“¿Por qué las montañas están más frías que la costa, si están geográficamente más cerca del Sol?”
Si lo piensas a escala cósmica, la pregunta parece un absurdo: acercarse al Sol quema, igual que acercar la mano a una llama. Pero cuando hablamos de nuestro planeta, la respuesta es muy distinta. Las cimas de las montañas están, efectivamente, un poco más cerca del Sol que las costas. Sin embargo, esa diferencia es ridícula en comparación con la distancia de la Tierra al Sol. El Pico de Orizaba se eleva 5.6 km sobre el nivel del mar, pero el Sol está a 150 millones de kilómetros. Esa fracción es tan minúscula que no afecta en absoluto la temperatura (Fig. 1). Entonces, si la distancia al Sol no importa, ¿qué está pasando?
La clave está en que el aire no se calienta directamente por la radiación del Sol, sino por la que emite la superficie terrestre. Al subir una montaña, la superficie sobre la que estás parado es menor y estás más lejos de la superficie mucho más extensa que la de las costas y los mares; arriba, en la montaña, pierdes la fuente de calor. Para entenderlo bien, se combinan dos fenómenos: uno secundario y otro fundamental.
El efecto secundario: la presión atmosférica.En la costa, tienes sobre tu cabeza toda la columna de aire que llega hasta el borde de la atmósfera: hay muchísimas moléculas apretadas por la gravedad. Estas moléculas chocan entre sí constantemente, y el calor no es otra cosa que el movimiento y las colisiones entre ellas. En la cima del Pico de Orizaba, la columna de aire es más corta; hay menos moléculas en ella, chocan menos; por lo tanto, hay menos calor. Es un factor real, pero no el más importante.
El efecto fundamental: la radiación infrarroja de onda larga (la verdadera calefacción).La luz solar atraviesa la atmósfera prácticamente sin afectar las moléculas que contiene; la atmósfera es transparente a la radiación del Sol. Aproximadamente el 43% de esta radiación pertenece al espectro visible (luz; la vemos) y el 50% al infrarrojo cercano (cercano a la luz; pero ya no la vemos). Ni la luz ni el infrarrojo cercano interactúan con las moléculas de la atmósfera. Quienes realmente absorben la energía del Sol son el suelo, las rocas, los océanos, los lagos, etc. Una vez calientes, estas superficies devuelven la energía al ambiente, pero no en forma de luz, sino como radiación infrarroja de onda larga. Esa radiación es invisible; al chocar con el vapor de agua y el CO₂ del aire, los hace vibrar y generar calor (por eso los llamamos gases de efecto invernadero): son sensibles a la radiación infrarroja de onda larga; vibran; se calientan; y sentimos el calor.
Aquí está el truco: la radiación infrarroja de onda larga es más débil que la radiación solar y se debilita a medida que asciende a través de la atmósfera. Si estás en la costa, pegado a la superficie, recibes todo ese infrarrojo recién emitido, bien potente. Si estás a 5.6 km de altura, esa radiación ya recorrió un largo trecho, perdió fuerza y calienta mucho menos. ¡Claro que en la montaña la superficie de la Tierra también emite radiación infrarroja de onda larga y genera calor! Pero hay muchísimo menos superficie terrestre ahí arriba, a tu alrededor, de la que hay cuando estás en la costa. De esta combinación de factores nace el famoso gradiente adiabático: la temperatura baja entre 0.6 °C y 1 °C por cada 100 metros que subimos en la montaña, según la humedad de la atmósfera.
Esta lógica también explica dos fenómenos cotidianos que parecen caprichosos. Primero, ¿por qué el día no es más caluroso al mediodía, cuando el Sol está más alto y la radiación que incide sobre la Tierra alcanza su máximo? La respuesta es que la superficie tarda en absorber la radiación del sol y transformarla en infrarrojo de onda larga; por eso el termómetro marca su punto máximo dos o tres horas después del mediodía. Segundo, ¿por qué la temperatura media en un punto determinado del planeta, en el hemisferio norte, no alcanza su pico de calor justo en el solsticio de verano, a mediados de junio? Exactamente por la misma inercia: la Tierra sigue acumulando calor durante semanas, y el verdadero bochorno llega en julio o agosto, cuando la emisión de radiación infrarroja desde la Tierra es mayor que en cualquier otro momento del año.
Por todo esto, el título “Cerca del Sol es más frío” es una provocación, pero no una mentira. Un título más preciso sería: “Entre más arriba en la superficie del planeta, menor es la temperatura”. Menos impactante, pero científicamente indiscutible.
¿Y por qué nos importa esto en el Instituto de Ecología? Porque ese gradiente de temperatura vertical es un arquitecto de la vida. Al subir una montaña, no solo cambia el termómetro, sino que también cambia todo el escenario. La humedad y el suelo acompañan a la temperatura para construir paisajes completos: las selvas exuberantes en las tierras bajas, los bosques mesófilos en a media montaña (como los de Xalapa y Coatepec), los bosques de pinos y coníferas más arriba, y finalmente, la vegetación rala (escasa y poco espesa ) de la alta montaña, donde los árboles ya no crecen. La temperatura, en definitiva, no solo decide si llevamos chamarra o solo una playera, sino también qué seres vivos encuentran un hogar en cada rincón del planeta, cómo se comportan, cuándo están activos y, junto con muchos otros factores, cómo interactúan las especies entre sí.