Los componentes a gran escala del sistema de la Tierra que pueden pasar un punto de inflexión se han denominado elementos de inflexión. Los elementos de vuelco se encuentran en las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida , posiblemente causando decenas de metros de aumento del nivel del mar . Estos puntos de inflexión no siempre son abruptos. Por ejemplo, a cierto nivel de aumento de temperatura, el derretimiento de una gran parte de la capa de hielo de Groenlandia y / o la capa de hielo de la Antártida occidental será inevitable; pero la propia capa de hielo puede persistir durante muchos siglos. Algunos elementos de inflexión, como el colapso de los ecosistemas, son permanentemente irreversibles. 

Se han identificado muchas reacciones positivas y negativas del cambio climático a las temperaturas globales y al ciclo del carbono . Durante miles de años, estos procesos de retroalimentación han interactuado principalmente para restaurar el sistema a su estado estable anterior. Si un componente del sistema comienza a tardar mucho más en volver a su "estado normal", esto puede ser una señal de advertencia de que el sistema se está acercando a su punto de inflexión. Lo que estos diferentes componentes del sistema tienen en común es que una vez que se pasa un punto de inflexión y ha comenzado el colapso, detenerlo se vuelve prácticamente imposible. 

El Informe especial sobre el océano y la criosfera en un clima cambiante publicado por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) en 2019 define un punto de inflexión como:

Un nivel de cambio en las propiedades del sistema más allá del cual un sistema se reorganiza, a menudo de manera no lineal, y no regresa al estado inicial incluso si los impulsores del cambio disminuyen. Para el sistema climático, el término se refiere a un umbral crítico en el que el clima global o regional cambia de un estado estable a otro estado estable. Los puntos de inflexión también se utilizan cuando se hace referencia al impacto: el término puede implicar que se está (a punto de alcanzar) un punto de inflexión en un sistema natural o humano.

Los puntos de inflexión conducen a cambios en el sistema climático que son irreversibles en una escala de tiempo humana. Para cualquier componente climático en particular, el cambio de un estado aparentemente estable a un estado menos estable puede llevar muchas décadas o siglos, aunque los datos del Paleoclima y los modelos climáticos globales sugieren que el "sistema climático puede 'inclinarse' abruptamente de un régimen a otro en un tiempo comparativamente corto ". 

Interacciones de los puntos de inflexión climáticos (abajo) con los puntos de inflexión asociados en el sistema socioeconómico (arriba) en diferentes escalas de tiempo.

Temperaturas de punto de inflexión 

El registro geológico de la temperatura y la concentración de gases de efecto invernadero permite a los científicos del clima recopilar información sobre las reacciones climáticas que conducen a diferentes estados climáticos. Un hallazgo clave es que cuando aumenta la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, también aumenta la temperatura global promedio. En los últimos 100 millones de años, las temperaturas globales han alcanzado su punto máximo dos veces, lo que ha llevado al clima a un estado de invernadero. Durante el período Cretácico , hace aproximadamente 92 millones de años, los niveles fueron de alrededor de 1000 ppm. El clima era tan caluroso que en lo que ahora es el Ártico canadiense vivían reptiles parecidos a cocodrilos, y los bosques prosperaron cerca del Polo Sur. El segundo período de invernadero fue el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM) hace 55-56 millones de años. Los registros sugieren que durante el PETM, la temperatura global promedio aumentó entre 5 y 8 ° C; no había hielo en los polos, lo que permitía que palmeras y cocodrilos vivieran sobre el Círculo Polar Ártico. 

La combinación de esta información histórica con la comprensión del cambio climático actual dio como resultado el hallazgo publicado en 2018 en Proceedings of the National Academy of Sciences de que "un calentamiento de 2 °C podría activar elementos de vuelco importantes, elevando aún más la temperatura para activar otros elementos de vuelco en un cascada similar a un dominó que podría llevar el sistema terrestre a temperaturas aún más altas ". 

La velocidad de la retroalimentación del punto de inflexión es una preocupación crítica, aunque el registro geológico no proporciona claridad sobre si los cambios de temperatura pasados ​​han tomado solo unas pocas décadas o muchos milenios. A algunos científicos les preocupa que ya se hayan alcanzado algunos puntos de inflexión. La mayor amenaza proviene del aumento del nivel del mar, y un estudio de 2018 encontró que los puntos de inflexión para las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida probablemente se producirán entre 1,5 y 2 °C de calentamiento. Los autores del estudio señalan que en 2021, la Tierra ya se ha calentado 1,2 ° C, y que 1,5 ° C de calentamiento puede estar a menos de 15 años. Según las proyecciones actuales, los expertos dicen que al menos 20 pies de aumento del nivel del mar es inevitable. La velocidad a la que esto ocurrirá es incierta; puede llevar siglos o milenios. 

Teoría matemática 

El comportamiento del punto de inflexión en el clima se puede describir en términos matemáticos. Los puntos de inflexión se consideran entonces como cualquier tipo de bifurcación con histéresis , que es la dependencia del estado de un sistema de su historia. Por ejemplo, dependiendo de lo cálido o frío que fuera en el pasado, puede haber diferentes cantidades de hielo en los polos a la misma concentración de gases de efecto invernadero o temperatura. En un estudio de 2012 inspirado en "enfoques matemáticos y estadísticos para el modelado y la predicción climática", los autores identifican tres tipos de puntos de inflexión en sistemas abiertos como el sistema climático: bifurcación, inducido por ruido y dependiente de la velocidad.

Fuente: nature.com // wikipedia.org