Controversia Científica: _{Desarrollo y resolución de controversias}

¿Qué es la controversia científica?

Los científicos pueden estar en desacuerdo en muchas cosas, de lo mundano (como cual es el mejor tipo de instrumento analítico para utilizar) hasta lo profundo (si es o no la teoría de cuerdas una representación exacta de la realidad). Sin embargo, dos científicos en desacuerdo acerca de la teoría de cuerdas (o hasta la interpretación de datos) no cuenta como una controversia. Una verdadera controversia científica involucra un debate sustentado dentro de la gran comunidad científica (McMullin, 1987). En otras palabras, un numero significante de personas deben con el tiempo llevar a cabo activamente investigaciones que tocan la controversia. Sin importar cual sea el contenido del desacuerdo, los científicos involucrados comparten conocimiento fundamental y están de acuerdo de que el tema vale la pena ser tratado y que varios argumentos son legítimos.

Lo que hace los argumentos legítimos es que son basados en datos. No es suficiente para que un científico simplemente diga, "No estoy de acuerdo con usted." En vez de eso, deben conducir la investigación para reunir suficiente evidencia para apoyar sus reclamos. Un argumento debe explicar la mayoría de los datos disponibles - no solo los datos recolectados para apoyar un solo lado. Esto no es necesariamente el caso en controversias públicas como la perforación de pozos petroleros, en donde un grupo o individuos pueden decidir que algunos datos son mas importantes que otros datos - el numero de aves que murieron o el impacto económico de la perforación o el porcentaje de importación de petróleo. En una controversia científica, todos los datos deben ser explicados o tomados en cuenta.

Aunque muchas veces las controversias son discutidas en situaciones informales (la misma manera en que usted pueda discutir un tema de controversia con sus amigos), el debate verdadero es llevado a cabo en reuniones de investigación y por medio de la publicación de artículos (ver nuestro módulo Artículos de Revistas Científicas). Es solo mediante este proceso que el debate se convierte en parte de la literatura científica (ver nuestro módulo Utilizando la Lectura Científica) y ayuda a la ciencia a progresar. No existe ningún cuerpo autoritativo en la ciencia que decide cual es la respuesta correcta en una controversia, tampoco requiere un consenso completo entre todos los científicos. La resolución a una controversia viene cuando un argumento es ampliamente aceptado y otros argumentos son desvanecidos. A menudo, la evidencia a favor de un lado de la controversia es tan abrumadora que las personas simplemente dejan de discutir acerca de ello. Usualmente, eso sucede cuando múltiples lineas de evidencia que vienen de múltiples métodos de investigación se convergen.

Las controversias regularmente siguen en curso en todo campo de la ciencia. Por ejemplo, para el 2010, los geofísicos están involucrados en un debate acerca de la existencia de la plumas de manto, las cuales son columnas finas de roca caliente que se elevan del núcleo de la tierra hacia la superficie y causa la actividad volcánica (ver, por ejemplo, Kerr, 2010). El concepto de una pluma de manto como una fuente estática de magma para cadenas de islas como Hawaii (figura 2) fue postulada por primera vez por J. Tuzo Wilson poco tiempo después del desarrollo de la teoría de tectónica de placas (ver módulo Placas Tectónicas I) y fue ampliamente aceptado a lo largo de los próximos treinta años. Sin embargo, en el 2003, un grupo de científicos dirigido por John Tarduno, un geofísico de la Universidad de Rochester, presento fuerte evidencias de que la pluma de manto, el cual se pensaba ser responsable por la formación de las islas de Hawaii se había movido mas de 1,000 km con el tiempo (Tarduno et al., 2003). Este ensayo lanzó una multitud de estudios adicionales que comenzaron a cuestionar la existencia de plumas de manto. El debate en curso se ha calentado en ocasiones (ver nuestros enlaces de Investigación para mas información), pero también ha causado un gran salto en nuestro entendimiento de los procesos volcánicos asociados con plumas de manto y nuestro conocimiento científico ha avanzado.

El debate acerca de la existencia de plumas de manto es claramente una controversia científica y la mayoría de controversias científicas similarmente tienen poco que ver con controversias personales, éticas o políticas. Al otro lado del espectro, la controversia acerca del uso de células madres cosechadas de embriones humanos en investigaciones biomédicas no es una controversia científica - los científicos están de acuerdo en cuanto lo que son las células madres y como funcionan. En lugar de esto, la controversia se basa en que sea ético o no el uso de células madres. Sin embargo, a veces, las líneas entre controversia científica y otro tipo de controversia se vuelven borrosas. Después de todo, los científicos son humanos y lo que empieza como una controversia científica también puede incluir desacuerdos personales (ver nuestro modulo acerca de Los científicos y la comunidad científica). En otros casos, los medios pueden exagerar una controversia científica y convertirla en un debate político. Un ejemplo de el tipo de borrosidad de las líneas es el estudio de la relación entre huracanes y el cambio climático.

El desarrollo y la resolución de una controversia científica: ¿Incrementará los huracanes el calentamiento global?

En su segundo viaje, el explorador Cristóbal Colón se encontró con una tormenta mientras se encontraba en la isla de La Española en 1494: "ojos nunca vieron la mar tan alta, fea y hecha espuma" escribió en una carta a su benefactora la Reina Isabel. "El cielo jamás fue visto tan espantoso: todo el dia y toda la noche ardió como horno, y así echaba la llama con los rayos, venían con tanta furia espanto, que todos creíamos que íban a fundir los navíos. En todo este tiempo jamás cesó de caer agua del cielo" (Barnes and Lyons, 2007). Aunque esta era, quizas, una nueva experiencia para Colón, las tormentas eran bien conocidas por los locales del Caribe, quienes llamaban a la tormenta furacano, una palabra que se volvió común en ingles alrededor de 1650 como "hurricane" (huracán). Colón escribió el primer recuento de un huracán en el Atlántico (Millás y Pardue, 1968), pero estaban muchos mas por venir.

Durante el siglo XIX, huracanes fueron observados y descritos. Muchos observadores se fijaron desde temprano que estas tormentas eran vórtices, rotando en direcciones contrarias al reloj. A mediados de ese siglo, observatorios del estado del tiempo habían sido establecidos en muchas localidades en America del Norte, y algunos científicos habían llevado registros de pasos de huracanes. Después de que un gran huracán pego en la ciudad de Galveston, Texas en 1900, matando por lo menos 8,000 personas (ver Figura 3), el análisis de estas observaciones tomó nueva urgencia.

Muchos de los primeros estudios de huracanes, también llamados ciclones tropicales (o tifones en el Océano Pacífico), fueron llevados a cabo por científicos que habían estudiado con Vilhelm Bjerkes, un físico quien había determinado las ecuaciones que gobiernan la circulación en la atmósfera (para mas información ver nuestro módulo Los métodos de investigación: modelaje). En 1917, Bjerknes empezó la Escuela de Meteorología de Bergen en Bergen, Noruega, juntando un grupo de meteorólogos escandinavos bien conocidos y con muchos logros (Liljequist, 1980). Su enfoque de investigación inicial era de sistemas de clima ciclónicos en zonas templadas, la latitud de la mayoría de Europa. Para el año 1928, el grupo sentía de que sus métodos de entendimiento de estos sistemas eran maduros, y que podían ser aplicados a sistemas de tormentas mas complicados y menos comunes - ciclones tropicales (Bergeron, 1954). Erik Palmén, un meteorólogo finés que se mudó a la ciudad de Chicago después de su tiempo en Bergen, reconoció que los huracanes solo se formaban sobre agua de mar que era mas caliente que 26 o 27° C (aproximadamente 80° F), una observación críticamente importante que el publicó en 1948 (Palmen, 1948). Su publicación incluyó un mapa de la temperatura de la superficie marítima durante la época mas caliente del año llamada "temporada de huracanas" con flechas mostrando los pasos de los huracanes significantes (ver Figura 5). Todas las flechas comenzaban en una franja estrecha del océano en donde las temperaturas de agua eran mas altas.

Una nueva dirección de investigación: Temperatura de agua y huracanes

Para el año 1928, el grupo sintió de que sus métodos y entendimientos de estos sistemas eran maduros y podían ser aplicados a sistemas de tormentas mas raros y mas complicados – ciclones tropicales (Bergeron, 1954). Erik Palmén, un meteorólogo finlandés que se mudo a Chicago después de su tiempo en Bergen, reconoció de que los huracanas se formaron solamente sobre el nivel del mar que tenia una temperatura mas alta que 26–27° C (~80° F) una observación critica que el publicó en el año 1948 (Palmén, 1948). Su publicación incluía un mapa de temperaturas de la superficie del mar durante la parte del año mas caliente – llamado “temporada de huracanes” – con flechas mostrando la trayectoria de huracanes mayores (ver Figura 4). Todas las flechas comenzaron con una banda angosta del océano en donde las temperaturas de agua estaban en lo mas alto.

La temperatura del nivel del mar es una manifestación del clima (al cambiar el clima global, la distribución de aguas mas frías y aguas mas templadas cambia. Tor Bergeron, otro miembro del grupo Bergen, fue mas ayá de pensar acerca del cambio en temperatura anual en el nivel del mar y consideró lo que pasa durante periodos de tiempo mas largos, poniendo huracanes en el contexto de cambios climáticos a largo plazo. En un ensayo de revisión en 1954, Bergeron especuló de que tanto la frecuencia e intensidad de huracanes y cuando y adonde se forman, pudo haber cambiado dramáticamente con el tiempo geológico con cambios pequeños en la orbita de la tierra y la intensidad solar - ambos de los cuales afectan el clima global (Bergeron, 1954). Insistió a científicos que estudiaron el clima en el pasado de tomar esto en cuenta. Sin embargo, para ese entonces, las técnicas disponibles para evaluar climas pasados al nivel de detalle de huracanes individuales simplemente no existía y pocos científicos aceptaron el reto.

Nuevos datos prende la controversia: El cambio climático y los huracanes

Sin embargo, comenzando en la década de 1980, esta idea resurgió cuando los científicos comenzaron a ver variabilidad en la frecuencia e intensidad de huracanes que se correlacionaba bien con ciclos climáticos a corto plazo que operan en una orden de 10 a 12 años, como la Oscilación del Sur El Niño (El Niño-Southern Oscillation - ENSO) en el Pacífico tropical. El Niño es conocido por muchas personas alrededor del mundo por sus efectos en patrones de tiempo locales, pero ahora había evidencia mostrando de que este ciclo en el Pacífico tropical afecto la generación de huracanes en el Océano Atlántico (Gray, 1984). Al mismo tiempo, mas y mas científicos comenzaron a reconocer de que temperaturas al nivel del mar globales estaban en constante aumento en lo que el clima se calentaba mas, y comenzaron a explorar enlaces entre como el calentamiento global afectaría tanto los ciclos climáticos como la formación de huracanes (Emanuel, 2003). La mayoría de los que estudiaron estos fenómenos encontraron de que cambios en la temperatura de la superficie del mar de la magnitud que observaban pudiera influenciar en la formación de huracanes, pero no tanto como la variabilidad natural dentro de ciclos climáticos.

Sin embargo, ese sentimiento comenzó a ser cuestionado cuando mas datos fueron recolectados. En junio del año 2005, Kevin Trenberth, un científico de clima del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (National Center for Atmospheric Research - NCAR) publicó un artículo corto en la revista Science llamado "Incertidumbre en huracanes y Calentamiento Global" (Trenberth, 2005). En el artículo, el declaró:

Durante la temporada de huracanes del año 2004 en el Norte del Atlántico, cuatro huracanes pegaron en Florida, un número sin precedentes. Durante la misma temporada en el Pacífico, diez ciclones tropicales o tifones, pegaron en Japón (el récord previo era seis). Algunos científicos dicen de que este incremento esta relacionado al calentamiento global, otros dicen que no lo está. ¿Puede ser detectada una tendencia en actividad de huracanes en el norte del Atlántico? ¿Puede tal tendencia ser atribuida a la actividad humana? ¿Estamos haciendo las preguntas adecuadas?

Trenberth estaba resaltando una controversia que comenzaba a desarrollarse en ese entonces, señalando el hecho de que aun no teníamos suficientes datos o suficiente entendimiento teórico de un proceso para hacer interpretaciones validas y confiables. Sus preguntas inspiraron a otros científicos para analizar los datos disponibles para buscar tendencias (ver nuestro modulo acerca de Datos: Análisis e interpretación para mas información en este proceso) y para comenzar nuevas investigaciones en el tema. Entre estos era un grupo de cuatro científicos atmosféricos, tres del Instituto de Tecnología de Georgia y uno de NCAR. Trabajaron por la primera parte del verano y enviaron su trabajo para ser publicado en Agosto del 2005.

Huracán Katrina: La controversia científica se hace pública

Sin embargo, antes de la publicación, un evento dramático y pertinente ocurrió: el Lunes, 29 de Agosto del año 2005, el Huracán Katrina toco tierra cerca de New Orleans, Louisiana (Figura 5). El huracán trajo con si destrucción física y perdida de vida, y creó crisis sociales, políticas y económicas. Sin embargo, después de unas horas después de haber tocado tierra, una pregunta surgió en los medios: ¿Fue causado por calentamiento global este huracán particularmente destructivo? Aunque esta no era una pregunta científica o una que no podía ser contestada mediante la investigación, trajo al público hacia la controversia científica acerca de la relación entre cambio climático y huracanes.

Un poco mas de dos semanas después, el 16 de Septiembre, el trabajo por los científicos de Georgia Tech y NCAR fue publicado en la revista Science. Su análisis mostró de que aunque el número total de huracanes no había incrementado desde 1970, la proporción de huracanes que era categoria -4 y -5, las tormentas mas fuertes si lo habían (Webster et al., 2005). En otras palabras, concluyeron de que habían huracanes mas intensos, a pesar de que el número total no había cambiado. Ellos correlacionaron estos cambios con un incremento en la temperatura de la superficie del mar, la cual había subido constantemente al incrementar la temperatura global atmosférica. En una manera bien general, el trabajo de Webster y sus colegas implicaron de que pudiera haber mas huracanes como Katrina en el futuro.

Implicaciones sociales y políticas de la controversia científica

Los resultados de su trabajo tuvieron implicaciones sociales y políticas significantes: si el calentamiento global causó huracanas mas intensos, hubiese una razón adicional para tomar acción y reducir la magnitud del calentamiento para reducir destrucción. Como resultado, los autores del artículo recibieron un numero inusual de respuestas por su trabajo, tanto respuestas de científicos que es típico de publicaciones y cartas científicas como respuestas personales del público general. En un artículo publicado en el Boletín de la Sociedad Meteorológica Americana el siguiente año, tres de los cuatro originales autores reportaron acerca de esas respuestas (Curry et al., 2006). Algunos de los comentarios que ellos recibieron fueron argumentos científicos válidos, pero desafortunadamente, ese no fue siempre el caso. Muchos de los comentarios fueron basados en temas políticos y sociales, y algunos involucraron ataques personales hacia los científicos.

Por ejemplo uno de los comentarios frecuentes que los autores recibieron fue de que no estaban calificados para analizar los datos de huracanes, a pesar del hecho de que los investigadores eran todos científicos atmosféricos que habían trabajado en tipos similares de datos de clima durante decadas (Curry et al., 2006). Este tipo de ataque personal puede ser perjudicial y puede crear controversia en los medios, pero no es un componente de la controversia científica. Por supuesto, los científicos son personas y cualquier debate público involucra diferencias en personalidad y opinión, pero esas diferencias personales no son basadas en los datos.

En contraste, algunos de los puntos hechos en respuesta al artículo tenían una base científica válida. Por ejemplo, uno de estos argumentos mas sustanciales enfocó la fiabilidad de la primera parte del récord de huracanes. Seguimiento mundial y exacto de huracanes es un fenómeno relativamente reciente que solamente se hizo fácil con satélites durante la década de 1970. Aeronaves empezaron con el seguimiento de huracanes a mediados de la década de 1940, pero los datos eran limitados a líneas de vuelo común sobre los océanos. Antes de eso, la mayoría de las observaciones acerca de huracanes eran hechas desde la tierra y hasta ese récord solamente empezó en 1851. Dado de que los huracanas pasan la mayoría de su tiempo sobre el océano, esto significaba de que los datos podían ser inexactos y por ende, difíciles de interpretar.

Controversia científica trae nuevas investigaciones

Muchos científicos reconocieron que mucho mas trabajo era necesario para poder hacer progreso en nuestro entendimiento. Como resultado, el numero de estudios mencionando la relación entre calentamiento global y huracanes prolifero durante los siguientes años (ver Figura 6). Algunos científicos utilizaron modelos detallados de clima global y encontraron que variabilidad de clima local natural parecía tener un mayor efecto en la intensidad de un huracán que el calentamiento global (Vecchi and Soden, 2007). Otros reanalizaron récords de huracanes mas viejos para corregir sesgos sistemáticos, quitando de los récords algunas tormentas que estaban constreñidas pobremente y agregaron nuevas (Landsea et al., 2008). Aun así, algunos extendieron el récord mas al pasado coleccionando descripciones de récords independientes que no dependían de observaciones humanas. (Mann et al., 2009) Durante este proceso, los científicos estaban en desacuerdo y en debate acerca de que realmente estaba sucediendo con huracanes mientras que al clima de la Tierra se calentaba - ¿estaban incrementando en frecuencia? ¿Intensidad? ¿No habían cambios? Un documental de NOVA en el año del 2006 enfrento al científico de MIT Kerry Emanuel contra Chris Landsea, un meteorólogo del Miami Hurricane Center, sugiriendo de que los dos científicos tenían un desacuerdo fundamental acerca de la naturaleza de huracanes fuertes (Public Broadcasting System (PBS), 2006).

Sin embargo, dentro de pocos años, muchos de los desacuerdos habían disminuido. En el 2010, el Equipo de Expertos en Impactos Climáticos sobre Ciclos Tropicales, un equipo de científicos reunidos por la Organización Mundial Meteorológica (World Meteorological Organization WMO), trato de unir todas las nuevas investigaciones y resumir lo que los científicos habían aprendido desde el 2005. El equipo, el cual incluia a Kerry Emanuel y Chris Landsea, publicó un artículo en Nature Geoscience llamado "Ciclones tropicales y el cambio climático" (Knutson et al., 2010). En el abstracto, resumieron el estado de la controversia científica:

El hecho de que las características de ciclones tropicales han cambiado o cambiarán en un clima que esta calentando - y si es así ¿cómo? - ha sido el tema de investigación considerable, frecuentemente con resultados conflictivos. Fluctuaciones de gran amplitud en la frecuencia e intensidad de ciclones tropicales complicaron bastante tanto la detección de tendencias a largo plazo y su atribución a niveles en elevación de gases invernaderos atmosféricos. La detección de tendencias es impedido adicionalmente por limitaciones substanciales en la disponibilidad y calidad de récords globales históricos de ciclones tropicales. Por ende, se mantiene inseguro si los cambios anteriores en actividad de ciclones tropicales ha excedido la variabilidad esperada de causas naturales. Sin embargo, proyecciones futuras basadas en teoría y modelos dinámicos de alta resolución consistentemente indican que el calentamiento invernadero causara la intensidad promedio global de ciclones tropicales y llevara a tormentas mas fuertes, con incremento en intensidad de 2 a 11% para el año 2100. Modelos existentes también proyectan consistentemente disminución en frecuencia global promedio de ciclones tropicales por 6 a 34% (Knutson et al., 2010).

En otras palabras, los autores reconocieron la complejidad del asunto, notando los aspectos que lo hacen un tema difícil para estudiar (fluctuaciones naturales muy grandes, un conjunto limitado de datos históricos) y que estas complejidades han causado resultados mixtos de diferentes estudios científicos. Sin embargo, también señalan en donde hay un acuerdo: existe consistencia en todos los modelos que predicen mas tormentas fuertes en el futuro cuando cambia el clima global. Su declaración tambien enfatiza de que la ciencia es una obra en desarrollo que depende en la creatividad de científicos que superan problemas y la controversia es un resultado natural de ese proceso.

Este debate acerca de la relación entre tormentas tropicales y el calentamiento global cumple los requisitos para una controversia científica - involucra una gran cantidad de científicos realizando investigaciones activas en el tema, y el debate se llevo a cabo (y se continua llevando a cabo) en público, mediante procesos de evaluación de pares, sobre un periodo sostenido de tiempo. La naturaleza del tema bajo investigación significaba de que algunos componentes sociales y políticos estaban involucrados pero ultimadamente el progreso científico que fue hecho no estaba relacionado con una situación o tormenta en particular.

La resolución de la controversia

¿Significa la publicación del artículo por el equipo del WMO de que la controversia esta resuelta? Bueno, si y no. Como es declarado en el artículo la mayoría de la evidencia actual sugiere de que la ocurrencia de huracanes será afectada por el cambio climático, y un número de publicaciones concerniendo este tema hasta ahora parece haber tenido su apogeo en el 2008 (ver Figura 5). Sin Embargo, otros argumentos no se han desvanecido completamente y sin duda habrá mas investigaciones en este campo mientras se recolectan nuevos datos, la resolución y el poder de modelos de computadora incrementa y mientras continua el calentamiento.

Una resolución mas completa es posible, sin embargo, igual que en el debate sobre la teoría de tectónica de placas que ocurrió en la década de 1960, en donde la evidencia acumulada se volvió abrumadora en apoya a la tectónica de placas. En otros casos, la resolución espera el desarrollo de nueva tecnología o técnicas que puede adquirir los tipos de datos que puedan de verdad responder la pregunta. Por ejemplo, la definición de "raza" en humanos fue tema de significante estudio y controversia durante mucha de la historia humana, pero no fue hasta la secuencia del genoma humano que los científicos estaban verdaderamente capacitados para examinar reclamos para una base genética de raza y no encontraron ningunos (Jorde and Wooding, 2004).

En la mayoría de los casos, la controversia es una señal de salud en el labor científico y mientras mas están involucradas las personas en la controversia conduciendo investigaciones para tratar los temas, mas rápidamente se progresa. A veces los científicos involucrados en una controversia son presentados como rivales, similarmente a los ambientalistas contra las compañías de petróleo en la controversia de la perforación frente a las costas, pero eso no es un retrato exacto. El "ganador" en controversias científicas no es un lado, si no toda la comunidad científica.