. Mientras que por cada 1,5 litros de agua del grifo se necesitan sólo 0,0024 m², hacen falta más de 0,7 m² para producir, transportar y disponer de la basura producida por la botella de litro y medio.

Obviamente estos números exactos son sólo válidos para la región de Italia estudiada pero es difícil pensar que en Argentina las cosas podrían ser tan distintas para invertir esos números.

Que los espejitos de colores de una publicidad no te laven la cabeza. Si te interesa cuidar los bosques y el medio ambiente o cuidar el bolsillo, cambiá el agua mineral por el agua de red.

Origen y evolución de la atmósfera.

Últimamente la facultad me tiene muy ocupado y no pude actualizar el blog. Pero para mostrar que no me olvidé de este lugar, decidí publicar una versión adaptada de un trabajo práctico que tuvimos que hacer sobre el origen de la atmósfera. Quizás en el futuro le sirva también como recurso a algún estudiante de Cs. de la Atmósfera.

Origen y evolución de la atmósfera.

Se cree que la primera atmósfera de la Tierra estaba compuesta por los mismos gases que conformaban la nébula de la cual se formó el sistema solar hace unos 4,6 mil millones de años (Ga) (1). Estos gases (principalmente Hidrógeno y Helio) escaparon rápidamente hacia el espacio debido al bombardeo de planetesimales y al escape térmico del hidrógeno producido por la aceleración de los átomos causada por la radiación UV (Escape Jeans). La tasa actual de escape de Hidrógeno es mucho menor debido a que en la atmósfera primitiva no existía O₂ que "atrapara" al H en H₂O, una molécula suficientemente pesada para no poder escapar la gravedad de la Tierra.

Composición isotópica de meteoritos (círculos negros), la Tierra y Marte. Las unidades representan desviación sobre los valores de nuestro planeta. Así la tierra es constantemente cero y valores positivos (negativos) significan mayor (menor) cantidad de ese istótopo (2)

Como la atmósfera se encuentra en un equilibrio dinámico y se "recicla" en períodos geológicamente cortos, no tiene "memoria" de estos tiempos tan antiguos. Los gases nobles, sin embargo, son particularmente inertes por lo que su análisis proporciona evidencias de esta pérdida de la atmósfera primigenia. Por ejemplo, la proporción de los distintos isótopos del Xenón muestran que nuestro planeta tiene una deficiencia de isótopos livianos en comparación con meteoritos, un proxy de la química de la nébula de la que se creó el sistema Solar (2). Esto se explica mediante la existencia del “viento planetario” generado por el escape de la primera atmósfera en el cual los átomos de Hidrógeno empujaron a los otros elementos hacia el espacio en un proceso llamado "escape hidrodinámico".

Evidentemente la Tierra obtuvo una nueva atmósfera luego de esta primera pérdida. El escape hidrodinámico se redujo debido a la reducción de la radiación solar en el UV Extremo y a la reducción de la cantidad de hidrógeno (3). Los impactos planetarios que previamente habían ayudado al escape de la atmósfera ahora sirvieron para devolver elementos volátiles que conformaron la nueva atmósfera junto con la degasificación desde debajo de la corteza. En esta segunda atmósfera los gases predominantes eran el CO₂, CO y N₂. Durante los primeros cientos de millones de años siguientes es posible que estos compuestos de Carbono representaran una presión parcial de hasta 10 bar produciendo un efecto invernadero con una temperatura de equilibrio de ~86 ºC a pesar de que la radiación solar era un 30% menor que la actual (3).

Sin embargo, la existencia de tan altas concentraciones de CO2 se contradice con el registro geológico. Una presión parcial de CO2 de 3 bar (~70ºC) significaría una lluvia con un pH de 3,7, lo que debería evidenciarse en altísima erosión a nivel global; algo que no se observa en el registro geológico (4). Tan alta temperatura además es difícil de reconciliar con la existencia de glaciaciones.

Perfil vertical de la composición química de una atmósfera primitiva hipotética (3)

Depósitos de Fe evidencian que nuestra atmósfera permaneció anóxica hasta al menos ~2 Ga. Antes de esa época no se observan red beds (depósitos sedimentarios con óxidos de hierro) pero sí se observan depósitos de pirita (sulfuros de Hierro), mineral que se erosiona rápidamente con altas presiones parciales de O₂ (3) (2). El paso de una atmósfera anóxica al estado actual muy probablemente haya comenzado cuando la producción de O₂ durante la fotosíntesis excedió su desaparición por reacción con H₂ de origen volcánico para formar agua (5). Esta teoría sin embargo se contradice con la historia isotópica del carbono. Si realmente hubiera habido un incremento en la producción fotosintética de O₂, cabría esperar un aumento en la relación ¹³C/¹²C ya que los isótopos de carbono más livianos son favorecidos en la fotosíntesis. No está claro que haya evidencia de esto en el registro histórico (3). Otra fuente de O₂ podría haber sido la disociación del H₂O por la radiación solar (1), pero este incremento tendría que haber sido lento y es insuficiente para explicar por su cuenta las concentraciones actuales.

Un modelo propuesto por James Lovelock considera que la fotosíntesis apareció muy temprano pero que el O₂ producido se utilizaba en la oxidación de los gases atmosféricos reducidos. Como éstos se reponían constantemente por la actividad geológica. la concentración de O2 atmosférica no comenzó a aumentar hasta que las fuentes de gases reducidos no comenzaron a agotarse. (6)

Si bien el CO₂ es un componente menor en la atmósfera moderna, la existencia de grandes cantidades de depósitos de Carbono muestra que hay potencial para valores más altos en el pasado. Que la Tierra no experimentara temperaturas bajo cero a pesar de que el Sol antiguo era 30% menos brillante que el actual se puede explicar mediante un efecto invernadero más pronunciado a causa de mayores concentraciones de CO₂. Este gas sirve como un “termostato” mediante un proceso autoregulador muy interesante. Un importante sumidero de carbono es la erosión de silicatos, pero esta disminuye con la temperatura, Así, a menores temperaturas se reduce la eliminación de CO₂ de la atmósfera y su concentración aumenta, intensificando el efecto invernadero y calentando el planeta. Este nuevo aumento de la temperatura comienza a incrementar la erosión, reduciendo la cantidad de CO₂ en la atmósfera. (3). Este proceso sirve para estabilizar la temperatura global durante los cambios en la radiación solar del pasado. La actividad orgánica amplifica la erosión e intensifica el proceso haciendo que responda más rápidamente (6)

Aunque otra explicación de la estabilidad en la temperatura puede ser el metano. En la atmósfera moderna el CH₄ tiene un tiempo de residencia en la atmósfera de unos 10 años, pero en una atmósfera anóxica éste sería más bien de 10.000 años. La misma producción de CH₄ que actualmente mantiene los niveles a unos 1,6 ppm significaría 1000 ppm en el pasado, causando un fuerte efecto invernadero que podría mantener caliente a nuestro planeta. (5).

Estos mecanismos resaltan la importancia de la biosfera en la evolución de la atmósfera. La historia de la atmósfera parece sugerir que la actividad biológica puede autorregular las condiciones en las que se desarrolla y mantener un equilibrio mediante procesos de retroalimentación negativa. Este fenómeno se denomina Hipótesis de Gaia y agrupa una gran cantidad de elegantes mecanismos de regulación. (6)

En resumen, la composición de nuestra atmósfera ha sufrido enormes modificaciones a lo largo de la historia de la Tierra. Esto se debió tanto a procesos geológicos como biológicos aunque es difícil explicarlos con certeza. La historia del aire es la historia de la vida.

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Referencias (link)

1. Ahrens, Donald. Meteorology Today. 2009.
2. Gaidos, E. J. and Yung, Y.L. Evolution of Earth's Atmosphere. [book auth.] James R. Holton, Judith A. Curry and John A Pyle. Encyclopedia of Atmospheric Sciences. s.l. : Elsevier, 2003, pp. 762 - 767.
3. Earth's Early Atmosphere. Kasting, James. 5097, 1993, Science, Vol. 259, pp. 920 - 926.
4. Atmospheric composition and climate on the early Earth. Kasting, James F. and Howard, M. Tazewell. 361, 2006, Phil. Trans. R. Soc. B, pp. 1733-1742. doi: 10.1098/rstb.2006.1902.
5. Life and the Evolution of Earth's Atmosphere. Kasting, James F and Siefert, Janet L. 2002, Science.
6. Lenton, T. Gaia Hypothesis. [book auth.] James R. Holton, Judith A. Curry and John A Pyle. Encyclopedia of Atmospheric Sciences. s.l. : Elsevier, 2003, pp. 815-820.

Fiabilidad de los modelos climáticos y de falsos escépticos.

El 27 de enero de 2012 apareció en el Wall Street Journal un artículo firmado por 16 “científicos” en contra de la realidad del cambio climático antropogénico. Digo “científicos” porque entre ellos hay al menos un ingeniero y sólo cuatro que publicaron artículos sobre cambio climático en revistas con revisión por pares. Ese artículo recibió por respuesta una carta, firmada por 38 climatólogos. Pero el WSJ parece que no se cansó de dar plataforma a grupos negacionistas por que un mes después publicaron otro artículo, firmado por los mismos 16. Éste no sólo distorsiona la ciencia, sino que también nos sirve para aprender algo sobre la fiabilidad, no sólo de los modelos, sino también de los 16 firmantes.

Comparando las proyecciones con la realidad

El IPCC en realidad no hace predicciones, sino proyecciones. Esto parece una pedantería semántica pero no lo es. Los modelos climáticos (que es lo que estamos evaluando) no predicen cómo van a evolucionar las emisiones de gases de efecto invernadero, por lo que no pueden predecir qué va a pasar en el futuro. Lo que pueden hacer es proyectar cómo va a cambiar la temperatura (o la variable que uno quiera evaluar) según distintos escenarios de emisiones. El reporte del IPCC de 1990 usó 4 escenarios. Del más pesimista al más optimista son: “Business as usual”, “B”, “C” y “D”.

En 1990 la sensibilidad climática (cuánto aumenta la temperatura al aumentar los GEI) no era bien conocida, por lo que el IPCC en esa época realizó simulaciones según 3 estimaciones distintas, 4,5 ºC (etiquetada “alta”), 2,5 ºC (categorizada como la “mejor”) y 1,5 ºC (que le IPCC denomina “baja”).

El IPCC, entonces, realizó proyecciones según cada uno de los cuatro escenarios para cada una de estas tres sensibilidades. Esto es un total de 12 proyecciones; la que proyecta más calentamiento es, obviamente, la que utiliza el escenario “BaU” y la sensibilidad climática de 4,5 ºC, mientras que el que proyecta menos usa el escenario “D” y la sensibilidad de 1,5 ºC.

	BaU	B	C	D
4.5 ºC	0,35	0,25	0,25	0,25
2,5 ºC	0,24	0,20	0,18	0,17
1,5 ºC	0,18	0,14	0,12	0,11

Proyecciones del reporte del IPCC (ºC por década). Fuene: SkepticalScience

Con tantas proyecciones, ¿cuál tendríamos que usar para evaluar a los modelos? Luego de 20 años de investigación, se cree que la sensibilidad climática probablemente esté al rededor de los 3ºC y es muy poco probable que sea tan baja como 1,5 ºC o tan alta como 4,5 ºC,

Según NOAA el cambio en forzamiento radiativo según gases de efecto invernadero entre 1990 y 2010 es de 0,63 W/m². El escenario que más se acerca a este valor es el “D”, que habla de un incremento de ¡0,63 W/m² por década! El problema es que ese número no tiene en cuenta los aerosoles (pequeñas partículas en suspensión) que tienen el efecto de disminuir las temperaturas y su magnitud no es bien entendida.

Quedamos entonces con que nos conviene evaluar la proyección que usa el escenario “D” con una sensibilidad de 2,5 ºC: es decir, 0,17 ºC por década.

Hay una pequeña discrepancia, pero no demasiado; especialmente considerando que el escenario no es exacto y no se tienen en cuenta algunos factores. Además, estoy usando los datos del HadCRUT3 porque es la que los autores del artículo en el Wall Street Journal utilizaron. Es sabido entre los climatólgos que esa base es la que muestra menos aumento al no cubrir las latitudes altas, donde se ve más calentamiento.

Para pensar, ¿cuál de las 12 proyecciones creen que fue el elegido por los autores del artículo en el WSJ para comparar con la realidad?

No consulte a su cardiólogo sobe cuestiones de cambio climático.

Por supuesto, según el WSJ, el reporte del IPCC en 1990 predijo un aumento de 0,35 ºC por década cuando en realidad las proyecciones van desde 0,35 ºC por década hasta 0,11 ºC por década. Según la base de datos elegida por los autores del artículo, el incremento real fue de 0,15 ºC por década, por lo que los datos están dentro del rango posible.

La banda de 16 esencialmente argumenta que no hay que darle bola a los climatólogos porque no saben nada y se equivocan rotundamente. Sin embargo al hacerlo demuestran que son ellos quienes no merecen nuestra confianza. Pero yo tampoco soy un climatólogo por lo que no hay razón para que me crean. Créanle, entonces, a este pequeño paper por Rahmstorf et.at. publicado en Science que concluye:

Estos datos observacionales ponen en relieve las preocupaciones sobre el cambio climático. Proyecciones previas, resumidas por el IPCC, no exageraron sino que quizás subestimaron el cambio en algunos aspectos, en particular el nivel del mar.

Vivo y muerto – Las conspiraciones y sus contradicciones.

Hace tiempo vengo notando que muchos argumentos de los negacionistas del cambio climático son muchas veces autocontradictorios. La misma persona que argumenta por un lado que la temperatura no está aumentando, por el otro señala que la culpa del calentamiento son los rayos cósmicos (acá).

Contradicciones en los argumentos

Un ejemplo particularmente notable está en este artículo que logra sostener al menos 3 pares de ideas incompatibles ente sí:

1. El planeta no se está calentando
2. El planeta se está calentando por cambios en la órbita terrestre
3. No es culpa del CO₂
4. Si no fuera por las emisiones de CO₂ estaríamos en una nueva era de hielo
5. El sol es responsable del calentamiento global

Para cualquiera resulta obvio que 1 y 2 no pueden ser verdaderas al mismo tiempo. Lo mismo vale para 1 y 5, para 3 y 5. También hay otras contradicciones algo más sutiles, como que la existencia de una “molécula reguladora del clima” sería irrelevante si el CO₂ no tuviera nada que ver. Pero si uno lee el artículo con detenimiento, puede ver que hay una narrativa que los une: no hace falta “prohibir las bombillas incandescentes” o regular las emisiones. Es que el negacionismo del cambio climático no es un corpus teórico consistente, sino que es mejor entendido como un conjunto de ideas no necesariamente compatibles pero que todas apuntan hacia la dirección de que no hay que hacer nada por el calentamiento global.

Esta peculiaridad es compartida por muchos otros movimientos conspiranoicos y es estudiada por un reciente paper por Michael Wood et. at. En “Dead and Alive: Beliefs in Contradictory Conspiracy Theories” los autores muestran dos experimentos que evidencian esta facilidad de mantener ideas contradictorias y ofrecen una explicación.

¿Quién mató a la Princesa Diana?

En el primer estudio,137 estudiantes de psicología (el conejillo de indias favorito de los psicólogos) respondieron un cuestionario en el cual tenían que poner en una escala de 1 a 7 cuán de acuerdo estaban con ciertas afirmaciones relacionadas con ciertas teorías conspirativas. Las importantes, sin embargo, eran 5 afirmaciones referidas a distintas ideas de qué le sucedió realmente a la Princesa Diana.

1. Uno o más grupos del servicio secreto británico independientemente idearon y llevaron a cabo una conspiración para matar a Diana
2. Hubo una campaña oficial del MI6 para asesinar a Diana, aprobada por el establishment.
3. Diana fingió su propia muerte para que ella y Dodi Fayed pudieran retirarse en solitario.
4. Enemigos de negocios de Dodi y su padre, Mohammed Al-Fayed mataron a Dodi, la muerte de Diana fue para ocultar la operación.
5. Diana debía morir porque el gobierno británico no aceptaba que la madre del futuro Rey estuviera involucrada con un árabe musulmán.

Aquí, al igual que con el artículo negacionista, hay afirmaciones que no pueden ser verdaderas al mismo tiempo. 1 y 4 se contradicen al igual que 1 y 3, y 3 y 4. A pesar de eso, los autores encontraron correlaciones entre todos estos ítems.

	Campaña oficial del MI6 para asesinar a Diana	Dodi y Diana asesinados por enemigos de Al-Fayeds	Diana debía morir para que no se casara con un árabe	Diana fingió su propia muerte
Diana asesinada por un grupo del servicio secreto independiente	.749 ***	.614 ***	.670 ***	.15
Campaña oficial del MI6 para asesinar a Diana	1	.660 ***	.622 ***	.206 *
Dodi y Diana asesinados por enemigos de Al-Fayeds		1	.607 ***	.253 ***
Diana debía morir para que no se casara con un árabe			1	.242 **

Correlaciones entre afirmaciones contradictorias en negrita. ***p<.001. **p<.01. *p<.05

 

Obama Bin Schrödinger

En el segundo estudio hicieron algo parecido pero con afirmaciones concernientes a Osama Bin Laden. Luego de leer un breve recuento de la historia “oficial” de Osama Bin Laden, los 102 estudiantes recibieron una golosina por responder, también en una escala de 1 a 7, cuán de acuerdo estaban con las siguientes afirmaciones:

1. Osama Bin Laden fue asesinado en el ataque estadounidense
2. Osama Bin Laden todavía está vivo.
3. Cuando ocurrió el ataque, Osama Bin Laden ya estaba muerto.
4. Las acciones de la administración de Obama indican que están escondiendo información importante o dañina sobre el ataque.

Obviamente las afirmaciones 2 y 3 son contradictorias pero, de nuevo los autores encontraron que éstas estaban correlacionadas. Las mismas personas que creen que OBL todavía está vivo ¡creen que hace tiempo que está muerto!.

Pero que dos creencias estén correlacionadas puede significar que ambas son causadas por una tercera. En este caso la aceptación de ambas nociones (que OBL sigue vivo y que había muerto antes) estaban a su vez correlacionadas con la creencia en que el gobierno nos oculta cosas. No sólo eso, sino que al tener en cuenta esta relación en el análisis estadístico, la correlación entre ellas desparecía.

Esto significa que la aceptación de esas ideas puede explicarse completamente por la creencia de un ocultamiento. Los autores explican este fenómeno a la luz de un trabajo de Adorno que yo no conozco, pero si no entiendo mal la idea es similar a lo que yo ya tenía pensado que pasaba. Si no es así, entonces estoy inventando, pero bueno.

A mí me sirve pensarlo como si las creencias fueran imanes. Las creencias consistentes entre ellas se atraen mientras que las contradictorias se repelen. Pero no todas las creencias nacen iguales; la noción de que los gobiernos son malévolos y nos ocultan cosas para algunos es toda una cosmovisión por lo que las creencias consistentes con ella van a ser atraídas con mucha fuerza; la pequeña repulsión entre esas creencias secundarias son compensadas por la enorme atracción que ambas tienen hacia la primaria.

Esta metáfora bien podría describir lo que sucede en el cerebro donde lo importante es la unión entre neuronas. Ideas congruentes significarían un reforzamiento en el vínculo, mientras que ideas contradictorias causarían rechazo y el vínculo entre ellas se debilitaría.

Ese modelo creo que es falseable. Dos creencias contradictorias deberían mostrarse negativamente relacionadas una vez que se tengan en cuenta todas las otras creencias a las que se correlacionan ambas. En este estudio la relación entre “OBL sigue vivo” y “OBL ya estaba muerto” no es negativa (es básicamente cero), lo cual sería evidencia en contra de este modelo. Pero también es cierto que el estudio no estaba diseñado para responder a esa pregunta y no era lo que los autores estaban poniendo a prueba. Ven, ¡ahora lo estoy haciendo yo!

Conclusión

Obviamente el estudio no preguntó sobre argumentos usados por los negacionistas, pero sea una hipótesis razonable pensar que algo parecido sucederá ahí también. La idea de que el calentamiento global no está ocurriendo probablemente esté correlacionada con la idea de que éste es culpa del sol; a su vez ambos probablemente estén correlacionados con la idea de que los climatólogos están perpetuando un fraude. También sería interesante ver si están correlacionados con posiciones políticas/ideológicas en contra de la intervención estatal. Desconozco si tal estudio existe o no.

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Wood, M., Douglas, K., & Sutton, R. (2012). Dead and Alive: Beliefs in Contradictory Conspiracy Theories Social Psychological and Personality Science DOI: 10.1177/1948550611434786

Paso a pasito.

Vamos a divertirnos un poco detectando patrones que no existen y, de paso, irritando a algunos negacionistas del cambio climático. Para eso primero voy a crear una serie de datos ficticia que va a ser la suma de una tendencia lineal (calentamiento global), ruido aleatorio (tiempo). y dos ciclos que oscilan (ENSO, por ejemplo). Todo va a ser en Excel porque no sé usar R ni ningún software de estadísticas.

Primero voy a simular los ciclos; van a ser una función seno y una coseno con distinta frecuencia. Estos representan las variaciones naturales cíclicas como El Niño / La Niña o el ciclo de 11 años del Sol. En realidad muchos de estos fenómenos son cíclicos ya que alternan de una fase a otra pero no perfectamente periódicos. Además tampoco son necesariamente sinusoidales o con amplitud constante.

Después utilizo una función en Excel para crear números aleatorios que respondan a una distribución normal (los valores cercanos al promedio son más probables que los extremos). Esto vendría a simular el tiempo, caótico pero con un promedio y sin tendencia a largo plazo.

Luego agrego una tendencia lineal. Este es el calentamiento global producido por la emisión de CO2. Esto también es una simplificación ya que la verdadera influencia del CO2 no tiene por qué se estrictamente lineal (aunque se le parece). También hay que tener en cuenta que esta no es la total influencia humana en el clima, los aerosol

+es (partículas suspendidas en la atmósfera) tienden a enfriar el planeta, por ejemplo.

Al sumar todo esto nos queda una simulación (muy cruda) de lo que sería el registro de temperatura global. Un registro del cual tenemos conocimiento perfecto de su estructura en la cual el “calentamiento global” es perfectamente lineal (cosa que no es necesariamente cierta en la realidad).

Al agregar una simple tendencia lineal con el Excel se logra una correspondencia casi perfecta entre la tendencia estimada y la real. La tendencia calculada por el Excel es de 0,01002 (no tiene unidad porque esto es todo a ojo) y la que usé para generar los datos es de 0,01.

Algunos entre los negacionistas del cambio climático sostienen que las temperaturas en realidad no siguen un patrón lineal sino que hacen un cambio escalonado y que esto “contradice la teoría del calentamiento global antropogénico (CCA). Por qué argumentan esto y por qué creen que esto contradice la teoría del CCA no lo sé. Nadie dice realmente que el calentamiento global tiene que ser necesariamente lineal. Mucho menos en el registro local. En cualquier caso cabría preguntarse, ¿qué sucede con nuestros datos artificiales?

Sabemos que la tendencia es estrictamente lineal porque la construimos de esa forma. Sin embargo al utilizar una herramienta que provee el NOAA (fácil de usar pero difícil de interpretar) para encontrar este tipo de cambios abruptos detecta varios. Una descripción más técnica de por qué sucede esto puede encontrarse acá y acá (en inglés) pero creo que es ilustrativo demostrar que se puede encontrar esa misma estructura en unos datos artificiales que sabemos que no la tienen.

Si quieren jugar con los datos, pueden descargar el archivo Excel acá. Esta es una “replicación” de un gráfico que encontré en Skeptical Science.

Separando el tiempo del clima.

Un principio básico es que el tiempo no es el clima. Por desgracia, la palabra “tiempo” en español es poco feliz ya que no sólo significa las condiciones meteorológicas locales en un momento dado, sino también una curiosa variable utilizada en física. En inglés “weather” es mucho más cómoda para utilizar pero bueno, lo que ellos ganan en vocabulario lo pierden en conjugaciones verbales.

El clima, a diferencia del tiempo, denota el promedio de las condiciones meteorológicas de una región. Que en julio de 2007 haya nevado en Buenos Aires no significa que hayamos dejado de tener un clima templado. Por convención se define el clima como las condiciones promedio de una región durante 30 años. La señal del calentamiento global, entonces, no se observa en el día a día sino en el cambio progresivo de los valores medios. Más aún, al ser global hay que tener en cuenta todo el planeta no una sola región.

Pero los registros de la temperatura no pueden hacer otra cosa que registrar el día a día y el de sólo un lugar del mundo. Hay que utilizar técnicas estadísticas para obtener información relevante a partir de esos datos. Pero aún así, esos registros tienen mucho ruido que oculta la señal del calentamiento global causado por los humanos. Parte de ese ruido se debe a errores de medición, y la otra parte a la variabilidad natural producida tanto por factores conocidos como desconocidos, es decir, el tiempo. En un paper publicado en diciembre de este año Grant Foster y Stefan Rahmstorf buscaron eliminar esos factores para que la verdadera señal emerja por encima del ruido.

Para eso agarraron los 5 principales registros de temperaturas globales (GISS, NCDC, HadCRUT, RSS y UAH) durante los 32 años en los cuales los datos se solapan y estimaron el efecto de 3 factores naturales que influyen sobre las temperaturas globales: El Niño (ENSO), los cambios en la radiación solar y las partículas en suspensión (aerosoles). Luego restaron su influencia en los registros. La resultante, entonces, es una serie con la diferencia de temperatura que cabría de esperar si esos factores no existieran.

Por ejemplo, si un año se vio influido por un fenómeno El Niño muy fuerte, en los datos “crudos” aparecería con una temperatura particularmente alta (como en 1998). Mediante el método que propone este paper a ese año se le “resta” la variación de temperatura causada por ese El Niño, eliminando su influencia. Esto se puede ver perfectamente en los gráficos antes y después; el pico de 1998 se ve muy reducido en los datos procesados.

Créditos: Skeptical Science

Esto no elimina la totalidad de los factores naturales, obviamente, sólo disminuye la influencia de estos 3 factores conocidos. El resultado es que

Cuando se tienen en cuenta las fluctuaciones en la temperatura de los últimos 32 años (que tienden a ocultar la continuación de la tendencia del calentamiento global), es obvio que no ha habido ninguna cesación, ni una reducción del calentamiento global en la última década (…). Cualquier desviación de una tendencia linear sin cambios puede explicarse por la influencia de ENSO, volcanes y la variabilidad solar.

Los autores dicen que “esta es la verdadera señal del calentamiento global”. No estoy seguro de que sea tan absoluto. Es probable que hayan otros factores en juego y quizás algunos que directamente no conocemos; además como los factores climáticos interactúan entre ellos, no estoy seguro que tal cosa siquiera exista. Si las partículas en suspensión afectaran el fenómeno El Niño (cosa que, según tengo entendido, no es muy probable), entonces sería más difícil eliminar la influencia total de ambos factores eliminándolos por separado. Lo que sí podemos decir es que estos datos muestran la señal antropogénica con mayor claridad.

Los autores también listan la tendencia lineal causadas por estos factores naturales y notan que no sólo es muy pequeña en relación a la tendencia antropogénica sino que es negativa. Es decir, el efecto de El Niño, los cambios en el Sol y la concentración de aerosoles produjeron, en total, un ligero enfriamiento. Esto significa (acordando con lo concluido en un trabajo anterior) que “la tendencia atribuible al calentamiento global es un poco mayor a la que se observa en los datos crudos”.

Cambio Climático, ¿de cuánto somos responsables?

La posición de consenso del 4to reporte del IPCC (AR4) es, parafraseando, que las actividades humanas son muy probablemente responsables de la mayoría del calentamiento global reciente. Pero la pregunta es, ¿de cuánto somos responsables? ¿El 80%, el 99%? Un paper por Markus Huber y Reto Knutti publicado en Nature Geoscience (pdf) este diciembre cuantifica este número. 

La mayoría de las investigaciones sobre atribución del cambio climático se basan en el análisis de los cambios templares y espaciales de la temperatura y otras variables. Un calentamiento causado por el Sol no tiene las mismas características que uno causado por un efecto invernadero; mientras en el primer caso uno esperaría que toda la atmósfera se calentara al mismo tiempo, en el segundo las capas altas de la atmósfera se enfriarían porque reciben menos radiación desde el suelo.

Los autores de este paper, en cambio, muestran otra forma independiente de atribución: usando un modelo basado en el balance energético de la Tierra. Los cambios climáticos debido a la variabilidad natural del planeta no incrementan la cantidad de energía en el sistema, simplemente la distribuyen de forma distinta. Un aumento en el efecto invernadero, en cambio, significa que la Tierra emite menos energía al espacio, aumentando el contenido neto del sistema climático.

Utilizaron datos de una docena de factores que afectan al clima como el Sol, erupciones volcánicas, Ozono, Óxido Nitroso, y, claramente, Dioxido de Carbono. El CO2 (línea negra) claramente domina por sobre el resto de los factores

Esta impresión se ve reflejada en el análisis numérico. Los gases de efecto invernadero contribuyeron casi un 160% del calentamiento total observado. Es decir, si no fuera porque otros factores ‘tiran para el otro lado’, en vez de los 0,8 ºC que aumentó la temperatura desde la década de 1850 (primer recuadro abajo), habríamos tenido 1,31 ºC.

(click en la imagen para agrandar)

Esta proporción se mantiene también si analizamos el calentamiento ocurrido desde 1950 (segundo recuadro). De los 0,55 ºC observados, los gases de efecto invernadero son responsables de 0,85 ºC. En los gráficos puede compararse la influencia total de los factores naturales y los humanos (últimas dos barras verdes). Como puede verse, si bien los factores naturales tuvieron influencia en el calentamiento global desde 1850, si lo tomamos desde 1950 éste es prácticamente cero, y se vuelven virtualmente insignificantes en el calentamiento futuro de los próximos 50 años en un escenario de no intervención (último recuadro).

Los autores calcularon que es “extremadamente poco probable” (menos de un 5% de probabilidad) de que la variabilidad interna (el grisado en los gráficos anteriores) haya contribuido más de un 26% del calentamiento de los últimos 50 años. Esto es un límite superior, lo que significa que como máximo, un 26% del calentamiento se deba a la variabilidad natural. Pero esto significa que aún si los modelos simularan una variabilidad natural de 1/3 de la magnitud real, sería difícil conseguir una tendencia de calentamiento tan grande como la observada sin forzamientos externos. Se trata de un resultado robusto.

En cuanto a la contribución humana total al calentamiento global desde 1950, las actividades humanas explican un ¡102%! de la señal forzada (que es como mínimo un 74% de la tendencia observada).

Rojo: modelos que incluyen factores humanos – Azul: modelos sin factores humanos - Negro: observaciones.

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Huber, M., & Knutti, R. (2011). Anthropogenic and natural warming inferred from changes in Earth’s energy balance Nature Geoscience DOI: 10.1038/NGEO1327

Climategate 2.0 – Una secuela tan mala como el original.

Algo que siempre hay que tener en mente, aunque no siempre está, es que los científicos son personas como usted y yo. Aunque la empresa de la ciencia y su metodología requiera dejar de lado las emociones, los sesgos, las riñas internas y la política, no es noticia que los científicos no pueden hacerlo. De hecho, la emoción y la rivalidad es parte esencial del trabajo científico. La competencia sirve para que cada investigación sea brutalmente atacada y sólo sobrevivan las mejores y la emoción sirve, como en cualquier ámbito, para motivar el trabajo. También en el escepticismo es necesario estar motivado y poner importancia en lo que uno hace.

Por eso no es de sorprenderse que, al igual que cualquiera de nosotros, los científicos se peleen, se puteen y hablen mal de sus trabajos. Una conversación casual con cualquier investigador revela eso. Tampoco es sorprendente que todo ese “puterío” quede confinado tras bambalinas y en las conversaciones privadas de los científicos. A menos claro, que un criminal robe esas conversaciones privadas y las publique para que todos la vean. Y peor aún si hay grupos dedicados que tratan de engañar al público para que piensen que esas discusiones, peleas y debates –comunes a toda experiencia humana- son evidencia de que toda una disciplina científica está corrupta y sus conclusiones son falsas.

El robo y publicaciones de miles de mails privados de científicos de la Universidad de East Anglia fue noticia hace dos años. El evento llamado Climategate fue promocionado por los negacionistas del cambio climático como otro “clavo en el ataúd” para la ciencia climática. Esto no sólo es un sinstentido ya que la ciencia del cambio climático descansa sobre el trabajo de muchísimos otros grupos de investigación, sino que también es falso ya que al menos 6 investigaciones oficiales determinaron que no había evidencia alguna de manipulación de datos o algún otro mal comportamiento científico. Es decir, puros papelitos de colores citados fuera de contexto. Esto recuerda mucho a los creacionistas que utilizan citas de Darwin fuera de contexto para ‘refutar’ la teoría de la evolución (una similitud de la cual ya he hablado).

Esto no evitó que hace unas semanas se divulgara otro archivo con correos privados robados y los negacionistas del cambio climático tuviera un proverbial orgasmo masivo. Nuevamente la maquinaria de sembrar desinformación se puso a trabajar y rápidamente las citas fuera de contexto salieron a la luz y recorrieron la blogósfera. El infame sitio JunkScience publicó decenas de post los cuales contenían cada uno una cita fuera de contexto (ojalá yo tuviera la cara para llenar mi blog de post tan pobres de contenido en vez de tener que leer, investigar y redactar). Pero la realidad es que esta nueva ronda de correos no son más que las sobras de ayer.

La Universidad de East Anglia no reportó ninguna brecha en su seguridad y además ningún mail es más reciente que el 2009; no sólo se tratan de mails viejos que no habían sido publicados el año pasado, sino que incluso algunos se repiten. El mail #2884 de esta nueva camada ya estaba en la anterior como parte del #125555303 (crétidos para este video de potholer54). Si los mails de la entrega original no logaron mostrar evidencia alguna de fabricación de datos, ¿por qué tendríamos que creerle a una mala segunda parte?

En comunicación privada (que sí pedí permiso para publicar) el investigador del CONICET y autor principal del Grupo de Trabajo 1 del IPCC Rivardo Villalba comparte mi desilusión. “Lamento que esto vuelva a ocurrir nuevamente. Pensé que esta historia había terminado después de las auditorias en la University of East Anglia que probaron que no se ocultó nada.”

Un artículo de The Guardian agarra algunas y las pone en su debido contexto y en los comentarios de este post en Real Climate también se resuelven algunas preguntas, es de notar cómo la aparente malicia de algunas citas se reduce a cuestiones de sentido común una vez que se entiende a qué se refiere. Por ejemplo, Jonathan Overpeck, de la Universidad de Arizona, le manda a Ricardo Villalba un mail que contiene la siguiente frase:

El truco sería decidir el mensaje principal y usar eso para guiar qué se incluye y qué queda afuera.

Sin saber de qué están hablando, esto parece ser evidencia de selección de datos pero al leer la oración que lo precede, la imagen es otra:

Creo que lo más difícil, aunque más importante, es reducir la sección a 0,5 páginas. Al ver tu esbozo enviado el 17 de octubre, veo que cubrís MUCHO. El truco sería decidir el mensaje principal y usar eso para guiar qué se incluye y qué queda afuera.

Es decir, se trata de dos autores luchando con el familiar problema de sintetizar la información.

Más aún, muchas de las citas, en las cuales se muestra a los científicos criticando los trabajos de sus colegas no sólo no son macabras en lo absoluto, sino que son exactamente lo que uno esperaría de una comunidad científica saludable y llena de debate. Justamente lo contrario de lo que nos quieren hacer pensar los negacionistas.

Mientras tanto la temperatura sigue aumentando. (fuente)

Cabe notar que todo este alboroto fue manufacturado, al igual que con el primer ‘climategate’ hace dos años, justo antes de una reunión internacional para buscar acuerdos sobre el cambio climático. Aquella vez fue en Copenhagen, ahora era en Durban. Según Villalba “es el juego de siempre con la intención de arruinar cualquier negociación que tienda a reducir emisiones”. “Es una pena que esto ocurra, pero los intereses atrás de la energía del planeta son tan grandes que no se preocupan por descontextualizar todos los e-mails obtenidos ilegalmente, con el fin de conseguir sus intereses, de confundir a la gente y logar mas ingresos para sus compañías sin importar cual es el costo real y verdadero”.

Conclusión

Como el negacionismo climático no tiene substento alguno en la ciencia, tiene que crear falsas controversias mediante el robo y publicación de información privada y las citas fuera de contexto. Que haya gente que tome tan pobres documentos como evidencia de una gran conspiración es triste pero esperable. “El mensaje que quieren trasmitir es claro: todo está bien en este mundo, el hombre no es responsable de nada, sigamos esta carrera de consumismo de todos los recursos del planeta sin ninguna consideración” dice Villalba. Lo trágico es que ese mensaje es muy fácil de vender, mientras que la realidad –el humano es responsable del cambio climático y tenemos que hacer algo para mitigarlo- es más incómoda e indeseable.

Día del orgullo primate.

Un día como hoy hace 152 años, Charls Darwin publicaba su obra seminal “El origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida” y también un día como hoy, pero hace sólo 37 años, Donald Johanson desenterraba el esqueleto de Lucy, uno de los ejemplares más completos y bellos de nuestra historia evolutiva.

Es por eso que hace unos años el 24 de noviembre se celebra el Día del Orgullo Primate, un día para recordar y apreciar el hecho que los humanos no somos la creación espontánea de un arquitecto, sino uno de los tantos productos de miles de millones de años de evolución -ese elegante proceso que genera diseño sin necesidad de un diseñador.

Recordemos que no existe tal cosa como “el humano y los animales”. Es “el humano y el resto de los animales”; somos tan animales como un orangután o una oruga. Recordemos que el hecho de que ellos sean distintos no nos exime de responsabilidades morales hacia ellos y significa que no existen sólo para satisfacer nuestras necesidades y caprichos.

Con el Círculo Escéptico Argentino, en celebración a esta fecha, organizamos una charla en Rosario. Pablo Flores (del excelente blog Alerta Religión) va a dar una charla centrada en la larga trayectoria evolutiva que lleva a los primates hoy a las 19:00 en el Museo de Ciencias Naturales “Dr. Ángel Gallardo” (San Lorenzo 1951). Hay un evento en Facebook para quien quiera difundirlo o pueden compartir la imagen:

En Buenos Aires, también organizamos una charla para este día pero que no está directamente relacionada con este día. Mariana Bentosela, Dra. en Psicología e investigadora del CONICET, va a hablar de la investigación científica de la comunicación entre humanos y perros. ¿Ponen cara de culpables cuando hacen algo malo? ¿Señalan lo que quieren con la mirada? ¿Entienden cómo nos sentimos? ¿Reconocen palabras?. Esto va a ser en la Sociedad Científica Argentina (Av. Santa Fe 1145) hoy a las 19:00. También hay un evento en Facebook para difundir y una imagen para compartir y una entrevista con Mariana para los que no pueden estar ahí.

¿Por qué es pseudociencia?

Varias veces linkeé o recomendé el blog La Mentira está ahí Afuera; es un blog excelente dedicado al análisis crítico de conspiranoias y el fenómeno OVNI. Me encontré con él siguiendo un trackback en una entrada de un blog pseudocientífico de los duros. Esa es una de las razones que me convencieron de que comentar en ese tipo de ámbitos no es necesariamente una pérdida de tiempo; uno nunca sabe quién puede leerlo.

Hace un tiempo que soy autor colaborador pero por falta de tiempo no escribí nada. Esta es mi primera entrada allí. Algo que quería escribir hace mucho, una de las características que distinguen a la pseudociencia de la ciencia.

¿Qué es lo que diferencia a los científicos el OPERA de los delirantes de los pseudocientíficos? Ciertamente no es la implausibilidad de sus afirmaciones. Que los neutrinos viajen más rápido que la luz es, si somos sinceros, mucho más loco que creer que un meteorito va a destruir la Tierra o que el Sol es parte de un sistema binario. ¿Es el apoyo institucional? Para nada, los astrónomos “amateurs” son muy respetados por los profesionales y sus observaciones se utilizan en muchos proyectos. ¿Es el presupuesto? No; hay líneas de investigación que requieren muy poco dinero y son perfectamente respetables. ¿Es que sus afirmaciones son falsas? Tampoco, la ciencia está llena de falsedades esperando ser corregidas; además las pseudociencias se definen por su método, no su contenido.

Sigue en ¿Por qué es pseudociencia? – La Mentira está ahí Afuera

Una cosa que hablábamos con otros blogger conocidos es que la blogósfera tiene que estar más interconectada. Cada post es la voz de un individuo pero lo que nos enriquece es la pluralidad de puntos de vista y estilos, no el autobombo y el autolinkeo. Hay que linkear y participar en otros blogs, promover el trabajo de otros y no sólo poner hipervínculos a artículos propios.