¿Qué relación hay entre el cambio climático y el transporte aéreo?

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Un nuevo estudio realizado por investigadores de la 'Woods Hole Oceanographic Institution' (WHOI) y de la Universidad de Wisconsin Madison, en Estados Unidos, ha revelado una relación entre el clima y la duración de los vuelos de avión, lo que sugiere que podría existir un circuito de retroalimentación entre las emisiones de carbono de los aviones y el clima cambiante, como se informa en un artículo que se publica esta semana en 'Nature Climate Change'.

Los viajes aéreos globales contribuyen a alrededor del 3,5 por ciento de los gases de efecto invernadero que están detrás o impulsan el cambio climático antropogénico, según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). Sin embargo, no se conoce el impacto del calentamiento del planeta en el transporte aéreo y cómo podría eso, a su vez, afectar a la tasa de calentamiento en sí.

"Los patrones de circulación del viento de nivel superior son el principal factor que influye en los tiempos de vuelo", dice el autor principal Kris Karnauskas, científico asociado en el Departamento de Geología y Geofísica de WHOI. "Tiempos de vuelo más largos suponen que los aviones aumenten el consumo de combustible. La consecuente entrada adicional de CO2 a la atmósfera puede retroalimentar y amplificar los cambios emergentes en la circulación atmosférica", explica.

Podría existir un circuito de retroalimentación entre las emisiones de carbono de los aviones y el clima cambiante

El estudio comenzó cuando la coautora Hannah Barkley, estudiante de doctorado en el Programa Conjunto MIT-WHOI de Oceanografía, realizó a Karnauskas una pregunta aparentemente simple. Barkley se había dado cuenta de que un vuelo directo que ella tomó de Honolulu a la costa este -una ruta que ha hecho numerosas veces como científico de campo- duró mucho menos tiempo de lo esperado, y ella le preguntó a Karnauskas por qué podría ser.

"Lo primero que me vino a la mente fue cómo fueron los vientos en el nivel del vuelo ese día", dice Karnauskas. Rápidamente, consultaron una base de datos de los vientos en un sitio web de la Administración Nacional Oceanográfica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA, por sus siglas en inglés), seleccionando las corrientes en la altitud del vuelo y la fecha del vuelo y vieron que la corriente en chorro ese día fue extra rápida.

"Hubo una gran franja de vientos del oeste extra rápida que se estiraba desde Honolulu, a Hawaii y Newark", relata Karnauskas. El hallazgo despertó su curiosidad por lo inusual de la experiencia de Barkley y la simple pregunta llevó a un estudio de décadas de datos sobre los vuelos entre Honolulu y la Costa Oeste Norteamericana (Los Ángeles, San Francisco y Seattle) de cuatro compañías aéras diferente.

A través de una base de datos del Departamento de Transporte, fueron capaces de descargar los datos de salida y llegada de cada aerolínea y las rutas recorridas por cada vuelo que se produjo en los últimos 20 años. Debido a que los vientos de nivel superior soplan de oeste a este, el tramo hacia el este de un vuelo de ida y vuelta es generalmente más rápido que el tramo hacia el oeste.

Después de controlar la calidad de los datos, Karnauskas trazó las diferencias en los tiempos de vuelo para vuelos en dirección este y oeste y se dio cuenta de que, independientemente de la compañía aérea, la diferencia para todos las aerolíneas tuvo el mismo aspecto en los últimos 20 años.

"Lo que estaba provocando que la duración de estos vuelos cambiara era exactamente lo mismo y no era parte del proceso de toma de decisiones de la compañía aérea", dice Karnauskas. La hipótesis que nació es que la variabilidad del clima (no sólo el clima día a día) determina los tiempos de vuelo.

Este experto comenzó a rebuscar en volúmenes masivos de datos atmosféricos para armar una imagen "compuesta" de cómo es la atmósfera en días donde la diferencia en los tiempos de vuelo es grande en comparación con cuando es pequeña. Cuando puso los gráficos de las diferencias de las líneas aéreas en los tiempos de vuelo sobre los gráficos de la variabilidad del viento en escalas de tiempo climáticas, Karnauskas dice que estaba "bastante impresionado" porque eran prácticamente idénticos.

Incluso después de suavizar las diferencias estacionales (la corriente en chorro es siempre un poco más fuerte en invierno y más débil en verano), dejando la variabilidad de año a año, el resultado se mantuvo casi a la perfección. La velocidad del viento a nivel de vuelo explicó el 91 por ciento de la variación de año a año y el resultado también señaló la influencia de El Niño-Oscilación Sur (ENOS), un fenómeno que Karnauskas ha estudiado ampliamente.

A medida que la temperatura del Océano Pacífico ecuatorial sube y baja, las ondas atmosféricas se expanden hacia las latitudes altas de ambos hemisferios, donde se cambian los patrones de circulación. Karnauskas detectó que con sólo mirar el estado del Océano Pacífico tropical, podía predecir el Delta T o DT (la diferencia de tiempo entre el tiempo universal basado en el periodo de rotación de la tierra y el tiempo terrestre) de la aerolínea.

"Estamos hablando de las anomalías que ocurren hacia el ecuador que están afectando a la atmósfera de tal manera espacialmente amplia, que probablemente están influyendo en vuelos de todo el mundo", afirma. Su análisis también determinó que la diferencia en los tiempos de vuelo entre los vuelos en dirección este y oeste en cualquier ruta no se anulan entre sí; más bien había un remanente. En otras palabras, cuando un vuelo hacia el este se convierte en diez minutos más corto, el vuelo hacia el oeste correspondiente pasa a ser 11 minutos más largo.

El tiempo de vuelo adicional neto para un par de vuelos en dirección este y oeste entre, por ejemplo, Honolulu y Los Ángeles es sólo un par de minutos por cada aumento de velocidad de 10 mph del viento predominante. Pero, según este experto, "el viento realmente fluctúa en alrededor de 40 mph, así que hay que multiplicar ese par de minutos por cada vuelo por día, por cada transportista, por cada ruta y el residual se acumula rápidamente. Estamos hablando de millones de dólares en los costos de combustible".

Una vez que los investigadores habían demostrado que la circulación atmosférica afecta al tiempo que los aviones están en el aire, comenzaron a preguntarse sobre qué impacto tendría el cambio climático en la industria aérea. Según el estudio, hay aproximadamente 30.000 vuelos comerciales diarios en Estados Unidos. Si el tiempo total de ida y vuelta de vuelo cambia en un minuto, los aviones comerciales estarían en el aire aproximadamente 300.000 horas más por año, lo que se traduce en aproximadamente mil millones de galones adicionales de combustible para la aviación, el cual es aproximadamente 3.000 millones de dólares en costos de combustible y 10 millones de kilogramos de CO2 emitidos por año.

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