La física nos ayuda a entender el cambio climático

Decir que nuestro planeta se encuentra en un estado ambiental crítico o con un prospecto médico complicado resulta ya un eufemismo. Desde hace siglos, académicos de diferentes ámbitos han aportado su granito de arena para ampliar los conocimientos que tenemos sobre nuestro ecosistema y su evolución.

El premio Nobel de Física que anunció ayer la Real Academia de las Ciencias de Suecia es parte de la tendencia: se destacó la contribución de tres científicos en la comprensión de los sistemas físicos complejos.

Este año el galardón fue entregado al meteorólogo japonés Syukuro Manabe y al oceanógrafo alemán Klaus Hasselmann “por la modelización física del clima de la Tierra, y por haber cuantificado la variabilidad y predicho de forma fiable el cambio climático”, detalló el jurado en su comunicado de prensa.

Aunque a muchos estas palabras nos resulten confusas, los trabajos de ambos investigadores son claves para darnos cuenta de nuestro rol (y de nuestras “culpas”) en el proceso del cambio climático y del calentamiento global.

Breve explicación

Para arrancar a aclarar dudas, lo primero es saber qué significa la modelización. “En física es muy importante hacer modelos que se basan en hipótesis. Por ejemplo, vemos objetos que caen y podríamos conjeturar que hay una fuerza desde el cielo que los empuja. Sin embargo, en la ciencia no nos quedamos con las hipótesis, sino que las testeamos elaborando modelos. Para esto usamos la matemática, desarrollamos fórmulas o ecuaciones, y calculamos qué pasará en diversas situaciones”, explicó David Comedi, director del Instituto de Física del Noroeste Argentino (Conicet-UNT).

El paso ulterior lleva a experimentar (siguiendo el caso, soltar objetos de distintos pesos y tamaños) y chequear si dicho modelo predice lo que observamos. “Manabe y Hasselmann lograron hacer modelos muy sofisticados de los fenómenos climáticos. Ellos aplicaron leyes de la termodinámica y de la mecánica de fluidos para describir cómo la radiación solar, el movimiento de las masas de aire de la atmósfera y otros factores afectan al clima en la Tierra”, agregó.

El resultado es que sus investigaciones lograron predecir con décadas de anticipación y gran precisión fenómenos como huracanes y tormentas, o el calentamiento global causado por la emisión de gases de efecto invernadero.

El tercer protagonista

El máximo premio de esta ciencia del año le fue adjudicado por igual al físico italiano Giorgio Parisi “por el descubrimiento de la interacción del desorden y de las fluctuaciones en los sistemas físicos, desde la escala atómica a la planetaria”, especificó la Academia. ¿A qué apunta su reconocimiento?

 Sabemos que las fuerzas que actúan entre los átomos en la materia sólida los llevan a ordenarse en un equilibrio. Esto deriva en cristales donde los átomos están ordenados en filas y forman una red tridimensional con alto grado de simetría, por lo que sus propiedades son pronosticables con relativa facilidad.

Comento Comedi detalló que el campo de la física diferencia entre orden y desorden en la naturaleza.

Pero en la naturaleza hay también sistemas muy asimétricos, como los materiales sólidos amorfos. “La mecánica estadística (disciplina dentro de la física) estudia los efectos de este desorden. Es decir, las moléculas y los átomos que componen la materia no están estáticos, sino que se mueven constantemente -vibran- y esa es una de las fluctuaciones que resultan en varias otras”, prosiguió el doctor en Física. 

Con esto en mente, a lo largo de su carrera científica Parisi desarrolló el modelo de vidrio de spin. Su investigación nos ayuda a predecir cómo las propiedades de una materia (por ejemplo, si una aleación metálica será magnética o no) dependen de la falta de orden y de su interacción con las fluctuaciones de ciertas variables claves alrededor del equilibrio. “Lo más maravilloso del modelo es que, en ciertas condiciones, puede ser aplicado a sistemas biológicos, climáticos e incluso planetarios para predecir comportamientos”, acotó.

Dato aparte y no menor: Parisi confeccionó esta teoría en compañía del físico teórico argentino Miguel Ángel Virasoro, quien falleció hace algunos meses.

Conciencia verde

Para salvar a nuestra Madre Tierra los puntos a seguir los sabemos de memoria: hay que separar la basura, cerrar el grifo de agua, reducir el uso de algunos medios de transporte, obviar los plásticos de un solo uso... Se trata de acciones individuales que juntas hacen la diferencia.

Al ampliar la mirada, un dato curioso es que este premio Nobel 2021 demostró que la física también puede ponerse al servicio de la preservación ambiental y la reducción de la contaminación.

Pensémoslo así. La física es una ciencia que estudia la materia, la energía y relación entre ambas. Entonces aparecemos los humanos... Y -como la materia y energía no se pierden, sino que se transforman- ocurre que “consumir es transformar”.

Al respecto, en esta lucha medioambiental, la ciencia misma nos prueba que es positivo reciclar, reusar los productos que compremos (sean indumentaria, alimentos o elementos para el hogar) y utilizar energías renovables en vez de aquellas producidas por la combustión de carbón y otras formas de biomasa.

Si bien es importante que cada individuo haga un esfuerzo para adoptar nuevos hábitos, esto es insuficiente si las grandes corporaciones -responsables de la mayor parte de las emisiones- continúan como si nada pasara. Es imperioso que el poder político asuma inmediatamente y en serio una posición decidida, en el sentido de abolir las viejas formas contaminantes, y fomentar y propiciar el surgimiento de un nuevo paradigma energético.

precisó.

Cronograma

¿Cómo sigue la entrega de premios?

En esta entrega del Nobel de Física el reparto de los premios no fue en partes iguales. Del monto de 10 millones de coronas suecas (alrededor de U$S 1.14 millones) el físico italiano Giorgio Parisi se llevó la mitad y el resto del dinero acabó compartido entre el meteorólogo Syukuro Manabe y el modelador climático Klaus Hasselmann. El calendario continuará hoy con el anuncio del premio Nobel de Química. Mañana el jurado de la Real Academia de las Ciencias de Suecia dará a conocer el Nobel de Literatura y el viernes el de la Paz (anunciado desde Oslo). Por último, el lunes se presentará a los ganadores del premio Nobel de Economía.

Efectos

El valor de las contribuciones

Los aportes científicos ganadores este año del Nobel de Física fueron realizados hace decenios. Por ellos se corroboró que el calentamiento global existe y es producido por la contaminación de la atmósfera por los gases de efecto invernadero (el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso y el ozono, entre otros), algo crucial para fijar pautas y levantar la bandera de la protección ambiental. Un informe reciente del Panel Intergubernamental del Cambio Climático indicó por los desastrosos efectos en el clima y en las condiciones de vida en la Tierra: sequías, descongelamiento de grandes masas de hielo, aumento en los niveles de los océanos, fuertes tormentas, inundaciones y pérdida de regiones continentales.

No es una producción propia, la fuente es el Diario La Gaceta (Tucuman, Argentina)