La entropía de los vaivenes climáticos ✛

En un columpio uno puede sentarse y balancearse, o simplemente dejarse llevar de un lado a otro. El océano Pacífico hace ambas cosas. Cada pocos años, el agua cálida frente a las costas de Perú da paso a agua fría, y las precipitaciones, los vientos y ecosistemas enteros en medio planeta se reconfiguran. Estos cambios se conocen como El Niño y La Niña, y juntos forman el ENOS, los vaivenes climáticos de la Tierra.

Durante mucho tiempo, los climatólogos siguieron estos vaivenes con un solo número: la diferencia de presión atmosférica entre la isla de Tahití y la ciudad australiana de Darwin. Si la presión en Darwin aumenta y en Tahití disminuye, el índice se vuelve negativo y se instala El Niño. Si ocurre lo contrario, La Niña. Este índice, el SOI, se registra diariamente desde 1991 hasta 2023, acumulando 11744 valores. El autor del nuevo trabajo no se preguntó «cuándo se moverá el columpio», sino «qué tan inusual es el propio vuelo de un lado al otro».

Para calcular la entropía de la transición, el autor extrajo de los valores diarios del SOI un fondo lento: el ciclo anual, las oscilaciones de Madden-Julian y otros cinco ritmos. El residuo lo describió como un camino aleatorio en el que la fuerza de los empujones aleatorios depende del estado actual, como las ráfagas de viento mecen más fuerte un columpio que ya está en movimiento. Luego, para cada una de las 11 transiciones entre fases, comparó la probabilidad del camino directo con la del camino inverso. Si el camino directo es mucho más probable que el inverso, la entropía aumenta considerablemente y la transición puede considerarse extrema.

Resultó que casi todas las transiciones son comunes. Solo una, desde la fuerte La Niña de 1999–2000 hasta el El Niño moderado de 2002–2003, se desvió de la media en cuatro desviaciones estándar. Es como si el columpio de repente describiera un lazo, pero incluso ese lazo cabe dentro de las reglas del juego: todas las transiciones satisfacen la versión probabilística de la segunda ley de la termodinámica. En otras palabras, los vaivenes climáticos no chirrían.

Antes no estaba claro si era posible aplicar los teoremas de fluctuación a los índices climáticos, ni si las transiciones del ENOS son eventos extremos. Ahora se sabe que casi todas son estadísticamente comunes, y solo una se acerca al umbral. El método puede extenderse a indicadores multidimensionales: temperatura superficial del océano, radiación saliente, precipitaciones. Entonces el análisis entrópico dejaría de depender de un solo número y mostraría qué componentes del sistema realmente portan información sobre la transición de fase. Por ahora, el columpio se mece sin chirridos, y eso ya es noticia.