Protección frente al cambio climático: el método de "ventanas tolerables"

Introducción

La creciente preocupación sobre los riesgos potenciales del cambio climático inducido por el hombre, en los últimos diez años, ha conducido a una serie de conferencias internacionales para combatir el cambio climático y sus efectos adversos. Sin embargo, la Conferencia de Kyoto para un Convenio Marco sobre el Cambio Climático (CMCC) y, aun más la Conferencia de Buenos Aires, han puesto de manifiesto la enorme complejidad del tema, lo que hizo prácticamente imposible el consenso sobre las medidas necesarias para mitigarlo. No es, pues, sorprendente que los políticos, interesados en las reper-cusiones a largo plazo de las decisiones a corto plazo –de las cuales son responsa-bles–, hayan buscado el asesoramiento de los científicos.

Se han propuesto diversos enfoques científicos para ayudar a quienes han de tomar decisiones sobre el cambio climático, a enfrentarse con las difíciles opciones que plantea la ejecución del CMCC. Por ejemplo, el enfoque de evaluación política proyecta las consecuencias físicas, ecológicas, económicas y sociales de distintos escenarios de cambio climático predefinidos. Otro enfoque, el análisis coste-beneficio (ACB), trata de equilibrar los costes y beneficios globales de las políticas sobre el clima, determinando una vía óptima para todas las variables políticas relevantes, como por ejemplo los impuestos sobre las emisiones de carbono.

Desgraciadamente, ambos enfoques dan lugar, a menudo, a recomendaciones políticas contradictorias. El enfoque de evaluación política tiende a recomendar fuertes reducciones de los gases de efecto invernadero, para evitar graves consecuencias futuras, incluso a nivel regional. En contraste, el ACB pone el énfasis en el bienestar medio, a nivel mundial, de las generaciones actual y futura. En este caso, las consecuencias se nivelan por agregación regional y temporal (descontando los beneficios futuros) y así sólo se justifican pequeñas reducciones de las emisiones.

Aquí vamos a discutir en detalle las implicaciones de estos juicios de valor (sin duda inevitables), junto con distintas actitudes frente a las aún grandes incertidumbres que rodean al cambio climático mundial. Estos dos factores juntos son los principales responsables de la discrepancia antes citada, que ha causado mucha confusión y que amenaza la credibilidad de una política sobre el clima con base científica.

Obviamente, las recomendaciones políticas sobre el clima, con base científica (por ejemplo, respuestas a preguntas tales como "¿en qué medida, cuándo y dónde se deben reducir las emisiones?) no se pueden formular sin hacer referencia a juicios de valor (Findeisen y Quade, 1985). La propia visión de la ciencia, y la necesidad de una legitimación democrática, impide a los científicos formular recomendaciones normativas sólo para el proceso de decisión (Rat von Sachsvertändigen für Umweltfragen, 1996). Así pues, se ha propuesto una herramienta innovadora de apoyo a las decisiones, el método de "ventanas tolerables" (también llamado método de "barreras"), que permite la consideración directa de las normas formuladas por los políticos.

Complejidad científico-analítica del problema del cambio climático

Desde un punto de vista científico, el cambio climático mundial se caracteriza por una enorme complejidad regional, sectorial y temporal (IPCC, 1996). Por ello, quienes han de tomar decisiones sobre el cambio climático, y tienen visión de futuro, solicitan asesoramiento científico para evaluar las consecuencias de las estrategias de protección que hayan de defender, por ejemplo, en las negociaciones sobre el CMCC.

Una posible forma de proceder, en esta situación, consiste en fijar algunas políticas de prueba y evaluar las respectivas consecuencias físicas, ecológicas, económicas y sociales, utilizando modelos de evaluación integrados. La desventaja de este "sistema de evaluación política" (IPCC, 1996) es que el correspondiente proceso iterativo de "prueba y error" consume mucho tiempo.

Una alternativa prometedora consiste en definir las metas de antemano y determinar las políticas pertinentes aplicando modelos de optimización adecuados. Aquí, el marco analítico básico es el análisis coste-beneficio (ACB) (haciendo máximo el bienestar), que primero trata de identificar todos los costes y beneficios de las medidas posibles de protección climática; después compara los costes y los beneficios y, por último, selecciona la vía que hace máximo el bienestar mundial.

La definición de "barreras" (véase apartado 4) da lugar a áreas restringidas de maniobra que se representan en los distintos espacios por "ventanas" grises. Si se imponen restricciones sobre los efectos del cambio climático, se restringirán también las causas del mismo. Las correspondientes influencias en uno y otro sentido se indican por flechas dobles. Nótese que el análisis coste-beneficio exige una comparación de las consecuencias que se producen en los extremos, enormemente inciertos, de la cadena causa-efecto representada.

La meta de la exhaustividad es, sin duda, una ventaja del ACB, ya que la identificación completa de los costes y beneficios posibles de las distintas estrategias de protección climática, siempre que sea posible, es obviamente muy valiosa (IPCC, 1996). Sin embargo, si el ACB se utiliza para determinar la así llamada vía del bienestar óptimo, la pretensión de exhaustividad se convierte en un requisito problemático. Para determinar una vía óptima, de modo fiable, sería necesario conocer todas las interconexiones relevantes (véase fi-gura 1) entre las actividades socio-económicas y los correspondientes impactos climáticos, de una forma cuantitativa, al menos en un sentido estadístico. Actualmente, sin embargo, esta exigencia sobrepasa las posibilidades científicas. Especialmente en lo que respecta a ciertos impactos del cambio climático, piezas completas del rompecabezas, que pueden ser esenciales, han de ser todavía investigadas y, por tanto, no se conocen, ni en un sentido determinista ni en un sentido estadístico.

Los modelos climáticos están construidos sobre leyes físicas, que son bien conocidas y están empíricamente comprobadas. A primera vista, los modelos climáticos deberían, pues, ser capaces de proyectar los cambios climáticos de modo fiable, siempre que las correspondientes emisiones se especifiquen con suficiente precisión. Sin embargo, aparecen problemas derivados de la limitada resolución regional de los modelos y de los valores límite, no lineales e inciertos. Es, por tanto, extremadamente difícil decidir si el clima mundial evolucionará en el futuro de una forma regular, o si las emisiones de gases con efecto invernadero desencadenarán algún efecto singular, como la desestabilización de la química atmosférica; la desaparición de la llamada corriente cálida halotérmica del Atlántico Nordeste; la ruptura de la capa de hielo del Atlántico Occidental; o una posible desaparición del efecto invernadero, causada por la fusión de la capa de hielo subterránea polar.

Los análisis coste-beneficio realizados hasta la fecha se han basado mucho en los resultados de los modelos climáticos, con frecuencia muy simplificados, utilizados para describir el comportamiento habitual del clima. Las vías "óptimas" de protección climática determinadas de esta forma corren el riesgo de traspasar los umbrales que corresponden a los efectos singulares antes mencionados, que son críticos pero que no se comprenden hoy con certeza (Schnellnhuber, 1997).

En comparación con los modelos de sistemas climáticos y de impacto climático biofísico, investigar el futuro desarrollo del sistema socio-económico es un gran desafío para un ACB exhaustivo del cambio climático. Carecemos todavía de leyes científicas, generalmente aceptadas, que describan el comportamiento humano a largo plazo. Ello significa que los modelos socio-económicos se basan mucho en la asunción, muy idealista, de que los individuos actúan razonablemente, o en extrapolar el comportamiento observado econométricamente, excediendo con mucho la esfera de la experiencia.

Complejidad político-normativa del cambio climático

Respecto a la dimensión política del cambio climático, la correspondiente exigencia, inherente al ACB, es tan de doble filo como la que se refiere a la exhaustividad de nuestros actuales conocimientos sobre la ciencia del cambio climático. Aquí, el objetivo del ACB consiste en reemplazar todos los juicios normativos por uno único y fundamental, a saber, que la estrategia de protección climática que finalmente se seleccione deberá hacer máximo el bienestar de todas las generaciones actuales y futuras. Sin embargo, un análisis detallado de este objetivo (Helm et al., 1998; Brucknet et al., 1998) revela que, en sus aplicaciones concretas, varios supuestos fundamentales del ACB son cuestionables. Por ejemplo, ya en la fase de definición de una función del bienestar mundial, intervienen varios juicios normativos que afectan a la comparación intra-personal de distintas categorías de impactos climáticos, a la cuestión de compensar las pérdidas con transferencias monetarias y a la relación entre las consideraciones de coste-beneficio y las normas éticas. Desde un punto de vista temporal y regional, la cuestión normativa consiste en cómo se deben agregar los impactos climáticos y los costes para mitigarlos, que afectan a distintas generaciones y a distintas regiones. Como los juicios de valor correspondientes están ligados a la definición de aspectos del ACB, a menudo muy técnicos (como especificar adecuadamente los factores de ponderación utilizados para las agregaciones temporales y regionales), la mayoría de dichos juicios no son visibles para quienes toman las decisiones, que son los únicos responsables de dictar las normas necesarias.

El método de "ventanas tolerables"

La gran complejidad analítica y política del problema del cambio climático significa que el método de "ventanas tolerables" (también llamado de "barreras") no trata de identificar una respuesta científica absoluta y generalmente aceptada a dicho problema. En su lugar, este enfoque pragmático y orientado a la política proporciona una plataforma adecuada que permite combinar las inevitables definiciones normativas formuladas por quienes toman las decisiones, con el conocimiento científico actual, sin llenar las lagunas científicas aún existentes con supuestos generales y, a menudo, arbitrarios. Debemos decir, en este contexto, que, en nuestra opinión, las definiciones normativas reflejan la voluntad de los políticos de definir las estrategias de protección climática que pretenden defender en las negociaciones, en lugar de adoptar simplemente lo que se debería hacer de acuerdo con las principales corrientes económicas.

Una aplicación típica del sistema de "ventanas tolerables" comienza con una definición normativa explícita de las "barreras" que excluyen los impactos intolerables del cambio climático, por una parte, y las consecuencias socio-económicas inaceptables de las medidas para mitigarlo, por otra. A continuación se realiza el análisis científico de los sistemas implicados (véase figura 1), con el fin de obtener el conjunto de estrategias de protección climática que son compatibles con las limitaciones predefinidas. Por último, se puede seleccionar una única vía política, bien teniendo en cuenta criterios adicionales como el de coste-eficacia, bien refiriéndose a argumentos cualitativos (como el principio de precaución) o, finalmente, durante un proceso de negociación.

El método elude deliberadamente especificar cómo deben definirse las barreras. Por tanto, se pueden tener en cuenta distintos juicios de valor, de una forma flexible. Una ventaja importante del método radica en que los inevitables juicios de valor se pueden aplicar para limitar las consecuencias reales de las estrategias de protección climática, en lugar de especificar de antemano factores de agregación muy técnicos (como en el caso del ACB).

El derecho democrático de los políticos a especificar los marcos normativos no implica necesariamente, sin embargo, que deban hacerlo sin estar informados. Los umbrales relativos a los impactos potencialmente catastróficos del cambio climático son candidatos adecuados para las "barreras", que se pueden definir de un modo casi sistémico. Como quiera que pueden ocurrir impactos significativos muy por debajo de estos umbrales, también se pueden utilizar "barreras" definidas de forma (casi puramente) normativa para restringir el cambio climático ordinario. En este último caso, conocer los resultados de los modelos de simulación, muy desagre-gados, puede proporcionar una base que refuerce la capacidad de los políticos para definir las "barreras".

Respecto a la complejidad analítica del problema del cambio climático, mencionaremos que la definición de "barreras" no se limita a los impactos climáticos muy inciertos o a implicaciones inciertas de las medidas para mitigar el cambio. Las "barreras" también pueden imponer restricciones sobre indicadores intermedios que se pueden medir de modo más fiable (como el cambio de temperatura mundial o las tasas de reducción de emisiones). Esto refuerza las posibilidades de aplicación del método de "barreras", donde las incertidumbres científicas parecen ser omnipresentes. Además, algunas "barreras" correspondientes a estos indicadores se pueden definir con prudencia, sin referirse en absoluto a los impactos climáticos. Por ejemplo, la temperatura media mundial se puede limitar para permanecer dentro del "campo de experiencia climatológico" de la humanidad (WBGU, 1995) o dentro del ámbito de aplicación de los modelos climáticos sencillos utilizados en evaluaciones integradas. De esta forma, el método de "ventanas tolerables" puede tener en cuenta ciertos aspectos del principio cualitativo de precaución.

El método de "ventanas tolerables" fue propuesto originariamente por el Consejo Asesor Alemán sobre el Cambio Mundial (WBGU) en una declaración efectuada con ocasión de la Primera Conferencia sobre el CMCC celebrada en Berlín (WBGU, 1995) por uno de los autores de este artículo (H.J.S.). Posteriormente, otros grupos de investigación han aplicado sistemas similares (p.ej., J. Alcamo, 1996; Y. Matsuoka et al., 1996).

Figura 2. Corredores de emisiones necesarias, obtenidos teniendo en cuenta las "barreras" climáticas y socio-económicas formuladas por el WBGU (véase el texto)

Fuente: WBGU, 1997

En lo que sigue quisiéramos presentar algunos resultados ilustrativos del proyecto Integrated Assessment of Climate Protection Strategies (ICLIPS), responsable del posterior desarrollo del método de "ventanas tolerables".

Según los juicios normativos del ejemplo que sigue (discutido en detalle en WBGU, 1997), el cambio en la temperatura media mundial debe ser inferior a 2 oC (en relación con el nivel pre-industrial) y la tasa de cambio de la temperatura media mundial no debe exceder de 0,2 oC por decenio. La así llamada "ventana climática WBGU" se complementa con una limitación socio-económica provisional que exige que la tasa de reducción de emisiones (un reflejo de la elasticidad del sistema socio-económico) sea inferior al 4 % anual. Además, se asume que los países en vías de desarrollo no tendrán compromisos de reducción hasta que se alcance el equilibrio, según el principio de "iguales emisiones per cápita" (basándose en la población de 1992).

Aplicando métodos matemáticos adecuados (Toth et al., 1997; Bruckner et al., 1998) es posible determinar corredores de emisiones necesarias (figura 2), que caracterizan el margen de acción que subsiste si todas las "barreras" predefinidas se cumplen simultáneamente. Todas las estrategias de protección climática compatibles con estas limitaciones están dentro de los corredores, es decir, cualquier estrategia que se salga del corredor es claramente inadmisible.

La zona verde de la figura 2a representa el corredor de emisión de dióxido de carbono de los países industrializados (estrictamente hablando, las naciones del Anexo 1 del CMCC). Según nuestro modelo, y teniendo en cuenta los aportes normativos, las emisiones de gases de efecto invernadero deben reducirse sustancialmente a largo plazo.

Aunque el corredor (fig. 2a) refleja una clara flexibilidad a corto plazo, esperar quince años sin poner en práctica ninguna medida de reducción de las emisiones podría conducir a un corredor que se parecería más a un corsé que a un corredor con múltiples opciones, como muestra claramente la figura 2b. En su declaración ante la Conferencia sobre el Clima en Kyoto (WBGU, 1997), el WBGU recomendó, pues, una estrategia moderada de protección climática (línea negra en el corredor de la figura 2a). Según esta estrategia (que corresponde aproximadamente a reducciones de las emisiones mundiales del 1 % anual), las emisiones de los países industrializados se reducirían en un 80 % para el año 2050.

Figura 3: Ventana climática del WBGU y curvas umbral para la circulación halotérmica (CHT) bajo distintos supuestos de sensibilidad hidrológica (Véase el texto)

Fuente: WBGU, 1995; Ganopolski, 1998a; A efectos comparativos se muestra también la curva original de inestabilidad que motivó nuestra investigación (S&S, Stocker y Schmittner, 1997a y 1997b)

La ventana climática del WBGU se puede comparar con las curvas umbral más allá de las cuales no se puede excluir una ruptura completa y permanente de la circulación halotérmica (CHT) del Atlántico Norte (Figura 3). Para subrayar el alto grado de incertidumbre, se calcularon dos curvas umbral diferentes, utilizando el modelo climático CLIMBER desarrollado en el Instituto de Investigaciones sobre el Impacto Climático de Postdam (Ganopolski et al., 1998b). La curva más restrictiva (HHS) corresponde a una sensibilidad hidrológica elevada. La otra se relaciona con un valor bajo de este parámetro (LHS) que -para un cambio dado de la temperatura del Hemisferio Norte- caracteriza el aporte de agua dulce adicional al Atlántico Norte. Este aporte de agua dulce es, en último término, el responsable del debilitamiento de la CHT.

Utilizando algunos supuestos simplificadores (que se discuten en detalle en Toth et al., 1998) la figura 4 permite obtener una primera impresión de lo que sería un corredor de emisiones necesarias mundiales, para no violar el criterio de circulación halotérmica. Según el corredor que se muestra (que es aún provisional) tendríamos que abandonar el comportamiento hasta ahora habitual (escenario IS92e) aproximadamente en seis decenios como máximo.

Fuente: Toth et al., 1998. Los corredores se han calculado suponiendo una tasa máxima de reducción anual de las emisiones del 2 % y un escenario de reducción de las emisiones de SO2 a una tasa del 2 % anual, comenzando en el año 2000. Las correspondientes emisiones de gases de efecto invernadero están acotadas por arriba por el escenario IS92e

En nuestra opinión, es, pues, muy importante investigar otros posibles mecanismos que puedan conducir a inestabilidades climáticas, en lugar de tratar de dar una imagen más detallada, pero potencialmente equivocada, del cambio climático ordinario. Actualmente, sin embargo, tenemos conocimientos relativamente escasos sobre otros posibles mecanismos de inestabilidad. Un enfoque sensato consistiría, pues, en mantenerse fuera de los umbrales de inestabilidad de la CHT y aplicar, por ejemplo, la ventana climática del WBGU que se basa, sobre todo, en consideraciones paleoclimatológicas, y que elimina la posibilidad de una temperatura media mundial que exceda de los valores experimentados a finales del Cuaternario, época que configuró nuestro medio ambiente actual. Ello, sin embargo, implicaría reducir sustancialmente las emisiones mundiales, de modo que los resultados de la Conferencia de Kyoto se pueden considerar sólo como un primer paso en esa dirección.

Conclusión

Existe un consenso general en que, dada la complejidad del problema del cambio climático, lo mejor que pueden ofrecer los modelos integrados a los políticos es una visión sobre la naturaleza, las relaciones básicas y las características dinámicas fundamentales del problema. Esperamos haber mostrado aquí que, incluso en esta etapa preliminar de desarrollo, el método de "ventanas tolerables" puede proporcionar una perspectiva útil para el proceso político, en su búsqueda de estrategias adecuadas de protección climática.

Palabras clave

cambio climático, toma de decisiones, análisis coste-beneficio, método de "ventanas tolerables", método de "barreras", evaluaciones integradas, corredores de emisión

Agradecimientos

Los autores agradecen las discusiones mantenidas con H.-M. Füssel, C. Helm, M. Leimbach y F. Tóth. Además, manifiestan su gratitud a A. Ganopolski (PIK) por calcular las curvas de inestabilidad halotérmica y a G. Petschel-Held por su colaboración en el cálculo de los corredores. El apoyo económico para el proyecto ICLIPS fue proporcionado por el Ministerio Federal de Educación, Ciencia, Investigación y Tecnología de Alemania (Contrato nº 01 LK 9605/0) y por el Ministerio Federal de Medio Ambiente, Conservación de la Naturaleza y Seguridad Nuclear de Alemania (Contrato nº 104 02 815). Las opiniones presentadas son únicamente las de los autores y no representan necesariamente los puntos de vista de otros participantes en el proyecto ICLIPS o de los financiadores del mismo.

Referencias

Alcamo, J. y Kreileman, E. The Global Climate System: Near Term Action for Long Term Protection. Informe de base preparado para el Seminario sobre Objetivos cuantificados de reducción de emisiones, en la Tercera Reunión del Grupo ad hoc sobre el Mandato de Berlín, del Convenio Marco sobre Cambio Climático. Ginebra, 28 de febrero 1996, RIVM, 1996.

Bruckner, Th., Petschel-Held, G., Toth, F.L. The Tolerable Windows Approach to Global Warming. Trabajo presentado al Congreso Mundial de Economistas de Medio Ambiente y Recursos, 25-27 de junio 1998, Venecia, Italia, 1998.

Findeisen, W. Quade, E., The Methodology of Systems Analysis: An Introduction and Overview. En: Miser, H., Quade, E. (eds.), Handbook of Systems Analysis. Wiley, Nueva York, 1985.

Ganopolski, A., Comunicación personal, 1998a.

Ganopolski, A., Rahmstorf, S., Petoukhov, V., Claussem, M. Simulation of Modern and Glacial Climates with a Coupled Global Model of Intermediate Complexity. Nature, 391: 351-356, 1998b.

Helm, C., Bruckner, T., Toth, F.L. Value Judgements and the Choice of Climate Protection Strategies. International Journal of Social Economic (aceptado 1998).

IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change, Climate Change 1995, Cambridge University Press, Cambridge 1996.

Matsuoka, Y., Morita, T. y Kawashima, Y. An Estimation of a Negotiable Safe Emission Corridor Based on the AIM Model. Documento preparado para la Segunda Conferencia de las Partes en el Convenio Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Ginebra, 8-19 de julio, 1996.

Rat von Sachverständigen für Umweltfragen (Consejo Alemán de Asesores Medioambientales), Umweltgutachten 1996, Metzler-Poeschel, Stuttgart, 1996.

Schnellnhuber, H.J., Integrated Assessment of Climate Change: Regularity and Singularity. Proceedings of the Conference ‘Climate Impact Research: Why, How and When’, Berlín, 28-29 octubre, 1997.

Stocker, T.F., and Schmittner, A., Influence of CO2 Emission Rates on the Stability of the Thermohaline Circulation. Nature, 388: 862-865, 1997a.

Stocker, T.F., and Schmittner, A., Comunicación personal, 1997b.

Tóth, F. L., Bruckner, T., Füssel, H-M., Leimbach, M., Petschel-Held, G., Schnellnhuber, H.J. The Tolerable Windows Approach to Integrated Assessments. En: Intergovernmental Panel on Climate Change, Climate Change and Integrated Assessment Models (IAMs)-Bridging the Gaps. Actas del Seminario IPCC Asia-Pacífico sobre Modelos de Evaluación Integrados, Universidad de las Naciones Unidas, Tokyo, Japón, 10-12 marzo 1997. Informe CGER, nº I020-’97, 1997, págs. 403-430.

Tóth, F. L., Petschel-Held, G. y Bruckner, T. Kyoto and the Long Term Climate Stabilization. Actas del Seminario de la OCDE sobre Cambio Climático y Modelos Económicos, 17-18 septiembre 1998, París, Francia, 1998.

WBGU: Consejo Asesor Alemán sobre el Cambio Mundial, Scenario for the Derivation of Global CO2 Reduction Targets and Implementation Strategies. Declaración en la Primera Conferencia de las Partes del Convenio Marco sobre el Cambio Climático, en Berlín. WBGU, Bremerhaven, 1995.

WBGU: Consejo Asesor Alemán sobre el Cambio Mundial. Targets for Climate Protection, 1997. Declaración en la Tercera Conferencia de las Partes del Convenio Marco sobre el Cambio Climático, en Kyoto. WBGU, Bremerhaven, 1997.

Contactos

Thomas Bruckner, PIK

Tel.: +49 331 288 25 35, fax: +49 331 288 25 27, correo electrónico: bruckner@pik-ptsdam.de

Astrid Zwick, IPTS

Tel.: +34 95 448 82 88, fax: +34 95 448 83 39, correo electrónico: astrid.zwick@jrc.es

Sobre los autores

Thomas Bruckner es doctor en Física Teórica e investigador científico en el Instituto de Investigación sobre el Impacto Climático de Postdam, Alemania, donde participa en el proyecto ICLIPS, que trata de proporcionar una evaluación integrada de las estrategias de protección climática, aplicando el método de "ventanas tolerables".

H.J. Schellnhuber es Director del Instituto de Investigación sobre el Impacto Climático de Postdam y profesor de Física Teórica en la Universidad de Postdam, Alemania. Es miembro de numerosos consejos y comités: presidente del Consejo Asesor sobre el Cambio Mundial (WBGU) de Alemania; coordinador del capítulo II.19 del Tercer Informe de Evaluación del IPCC; representante de Alemania en el Programa Internacional sobre la Geosfera-Biosfera. Autor de unos cien libros y publicaciones, por ejemplo: "Earth System Analysis, Integrating Science for Sustainability".

The IPTS Report, is the refereed techno-economic journal of the IPTS,edited by D. Kyriakou, published monthly in English, French, German and Spanish.