La predicción del fenómeno de El Niño

El nombre de “El Niño” se refiere a la aparición periódica de agua cálida en la zona oriental y central del océano Pacífico, a lo largo del ecuador. La llegada de agua inusualmente cálida a esta zona puede provocar cambios imprevistos —y a menudo indeseables— en los sistemas meteorológicos de todo el mundo, especialmente en las regiones tropicales. En promedio, El Niño aparece cada cuatro años y medio, pero puede repetirse en sólo dos años o tardar incluso 10 años en volver a ocurrir.

Durante un año normal, el agua fría asciende desde las profundidades del océano hasta la superficie frente a las costas de Perú y Ecuador, en un proceso conocido como corriente ascendente litoral. Esta corriente ascendente es causada por la rotación de la Tierra y por los vientos alisios, que generalmente soplan desde el sureste hacia el norte a lo largo de la costa peruana y hacia el océano Pacífico occidental. En combinación, estos procesos alejan el agua superficial de la costa. El agua profunda, más fría, llega a la superficie para sustituir al agua desplazada.

Con el tiempo, los fuertes vientos que soplan en dirección oeste sobre el océano producen una acumulación de agua superficial calentada por el Sol en la parte occidental del Pacífico ecuatorial, cerca de Australia, Filipinas e Indonesia. Los científicos denominan a esta acumulación de agua “depósito cálido”. Típicamente, el nivel del océano es de unos 60 cm más alto en el Pacífico ecuatorial occidental que en el Pacífico oriental, a lo largo de la costa peruana.

Todos los años, aproximadamente a fines de diciembre, los vientos alisios se debilitan y el proceso de corriente ascendente se hace más lento, lo que produce un calentamiento estacional a lo largo de la costa del centro de Sudamérica. Los pescadores peruanos observaron este fenómeno hace más de un siglo y lo llamaron “El Niño” (en alusión al Niño Jesús) por la proximidad de la Navidad. El calentamiento estacional suele durar unos meses y termina cuando vuelven los vientos y el proceso de corriente ascendente se hace más vigoroso.

Sin embargo, cada cierto número de años, el calentamiento estacional no termina. Los vientos que soplan hacia el oeste a lo largo de la región ecuatorial se debilitan y a veces invierten su sentido soplando hacia el este, con lo que la corriente ascendente litoral se frena drásticamente. Al debilitarse el viento, el agua superficial acumulada en el océano Pacífico occidental vuelve a fluir hacia el este, en un proceso similar al que tiene lugar en una bañera cuando el agua desplazada vuelve hacia su punto de origen. Cuando esto ocurre, el depósito cálido se desplaza típicamente hacia la zona central y oriental del Pacífico. El agua superficial que fluye hacia el este se divide al llegar a la costa de Sudamérica. Parte del agua va hacia el sur, mientras que otra rama se dirige hacia Norteamérica y se desplaza a lo largo de la costa occidental de Estados Unidos.

El aumento de las temperaturas superficiales del agua se ve acompañado por una mayor evaporación del agua cálida. La evaporación lleva a la formación de nubes y la aparición de lluvias, que coinciden con la localización del agua cálida en la superficie del mar. Como resultado de ello, zonas normalmente húmedas como Indonesia, Filipinas y el este de Australia sufren sequía. Por el contrario, zonas normalmente secas como la costa occidental del centro de Sudamérica o las islas Galápagos reciben precipitaciones excesivas.

Los fenómenos de El Niño presentan diferentes intensidades: débil, moderada, fuerte y extraordinaria, siendo estos últimos muy infrecuentes. Un fenómeno débil es aquel en el que la temperatura superficial del mar es de uno o dos grados por encima de la media y cubre la parte oriental del Pacífico ecuatorial. Un fenómeno fuerte se caracteriza por un aumento en la temperatura superficial de tres o cuatro grados y cubre una gran parte del Pacífico ecuatorial. Un fenómeno extraordinario tiene lugar cuando la temperatura superficial del Pacífico ecuatorial aumenta unos cinco grados o más. Una vez que comienza un fenómeno de El Niño suelen pasar entre 12 y 18 meses hasta que las temperaturas superficiales del mar vuelven a sus valores normales.

Los científicos también han averiguado que El Niño es la fase cálida de un ciclo que también incluye una fase fría, llamada “La Niña”, que aparece cuando el agua superficial del Pacífico oriental está anormalmente fría. En las últimas dos décadas ha habido menos interés científico en La Niña porque se han producido menos fenómenos fríos que cálidos. Aunque también hay anomalías climáticas asociadas con La Niña, los investigadores todavía no han dedicado una atención significativa a esa parte del ciclo.

El término de “El Niño” (EN) se empleaba originalmente para describir la llegada local y estacional de agua cálida frente a las costas del centro de Sudamérica. Gradualmente, los científicos empezaron a aplicar el nombre exclusivamente a los fenómenos más duraderos, de menor frecuencia. Sin embargo, hasta finales de la década de 1960, la mayoría de los científicos aún consideraba que El Niño era una perturbación oceánica local.

En 1969, el científico de la atmósfera Jakob Bjerknes, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), presentó la teoría de que la aparición de agua cálida a lo largo de la costa del centro de Sudamérica estaba relacionada con trastornos atmosféricos al otro lado del océano Pacífico. Con ello, Bjerknes fue el primero en sugerir que El Niño era una perturbación climática que abarcaba todo el océano Pacífico, un fenómeno conocido actualmente como la Oscilación Meridional (en inglés Southern Oscillation, cuyas siglas son SO).

La Oscilación Meridional es un movimiento de vaivén en la presión del aire medida en dos zonas representadas por dos puntos situados a ambos lados de la cuenca pacífica: Darwin (Australia) y Tahití. Cuando la presión es baja en una de las zonas, suele ser alta en la otra. La combinación de los dos procesos (EN+SO) produce el ENSO, un fenómeno integrado marítimo y atmosférico que abarca toda la cuenca del Pacífico. Actualmente se cree que un fenómeno ENSO trastorna el tiempo atmosférico en todo el planeta.

A pesar de que El Niño se refería tradicionalmente a un fenómeno local y el ENSO era un acontecimiento que afectaba a toda la cuenca, muchos científicos utilizan ahora ambos términos de forma intercambiable. Por tanto, El Niño se refiere también al fenómeno más amplio.

Los impactos planetarios que produce El Niño son diversos y de gran alcance. Suelen incluir sequía en el sur de África, el noreste de Brasil, Indonesia, el este de Australia, el sur de Filipinas y América Central. Son probables las inundaciones en el norte de Perú, el sur de Ecuador, el sur de Brasil, el norte de Argentina y Uruguay, entre otras zonas. En la India, el monzón —con el que llegan las vitales lluvias— tiende a hacerse irregular, y la producción de alimentos se vuelve menos fiable.

Por ejemplo, los científicos han relacionado El Niño que empezó en 1997 con las condiciones extraordinariamente secas que agostaron las cosechas y provocaron inmensos incendios forestales en Indonesia y Brasil. En Indonesia, los incendios afectaron a más de un millón de hectáreas de selva tropical y produjeron una espesa nube de humo que cubrió gran parte del Sureste asiático durante al menos seis meses. La contaminación del aire debida a los incendios causó decenas de miles de infecciones respiratorias y provocó la cancelación de numerosos vuelos comerciales en la región.

Los científicos especifican tres zonas de Estados Unidos fuertemente afectadas por El Niño. En la costa pacífica del noroeste, el invierno tiende a ser cálido y seco. Esto provoca problemas para los gestores de embalses y pantanos. El invierno del noreste suele ser cálido y húmedo, lo que a menudo resulta positivo. En cuanto a los estados de la costa del golfo de México, suelen verse afectados por un invierno fresco, húmedo y tormentoso. Los científicos también han observado una fuerte reducción del número de huracanes a lo largo de las costas del Atlántico y el golfo de México. Por tanto, El Niño suele tener efectos tanto positivos como negativos sobre Norteamérica.

El impacto de El Niño va mucho más allá de la alteración de los patrones meteorológicos típicos. Los fenómenos de El Niño pueden trastornar ecosistemas y poner en peligro a muchas especies. También pueden contribuir a la difusión de organismos patógenos que suponen una grave amenaza para la salud humana.

Se sabe que la llegada de agua cálida al Pacífico oriental perturba fundamentalmente la cadena trófica marina y pone en peligro a muchas clases de peces, aves y mamíferos. Las temperaturas cálidas obligan a muchas especies marinas —como anchoas, salmones, pulpos o calamares— a migrar en busca de aguas más frías donde obtener alimento. Cuando esto ocurre, las aves y mamíferos marinos que se alimentan de esas especies sufren a menudo pérdidas espectaculares. Durante el fenómeno de El Niño de 1997, por ejemplo, la costa californiana se llenó de miles de cadáveres de osos marinos septentrionales y leones marinos de California que habían sucumbido al hambre. Muchos otros ejemplares, demacrados y debilitados, acudieron a la arena a morir.

El efecto de este trastorno también puede provocar situaciones grotescas. A finales de 1997 se localizaron peces tropicales —como el marlín, el pez espada y otras especies de aguas cálidas— en las aguas generalmente frías de las costas del norte de California, Oregón y Washington. Los pescadores estaban encantados. Sin embargo, las aguas cálidas también atrajeron a la caballa del Pacífico, un pez que actúa como predador de los salmones jóvenes cuando éstos dejan los ríos para entrar en el océano. Aunque no están claros los impactos a largo plazo de esta predación, algunos biólogos expresaron el temor de que las poblaciones de salmón de la costa oeste de Estados Unidos sufrieran caídas drásticas.

En algunas partes del planeta, El Niño también parece fomentar el crecimiento de organismos que transmiten enfermedades del ser humano. Por ejemplo, la humedad excesiva en zonas normalmente secas fomenta la difusión de organismos transmitidos por el agua que provocan enfermedades como la hepatitis, la disentería o el cólera. Además, las tormentas e inundaciones tienden a concentrar agua en charcas estancadas que proporcionan un hábitat idóneo para la reproducción de mosquitos. Los mosquitos pueden transmitir enfermedades como la malaria, la fiebre amarilla o la encefalitis. En Perú, Colombia y la India se registraron brotes de malaria tras El Niño de 1982 y 1983.

No obstante, aunque a El Niño se le achacan numerosas anomalías meteorológicas y climáticas adversas en todo el mundo, sólo unas pocas de ellas pueden relacionarse fiablemente con este fenómeno. Las conexiones entre un fenómeno de El Niño en el océano Pacífico y un fenómeno meteorológico extremo en otro lugar del globo se determinan objetivamente de dos formas. En primer lugar, los científicos pueden observar directamente los mecanismos físicos implicados, como la forma en que las nubes y las precipitaciones siguen el depósito cálido del océano Pacífico. De modo similar, los científicos han observado que los cambios climáticos en Norteamérica inducidos por El Niño son un resultado directo del desplazamiento de la corriente en chorro (una corriente de aire muy rápida que circula a gran altitud en la atmósfera) al cruzar el océano Pacífico anormalmente cálido.

En segundo lugar, cuando los mecanismos físicos se desconocen, como ocurre a menudo en las perturbaciones alejadas de la cuenca pacífica tropical, los científicos recurren a la correlación estadística. Por ejemplo, la conexión entre el fenómeno de El Niño y la sequía en el noreste de Brasil o el sur de África es fundamentalmente estadística. En esos casos, las estadísticas ayudan a establecer la probabilidad de los impactos regionales de El Niño, pero no explican por qué tienen lugar esos impactos. [...]

En la actualidad, los científicos emplean un amplio sistema de barcos, boyas y satélites en el océano Pacífico para ayudar a predecir el impacto y extensión de los fenómenos de El Niño incipientes. La información de este sistema de seguimiento se analiza con ayuda de potentes ordenadores en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) de Estados Unidos, situado en Boulder (Colorado). A continuación, los datos se suministran a los modelos meteorológicos informáticos para generar pronósticos del clima a largo plazo.

Por ejemplo, los investigadores emplean una red de boyas desplegadas a lo largo del océano Pacífico —fondeadas o a la deriva— para controlar la temperatura del agua a diferentes profundidades, la velocidad y dirección del viento, las corrientes oceánicas, la humedad y la temperatura del aire. Esta red, conocida como sistema Océano/Atmósfera Tropical (TAO), es administrada conjuntamente por Francia, Japón, Corea del Sur, Taiwan y Estados Unidos. La información del sistema es transmitida en tiempo real vía satélite a los centros de investigación.

Los científicos también equipan de forma rutinaria “barcos de oportunidad” —generalmente buques comerciales que surcan las aguas del Pacífico— con diversos instrumentos de medición que recogen información en zonas remotas del océano. Esta información se transmite a estaciones situadas en las costas del Pacífico.

Los cambios en el nivel del mar se siguen desde el espacio empleando un satélite llamado Topex-Poseidon, lanzado en 1992 por Estados Unidos y Francia. El satélite envía señales de radar que rebotan en la superficie del océano, lo que permite medir con precisión los cambios en el nivel del mar en toda la cuenca. Típicamente, el agua está más caliente allí donde alcanza un nivel más alto, lo que permite localizar el depósito cálido. Por ello, los cambios en el nivel del mar pueden señalar un cambio en las condiciones normales y un inicio del fenómeno de El Niño. El satélite Topex-Poseidon también controla otros cambios atmosféricos relacionados con El Niño, tales como la temperatura superficial del agua, el ritmo de evaporación, la circulación atmosférica, la cubierta de nubes, los vientos en la superficie del agua o la circulación oceánica.

Los datos recogidos por este sistema se emplean en modelos meteorológicos informáticos para predecir el comportamiento de El Niño. A veces, los modelos producen previsiones precisas. Mediante modelos informáticos, los investigadores pronosticaron con precisión la llegada de los fenómenos de El Niño que empezaron en 1986 y 1991. Sin embargo, también ha habido algunos fallos notables en el pronóstico. Por ejemplo, los científicos no predijeron la inesperada vuelta de El Niño en 1993, tras el fenómeno moderado de 1991 a 1992. Los modelos tampoco predecían la aparición de un Niño extraordinario en 1997.

Entre los factores que limitan la capacidad predictiva de los modelos informáticos está el uso de una física simplificada que no refleja adecuadamente la complejidad de las interacciones atmosféricas y oceánicas, así como la inherente naturaleza caótica y aleatoria de los procesos ambientales. También existen grandes lagunas en la red de observación, y algunos cambios ambientales significativos pueden no ser detectados. La existencia de estas lagunas señala un problema aún mayor: los científicos todavía no comprenden los mecanismos físicos que desencadenan un fenómeno de El Niño. Hasta que se descubran y vigilen cuidadosamente estos mecanismos, es probable que las previsiones a largo plazo impliquen mucha incertidumbre.

La previsión de El Niño no ha sido una tarea fácil, y aún se encuentra en sus fases iniciales. Lo cierto es que los científicos sólo han empezado a considerar El Niño como un fenómeno que afecta a toda la cuenca desde mediados de la década de los setenta, y todavía no han observado todas las formas que puede adoptar. Los fenómenos de El Niño que se han producido en los últimos 20 años han tenido características diferentes. El de 1982 y 1983 sorprendió a todo el mundo porque ocurrió en un momento del año más tardío y fue más intenso de lo pronosticado. El Niño de 1991 y 1992 no desapareció como se preveía, sino que reapareció en 1993, y algunos científicos creen que de hecho se prolongó cinco años, una duración sin precedentes. El fenómeno de 1997 y 1998 comenzó antes, fue mucho más intenso de lo predicho, y el agua del océano se calentó más rápidamente de lo habitual.

En general, los científicos han conseguido reproducir por computadora el limitado número de fenómenos de El Niño anteriores ya conocidos. Sin embargo, su capacidad para predecir acontecimientos futuros con características aún no determinadas sigue siendo un gran reto. Los científicos que estudian El Niño aprenden constantemente mientras trabajan.

A pesar de la incertidumbre sobre el momento en que comenzarán los fenómenos de El Niño, existe una cantidad considerable de información para ayudar a la gente a responder a los impactos conocidos de El Niño una vez que empiezan a producirse. En concreto, cuando los cambios ambientales observados llegan a un cierto punto, los científicos determinan que un fenómeno de El Niño se ha ‘instalado’ y probablemente se prolongará entre 12 y 18 meses. Cuando esto sucede, los responsables de agricultura, pesca, energía y protección civil pueden utilizar la información histórica sobre fenómenos anteriores de El Niño para tomar mejores decisiones. Por ejemplo, en regiones donde es probable una sequía puede fomentarse el escalonamiento de la plantación o el empleo de variedades resistentes a la sequía para que un periodo seco no devaste toda una cosecha.

Esta información puede ser valiosa incluso para regiones en las que no pueden identificarse impactos intensos y fiables de El Niño. Por ejemplo, Kenia cultiva café y té para la exportación. Aunque la influencia de El Niño en el África Oriental sigue sin estar clara, la producción de café de varios competidores como Colombia, Brasil, Indonesia o Etiopía se ve directamente afectada por El Niño. Por tanto, la información sobre la influencia de El Niño en regiones distantes puede ser un bien valioso, según la máxima de que “un hombre prevenido vale por dos”.

Algunos científicos han sugerido que el efecto invernadero —la acumulación de gases como el dióxido de carbono, el metano y el ozono que atrapan el calor del Sol en la atmósfera terrestre— reforzado por las actividades humanas está alterando fundamentalmente El Niño al calentar artificialmente la atmósfera de la Tierra. Estos científicos señalan que, hasta hace poco, los fenómenos de El Niño llegaban con una frecuencia de dos a siete años y eran generalmente suaves. Sin embargo, en el transcurso de 15 años se han producido dos fenómenos extraordinarios de El Niño. Además, entre 1990 y 1995 se produjeron tres fenómenos de El Niño seguidos. Algunos expertos afirman que, tomados en conjunto, esos tres fenómenos constituyeron el Niño más largo en 2.000 años. Otros científicos, sin embargo, no están de acuerdo en que la historia reciente de El Niño demuestre el calentamiento planetario. Para ellos, constituye probablemente el reflejo de fluctuaciones aleatorias en el ciclo natural.

En noviembre de 1991, el Programa de Estrategias de Respuesta e Impactos del Clima Planetario (WCIRP), creado por el Programa Medioambiental de Naciones Unidas (UNEP), patrocinó lo que tal vez fuese la primera reunión de trabajo sobre la relación entre El Niño y el calentamiento planetario, en un intento de diferenciar la especulación y la ciencia. Los participantes en la reunión concluyeron que una tendencia hacia temperaturas planetarias medias más elevadas podría hacer que los futuros fenómenos de El Niño fueran más intensos. Sin embargo, también subrayaron que El Niño ha aparecido con bastante constancia a lo largo de un periodo de 5.000 años, tanto durante periodos cálidos como fríos, lo que sugiere que es improbable que cambie la frecuencia de esos fenómenos. [...]

A diferencia de la investigación sobre el calentamiento planetario, que ha dividido a la comunidad científica, existe un amplio consenso acerca de la investigación sobre El Niño: es necesario mejorar las previsiones. Pero, mientras los investigadores amplían sus conocimientos en torno este asunto, debemos aprender a utilizar mejor la información que ya tenemos.

Parece que esto ya ha empezado a ocurrir. Cada vez son más los que prestan atención a El Niño y a las predicciones de este fenómeno. Algunos grupos comienzan a tomar medidas preventivas para enfrentarse a sus impactos. Por ejemplo, en Ecuador ha habido programas de vacunación que intentan inmunizar a las personas contra enfermedades transmitidas por el agua que podrían surgir en caso de inundaciones. En numerosas regiones se están limpiando el alcantarillado y la infraestructura de drenaje para que el agua pueda fluir más libremente. Se están construyendo diques a lo largo de zonas costeras vulnerables, se están desarrollando planes de alimentos de emergencia, y así sucesivamente. La gente está escuchando y se está preparando. Confiemos en que, cuando aparezca el próximo El Niño a principios de siglo, los gobiernos nacionales y locales dispongan de la información necesaria para garantizar una preparación eficiente y activa.

Michael H. Glantz es investigador superior del Grupo de Impactos sobre el Medio Ambiente y la Sociedad, un programa del Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas (NCAS) de Estados Unidos. Es autor del libro Currents of Change: El Nino's Impact on Climate and Society (‘Corrientes de cambio: el impacto de El Niño sobre el clima y la sociedad’).