Los sistemas complejos tales como ciertos elementos del sistema climático terrestre muestran un comportamiento caracterizado por la existencia de umbrales para ciertos valores críticos de los parámetros que controlan el sistema. Cuando se superan dichos umbrales, el sistema sufre una transición, con frecuencia irreversible, a un estado cualitativamente distinto. A estos elementos se les conoce como elementos de inflexión, y a los valores umbrales, puntos de inflexión. Por ejemplo, un aumento del forzamiento radiativo debido al incremento en la concentración atmosférica de gases de efecto invernadero podría inducir una transición de los mantos de hielo a una configuración con una reducción muy notable de hielo. Los mantos de hielo se consideran, por lo tanto, como elementos de inflexión. Otros elementos de inflexión del sistema climático terrestre son la circulación meridiana del Océano Atlántico, también llamada circulación termohalina, o la Selva Amazónica. Los nuevos estados que se alcanzarían en estos casos bajo un aumento del forzamiento radiativo son una circulación termohalina muy debilitada y una Selva Amazónica muy reducida, respectivamente. 

Determinar la localización de los puntos de inflexión es crucial para impedir una respuesta drástica al cambio climático antropogénico.  Es claro que una transición puede producirse como consecuencia de un aumento en la magnitud del forzamiento, pero además su ocurrencia depende de la tasa de forzamiento. En principio cabe esperar que cuanto mayor sea la tasa de forzamiento, más fácil es inducir una transición. Sin embargo, en este trabajo hemos mostrado cómo, en sistemas relativamente sencillos, un aumento en la tasa de forzamiento puede dar lugar a una transición a otro estado, pero en otros casos también impedirlo. 

Este comportamiento no monótono con respecto a la tasa de aumento del forzamiento, contrario a la intuición, se ha observado en diversos sistemas. La  razón subyacente es la sincronización en los picos de diferentes respuestas oscilatorias internas del sistema que actúan en escalas temporales diferentes. 

Este fenómeno es muy importante porque de darse en el sistema climático complicaría mucho la posibilidad de predecir y por tanto evitar una inflexión. En primer lugar, podría no ser posible fijar una tasa específica de calentamiento global. Además,  los modelos climáticos que se usan en las proyecciones presentan incertidumbres estructurales y paramétricas; si estas incertidumbres no se propagan a la solución, los valores de las tasas de forzamiento susceptibles de evitar la inflexión del sistema podrían no coincidir con los reales.

La presencia de múltiples escalas temporales es habitual en los sistemas complejos: un ejemplo de ello es la escala temporal del calentamiento atmosférico frente al oceánico, ambos impulsores de la evolución de muchos componentes del sistema terrestre. Una única escala de forzamiento podría además generar múltiples escalas de tiempo internas. 

La investigación actual sobre los elementos de inflexión del sistema climático está sufriendo un desplazamiento desde una perspectiva de equilibrio a una dinámica. A medida que la investigación sobre los puntos de inflexión tenga cada vez más en cuenta el efecto de la tasa de aumento del forzamiento, deberá tenerse en cuenta el impacto de este fenómeno en los resultados.

Swierczek-Jereczek, Jan; Robinson, Alexander; Blasco, Javier; Alvarez-Solas, Jorge; Montoya, Marisa. Time-scale synchronisation of oscillatory responses can lead to non-monotonous R-tipping. Sci Rep 13, 2104 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-28771-1

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