Conforme el planeta se calienta, el nivel del mar aumenta a nivel mundial, transformando los litorales que conocemos.
Más de la mitad de la población de la Tierra vive a menos de 60 kilómetros (40 millas) de la costa, donde abundan tierras fértiles, acceso a puertos y oportunidades de esparcimiento. En los EE.UU., aproximadamente 3,7 millones de personas viven a pocos pasos de la línea de pleamar.
En los últimos 50 años, el desarrollo de las costas se ha acelerado enormemente. Este crecimiento en los litorales ha ocurrido sin pensar en el ascenso del nivel del mar.
Pero a medida que las mareas y las marejadas de tormenta se abran camino hacia el interior y que los terrenos costeros se hundan, las poblaciones y el medio ambiente de las zonas costeras tendrán que hacer frente a una serie de impactos.
Las variaciones del nivel del mar no son nada nuevo. En la historia de la Tierra, los cambios en la topografía continental y marina, la acumulación o disminución del hielo de los casquetes polares, las fluctuaciones en la densidad del agua de mar y otros factores siempre han causado fluctuaciones en el nivel mundial del mar.
A lo largo del período de aproximadamente 2000 años anterior al siglo XX, el nivel del mar cambió relativamente poco. Sin embargo, en los últimos 100 años, más o menos, el nivel medio mundial del mar subió drásticamente.
Los científicos manejan dos medidas distintas del nivel del mar. El nivel relativo del mar es la altura del océano referida a la cota en un lugar en particular. El nivel absoluto del mar mide la altura de la superficie oceánica por encima del centro del planeta. En los últimos años, el ritmo de aumento del nivel del mar parece haber acelerado. Si lo promediamos sobre todos los océanos el mundo, utilizando principalmente las mediciones mareográficas, resulta que entre 1870 y 2008 el nivel absoluto del mar aumentó a un ritmo de 1,5 mm (0,06 pulgadas) al año. Para el período de 1993 a 2008 podemos utilizar los datos de altimetría satelital para determinar que el nivel medio del mar subió a un ritmo dos veces mayor que la tendencia a largo plazo, es decir, 3 mm (0,12 pulgadas) al año.
Muchos procesos contribuyen a cambiar el nivel del mar, varios de los cuales están relacionados con la variabilidad y el cambio climático, como estos:
Las corrientes oceánicas también influyen en el nivel del mar en las costas, ya que pueden dirigir el agua hacia el litoral o en dirección opuesta. Por ejemplo, sabemos que los cambios en el transporte de las corrientes de Florida y del Golfo afectan al nivel del agua en la costa. Las corrientes también exhiben oscilaciones estacionales y decenales normales en respuesta a las variaciones a largo plazo en los campos de vientos y las oscilaciones climáticas mundiales.
Para comprender los cambios del nivel del mar utilizamos varias herramientas, como los satélites que miden la topografía del océano, el campo gravitacional de la Tierra, la temperatura de la superficie del mar, las capas de hielo, la salinidad oceánica y otros datos, para comparar múltiples conjuntos de datos mundiales obtenidos a lo largo de varias décadas.
Desde 1993, los expertos dependen de una serie de registros obtenidos por las misiones satelitales TOPEX/Poseidon, Jason-1 y Jason-2 para construir una imagen compuesta de la tendencia del nivel del mar a nivel mundial y regional.
El mareógrafo, un instrumento electrónico que mide y registra el nivel del mar, es otra herramienta importante. La instalación óptima de un mareógrafo incluye un sistema GPS de monitoreo continuo.
Una red mundial de 3000 boyas perfiladoras flotantes llamadas ARGO que miden la temperatura y salinidad del océano superior.
Los registros históricos y datos de datación por radiocarbono de los corales y los sedimentos del suelo marino ofrecen indicios importantes sobre el nivel del mar en distintos momentos del pasado. Estos datos contribuyen a nuestro entendimiento de la altura del mar en el presente y en el futuro.
Tanto los modelos climáticos como los datos satelitales y las observaciones hidrográficas demuestran que, si bien el nivel absoluto del mar ha aumentado paulatinamente, el nivel relativo del mar no está subiendo de manera uniforme en todos lados. Este mapa refleja la variabilidad espacial de las tendencias del nivel del mar a nivel mundial según los datos de altimetría satelital.
Como muestra este mapa, el nivel del mar no sube y baja de manera uniforme. Las tendencias de nivel del mar también se reflejan en los patrones de almacenamiento del calor oceánico.
En los Estados Unidos, en los últimos 50 años los niveles relativos del mar han aumentado de forma despareja, según la costa. En la costa de la región atlántica central y algunos litorales del Golfo de México, el nivel del mar aumentó a razón de hasta 20 cm (8 pulgadas). En Alaska y la costa de los estados del noroeste del Pacífico, el ritmo al que las placas tectónicas levantan el suelo excede el del ascenso del nivel del mar, de modo que aquí el nivel relativo del mar ha bajado.
Otros procesos geológicos también son capaces de afectar al nivel del mar. Por ejemplo, el proceso de ajuste postglacial (también denominado ajuste isostático glacial) produce el levantamiento de las masas continentales, mientras la deposición de sedimentos en los grandes deltas fluviales causa su hundimiento.
Los océanos han absorbido aproximadamente el 90% del calentamiento que ha experimentado la Tierra, lo cual ha causado su expansión térmica.
La expansión térmica, el derretimiento de los glaciares y de los pequeños casquetes de hielo son los factores responsables de la mayor parte del ascenso del nivel del mar registrado en el siglo XX. Sin embargo, en nuestro planeta hay casi 160 000 glaciares, y cada uno de ellos es capaz de responder a su manera frente al cambio climático. Aunque casi todas las regiones heladas del planeta dan señales de pérdida de hielo, pronosticar el aporte de los glaciares al nivel del mar en el próximo siglo constituye un reto considerable.
A diferencia del manto de hielo antártico, que cubre casi 14 millones de km2 (~5,4 millones de mi2), el de Groenlandia abarca 1,7 millones de km2 (656 000 mi2). Aunque hoy podemos medir el promedio de nieve que cae y los movimientos del hielo en estas regiones heladas, aún estamos tratando de comprender cómo, dónde, cuándo y en qué medida se derretirán estos mantos de hielo.
Nuestra comprensión de los cambios en estas enormes extensiones de hielo es fundamental para pronosticar los aumentos en el nivel del mar. Desde su lanzamiento en enero de 2003, el satélite ICESat ha medido las variaciones en el espesor del manto de hielo. Esta visualización de los datos ilustra los cambios registrados en las cotas del manto de hielo de Groenlandia entre 2003 y 2006.
Se espera que el aumento proyectado de las temperaturas mundiales del aire acelere el derretimiento de los glaciares y los casquetes polares, incrementando las temperaturas de las aguas oceánicas, lo cual, en última instancia, subirá todavía más el nivel del mar.
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) genera los informes más robustos sobre el cambio climático, que son una síntesis de miles de estudios revisados por pares. En su informe de 2007, el IPCC estimó, sobre la base de varios escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero, que para el año 2100 el nivel medio mundial del mar subirá entre 22 y 50 cm (9 a 20 pulgadas) respecto del período de 1980 a 1999.
Es importante observar que estas aproximaciones suponían la continuación del deshielo de Groenlandia y Antártida a los ritmos observados en 1993-2003, pero varios estudios más recientes sugieren que quizás las predicciones del IPCC fueran demasiado bajas y que el nivel del mar podría subir a razón de hasta un metro (tres pies).
Una incógnita es lo que ocurrirá en los próximos años con las principales capas de hielo del planeta. La cantidad de agua de deshielo que aportan Groenlandia y Antártida ha aumentado en los últimos años, una posible indicación de que las proyecciones del IPCC son demasiado bajas.
El aumento del nivel del mar afecta directamente a las zonas costeras, que son las partes del planeta más densamente pobladas y económicamente activas.
Además de un extenso ambiente construido e infraestructuras tales como puertos comerciales y deportivos, en muchas regiones costeras encontramos concentraciones industriales.
Incluso un pequeño aumento en el nivel del mar puede producir cambios importantes en las costas. En las zonas bajas, un aumento vertical de medio metro (1,5 pies) puede causar la inundación de tierras a gran distancia del litoral actual. Esta imagen ilustra el impacto de un aumento del nivel del mar de esa magnitud en la ciudad de Charleston, en Carolina del Sur.
Los impactos de un mayor nivel del mar se sentirán más profundamente en términos de los cambios en la intensidad y frecuencia de los eventos extremos y de los efectos combinados de mayores niveles de mareas vivas, marejadas de tormenta, olas superficiales y crecidas fluviales.
En algunas zonas, los aumentos proyectados del nivel del mar implican que las inundaciones que antes eran una molestia esporádica pueden transformarse en una amenaza frecuente para los residentes y sus bienes. En esta imagen generada con el visor de los impactos de las inundaciones costeras provocadas por el aumento del nivel del mar (Sea Level Rise and Coastal Flooding Impacts Viewer) de la NOAA, el color rojo indica las zonas sujetas a inundaciones costeras poco profundas. La gráfica muestra las predicciones de cambio en la frecuencia y duración actual de los eventos de inundación costera para escenarios de ascenso del nivel del mar de medio metro y de un metro en comparación con las condiciones actuales.
Más de 200 millones de personas en todo el mundo ya son vulnerables a los efectos de las inundaciones costeras. El aumento de la población y las migraciones podrían aumentar esta cifra a 800 millones de personas para la década de 2080.
Este mapa destaca las regiones más vulnerables a las inundaciones costeras. Estas proyecciones de las poblaciones en riesgo se basan en un escenario para la década de 2080 que supone un aumento mundial de 45 cm (18 pulgadas) en el nivel del mar.
Los litorales apoyan ecosistemas importantes que son sensibles al nivel del mar y a otros cambios. Un aumento en el nivel del mar implica la pérdida de humedales, erosión de suelos blandos, la intrusión de agua salobre, el ascenso del nivel freático y problemas de drenaje. La infraestructura costera reduce la capacidad de los ecosistemas de adaptarse al aumento en el nivel del mar. Por ejemplo, los malecones y los embarcaderos dificultan la migración de las marismas y las playas hacia el interior, que es lo que ha ocurrido durante los períodos de ascenso del nivel del mar en el pasado.
Dada la incertidumbre en torno a las futuras emisiones de gases de efecto invernadero y a la respuesta climática relacionada, resulta difícil estimar las escalas temporales, la magnitud y el ritmo con que se producirá el aumento en el nivel del mar en el futuro. Y como desconocemos los detalles de la evolución del aumento del nivel del mar en el futuro y quedan poco claras las estrategias que se adoptarán para hacer frente al cambio en el nivel del mar, sigue siendo incierto cuáles serán las consecuencias reales de este fenómeno.
Existen dos posibles respuestas frente al ascenso del nivel del mar: la mitigación y la adaptación. Para que sean realmente eficaces, los esfuerzos de reducción o mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero deberían realizarse a nivel mundial, aunque cada persona puede comenzar en su hogar y a nivel de comunidad. La adaptación sucede a nivel local o nacional. El IPCC presenta tres enfoques para adaptarse a los aumentos del nivel relativo del mar: retirada planificada, acomodación y protección.
La estrategia de retirada planificada implica que las poblaciones humanas abandonarán las costas para permitir que los sistemas naturales respondan sin interferencias. El ascenso del nivel del mar ya ha obligado a algunas poblaciones isleñas a considerar el traslado a lugares más altos. El presidente de Kiribati, una nación isleña del Pacífico cuyas tierras bajas son amenazadas por las aguas que suben, está negociando la adquisición de terrenos en Fiyi para tratar de garantizar un futuro para su pueblo.
En el caso de la acomodación, el ser humano no interfiere con los sistemas naturales, pero ajusta su forma de habitar en la zona costera. Los edificios tipo palafitos son una posible implementación de esta estrategia.
La estrategia de protección depende de soluciones de ingeniería liviana o pesada, como el rompeolas de esta foto. Los sistemas de protección artificiales más extensos y desarrollados del mundo se encuentran en Europa y Asia Oriental.
Adaptarse puede significar ajustarse a los efectos negativos del cambio climático, así como aprovechar cualquier consecuencia positiva del mismo. La adaptación requiere acción no sólo por parte de los gobiernos federales, estatales, regionales, tribales y locales, sino también del sector privado, las organizaciones no gubernamentales y los grupos en la comunidad. Los planificadores y formuladores de políticas tendrán que considerar un espectro de posibilidades, porque no podemos descartar la eventualidad de que el nivel medio del mar suba más de un metro (tres pies) para el año 2100.
La experiencia de cada nación en la gestión y protección de sus habitantes, recursos e infraestructura se ha basado en un clima que en la historia has sido relativamente estable, pero la adaptación al cambio climático implica comprender una serie de posibles condiciones que no forman parte de nuestra experiencia actual.
A corto plazo, las medidas de adaptación más fáciles de implementar son estrategias de bajo costo con resultados que benefician a todos, es decir, que producen beneficios inmediatos o revocan políticas y prácticas cuestionables o mal implementadas. A menudo, las adaptaciones tienen el efecto de aumentar la resiliencia y la salud de los sistemas estructurales ecológicos y humanos. Los encargados de tomar decisiones también deberían considerar la relación entre las medidas adaptativas y de mitigación. Las medidas adaptativas que aumentan las emisiones de gases de efecto invernadero se deben evaluar cuidadosamente para asegurar que los beneficios sean mayores que los riesgos.
Los que están a cargo de los procesos de planificación y toma de decisión necesitan predicciones a largo plazo del aumento mundial del nivel del mar, así como información sobre la variabilidad a corto plazo y el cambio en el nivel del mar a escalas regionales y locales a largo plazo. La pregunta más importante que deben contestar quizás sea cómo el futuro nivel del mar afectará a su comunidad y a su forma de vida. Los investigadores están trabajando para identificar y cuantificar las causas que contribuyen al cambio en el nivel del mar y para diseñar mejores modelos que sean capaces de generar predicciones más confiables.
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CCSP: Coastal Sensitivity to Sea-Level Rise: A Focus on the Mid-Atlantic Region. A report by the U.S. Climate Change Science Program and the Subcommittee on Global Change Research. [James G. Titus (autor coordinador principal), K. Eric Anderson, Donald R. Cahoon, Dean B. Gesch, Stephen K. Gill, Benjamin T. Gutierrez, E. Robert Thieler y S. Jeffress Williams (autores principales)]. U.S. Environmental Protection Agency, Washington D.C., USA, 320 págs. (2009)
Church, John A., ed. Understanding Sea-Level Rise and Variability. West Sussex: Blackwell Publishing Limited, 2010.
Indicadores del cambio climático de la EPA de EE.UU.:
http://epa.gov/climatechange/science/indicators/oceans/index.html
Jevrejeva, S., J. C. Moore y A. Grinsted (2010), How will sea level respond to changes in natural and anthropogenic forcings by 2100? Geophys. Res. Lett., doi:10.1029/2010GL042947
Cuarto Informe de Evaluación del IPCC: Cambio Climático 2007 5.5 Changes in Sea Level:
http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch5s5-5.html
Visor de los impactos de las inundaciones costeras de la NOAA:
http://www.csc.noaa.gov/slr/viewer/
Estado de la costa de la NOAA:
https://coast.noaa.gov/
Informe técnico de la NOAA NOS 2010-01, Technical Considerations for Use of Geospatial Data in
Sea Level Change Mapping and Assessment:
https://tidesandcurrents.noaa.gov/publications/tech_rpt_57.pdf
Asociación para el Estuario del Delaware, “cambio del tiempo:”
http://www.delawareestuary.org/pdf/Climate/weathering_change.pdf
Strauss et al. Tidally adjusted estimates of topographic vulnerability to sea level rise and flooding for the contiguous United States. Environmental Research Letters 7, 14 de marzo 2012.
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