Salvador López Arnal El Viejo Topo - Rebelión
Antonio Ruiz de Elvira, socio de Amigos de la Tierra-España y vicepresidente de CiMA (Científicos para el Medio Ambiente), es doctor en ciencias físicas en la Universidad de Kiel (Alemania) con una tesis sobre turbulencia de fluidos. Actualmente es catedrático de Física Aplicada en la Universidad de Alcalá de Henares y ha sido director del Departamento de Clima Marítimo de Puertos del Estado consiguiendo organizar en torno a las costas españolas una de las redes para medidas de oleajes más completas de Europa. Afirma, con razones atendibles, que hace física por amor a la belleza, que el estudio matemático de la naturaleza encierra una belleza tan real como la de cualquier buena obra de arte digna de tal nombre
En un reciente artículo suyo titulado “El cambio climático. La ciencia y la vida de las personas” (Jorge Riechmann (coord), Perdurar en un planeta habitable. Ciencia, tecnología y sostenibilidad, Barcelona, Icaria 2006) usted señala que la Humanidad está gastando los ahorros energéticos del planeta mucho más rápidamente de lo que las plantas, los únicos seres que hasta ahora capturan esa energía, pueden reponerlos. ¿Podría explicar está afirmación? ¿Podría darnos algún dato que ilustre la velocidad de ese gasto energético?
El mejor dato es el siguiente: Sin la ayuda de los derivados del petróleo para fabricar tractores, cosechadoras, máquinas de transformación; para mover esas máquinas; para fabricar y trasladar los fertilizantes, la humanidad (antes del siglo XX) no llegó a los 800 millones de personas. Hoy somos 6.500 millones camino de los 10.000 millones. La diferencia está en la disponibilidad de energía. Como dato curioso, una lata de guisantes que proporciona 500 kcal de energía alimenticia ha precisado unas 5.000 kcal para llegar hasta nuestra casa.
Otra cuestión importante es la siguiente: Los datos más fiables sobre la producción sin fertilizantes indican, para el trigo, una producción anual de alrededor de 800 kg/ha, lo que equivale a 80 g/m², o 290 kcal/m² o 0.34 kwh/m. Según esto, una hectárea produce alimento a nivel de subsistencia para 4 personas.
La cantidad de energía que se recibe desde el Sol en las latitudes de España puede estimarse en unos 800 kwh/m² en media anual. El rendimiento es por tanto 0.34/800 = 0.0004 o un 0.04% en la conversión fotosintética de energía solar en energía útil.
En España se dedican al cultivo unos 150.000 km2. Sobre ellos caen desde el Sol, según lo anterior, unos 120 billones de kwh. La fotosíntesis, con un rendimiento del 0.04% podría obtener de ellos 0.048 billones de kwh. Una dieta de 2500 kcal/dia equivale a 1060 kwh/persona año, con lo que la fotosíntesis sin energía añadida es suficiente para alimentar a 45 millones de personas a ese nivel de calorías, a base de cereales. La productividad de la ganadería es un 10% de la de la agricultura. Gracias a que tenemos energía adicional a la fotosíntesis actual, lo que multiplica por 10 el rendimiento del suelo, podemos alimentarnos los 42 millones de españoles no solo de cereales sino de productos animales, frutas y verduras.
Según los datos del Ministerio de Industria, la energía que gastamos anualmente los españoles adicionalmente a la que empleamos para comer asciende a unos 1.5 billones de kwh, camino de 2 billones de kwh en el año 2010. Es por tanto 30 veces superior a la puede proporcionar la fotosíntesis pura (sin añadido energético) en España. Toda esta energía la consumimos comprando petróleo y carbón en otros países. Pero podríamos obtenerla con celdas y centrales solares.
Se habla frecuentemente ahora del cambio climático. Si le parece, podemos precisar primero qué se entienda por clima. ¿Clima y tiempo atmosférico son nociones sinónimas?
El clima es el estado medio del tiempo atmosférico para escalas temporales superiores a 15 días. Tenemos así clima mensual, estacional, anual, decadal, de siglos, de milenios,de millones de años.
¿Podría definirnos entonces la noción de cambio climático? ¿Cambia el clima de forma natural? ¿Por qué causas?
El clima oscila constantemente de forma natural. El clima es un sistema complejo en el que interactúan una cantidad muy elevada de factores. Las fluctuaciones climáticas a nivel decadal, por ejemplo, se deben a los lentísimos movimientos de las corrientes marinas, que cambian sus trayectorias en estas escalas de 3 a 30 años. Las fluctuaciones climáticas a nivel de siglos derivan de las fluctuaciones de la emisión solar, del orden del 0.1%. Las fluctuaciones a nivel de milenios derivan de los movimientos tectónicos, las aperturas o cierres parciales de los estrechos marinos por donde puede circular el agua. A nivel de 150.000 años la fluctuaciones climáticas derivan del acoplo entre las variaciones de los parámetros de la órbita de la Tierra (si está más o menos lejos del Sol en verano, y de la inclinación de su eje de giro) y la cantidad de CO2 y metano que capturan o liberan los océanos.
¿Cuáles son los principales efectos que ocasionan en nuestro planeta los cambios climáticos sustanciales?
Los cambios climáticos que han ocurrido en nuestro planeta durante el último millón de años se denominan glaciaciones, de las que ha habido 8 en ese millón de años. Durante etapas de 100.000 años el hemisferio norte se cubre de hielo hasta el sur de Inglaterra, hasta más abajo de la frontera entre Canadá y los EEUU, y puesto que el hielo refleja la energía que llega del Sol, la Tierra se enfría. Luego se producen deshielos, inmensas inundaciones y se mantiene un estado libre de hielo como el actual unos 20.000 años.
El cambio climático generado por el ser humano nos está acercando peligrosamente a una nueva glaciación, tras el calentamiento brusco de los 120 años pasados y el previsto de los 80 años próximos. Durante estos 80 años España, si sigue la tendencia actual hacia el calentamiento producido por la emisión de CO2, se secará del todo antes de la llegada de la glaciación.
Pero la hipótesis del cambio climático inducido por las actividades humanas. ¿es el anuncio de una mera posibilidad o es ya una realidad? ¿Cuáles serían las actividades humanas que han producido ese cambio?
El cambio climático actual no es una hipótesis: Es una realidad contrastada mediante miles de pruebas incontestables. Se debe a la emisión salvaje de CO2 producto de la combustión acelerada de carbón y petróleo a partir de 1800. En el último millón de años la concentración de CO2 en la atmósfera nunca superó, hasta 1960, las 310 ppm (partes por millón). Hoy estamos en 390 ppm camino de las 400 y las 600 durante este siglo XXI, si no dejamos de emitir estos gases. 600 ppm no se han alcanzado en el planeta desde hace 18 millones de años. Esta concentración tan alta hace subir la temperatura de las latitudes altas del planeta, lo que hace fundir los hielos lo que produce la emisión de metano que a su vez hace subir mucho más que el CO2 la temperatura del planeta.
En el momento presente, en una etapa de acercamiento muy lento hacia una nueva glaciación dentro de unos 8.000 años, la única explicación posible al calentamiento detectado es el aumento en la concentración de CO2 y de metano.
¿Por qué ha costado tanto a la comunidad científica aceptar esta posibilidad? ¿Ha sido simplemente por la complejidad del tema? ¿Existen disidentes que continúen negando la veracidad de esta hipótesis?
Que yo sepa la comunidad científica no ha tenido ningún problema en aceptar el hecho. Hay un par de científicos en el mundo que sugieren que el cambio medido es similar al ocurrido entre los años 900 y 1100, pero el resto de los climatólogos no tienen la menor duda de la existencia del cambio ni de su causa.
¿Qué temperatura media global (TMG) predice el estudio del Panel Internacional de las Naciones Unidas (IPCC) publicado en 2001?
El informe del IPCC de 2001 predice una subida de la TMG de 3ºC para 2080 si las emisiones siguen como ahora. El nuevo informe que se publicará en 2007 indica que si las emisiones se mantienen al ritmo actual la subida de la TMG será del 5ºC debido a la pérdida de reflectividad del hielo que desaparece en el Ártico y a la emisión acelerada de metano. Una subida de 6ºC de la TMG causará la desaparición del 90% de las especies vivas, incluida, claro está, la especie humana.
Aunque sea parcialmente, ¿podemos evitar los efectos más dañinos? Según su punto de vista, ¿qué medidas deberíamos tomar con la máxima urgencia?
Nos quedan 20 años para conseguir que las emisiones de CO2 sean las mismas que la captura de este gas por las plantas y las aguas del océano. Tras ello el cambio será irreversible a escala humana. Las medidas a tomar son la substitución de las fuentes de energía actuales basadas en la quema de carbono, por energía de origen solar.
El cambio es posible hacer hoy, ahora, pues en este momento particular de la historia, y por razones diversas, tenemos dinero de sobra. España, en particular, cuenta con dos fábricas de paneles solares y existen diversos proyectos en marcha de colectores solares que calentando aire impulsan turbinas en torres de convección que generan electricidad. Una central fotovoltaica de 1 Gw (como un reactor nuclear) cuesta hoy 6.000 millones de euros. Esta cantidad es la mitad de lo que el Estado destina a autovías en un año Haciendo, pues, la mitad de autovías que se hacen en un año, se pueden montar 20 Gw solares en 20 años. Yo no veo problema en hacerlo. No existiría más trastorno que el pasar el dinero de los contribuyentes a empresas de energía solar en vez de a empresas de construcción de carreteras, con el añadido de que al hacerlo así se generarían puestos de trabajo especializado en vez de trabajo de peones, y que una vez hechas las centrales, éstas generarían dinero, al revés de lo que hacen las autovías que solo generan pérdidas.
Centrándonos en España, ¿cuáles serán las principales consecuencias de la subida paulatina del TMG? ¿Qué medidas deberían tomarse?
Para España las consecuencias serán mucho peores que para otros países. España recibe su agua de las borrascas atlánticas arrastradas por la corriente en chorro, un río de aire que circula en torno al globo a unos 11.000 metros de altura. La posición de ese río era sobre el Cantábrico, hace unos 50 años. Ahora ha subido más o menos 1 grado de latitud hacia el norte. Las borrascas entran en España cuando los meandros de ese río ascienden hacia el norte desde Gibraltar hacia San Sebastián. Con la posición media desplazada hacia el norte hay hoy un 10% menos de meandros que entran en España. Una subida de 4ºC de la TMG hará disminuir el número de borrascas atlánticas a un tercio de las actuales y una subida de 6ºC hará desaparecer la lluvia sobre la Península Ibérica, salvo episodios puntuales y muy violentos de tipo inundaciones gigantes.
Adicionalmente, la subida de 4ºC de la TMG hará que se fundan totalmente los hielos de Groenlandia, produciendo una subida del nivel del mar de 6 metros. Esto supondrá la inundación de Huelva, Cádiz, Sevilla, Málaga, Almería, Cartagena, Alicante, Valencia, Castellón, Tarragona, y las zonas bajas de la ciudad de Barcelona.
¿Y qué aspectos de nuestro forma económica de producir han tenido más repercusiones en este ámbito del cambio climático ?
El basar toda nuestra economía en la abundancia de la energía fósil del carbón, del petróleo y del gas natural.
El protocolo de Kyoto, ¿es un paso adelante en su opinión? ¿Qué opina usted de su cumplimiento por parte de España o de otros países?
El Protocolo de Kyoto es un buen acuerdo, que demuestra que si se quiere se puede actuar contra el Cambio Climático. Pero es una gota de agua en un océano. En primer lugar, no lo han aceptado los mayores productores de CO2 del planeta: China, India, EEUU, Australia. En segundo lugar, solo plantea una reducción nimia de las emisiones de los gases que retienen el calor en la superficie del planeta. España ha decidido no limitar las emisiones aquí, y concentrarse en que no se produzcan en Hispanoamérica. Pero esto supone que si se producen aquí. Por tanto, aunque el aumento de emisiones global, por lo que toca a España, no superará Kyoto, no se produce lo necesario, la reducción de esas emisiones.
James Hansen ha sostenido que las estimaciones de las consecuencias del cambio climático que se han hecho hasta ahora son muy optimistas en cuanto a la subida del nivel del mar. Según el IPCC y la EPA, la Agencia de Protección Ambiental de EEUU, lo esperable es una subida de un metro como mucho en los próximos cien años, pero Hansen sostiene que, teniendo en cuenta la velocidad a la que se está deshelando Groenlandia y la Antártida, pueden ser más bien 25 metros. Imaginemos las consecuencias de esta subida para ciudades costeras como Buenos Aires, Nueva York, Lisboa o Barcelona. ¿Qué opina de este visión “tan catastrofista”? ¿Es realmente catastrofista?
Está contestado más arriba. Groenlandia tiene hielo para una subida de 6 metros. La fusión de la Antártida haría subir el nivel de mar 300 metros, pero para ello se precisarían 300 años con una TMG de 5ºC superior a la de actual.
Algunos sectores político-económicos, y personalidades científicas como Patrick Moore o James Lovelock, defienden actualmente la energía nuclear usando como un argumento central que es una energía limpia que evita la emisión de toneladas anuales de CO2 a la atmósfera. ¿Estaría de acuerdo con esta consideración?
No necesitamos energía nuclear. Tenemos más que sobra con la energía solar, que es gratis, no depende de las minas de uranio que son tan controlables de forma monopolística como los pozos de petróleo, y no genera residuos de ningún tipo.
Usted ha señalado que existen otras fuentes energéticas alternativas a los combustibles fósiles, que debemos aceptar que la energía se produzca donde su consuma, que se deben eliminar las centrales energéticas dominadas por muy pocas empresas y que se debe extender la disponibilidad de energía a las familias, los barrios, los pueblos y las ciudades. ¿No es todo esto un sueño, una mera utopía? ¿No está usted dirigiendo sus recomendaciones contra el núcleo duro del sistema? ¿Cómo cree que se puede avanzar en la dirección que usted propone?
No creo que sea un sueño. Es una revolución, pero los seres humanos hemos hecho ya algunas revoluciones en nuestra historia. Si conseguimos que los gobiernos de los estados apoyen la producción en masa de las celdas solares, el precio de las mismas bajará hasta que cada familia, cada barrio, cada pueblo pueda tener su fuente propia de energía, además de las generales para producir combustible, esencialmente hidrógeno. Es una realidad que se impondrá, a pesar de la resistencia numantina de las grandes empresas monopolistas.
Para conseguirlo podemos empezar en Mayo de 2007, exigiendo a los candidatos a alcaldes que en vez de calles y obras públicas suministren a la población energía solar. Es evidente que si no lo hacemos sufriremos las consecuencias. Pero esa es una elección libre de cada uno de nosotros. O morimos de calor y sequía o forzamos a nuestros gestores públicos a cuidar de nosotros.
Aunque sea marginal en nuestra conversación, usted al hablar de la dificultad de resolución de las ecuaciones dinámicas de los fluidos que forman el sistema climático terrestre ha señalado “lo que revela un fallo considerable en el cuerpo de doctrina físico-matemático, que por otro lado se nos presenta como un edifico bellamente terminado”. ¿Podría precisarnos esta última consideración? ¿Está queriendo decir que la física y la matemática no nos ayudan adecuadamente en el ámbito de la climatología?
Las ecuaciones del sistema climático las sabemos resolver de forma aproximada, lo que nos indica la subida de la TMG, pero somos incapaces de saber cómo se va a repartir esa subida en el tiempo y en el espacio, a salvo de la consideración anterior sobre la trayectoria del chorro polar, que es cualitativa. La física, que se presenta como un cuerpo de doctrina, precisa de nuevas ecuaciones que asuman la realidad de la realimentación en los sistemas. El concepto de realimentación es fácil de entender: Es el concepto por el cual los ricos se hacen cada vez más ricos y los pobres más pobres. Una persona rica puede conseguir crédito barato para montar negocios que su misma riqueza hace triunfar, aunque no sea más que porque es capaz de contratar a los mejores directivos. A los pobres los créditos nos salen tan caros que se nos van todas las ganancias en pagarlos, de manera que con la menor fluctuación entramos en la lista de morosos.
Pues bien, las ecuaciones de la física se basan en que los sistemas físicos (los fluidos del sistema climático, por ejemplo) tienen fronteras fijas. Son las condiciones de frontera de las ecuaciones diferenciales que deben ser fijadas de manera externa al propio problema. La realidad es que la evolución de las soluciones de esas ecuaciones cambian constantemente las condiciones de frontera, y no sabemos como escribir ecuaciones que incluyan la evolución acoplada de esas condiciones de los límites. Solo puedo señalar la dificultad, no sé como resolverla, aunque señalar el problema es parte del comienzo del camino de su solución.
