Is our climate headed for a mathematical tipping point? - Victor J. Donnay

¿Se dirige nuestro clima hacia el caos matemático? - Victor J. Donnay

Traductor: Lidia Cámara de la Fuente Revisor: Elisabeth Buffard

For most of us, two degrees Celsius is a tiny difference in temperature,

Para la mayoría dos grados centígrados es una mínima diferencia de temperatura,

not even enough to make you crack a window.

ni siquiera suficiente para romper una ventana.

But scientists have warned that as CO2 levels in the atmosphere rise,

Pero los científicos advierten que si el nivel de CO² en la atmósfera aumenta,

an increase in the Earth's temperature by even this amount

la temperatura de la Tierra aumentará

can lead to catastrophic effects all over the world.

lo que puede acarrear consecuencias catastróficas en todo el mundo.

How can such a small measurable change in one factor

¿Cómo un cambio tan pequeño de un factor

lead to massive and unpredictable changes in other factors?

lleva a cambios enormes e impredecibles en otros factores?

The answer lies in the concept of a mathematical tipping point,

La respuesta está en el concepto de punto de inflexión matemático,

which we can understand through the familiar game of billiards.

que se entiende mediante el juego de billar familiar.

The basic rule of billiard motion is

La regla básica de movimiento del billar es

that a ball will go straight until it hits a wall,

que una bola irá recta hasta que choque con una pared,

then bounce off at an angle equal to its incoming angle.

entonces rebota en un ángulo igual a su ángulo entrante.

For simplicity's sake, we'll assume that there is no friction,

Para hacerlo más simple, imaginemos que no hay roce,

so balls can keep moving indefinitely.

así que las bolas seguirán moviéndose indefinidamente.

And to simplify the situation further,

Y para simplificar aún más la situación,

let's look at what happens with only one ball on a perfectly circular table.

veamos qué ocurre con una sola bola en una mesa circular perfecta.

As the ball is struck and begins to move according to the rules,

Como la bola se golpeó y empezó a moverse de acuerdo a las normas,

it follows a neat star-shaped pattern.

sigue un patrón de estrella claro.

If we start the ball at different locations,

Si comenzamos con la bola en diferentes sitios,

or strike it at different angles, some details of the pattern change,

o golpeándola en diferentes ángulos, algunos detalles del patrón cambiarán,

but its overall form remains the same.

pero su forma general seguirá igual.

With a few test runs, and some basic mathematical modeling,

Con unos pocos test y algunos modelos matemáticos básicos,

we can even predict a ball's path before it starts moving,

podemos incluso predecir el camino de la bola antes de que empiece a moverse,

simply based on its starting conditions.

simplemente sobre la base de sus condiciones de partida.

But what would happen if we made a minor change

Pero, ¿qué pasaría si hiciéramos un cambio menor

in the table's shape by pulling it apart a bit,

en la forma de la tabla desmontándola un poco,

and inserting two small straight edges along the top and bottom?

e insertando dos bordes pequeños en la parte superior e inferior?

We can see that as the ball bounces off the flat sides,

Podemos ver que a medida que la bola rebota en los lados rectos,

it begins to move all over the table.

empieza a moverse por toda la mesa.

The ball is still obeying the same rules of billiard motion,

La bola sigue obedeciendo a las mismas reglas que el movimiento de billar,

but the resulting movement no longer follows any recognizable pattern.

pero el movimiento resultante no sigue ningún patrón reconocible.

With only a small change to the constraints

Con solo un pequeño cambio en los frenos

under which the system operates,

bajo los cuales opera el sistema,

we have shifted the billiard motion

hemos cambiado el movimiento de billar

from behaving in a stable and predictable fashion,

de comportarse de una forma estable y manera predecible,

to fluctuating wildly,

a moverse incontroladamente,

thus creating what mathematicians call chaotic motion.

creando así lo que los matemáticos llaman un movimiento caótico.

Inserting the straight edges into the table acts as a tipping point,

Insertando los bordes rectos en la mesa actúan como un un punto de inflexión,

switching the systems behavior from one type of behavior (regular),

cambiando el comportamiento de los sistemas de un comportamiento (normal),

to another type of behavior (chaotic).

a otro tipo de comportamiento (caótico).

So what implications does this simple example have for the much more complicated

Así ¿qué implicaciones tiene este sencillo ejemplo

reality of the Earth's climate?

para la mucho más complicada realidad del clima de la Tierra?

We can think of the shape of the table as being analogous to the CO2 level

Podemos pensar en la forma de la mesa análogamente al nivel de CO²

and Earth's average temperature:

y a la temperatura media de la Tierra.

Constraints that impact the system's performance

Así, las restricciones afectan a la el rendimiento del sistema

in the form of the ball's motion or the climate's behavior.

en forma de movimiento de la pelota o el comportamiento del clima.

During the past 10,000 years,

Durante los últimos 10.000 años,

the fairly constant CO2 atmospheric concentration of

la concentración bastante constante de CO² atmosférico,

270 parts per million kept the climate within a self-stabilizing pattern,

270 partes por millón, mantienen el clima dentro de un patrón de autoestabilización,

fairly regular and hospitable to human life.

bastante regular y favorable para la vida humana.

But with CO2 levels now at 400 parts per million,

Pero con los niveles de CO² ahora de 400 partes por millón,

and predicted to rise to between 500 and 800 parts per million

cuyo aumento se pronostican de entre 500 a 800 partes por millón

over the coming century, we may reach a tipping point where

en el próximo siglo, podemos llegar a un punto de inflexión donde

even a small additional change in the global average temperature

incluso un pequeño cambio adicional en la temperatura media mundial

would have the same effect as changing the shape of the table,

tendría el mismo efecto que al cambiar la forma de la mesa,

leading to a dangerous shift in the climate's behavior,

llevando a un cambio peligroso en el el comportamiento del clima,

with more extreme and intense weather events,

con fenómenos meteorológicos más extremos e intensos,

less predictability, and most importantly, less hospitably to human life.

menos previsibilidad, y lo más importante, menos afable para la vida humana.

The hypothetical models that mathematicians study in detail

Los modelos hipotéticos que los matemáticos estudian en detalle

may not always look like actual situations,

no siempre puede parecer situaciones reales,

but they can provide a framework and a way of thinking

pero pueden proporcionar un marco y una forma de pensar

that can be applied to help understand the more complex problems of the real world.

aplicables para ayudar a entender los problemas más complejos del mundo real.

In this case, understanding how slight changes

En este caso, comprender cómo los cambios sutiles

in the constraints impacting a system can have massive impacts

en las restricciones que afectan a un sistema puede tener impactos masivos

gives us a greater appreciation for predicting the dangers

nos da una mejor idea para predecir el peligro

that we cannot immediately percieve with our own senses.

que no podemos percibir inmediatamente con nuestros propios sentidos.

Because once the results do become visible, it may already be too late.

Porque una vez que los resultados se hacen visibles, puede que ya sea demasiado tarde.