Javier Díez, investigador del cambio climático: “Estamos generando urbes que son muy vulnerables a eventos extremos”

Javier Díez Sierra es ingeniero y tiene 38 años. Su nombre forma parte de una historia de muchas siglas: desde hace seis años, trabaja como investigador postdoctoral  en el Grupo Clima y Ciencia de Datos del Instituto de Física de Cantabria (IFCA), que depende de la Universidad de Cantabria (UC) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Desde el Grupo de Clima y Ciencia de Datos han analizado el primer conjunto de datos global, basado en proyecciones climáticas regionales, capaces de identificar el clima urbano en 41 megaurbes y sus entornos rurales.

Además, han analizado el llamado fenómeno de la 'isla de calor urbana', para entender cómo afectará el cambio climático a las megaurbes. “Somos referentes en la regionalización climática, es decir en proporcionar información climática de alta resolución espacial”, avanza Díez tras publicar dos estudios: éste y éste y de liderar la evaluación urbana en el marco grupo coordinado de modelización regional de EURO-CORDEX, sobre entornos urbanos y cambio climático regional, del Programa Mundial de Investigaciones Climáticas (WCRP, en inglés). Un análisis científico, el del cambio climático en las ciudades y sus entornos, que no se había analizado en profundidad y apenas arranca para la ciencia del cambio climático. Un estudio, advierte Díez, que es fundamental para ver cómo afectará el cambio climático en los núcleos urbanos, donde vive la mayoría de la gente en el planeta. No podemos predecir lo que pasará el 1 de enero de 2050, nadie lo sabe. Pero podemos saber que si emitimos más gases de efecto invernadero, el planeta se calentará más, y si reducimos las emisiones se calentará menos, y esto afecta no solo a la temperatura si no a otras muchas variables como la precipitación o el viento; y también a las ciudades“. Esto es son lo que conocemos como escenarios de cambio climático”, resume este investigador sobre un proyecto que ha comenzado analizando 41 megaurbes del mundo.

¿Qué es el IPCC y por qué cuenta con investigadores del Grupo Clima y Ciencia de Datos del IFCA?

El IPCC es el Panel Intergubernamental de Cambio Climático, qué es un organismo que se encarga de redactar una serie de informes técnicos, bajo el paraguas de la ONU y de otros organismos, que se realizan cada 5 o 6 años. Es como el vademécum del cambio climático y es la referencia a nivel global. El investigador principal de nuestro grupo, José Manuel Gutiérrez Llorente, fue el coordinador del primer Atlas interactivo del IPCC, y ahí estuvimos metidos muchos compañeros del IFCA y de la UC. Hasta ahora los atlas eran imágenes o mapas estáticos que mostraban climatologías, un atlas climático de toda la vida, un libro, y ahora es una herramienta con la que los usuario puede navegar por las diferentes regiones del planeta y analizar el efecto del cambio climático para diferentes trayectorias socioeconómicas o escenarios de emisiones. 

¿Cuál es el valor de este nuevo estudio basado en ciudades?

Hasta ahora, cuando se simulaba el efecto del cambio climático en una ciudad, se solía simular un evento en concreto, por ejemplo una ola de calor, pero no se simulaban cientos de años, que es lo que se necesita desde una perspectiva de cambio climático. La novedad del enfoque es que hemos desarrollado una metodología bastante sencilla pero robusta, para diferenciar primero las zonas urbanas de las zonas rurales en los modelos climáticos, en el que las ciudades se representan de manera muy simplificada. Hemos empezado a analizar la isla de calor y el contraste urbano-rural, no solo para la temperatura, sino también para otras variables: viento, humedad... Lo novedoso es que es la primera vez que se analiza a escala global el efecto de la isla de calor utilizando proyecciones de cambio climático.

No sé si todo el mundo sabe lo que es la isla de calor.

La isla de calor es la diferencia de temperatura que hay en la ciudad respecto a las zonas rurales, por la urbanización y las diferentes infraestructuras que absorben el calor.

En España no hay ninguna ciudad analizada, ¿esto es porque no hay ninguna mega urbe?

Por ahora no hemos podido analizar ninguna ciudad de España porque los modelos utilizados sólo son capaces de distinguir megaciudades, como París, Londres, Milán, en el caso de Europa. Por ejemplo para Paris. [Muestra el mapa en su ordenador sobre el que el IFCA está trabajando], si analizamos la contraste urbano-rural para temperatura mínima diaria, lo que verías es directamente la isla de calor urbana nocturna, que es cuando tiene lugar las temperaturas mínimas diarias.

¿Y por qué el modelo global no tiene más resolución?

Porque computacionalmente no puede. No sabemos, no podemos aún. Los ordenadores no son suficientemente potentes a día de hoy para simular el clima a escala global con alta resolución espacial, es decir proporcionando información cada pocos kilómetros y por lo tanto teniendo en cuenta los diferentes procesos locales. Es ahí, donde la IA nos podría ayudar, que se puede utilizar para que aprenda de modelos climáticos y que luego sea capaz de realizar proyecciones de cambio climático con un bajo coste computacional. Los modelos climáticos regionales tienen más resolución espacial que los globales pero no son capaces de simular el clima urbano en detalle; ahora vamos a empezar a hacer estudios piloto en diferentes regiones con modelos con resoluciones espaciales de 3 kilómetros.

¿Son las ciudades vulnerables al cambio climático?

Las ciudades son vulnerables a los efectos del cambio climático, son superficies impermeables que cuando llueve mucho se inundan y la propia urbanización, los edificios, cambian los patrones de viento, el viento se renueva menos y esto afecta a la calidad del aire. Son zonas vulnerables también a la inundación costera, hemos eliminado las protecciones naturales, como las playas o los corales, por ejemplo, que prevenían contra la inundación costera. Como construimos y no dejamos espacio para que se retraiga a la playa, la playa desaparece. Entonces, estamos generando urbes que son muy vulnerables a este tipo de eventos extremos de precipitación e inundación costera. La idea es entender cómo los distintos tipos de ciudades, megaurbes y urbes pequeñas, se verán afectadas por el cambio climático. Lo primero que estamos haciendo es clasificar las ciudades en función de cómo van a responder al cambio climático. Con las proyecciones de cambio climático que hay, podemos empezar a analizar si los modelos climáticos reproduce bien algo tan sencillo como la isla de calor urbana. En el futuro informe del IPCC se va a incluir un reporte especial para ciudades que verá la luz en 2027, no solo va a clasificar ciudades desde un punto de vista climático y va a analizar cómo les afectará el cambio climático, sino que hablará de mitigación, adaptación, etc.

Seguramente veremos eventos extremos de precipitación mucho más intensos

¿Qué hallazgos habéis podido ver en Europa?

Lo que se sabe es que la temperatura está aumentando en todo el mundo. En las zonas continentales, que no son océanos, está aumentando la temperatura más que en el resto del planeta, y en latitudes altas generalmente más que en las zonas tropicales. Tenemos más confianza estadística, es decir, que las proyecciones son más robustas y nos podemos fiar más de ellas, para unas variables que para otras. Podemos afirmar que la temperatura va a aumentar, pero es difícil afirmar, según la región, que la precipitación vaya a aumentar o disminuir. En la región del Mediterráneo en concreto, que es un punto caliente, sí sabemos lo que podría pasar si seguimos contaminando de la misma manera: se reduciría mucho la precipitación media, pero es muy probable que los extremos de precipitación aumenten, al existir más energía en la atmósfera. Concretamente en la zona del Levante, tenemos las famosas depresiones en altura, las danas, que se retroalimentan de la temperatura del mar Mediterráneo, que está súper, súper, súper caliente en los últimos años. Lo que seguramente veamos en los próximos años son eventos extremos de precipitación mucho más intensos. En las ciudades en concreto, los análisis basados en modelos de cambio climático son súper preliminares debido a las limitaciones de los modelos que usamos, pero básicamente estamos viendo que en Europa algunos índices de que afectan negativamente a las personas, como las noches tropicales, van a aumentar significativamente por el efecto combinado de la isla de calor y el cambio climático.

¿Y cómo va a afectar el cambio climático a las islas de calor?

Es un 'suma y suma'. Si urbanizamos más y la temperatura aumenta por el efecto del calentamiento global, se van a combinar los dos procesos, lo que se traducirá en temperaturas mucho más elevadas dentro de las ciudades. 

En el estudio analizáis megaurbes, pero decías antes que ya podéis ver las ciudades pequeñas.

Lo que hemos analizado hasta ahora son megaurbes, pero las simulaciones nuevas a 12.5 kilómetros que estamos empezando a analizar, parece que reproducen bien los procesos a escala de ciudad, con resultados que se parecen bastante a lo que vemos en las observaciones para las temperaturas. Con estas simulaciones ya podríamos analizar ciudades como Madrid y Barcelona, por ejemplo.

Es decir, con estas nuevas simulaciones, ¿podréis hacer cálculos de manera más fiable?

Y más sistemáticas. Podremos sacar conclusiones más generales porque dispondremos de un número mayor de ciudades. Podremos analizar el contraste entre las zonas urbanas y rurales no solo para la temperatura, si no en otras variables como la velocidad del viento, la humedad, y ver si dicho contraste es parecido entre ciudades que son similares y podríamos plantear medidas de adaptación y mitigación. Estamos en un proceso en que los modelos climáticos que utilizamos, mejoran cada 5 o 6 años.

¿Qué cantidad de datos calculáis que podéis haber usado para esto?

Hemos usado una cantidad ingente de datos; cientos de terabytes de información que hemos tenido que procesar. Son horas y horas de cómputo.

¿La IA podría jugar algún papel en todo esto?

Sí, porque si yo entreno mi IA para que aprenda de un modelo climático, que es computacionalmente súper costoso; con eso podría generar proyecciones de cambio climático con un coste computacional mucho menor, reduciendo además el consumo de energía. En nuestro grupo trabajamos con emuladores, es decir, emulamos un modelo climático con la IA. Nos sirve para tratar de aumentar la resolución espacial, y esto es algo que en el tema de las ciudades nos podría ayudar.

La IA requiere un gran consumo de energía, creo es que debemos ser más responsables con su uso en general

Leía a un filósofo del CSIC sobre el uso ético que hay que plantearse hacer de la IA... 

Nosotros lo utilizamos principalmente para regionalizar el clima y para aprender patrones climáticos, pero la IA requiere un gran consumo de energía. Creo es que debemos ser más responsables con el uso de la IA en términos generales.

¿Qué reto nos plantea como sociedad el aumento de la temperatura de las ciudades?

En las ciudades que ya están muy consolidadas se pueden plantear medidas de adaptación o mitigación, paneles solares, tejados verdes y edificios energéticamente más eficientes. No deberíamos construir en zonas inundables y tratar de conservar el ciclo hidrológico natural... También tenemos que pensar en el modelo de ciudad del futuro. Y luego, por supuesto, ser más eficientes energéticamente, ya que las ciudades emiten el 70% de los gases de efecto invernadero. La ciudad afecta al clima y el clima afecta a la ciudad. Un problema también muy importante es el uso que hacemos del suelo. Estamos deforestando grandes áreas del planeta, y esto, a su vez, afecta al clima: estamos reduciendo la diversidad de los ecosistemas del mundo. La cuestión es que, si resolvemos la problemática del cambio climático, vamos a resolver muchos otros problemas porque estaríamos cambiando nuestra forma de producir, de consumir y de relacionarnos con nuestro entorno.

Los tejados verdes ayudarían a que, cuando llueva, sea el propio tejado el que absorba el agua

Hablabas de tejados verdes...

Eso ayuda a reducir el efecto de la isla de calor, pero los tejados verdes también ayudarían a que, cuando llueva, sea el propio tejado el que absorba el agua de lluvia. Nos reunimos hace poco en un congreso urbano en Madrid y ahí básicamente lo que quería la gente, en los días de calor, no era mejorar sus casas, que eran muy pequeñas en algunos casos, lo que querían son espacios de sombra fuera de sus casas donde poder reunirse. Y también se está trabajando en eso, en generar zonas de sombra, bien por arbolado o bien por medios artificiales: la sombra de toda la vida, porque reduce la temperatura. Los entornos urbanos generalmente reducen  el viento, y aumentan la temperatura, todo esto se combina y llega un momento en que el estrés térmico, que es el calor que percibe la gente, para las personas es brutal y hace que no sea recomendable estar al aire libre. Entonces, la gente se resguarda en sus casas, hay mayor consumo de energía para enfriar las casas, y esto hace que el efecto de la isla de calor sea mayor, y así sucesivamente.

¿Afecta a investigaciones como ésta el negacionismo que ha vuelto con fuerza contra el cambio climático?

Podría afectar. Parece que estamos entrando en un ciclo de incertidumbre política, fake news y de recesión económica, y los fondos para la investigación se podrían ver afectados y, lógicamente, la investigación sobre el cambio climático, también.