Puntos de Inflexión y Cambio Abrupto

Umbrales en el sistema climático que, una vez superados, desencadenan cambios grandes, autosostenibles y a menudo irreversibles en las capas de hielo, la circulación oceánica y los ecosistemas.

Definition

Un punto de inflexión climático es un umbral crítico más allá del cual una parte del sistema climático se reorganiza en un nuevo estado a través de retroalimentaciones autorreforzantes, a menudo de forma abrupta e irreversible en escalas de tiempo humanas.

Scope

Este tema cubre los puntos de inflexión climáticos y el potencial de cambio abrupto y no lineal bajo forzamiento sostenido. Trata los principales elementos de inflexión, incluyendo las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida Occidental, la circulación de vuelco atlántica, el carbono del permafrost y los bosques amazónicos y boreales, las retroalimentaciones que pueden fijar el cambio una vez que se supera un umbral, la evidencia de eventos abruptos pasados y el desafío de detectar señales de alerta temprana de transiciones inminentes.

Core questions

• ¿Qué componentes del sistema climático pueden superar puntos de inflexión?
• ¿Qué retroalimentaciones hacen que una transición sea autosostenible una vez desencadenada?
• ¿A qué niveles de calentamiento podrían superarse estos umbrales?
• ¿Se pueden detectar señales de alerta temprana de un punto de inflexión inminente?

Key theories

Elementos de inflexión y retroalimentaciones

Ciertos componentes a gran escala pueden ser empujados más allá de un umbral por un forzamiento gradual, después de lo cual las retroalimentaciones internas los impulsan a un estado cualitativamente diferente, en gran medida independiente de un forzamiento adicional.

Ralentización crítica como alerta temprana

A medida que un sistema se acerca a un punto de inflexión, su recuperación de pequeñas perturbaciones se ralentiza, produciendo un aumento de la autocorrelación y la varianza que pueden servir como indicadores estadísticos de alerta temprana.

Mechanisms

Las retroalimentaciones positivas pueden hacer que partes del sistema climático sean biestables: por ejemplo, las retroalimentaciones de hielo-albedo y elevación pueden comprometer una capa de hielo a una pérdida continua una vez que retrocede más allá de un punto, y la entrada de agua dulce puede debilitar la circulación de vuelco atlántica hacia el colapso. Cerca de tales umbrales, el sistema se recupera cada vez más lentamente de las perturbaciones, lo que en principio deja una huella de alerta temprana detectable antes de que ocurra la transición abrupta.

Clinical relevance

Los puntos de inflexión representan riesgos de baja probabilidad pero de alto impacto de cambios grandes, abruptos e irreversibles, razón por la cual ocupan un lugar destacado en las evaluaciones de riesgos y en los argumentos para limitar el calentamiento como medida de precaución.

Evidence & guidelines

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC evalúa varios elementos de inflexión como posibles, aunque en su mayoría de baja probabilidad en niveles de calentamiento más bajos, y señala que la probabilidad de cambios abruptos e irreversibles aumenta con la magnitud y la tasa de calentamiento.

History

El reconocimiento paleoclimático de que el sistema puede cambiar abruptamente motivó el marco moderno de puntos de inflexión, formalizado por Lenton y sus colegas en 2008, que catalogó los principales elementos de inflexión y estimuló la investigación sobre umbrales y señales de alerta temprana.

Debates

Proximidad y probabilidad de superar puntos de inflexión

Se debate cuán cerca están los principales elementos de inflexión de sus umbrales y cuán probable es que se superen a determinados niveles de calentamiento, ya que los umbrales están mal delimitados.

Key figures

• Timothy Lenton
• Stefan Rahmstorf
• Hans Joachim Schellnhuber
• Marten Scheffer

Seminal works

• lenton2008
• ipccar6wg1

Frequently asked questions

¿Qué es un punto de inflexión climático?

Es un umbral más allá del cual una parte del sistema climático, como una capa de hielo o una corriente oceánica, cambia a un nuevo estado a través de retroalimentaciones autorreforzantes, a menudo de forma irreversible.

¿Ya se han superado algunos puntos de inflexión?

No está firmemente establecido, pero algunas evaluaciones sugieren que partes de las capas de hielo de la Antártida Occidental y Groenlandia y algunos arrecifes de coral de aguas cálidas pueden estar ya cerca o haber superado los umbrales.