[resumen.cl] Una guerra nuclear, incluso a pequeña escala, se presenta como una profunda amenaza para el ambiente global y la especie humana. Simulaciones han ilustrado algunas de las terribles consecuencias de una hipotética guerra con 100 explosiones nucleares pequeñas sobre modernos centros urbanos. Los efectos iniciales serían la intensa energía de la explosión, la rápida radiación liberada, la lluvia radioactiva y el humo sofocante. Los efectos secundarios incluyen un enfriamiento global, una pérdida de ozono sin precedentes incluso en el periodo Antropoceno, un decrecimiento de las precipitaciones a nivel mundial, contaminación del agua y  los alimentos, e incremento de las tasas de cáncer. Los efectos terciarios son una decrecimiento en el rendimiento de los cultivos agrícolas, una reducción de la productividad primaria global, extinciones de especies, colapso de ecosistemas y hambrunas. Mientras la probabilidad de un conflicto crece con la sofisticación de las herramientas del complejo militar industrial global, la necesidad de oponerse no solamente al uso de armas nucleares sino a la guerra como herramienta imperialista de sometimiento de pueblos naciones y Estados, se vuelve fundamental para la propia sobrevivencia de las sociedades humanas.

Desde el final de la Segunda Guerra Mundial, con el desarrollo del armamento nuclear de fisión de uranio o plutonio y de fusión de hidrógeno, un selecto grupo de líderes políticos y militares tienen la capacidad de matar de forma rápida a la mayor parte de la población humana en el planeta. Aunque hasta ahora no se tenga claridad si este conflicto podría o no aniquilar a la especie humana, se tiene absoluta certeza de que si causaría efectos catastróficos en la biosfera. Junto a esto, se sabe que no es necesario llegar al nivel de destrucción mutua asegurada (MAD, por sus siglas en inglés) de la guerra fría para desencadenar el Apocalipsis. Actualmente, se tiene certeza que una guerra nuclear que use mucho menos del 1% de los actuales arsenales globales podría generar un cambio ambiental catastrófico causando una crisis alimentaria que empuje a la hambruna a 2.000 millones de personas.

Prueba termonuclear Redwing Apache (1,9 Mt) en el atolón de Enewetak en 1954. Wikimedia Commons.

En la década de 1980, estudios acerca de las consecuencias de un conflicto atómico advirtieron sobre las terribles consecuencias de un invierno nuclear, describiéndolo como un apocalíptico "crepúsculo al atardecer" en alusión al drástico cambio en la dinámica de la atmósfera terrestre que observaría la población mundial.

Desde 2007, nuevas investigaciones han revisado las consecuencias atmosféricas de un conflicto nuclear con modelamientos climáticos más actualizados, confirmado la severidad de los impactos climáticos que habían sido descritos con modelos climáticos más simples o con simulaciones de baja resolución atmosférica y modelos de circulación general en la década de 1980.

La «Bomba del zar», detonada por la URSS en Nueva Zembla el 30 de octubre de 1961. Con una potencia cercana a los 50 Mt (equivalentes a 50 millones de toneladas de TNT) es la mayor detonación nuclear registrada en la historia. Wikimedia Commons.

Actualmente, se sabe que incluso ojivas relativamente pequeñas, como las de una potencia de 15 kilotones (equivalentes a 15.000 toneladas de TNT) explotando sobre modernas megaciudades podrían generar tormentas de fuego que arderían por meses, consumiendo edificios, vegetación, caminos, depósitos de combustible y otras infraestructuras, liberando varias veces más energía que la de la potencia de la ojiva en sí.

Lanzamiento de un misil balístico intercontinental Minuteman III desde la base aérea Vanderberg en California, Estados Unidos en agosto de 2017. Foto: usatoday.com

Un estudio de 2007, estimó el daño potencial del humo en una variedad de escenarios, y encontraron que el material particulado inicialmente se elevaría hacia la tropósfera superior mediante un proceso denominado pyroconvección, donde partículas y aerosoles en la atmósfera son impulsados hacia la alta atmósfera por el aire ascendente de los propios incendios.

Misil balístico Agni II de la India durante una parada militar en 2004. Wikimedia Commons.

En 2007, un estudio examinó los impactos climáticos del material particulado generado en un hipotético conflicto nuclear regional simulado en los subtrópicos en donde India y Pakistán se atacaron con 50 ojivas atómicas cada uno, de una potencia de 15 kilotones, creando sendas tormentas de fuego urbanas, donde varios millones de toneladas de material particulado se inyectaron en la estratósfera y se diseminaron globalmente.

Las consecuencias globales de un conflicto nuclear a escala regional

En 2014, un estudio alertó de un enfriamiento global multidecadal y una pérdida de ozono sin precedentes, como consecuencia de un hipotético conflicto nuclear regional de similares características entra India y Pakistán. El estudio incluyó modelamientos de la química atmosférica, dinámica oceánica, y componentes interactivos de hielo marino y terrestre.

En un hipotético conflicto, el calor de las propias explosiones, así como las tormentas de fuego y la radiación podrían matar a millones de personas de forma directa durante los primeros minutos de los ataques. Posteriormente, las explosiones podrían inyectar varias millones de toneladas de material particulado a la estratósfera, desde donde podría diseminarse por todo el mundo. Los centros urbanos expuestos a la lluvia radioactiva de larga vida podrían ser abandonadas indefinidamente, con severas implicancias nacionales e internacionales.

Representación del invierno nuclear. Foto: relativelyinteresting.com

Este material particulado de tamaño menor a 10 micrones generaría una sostenida baja en las temperaturas globales y un intenso calentamiento en la estratósfera. Usando modelos climáticos actualizados, los investigadores concluyeron que primero, el material particulado absorbe la luz solar, calienta el aire, y se autoimpulsa hacia la estratósfera superior en el proceso denominado pyroconvección. Segundo, el material particulado se esparciría globalmente absorbiendo la luz solar, calentando la estratósfera y enfriando la superficie. Esto tiene el efecto de reducir la fuerza de la circulación estratosférica e incrementar el tiempo de vida del material particulado en la estratósfera. Tercero, la reducción de la temperatura superficial enfriaría los primeros 100 metros del océano en cerca de 0,5 a 1 kelvin por 12 años, y expandiría el hielo oceánico y continental. La inercia del enfriamiento superficial, junto al aumento del albedo, causarían que las temperaturas se mantengan bajo el rango de control por más de 26 años después del evento nuclear.

El material particulado podría disminuir los niveles de radiación que llegan a la Tierra en torno a un 8%, una cifra suficiente para una caída en la temperatura promedio de 2,5 a 6 °C a lo largo de América del Norte, Europa y gran parte de Asia.

Figura. Secuencia de lanzamiento de ojivas nucleares de reentrada múltiple en la atmósfera de un misil balístico intercontinental Minuteman III del arsenal de Estados Unidos. 1. El misil despega de su silo expulsando su primer periodo de lanzamiento (a) 2. Cerca de 20 segundos del primer despegue, la primera plataforma se desprende y se separa de la segunda plataforma. 3. 120 segundos después del despegue, la tercera plataforma (C) se enciende y se separa de la segunda plataforma. 4) 180 segundos después del despegue, la tercera plataforma se termina de empujar y el vehículo de Post-Boost (D) se separa del cohete. 5) El vehículo de Post Boost se automaniobra y se prepara para reentrar en la atmósfera. 6) Los vehículos de reentrada múltiple (RVs) y los señuelos son desplegados. 7. Los vehículos de reentrada múltiple (RVs) entran en la atmósfera a velocidad hipersónica. 8. Las ojivas nucleares detonan en el aire sobre el objetivo o en contacto con el suelo. Wikimedia Commons

Además de este denominado «invierno nuclear», los modelos climáticos predicen que las lluvias podrían ser reducidas debido a la pérdida de energía de los sistemas climáticos. El Monsón asiático podría ser afectado y con ello dos billones de personas podrían padecer pérdidas de agua tan altas como de un 80%. En la cuenca amazónica, el suroeste de Estados Unidos, y el oeste de Australia, la escasez podría ser mayor. El descenso global de las temperaturas podría generar heladas capaces de reducir el crecimiento de los cultivos agrícolas en latitudes medias. Esto combinado a la disminución de las precipitaciones, el incremento en la incidencia de los rayos UV, podrían disminuir drásticamente los rendimientos agrícolas globales.

El promedio global de temperaturas se incrementaría en la estratósfera en más de 70k y persistiría sobre 30k por 5 años, recuperándose recién después de más de 2 décadas. Este incremento de temperatura produciría una pérdida de ozono global a una escala nunca antes observada. Los resultados de este incremento en la radiación UV en la superficie podrían dañar directamente la salud humana, dañar los cultivos agrícolas, así como ecosistemas continentales y marinos.

El calentamiento anormal en la estratósfera, afectaría la química del nitrógeno, destruyendo gran parte de la capa de ozono. Los resultados muestran pérdidas de ozono de entre un 20 y un 50% sobre áreas densamente pobladas, niveles sin precedentes en la historia humana, que podrían acompañar las temperaturas más bajas en los últimos 1.000 años. Resultados muestran aumentos de los índices de UV de entre un 30 a un 80% sobre latitudes medias, con un amplio daño a la salud humana, la agricultura, y los ecosistemas acuáticos y terrestres. Las heladas podrían reducir las temporadas de crecimiento de cultivos entre 10 a 40 días por año durante 5 años. Las temperaturas superficiales podrían reducirse por más de 25 años debido a la inercia termal y los efectos del albedo en el océano y la expansión del hielo ártico.

Reducción de la luz solar en la superficie.

Según indica el estudio, las 3,6 toneladas de material particulado que alcanzarían la atmósfera media y se esparcirían globalmente absorberían la radiación solar entrante, reduciendo el flujo neto solar a la superficie en 12W/m2 inicialmente en cerca de un 8% (Ver figura)

Figura. Cambios ambientales globales son determinados para: a) la masa de material particulado (Tg) b) la anomalía de onda corta en el flujo neto hacia la superficie (W m-2) c) la anomalía de la temperatura en la superficie (K) y D) las anomalías en las precipitaciones (mm/día). El tiempo cero corresponde a la fecha de inyección de material particulado, también llamado hollín o black carbon. Fuente: Mills et al., 2014

Los resultados señalan que el descenso en la temperatura superficial es de 1,1 grados kelvin durante el primer año. Las temperaturas continúan decreciendo por 5 años, sin embargo, alcanzando un máximo enfriamiento de 1,6 kelvin en el año 5,2 2-5 años según los modelos.

Las temperaturas promedio globales permanecerían entre 0,25-0,50 kelvin más bajas que en promedio actual a los 20 y 23 años del evento nuclear de inyección de material particulado a la atmósfera.

Pérdida de ozono estratosférico

El material particulado no solamente enfría la superficie sino que calentaría severamente la atmósfera media. Una investigación de 2008 calcula un incremento inicial de la temperatura promedio en un exceso de 80 kelvin cerca de la estratopausa (50-60 km).

Se calculó una masiva pérdida de ozono como consecuencia de estas temperaturas extremas estratosféricas. Los resultados del estudio calcularon una pérdida del promedio de la columna de ozono de un 20-25% la que se mantiene persistente desde el segundo hasta el quinto año después de la guerra nuclear, y una recuperación de un 8% de la pérdida de la columna al final de 10 años. Durante los primeros 5 años, el ozono permanecería reducido en un 30%-40% para latitudes medias y en un 50% a 60% para latitudes altas en el hemisferio norte.

Cambios en la radiación UV en la superficie

En el estudio se utilizó un modelo de para calcular los impactos de la masiva pérdida de ozono en los flujos de radiación ultravioleta nociva alcanzando la superficie terrestre.

El índice internacional ultravioleta (UVI) en su máximo de verano para junio en el hemisferio norte y diciembre en el hemisferio sur. Cabe mencionar que la Organización Mundial de la Salud recomienda que medidas de protección a la luz solar sean tomadas por sobre valores superiores a 3 UVI, caracterizando los valores de 8-10 como «muy altos» Los valores superiores a 11 son considerados «extremos».

Índice UV en junio (izquierda) y diciembre (derecha) son mostrados para el control (a,b), el experimento (c,d) y el experimento menos el control (e,f). Los valores están calculados al año 3 posterior al evento nuclear. Fuente: Mills et al., 2014

El estudio calculó incrementos en el UVI de 3 a 6 para latitudes medias en el verano, alcanzando valores máximos fuera de la escala, de hasta 12 y 21 sobre regiones densamente pobladas en América del Norte y el sur de Europa en junio. Incrementos similares fueron proyectados para Australia, Nueva Zelanda, el sur de África y América del Sur durante el mes de diciembre.

Un estudio anterior, también había calculado pérdidas dramáticas similares en la radiación UV debido a la pérdida de ozono.

Los efectos generales en las plantas terrestres incluyen la reducción del peso y área foliar, mientras que el UV puede dañar el ADN de los cultivos de maíz. Otras investigaciones han calculado el daño en ecosistemas acuáticos, estimado que una disminución de 16% del ozono podría reducir el fitoplancton en torno a un 5%, resultando en una pérdida de al menos 7 millones de toneladas anuales de la cosecha de peces. También se reporta que los elevados niveles de UV pueden dañar las etapas juveniles de peces, crustáceos, anfibios y otros animales.

La respuesta de los océanos y los hielos al evento nuclear.

La extensión del hielo se expandiría significativamente durante los primeros 10 años en la Antártica, posterior al evento nuclear. Ambos hemisferios experimentarían un comienzo anterior de la formación del hielo para el otoño.

En el Ártico, la extensión del hielo se incrementaría en un 10 a 25% en los años 4 y 7 después del evento nuclear. Entre los años 7 y 15 después del evento, la extensión del hielo marino antártico mantendría un incremento de 20-75%, permaneciendo entre un 5 y un 10% mayor a través de los años 20 a 26 después del evento.

Figura. Cambios en la extensión del hielo (%) para el experimento. Hielo marino es definido como el área marina cuya fracción del hielo es mayor al 15%. La línea roja muestra la anomalía promedio normal para el hemisferio sur. La línea azul muestra lo mismo para el hemisferio norte. Fuente: Mills et al., 2014

Esta gran expansión del hielo marino no solo afectará la transferencia de energía entre la atmósfera y los océanos, sino también aumentará el albedo planetario, contribuyendo al enfriamiento de la superficie por la mayor proporción de energía reflejada al espacio.

El estudio también reporta que la capa superior del océano experimentaría un prolongado enfriamiento que penetraría cientos de metros de profundidad. Las respuesta de la temperatura a 1.000 metros de profundidad aún continuaría baja pasados 26 años del evento nuclear.

Evolución temporal de la anomalía de la temperatura promedio oceánica a varias profundidades durante 26 años después del evento nuclear. Fuente: Mills et al., 2014

Efectos en la vegetación y la agricultura

Los severos incrementos en la radiación ultravioleta ocurrirían en conjunto con las temperaturas más frías en los últimos 1.000 años, lo que podría causar heladas letales que afecten tierras cultivables en todo el mundo. El promedio de las temperaturas superficiales globales podría bajar en 1,5 kelvin. Se proyecta que los inviernos en África del sur y Sudamérica podrían ser 2,5 kelvin más fríos en promedio por 5 años, comparados al control.

Mientras tanto, las precipitaciones decrecen globalmente en 0,18 mm/día desde el primer año después del conflicto. Este 6% de pérdida en el promedio global persiste por 5 años. Al final de una década, los cálculos en precipitaciones globales continúan con una reducción de un 4,5 % y más de cinco veces la reducción calculada por otros modelos. Luego de 26 años, el promedio global de temperaturas y precipitaciones se mantienen levemente bajo el promedio del ensamble de control.

Similarmente, reducciones en las lluvias podrían ocurrir en la región amazónica de Sudamérica y el sur de África. El suroeste de Norteamérica y el oeste de Australia podrían volverse entre un 20 y un 60% más secos.

Los resultados muestran que la longitud de la temporada de cosechas sería reducida en más de 40 días en las zonas agrícolas globales durante al menos 5 años después del evento nuclear.

Se reportaron potenciales impactos mayores en Rusia, el norte de África, el Medio Oriente y los Himalayas que en estudios previos, y algunos efectos levemente más suaves para el medio oeste norteamericano y Sudamérica.

El estudio calculó grandes pérdidas de carbono desde la vegetación, lo que equivale a un incremento en el CO2 atmosférico de cerca de 5 ppmv. Además se reporta un significativo incremento en la pérdida de carbono por incendios forestales en la cuenca amazónica sobre los primeros 8 años después del evento.

Heladas letales para los cultivos. Foto: ucanr.edu

Este desastre ambiental podría afectar severamente la producción global de alimentos. Según un estudio la producción de maíz en Estados Unidos podría declinar hasta en 12% promedio durante diez años en respuesta a una hipotética guerra nuclear regional.

Otro estudio investigó los potenciales impactos en la producción agrícola de China, el mayor productor de granos del mundo. En el primer año después de una guerra nuclear regional, un ambiente más frío, seco y oscuro podría reducir la producción anual de arroz en 30 millones de toneladas (29%), la producción de maíz en 36 millones de toneladas (20%) y la producción de trigo en 23 millones de toneladas (53%). Con diferentes manejos agrícolas, la simulación arroja que la producción nacional se reduciría en un 16 a 26% para el arroz, un 9 a 20% para el maíz, y un 32 a 43% para trigo durante 5 años después del evento nuclear.

Los efectos combinados de los niveles de UV en ecosistemas terrestres, en tierras agrícolas y ecosistemas marinos podrían presionar significativamente el suministro global de alimentos. Esta pérdida de ozono que podría persistir por una década podría impactar las pesquerías globales afectando el suministro global de proteínas.

Debido a la las reservas globales totales de cereales alcanzan menos de 100 días de consumo, estos efectos combinados analizados anteriormente podrían empujar a 2.000 millones de personas a la hambruna.

De esta forma, una guerra nuclear se presenta como una profunda amenaza para el ambiente global, correspondiente a un cambio climático acelerado y cuyas interacciones con otros trastornos climáticos del Antropoceno permanecen inciertas. Por lo tanto, la eliminación de las armas nucleares es una respuesta inicial aunque incompleta para la escala de la amenaza.

Los investigadores de los estudios citados señalan que con la difusión de sus resultados buscan generar conciencia sobre los terribles efectos del impacto de tan solo 100 pequeñas armas nucleares, para motivar la eliminación de las más de 17.000 cabezas nucleares existentes hoy.

La necesidad de la eliminación de las armas nucleares y la guerra imperialista.

Actualmente, son 10 países los que poseen arsenales nucleares. Cinco son considerados "estados nuclearmente armados" Miembros del Tratado de No Proliferación Nuclear: Estados Unidos de América, Rusia (la antigua URSS), el Reino Unido de Gran Bretaña e Irlanda del Norte, la República Francesa y la República Popular de China. Otros tres países que no son firmantes del tratado poseen armas nucleares: India, Pakistán y Corea del Norte. Existen indicios que Israel posee un arsenal cercano a las 200 ojivas.

Pruebas del vehículo de reentrada múltiple del misil Peacekeeper LGM-118A del arsenal de Estados Unidos. Cada línea indica el decenso de una ojiva de una potencia comparable a 25 bombas como la de Hiroshima. Wikimedia Commons

Este mes de octubre, la Campaña Internacional para Abolir las Armas Nucleares (ICAN, por sus siglas en inglés) recibió el Premio Nobel de la Paz 2017. La organización hizo énfasis en la prohibición de las armas, debido al "inaceptable sufrimiento humano" para el que son fabricadas y recordó que otro tipo de armamento mucho menos destructivo, tales como las minas antipersonales, las bombas de racimo, así como las armas químicas y biológicas ya han sido prohibidas por distintos tratados.

Cuatro ojivas B61: principal arma del arsenal termonuclear de Estados Unidos

Un estudio realizado por investigadores de Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Louisiana y del Centro de Conflictos y Desarrollo de la Universidad A&M de Texas, postulan la necesidad de la abolición de la guerra como un objetivo fundamental de las políticas ambientales. El articulo recalca de los ambientalistas estudiantiles que abogan por la sostenibilidad ambiental deberían también demandar la eliminación de la guerra.

Misil balístico intercontinental ruso Topol M montado en vehículo de transporte. Foto: rt.com

El artículo señala si la especie humana continúa con el mantenimiento y desarrollo de armas nucleares y la carrera armamentista convencional, es altamente probable que un conflicto nuclear ocurra en algún punto del futuro.

Submarino nuclear clase Ohio de Estados Unidos, capaz de permanecer indetectado prolongadamente y disparar varias decenas de misiles nucleares intercontinentales SLBM. Foto: japantimes.com

Los investigadores concluyen que la eliminación únicamente de las armas nucleares como estrategia no es suficiente mientras la guerra se mantenga como una forma de dirimir conflictos. Mientras esto exista, la probabilidad de que las naciones desarrollen armas más poderosas aumenta. Debido a esto argumentan que la eliminación únicamente de las armas nucleares no es una estrategia estable a largo plazo. Una estrategia más segura es la eliminación de la guerra en la manera de dirimir conflictos internacionales. Las personas concentradas en la sustentabilidad ambiental deberían trabajar en la abolición de la guerra.

Bombardero estratégico B1 Lancer y cazabombarderos F-16 de la Fuerza Aérea de Estados Unidos en ejercicios militares conjuntos con Corea del Sur en las cercanías de la frontera con Corea del Norte. Foto: japantimes.com

En distintos lugares del hemisferio norte podría estallar un conflicto nuclear con la ya refutada excusa de limitaciones ambientales a escala regional. Tanto India como Pakistán en la región de Cachemira; la India con China en la zona de Doklam; en Europa del Este con ejercicios y aumento de tensiones que podrían confrontar a Rusia contra Estados Unidos y la OTAN; además de las crecientes hostilidades y ejercicios realizados por Estados Unidos en la península de Corea, junto a pruebas nucleares y balísticas norcoreanas contra la presencia estadounidense, podrían desencadenar la catástrofe. La necesidad de que los pueblos abandonen el camino genocida y suicida de autoridades políticas e intereses capitalistas es urgente para asegurar la sobrevivencia de las sociedades humanas en la ya degradada biosfera.