El aumento del nivel del mar es uno de los efectos más visibles y consiguientes de un planeta de calentamiento. A medida que las emisiones de gases de efecto invernadero siguen acumulando en la atmósfera, los océanos del mundo están respondiendo de manera mensurable, expandiéndose a medida que absorben el calor y el aumento, ya que reciben agua derretida de glaciares y hojas de hielo. Para las comunidades costeras, los encargados de la formulación de políticas y cualquier persona interesada en el futuro de nuestro planeta, entender los hechos y las cifras detrás del aumento del nivel del mar no es opcional; es esencial para la toma de decisiones informada, la planificación de la infraestructura y la preservación de los ecosistemas. Este artículo explora la ciencia del aumento del nivel del mar, los datos que rastrean su progreso, y lo que podemos esperar en las próximas décadas.

¿Qué es el nivel del mar?

El aumento del nivel del mar se refiere al aumento a largo plazo de la altura media de la superficie del océano en relación con un punto de referencia fijo, como la tierra. A diferencia de las fluctuaciones a corto plazo causadas por mareas o tormentas, el aumento del nivel del mar es una tendencia mundial persistente impulsada principalmente por el cambio climático. Se mide utilizando una combinación de registros de medidores de marea que datan de hace más de un siglo y datos precisos de altímetro satelital recogidos desde principios del decenio de 1990.

Es importante entender que el nivel del mar no es uniforme en todo el mundo. Factores como las corrientes oceánicas, las variaciones gravitacionales y las masas terrestres cambiantes hacen que el nivel del mar cambie significativamente de una región a otra. Esto significa que la cifra promedio mundial puede enmascarar diferencias locales dramáticas, algunas de las cuales ya están experimentando tasas de aumento varias veces la media mundial.

Las causas primarias del nivel del mar

Hay dos mecanismos dominantes que impulsan el aumento mundial del nivel del mar, ambos directamente vinculados al cambio climático causado por el hombre. Una plena comprensión de estas causas es fundamental para proyectar futuros cambios y diseñar estrategias de adaptación eficaces.

Expansión térmica

A medida que la atmósfera se calienta, el océano absorbe una parte sustancial de ese exceso de calor. De hecho, más del 90 por ciento del calentamiento que ha ocurrido en la Tierra durante el último medio siglo ha sido absorbido por el océano. Cuando el agua de mar absorbe el calor, se expande en volumen. Este proceso, conocido como expansión térmica, representa aproximadamente un tercio a la mitad del aumento del nivel del mar observado. La contribución exacta varía dependiendo de varios factores, como la profundidad oceánica, la salinidad y los perfiles regionales de temperatura. Las capas más profundas del océano también están calentando, contribuyendo a una expansión continua que persistirá durante siglos, incluso si las temperaturas superficiales se estabilizan.

Hoja de hielo y Glacier Melt

El hielo terrestre, incluyendo las enormes hojas de hielo de Groenlandia y la Antártida, así como los glaciares de montaña del mundo, se derretirá a una velocidad acelerada a medida que las temperaturas globales suben. Cuando este hielo se derrite, el agua corre hacia el océano, añadiendo masa y elevando los niveles del mar. La Hoja de Hielo de Groenlandia contiene suficiente agua congelada para elevar los niveles mundiales del mar en aproximadamente 7 metros (23 pies) si se derretiera por completo. Si bien un derretimiento completo no es inminente en una escala de tiempo humana, la hoja de hielo ya está perdiendo masa a un ritmo alarmante, aproximadamente 270 mil millones de toneladas métricas al año a principios de 2020. La Antártida, mientras tanto, presenta un riesgo a más largo plazo. La Hoja de Hielo Antártico está perdiendo masa principalmente a lo largo de su borde occidental, donde las corrientes oceánicas cálidas son estantes de hielo flotantes y aceleran el flujo de hielo interior.

Los glaciares de montaña, aunque más pequeños en el volumen total de hielo, se derriten rápidamente y ya contribuyen significativamente al aumento del nivel del mar. Regiones como Alaska, el Himalaya, los Alpes Europeos y los Andes están experimentando un retiro glaciar pronunciado, y estos cambios tienen implicaciones inmediatas para la disponibilidad de agua dulce y los peligros regionales.

Cambios en el almacenamiento de agua de tierra

Mientras que la expansión térmica y el derretimiento del hielo son los conductores dominantes, los cambios en cómo los humanos almacenan el agua en la tierra también juegan un papel. La extracción de agua subterránea para el riego y el agua potable, el drenaje de los humedales y la construcción de embalses alteran la distribución del agua entre tierra y mar. En los últimos decenios, el agotamiento de las aguas subterráneas se ha convertido en un contribuyente neto del aumento del nivel del mar, ya que el agua que se almacenaba en el subterráneo se bombea y, finalmente, llega al océano.

Tendencias actuales y datos históricos

Para entender qué tan rápido y cuánto nivel del mar está aumentando hoy, contamos con dos fuentes de datos clave: medidores de marea y altímetros de satélite. Los medidores de marea han estado registrando el nivel del mar en las estaciones costeras durante más de un siglo, proporcionando un registro histórico a largo plazo. Los altímetros satélite, desplegados continuamente desde el lanzamiento de TOPEX/Poseidon en 1992, ofrecen una visión global de la altura de la superficie del mar con notable precisión.

Los datos cuentan una historia clara. El nivel mundial medio del mar ha aumentado aproximadamente de 8 a 9 pulgadas (210 a 230 milímetros) desde 1880. Sin embargo, la tasa de aumento se ha acelerado dramáticamente en los últimos decenios. Durante el siglo XX, el nivel del mar aumentó a una tasa media de unos 1,4 milímetros al año. Desde principios del decenio de 1990, esa tasa ha aumentado a aproximadamente 3,4 milímetros por año. Para el 2020, la tasa de aumento se ha medido a unos 4,5 milímetros al año, indicando que la aceleración misma se está acelerando. Esta tendencia es coherente con las crecientes temperaturas mundiales impulsadas por las continuas emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero.

Puntos clave para saber: Registro satelital de Portal de cambio de nivel del mar de la NASA muestra un aumento total de casi 100 milímetros (4 pulgadas) desde 1993. Las tasas de aumento más altas se observan en el Pacífico occidental y el Océano Índico, mientras que regiones como el Pacífico oriental están experimentando tasas ligeramente inferiores debido a la variabilidad natural.

Variaciones regionales en el nivel del mar

El aumento del nivel del mar no se experimenta uniformemente en todo el planeta. Varios factores provocan salidas regionales del promedio mundial, y estas variaciones pueden ser dramáticas. La comprensión de las pautas regionales es esencial porque es la tasa de aumento local, no la media mundial, la que determina los impactos del mundo real.

Corrientes marítimas y patrones de viento puede empujar el agua hacia o lejos de ciertas costas. Los vientos comerciales, por ejemplo, han acumulado agua caliente en el Pacífico occidental durante décadas, produciendo tasas de aumento hasta tres veces el promedio mundial en partes de Indonesia, Papua Nueva Guinea y las islas del Pacífico sudoccidental.

Rebote post-glacial es otro factor. En regiones cubiertas por gruesas hojas de hielo durante la última era de hielo, como Escandinavia y partes de Canadá, la tierra sigue subiendo lentamente después de que se retirara el peso del hielo. Este rebote puede compensar el aumento del nivel del mar, dando la impresión de que los mares no están aumentando, o incluso están cayendo, en relación con la tierra en esos lugares específicos. Por el contrario, regiones como la Costa Este de los Estados Unidos y la Costa del Golfo están experimentando una subsidencia terrestre debido a la extracción de aguas subterráneas y la compactación de sedimentos, lo que amplifica eficazmente la tasa de aumento relativo del nivel del mar.

Efectos gravitacionales añadir otra capa de complejidad. Las enormes hojas de hielo de Groenlandia y la Antártida ejercen una atracción gravitacional sobre el océano circundante. A medida que estas hojas de hielo pierden masa, su atracción gravitacional se debilita, causando que el agua se redistribuya de las hojas de hielo. Esto significa que el derretimiento en Groenlandia disminuye en realidad los niveles de mar cerca de Groenlandia mientras los eleva más lejos, especialmente a lo largo de la costa nororiental de América del Norte.

Según Visor de Nivel de Mar de NOAA, se espera que la costa estadounidense experimente un aumento particularmente agudo en las próximas décadas, con algunas áreas proyectadas para ver un pie de aumento en 2050.

Projected Future Changes

Mirando hacia adelante, la trayectoria del aumento del nivel del mar dependerá en gran medida de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, las decisiones sobre políticas climáticas y el comportamiento de las hojas de hielo de Groenlandia y la Antártida. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) proporciona una amplia gama de proyecciones en diferentes escenarios de emisiones.

Bajo un escenario de bajas emisiones consistente con los objetivos del Acuerdo de París, se prevé que el nivel mundial del mar aumentará en aproximadamente 0,3 a 0,6 metros (1 a 2 pies) en 2100. Bajo un escenario de altas emisiones, el rango aumenta a 0,6 a 1,1 metros (2 a 3,6 pies), con algunos modelos que sugieren un posible aumento de hasta 2 metros si los procesos de hoja de hielo son más sensibles de lo que se estima actualmente. Incluso bajo las vías de emisión más optimistas, los niveles del mar continuarán aumentando durante siglos debido a la inercia ya construida en el sistema climático.

Más allá de 2100, el panorama se vuelve más incierto pero también más sobrio. Si el calentamiento supera los 2°C, el IPCC advierte que la Hoja de Hielo de Groenlandia podría pasar un punto de inflexión, comprometiendo al mundo a varios metros de aumento del nivel del mar durante los próximos siglos y milenios. La Hoja de Hielo Antártico, en particular la Hoja de Hielo Antártico Occidental, puede ser aún más vulnerable, y algunos estudios sugieren que partes de ella ya han pasado un punto de no retorno.

El año 2050 es un hito crítico. Incluso bajo escenarios de emisiones moderadas, se espera que el nivel medio del mar mundial aumente en unos 0,2 a 0,3 metros (8 a 12 pulgadas) a mediados de siglo en comparación con los niveles de 2000. Esto puede sonar modesto, pero para muchas regiones costeras, representa un aumento dramático en la frecuencia y gravedad de las inundaciones de alta intensidad, a menudo llamadas "inundaciones de días soleados" y un amortiguador considerablemente reducido contra las olas de tormenta.

Los efectos más amplios del nivel del mar

Los efectos del mar en aumento se extienden mucho más allá de la simple pérdida de la propiedad frente a la playa. Interaccionan con sistemas naturales, infraestructura, economías y comunidades humanas de formas complejas y a menudo complejas.

Flotación costera y erosión

Los niveles más altos de referencia del mar significan que las mareas, las olas y las oleadas de tormenta llegan más al interior que en el pasado. El resultado es un aumento de la frecuencia y la profundidad de las inundaciones costeras. Ya, muchas ciudades costeras de EE.UU., incluyendo Miami, Norfolk, Charleston y Annapolis, han visto un aumento dramático en el número de eventos de "inundación de energía". Lo que solía ser una ocurrencia de una vez a la década puede suceder ahora de 10 a 20 veces al año, y se prevé que este número aumentará exponencialmente con mayor aumento.

La erosión es otra consecuencia directa. Las playas y los faros costeros se erosionan naturalmente con el tiempo, pero el aumento del mar acelera el proceso al acercar la energía de las olas más a la orilla. El resultado es el estrechamiento de las playas, la pérdida de hábitats costeros tales como marismas de marea y manglares, y el debilitamiento de la infraestructura como carreteras, puentes y edificios.

Disrupción de ecosistemas

Los ecosistemas costeros son singularmente vulnerables al aumento del nivel del mar. Los bosques de manglares, las marismas de sal y las camas de algas ocupan la zona intermareal y dependen de un delicado equilibrio entre la acumulación de sedimentos y la inundación. A medida que los niveles del mar aumentan más rápido de lo que estos ecosistemas pueden construir verticalmente o migrar el interior — procesos a menudo bloqueados por el desarrollo costero— se sumergen y se pierden. La pérdida de estos ecosistemas tiene efectos en cascada, incluida la reducción del hábitat infantil para los peces, la pérdida de protección contra la tormenta y la liberación del carbono almacenado en sedimentos.

Los arrecifes de coral enfrentan una doble amenaza por el calentamiento de las temperaturas oceánicas y el aumento de los mares. Mientras que los corales pueden crecer hacia arriba para mantener el ritmo con el aumento del nivel del mar, la combinación actual de acidificación de los océanos, eventos blanqueadores y degradación de la calidad del agua compromete gravemente su capacidad de hacerlo. Los arrecifes que no pueden mantenerse se ahogarán, eliminando los búferes de onda natural que proporcionan y dejando las costas más expuestas.

Desplazamiento y gastos económicos

Uno de los impactos humanos más profundos del aumento del nivel del mar es el desplazamiento de poblaciones. Las naciones insulares de baja altitud en el Pacífico, como Tuvalu, Kiribati y las Islas Marshall, se enfrentan a la amenaza existencial de convertirse en inhabitables en las próximas décadas. En Bangladesh, decenas de millones de personas viven en el bajo nivel Ganges-Brahmaputra delta y ya están experimentando intrusión salina, pérdida de tierras agrícolas y inundaciones más frecuentes. Es probable que la migración de estas regiones se intensifique, creando desafíos tanto humanitarios como geopolíticos.

Los costos económicos también son asombrosos. Un estudio publicado en la revista Nature Communications Se estima que los daños causados por las inundaciones costeras mundiales podrían superar los 10 billones de dólares anuales en 2100 en un escenario de altas emisiones, incluso con medidas de adaptación vigentes. Las principales ciudades costeras de todo el mundo —entre ellas Nueva York, Shanghai, Mumbai, Tokio y Rotterdam— se enfrentan a costos astronómicos para proteger la infraestructura, las redes de transporte y la propiedad de las subidas de mar y tormenta.

Estrategias de adaptación y mitigación

Mientras el panorama está sobrio, no es inútil. Una combinación de mitigación, adaptación y planificación puede reducir significativamente los riesgos asociados con el aumento del nivel del mar. Sin embargo, el tiempo es esencial y los retrasos en la acción sólo aumentarán los costos y los desafíos.

Mitigation — reducir las emisiones de gases de efecto invernadero — es la única estrategia que puede frenar y eventualmente detener el aumento del nivel del mar a largo plazo. Cuanto menos caliente el planeta, menos se expandirán los océanos y más lento se derretirán las hojas de hielo. La rápida descarbonización del sistema energético mundial, la protección de los bosques y otros sumideros de carbono y la inversión en tecnologías de eliminación de carbono son todos los componentes esenciales de una estrategia integral de mitigación.

Adaptación Es igualmente necesario ajustarse a los cambios que ya están en marcha y que se prevé que ocurran. Las medidas de adaptación para el aumento del nivel del mar se clasifican en tres categorías amplias: protección, alojamiento y retiro.

  • Proteger: Las defensas físicas como las paredes del mar, las leves, las barreras de la tormenta y los diques pueden contener el mar en zonas densamente pobladas. Los Países Bajos proporcionan un ejemplo líder mundial de una nación que ha utilizado con éxito la ingeniería para proteger sus tierras de baja altitud. Sin embargo, estas estructuras son caras para construir y mantener, y pueden tener efectos ambientales negativos sobre los ecosistemas costeros.
  • Accommodate: Modificar edificios e infraestructura para tolerar inundaciones ocasionales es otro enfoque. Esto puede incluir hogares elevados, la construcción de bastones, el uso de materiales resistentes al agua, la adopción de construcciones flotantes o anfibias, y el rediseño de sistemas de drenaje para manejar niveles de agua más altos.
  • Retiro: En algunas zonas, la estrategia más viable a largo plazo es un retiro gestionado: trasladar a personas, edificios e infraestructura lejos de las costas más vulnerables. Esta es una opción política y emocionalmente difícil, pero se hace cada vez más necesaria en áreas donde las opciones de protección o alojamiento no son factibles o rentables.

Adaptación basada en los ecosistemas es un enfoque cada vez más popular que utiliza sistemas naturales para amortiguar los impactos del aumento del nivel del mar. Restaurar bosques de manglares, construir arrecifes de ostra y mantener dunas y pantanos costeros puede absorber la energía de las olas, atrapar sedimentos y proporcionar valiosos beneficios co-beneficios tales como secuestro de carbono, provisión de hábitat y oportunidades recreativas.

Conclusión

Los hechos y las cifras del aumento del nivel del mar no dejan lugar a dudas: nuestros océanos están aumentando, y la tasa de aumento se está acelerando. La combinación de la expansión térmica y las hojas de hielo fundido ya ha aumentado los niveles mundiales del mar en más de 8 pulgadas desde finales del siglo XIX, y el ritmo del cambio es ahora superior a 4 milímetros al año. Las proyecciones futuras, aunque inciertas en su magnitud exacta, apuntan hacia un mundo en el que las inundaciones costeras se convierten en una realidad frecuente y eventualmente crónica para cientos de millones de personas.

Las decisiones que tomamos hoy, en términos de reducción de emisiones, planificación del uso de la tierra, inversión de infraestructura y resiliencia comunitaria, determinarán la gravedad de los impactos que enfrentarán nuestros hijos y nietos. Aunque el desafío es enorme, también es la oportunidad de actuar. Al combinar la mejor ciencia disponible con una política audaz y equitativa, podemos proteger tanto los sistemas naturales que sustentan la vida costera como las comunidades que dependen de ellos. Los datos son claros; ahora es hora de actuar.

Para más lectura, explore el NASA Climate Change Vital Signs: Sea Level página, que ofrece datos en tiempo real, mapas interactivos y una gran cantidad de recursos educativos sobre este tema crítico.