Proyecto Ciudadanía Ambiental Global 2005

3. El Cambio Climático

3.1. El efecto invernadero y el calentamiento global

El efecto invernadero es un proceso natural por el cual los gases que están presentes en la atmósfera “atrapan” la radiación que la Tierra, a su vez, reemite al espacio. Esta emisión de la Tierra es producto del calentamiento de su superficie por la radiación solar.

Así, el efecto invernadero hace que la temperatura media de la Tierra sea alrededor de 33°C mayor que si este proceso no ocurriera.

La superficie terrestre, los océanos y los hielos son calentados por el Sol, y la energía que reciben es devuelta hacia la atmósfera como otro tipo de energía que, una vez en ella, es retenida momentáneamente por el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO₂), el metano (CH₄) y otros gases como los clorofluorocarbonos, los hidrofluorocarbonos, perfluorocarbonos, el óxido nitroso y el hexafluoruro de azufre, entre los más importantes. Los gases que tienen esta propiedad se denominan Gases de Efecto Invernadero (GEI/GHG’s).

El efecto invernadero se aprecia claramente en el planeta Venus.
La temperatura media de Mercurio (-67°C a 400°C) es menor que la de Venus (470°C) pese a que este último está casi al doble de distancia del Sol. La atmósfera de Venus es de aproximadamente 95,5% de CO₂.

Otros gases como el oxígeno y el nitrógeno, aunque se encuentran en proporciones mucho mayores en la atmósfera, no contribuyen al efecto invernadero.

Como resultado, el planeta se mantiene lo suficientemente templado como para hacer posible la vida, pero una pequeña variación en este delicado balance de absorción y emisión de energías puede causar graves estragos.

Los productos de muchas actividades humanas contribuyen en forma sustancial al incremento del efecto invernadero: la quema de combustibles fósiles, la agricultura, la ganadería, la deforestación, algunos procesos industriales y los depósitos de residuos urbanos provocan el aumento de las concentraciones de estos gases con efecto invernadero en la atmósfera.

Este aumento de las concentraciones de los GEI hace que la capacidad de la atmósfera de retener parte de la energía reflejada por la Tierra aumente, lo cual produce finalmente el calentamiento global.

El aumento en la concentración de estos gases no sólo provocaría cambios en la temperatura sino también en el clima mundial: alteraciones en los regímenes de precipitaciones, incremento en la desertificación, alteraciones en los ciclos agrícolas y el derretimiento de los hielos, lo que incrementaría el nivel del mar causando inundaciones en las zonas costeras.

También el vapor de agua presente en la atmósfera realiza una contribución importante al efecto invernadero. Pero, como las actividades humanas no cambian la concentración de este gas, no se lo incluye entre los gases considerados en este análisis.

Al respecto, en 2001, el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas (PICC/IPCC), comunicó en uno de sus informes: “Existen pruebas nuevas y más convincentes de que la mayor parte del calentamiento observado durante los últimos cincuenta años, se puede atribuir a actividades humanas.”

Algunos de los principales gases con efecto invernadero aparecen detallados en la Tabla Nº 1. El potencial de calentamiento allí indicado es una medida del efecto comparado con el CO₂ , ya que no todos los gases absorben la radiación infrarroja de la misma manera ni todos tienen igual vida media en la atmósfera. Cuanto mayor sea esa capacidad, mayor será su Potencial de Calentamiento Global (PCG/GWP).

Tal como se indica en esta tabla, un gramo de algunos de los clorofluorocarbonos (CFCs) produce un efecto entre 6 mil y 7 mil veces mayor que un gramo de CO₂ , pero como la cantidad de CO₂ en la atmósfera es mucho mayor que la del resto de los gases de la tabla se toma esta sustancia como referencia.

Hay que tener en cuenta que los compuestos sintetizados por el ser humano, que no existían en la atmósfera naturalmente, son más difíciles de procesar por los sistemas naturales; por ello, sus emisiones tenderán a permanecer en la atmósfera más tiempo que las de aquellos de origen natural.

La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ha ido aumentando, desde la Revolución Industrial, de 280 a 365 partes por millón. En la Tabla Nº 2 se detalla este incremento y, además, se incluyen los datos de concentración del metano y del óxido nitroso y la tasa de incremento de la concentración. Estos datos nos permiten darnos una idea acerca del valor en que está aumentando anualmente la concentración de estos tres gases.

Con una perspectiva temporal más extensa, se han realizado estudios sobre la concentración de gases de efecto invernadero. En la base rusa de Vostok, en la Antártica, se extrajeron muestras de hielo a partir del cual se ha podido determinar la temperatura y la concentración de CO₂ en la atmósfera, desde hace aproximadamente 400 mil años. En ningún momento durante ese período se alcanzaron los valores actuales de concentración. La tendencia indica que se alcanzarán valores aún mayores.

3.2. El cambio climático

El clima de la Tierra ha cambiado muchas veces a lo largo de su historia. Esta variación se debió a cambios naturales que se han producido en el equilibrio energético entre la energía solar entrante y la energía reemitida por la Tierra hacia el espacio.

Entre las causas naturales de esas variaciones se pueden citar: las erupciones volcánicas, los cambios en la órbita de traslación de la Tierra, los cambios en el ángulo del eje de rotación de la Tierra con respecto al plano sobre el que se traslada y las variaciones en la composición de la atmósfera.

Recién en la segunda mitad del siglo pasado se intensificaron los estudios sobre cuestiones ambientales. Las observaciones que se detallan en el Gráfico Nº 2 muestran que la temperatura global del planeta se incrementó en el último siglo entre 0,3°C a 0,6°C.

En el Gráfico Nº 3 se muestran los valores de la concentración de CO₂ desde el año 1000 hasta la actualidad, y se proyectan estimaciones de valores hasta el año 2100 para distintos escenarios² .

Si el ritmo de crecimiento de estas emisiones continúa sin ningún tipo de limitación, se estima que la temperatura media del planeta se incrementaría para fines del siglo en alrededor de 3°C. Como los valores futuros dependerán de cómo evolucione el ritmo de emisiones, se han realizado estimaciones sobre cómo cambiarán las emisiones, la temperatura y otros parámetros, para diferentes escenarios. En el Gráfico Nº2 se muestran los posibles valores para la temperatura en la superficie terrestre en el futuro, según sean los escenarios que se presenten.

Estos incrementos de temperatura no serán homogéneos sobre el planeta e incluso en algunas regiones pueden llegar a ser bastante mayores. Como consecuencia, el sistema climático global se verá alterado con aumento de temperaturas, modificaciones en los regímenes de precipitaciones en muchas regiones e incrementos de la frecuencia e intensidad de los eventos climáticos extremos, generadores de inundaciones y sequías.

El calentamiento global tiene impacto también, sobre el nivel del mar. En el último siglo, éste ha crecido 20 cm y, según se desprende de los escenarios del IPCC, este ritmo de crecimiento se podría incrementar en el futuro.

Un cambio climático global de la magnitud y velocidad prevista provocaría alteraciones importantes en la biosfera que podrían conducir a migraciones y extinciones de numerosas especies. Estos cambios afectarían también las actividades humanas en general y, muy particularmente, las que son críticamente dependientes del clima como la agricultura. Además, provocarían efectos adversos sobre la salud humana debido al desplazamiento de algunos vectores transmisores de enfermedades.


3.3. El cambio global

La combinación de modificaciones en el sistema Tierra-Atmósfera- Océanos-Biosfera a escala planetaria suele denominarse cambio global. Así este concepto resulta más amplio y abarcador que el de cambio climático.

En tal sentido, entendemos por cambio global a la integración de los problemas ambientales causados por hechos que tienen su origen en las actividades humanas y que dependen de la cantidad de la población planetaria, su nivel de consumo (en particular energético) y la elección de las tecnologías. Estas causas son las que conducen, entre otras, al calentamiento terrestre, al adelgazamiento de la capa de ozono, a la modificación de la biodiversidad, a la desertificación, a las precipitaciones ácidas y a la eutrofización de las aguas.


3.4. Los estudios sobre el clima

La preocupación del ser humano por el clima se remonta a los inicios de la historia de la humanidad. Sin embargo, la climatología como ciencia organizada tiene orígenes tardíos, en comparación con otras ciencias. Recién en el siglo XIX, se empiezan a llevar registros sistemáticos de los parámetros meteorológicos, en redes organizadas de observatorios.

Dado que el clima se refiere a los estados medios de la atmósfera, la necesidad de contar con series históricas extensas es fundamental.

Esta necesidad llevó al desarrollo de una nueva ciencia que permite conocer cómo era el clima en tiempos pasados: la paleoclimatología. Esta ciencia recurre a documentos que, de manera directa o indirecta, aluden a las condiciones climáticas del momento en que se generaron y, en general, permiten recomponer la historia de los eventos climáticos extremos: sequías, inundaciones, olas de frío y de calor.

Para considerar épocas más remotas se recurre a distintos tipos de datos: rocas, sedimentos, hielos o restos de fauna y flora, que permiten identificar el valor de las principales variables climáticas de la época cuando estos restos se acumularon.

Hacia fines de la década de los ochenta, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Organización Meteorológica Mundial crearon el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés). El IPCC tiene como objetivo compilar el estado del conocimiento de los diferentes temas que pudieran estar involucrados con el cambio climático, incluyendo sus aspectos científicos, económicos y sociales, así como las estrategias de respuestas. También proporciona información científica y técnica para facilitar a los gobiernos las bases suficientes para arbitrar políticas climáticas coherentes. El objetivo de estos estudios es el seguimiento de los cambios climáticos a escala global. Sin embargo, las mediciones directas de datos no son a veces suficientes para poder predecir qué sucederá y es necesario recurrir a modelos climáticos. Estos modelos son sistemas de ecuaciones y simulaciones que corren en computadoras e intentan reproducir el comportamiento del mundo real. Si son buenos, permiten hacer predicciones sobre cuál será la evolución del clima en una determinada región o a nivel mundial.

En climatología, el uso de modelos es imprescindible para hacer pronósticos meteorológicos y para intentar prever las consecuencias de los posibles cambios climáticos a mediano y largo plazo. El problema está en que la realidad es tan compleja que ni aun usando los más potentes ordenadores se puede reproducir con fidelidad. Además del efecto directo del aumento de las concentraciones de GEI en la temperatura global de la Tierra, hay que tener en cuenta las realimentaciones tanto de índole positiva como negativa. Por ejemplo, un aumento en la temperatura producirá la variación en la extensión de la nubosidad o las masas de hielo. Pero, a su vez, esas variaciones vuelven a influir directamente sobre la temperatura del planeta.

Para la realización de estos modelos, los climatólogos dividen la atmósfera en celdas, en tres dimensiones. Luego, en cada celda, se computan valores de temperatura, presión, humedad, y velocidades horizontales y verticales de viento, mediante ecuaciones que expresan cómo podrían variar estos parámetros según las condiciones generales y los valores de las celdas vecinas. Estos modelos suelen ser útiles para predicciones del clima a corto plazo.

Los Modelos Globales de Circulación incluyen modelos atmosféricos y modelos oceánicos. Gracias a las cada vez más potentes computadoras, estos modelos son capaces de procesar cascadas de datos que proceden de una red cada vez más amplia de satélites y estaciones de control remoto. Así pueden modelar la atmósfera del mundo con un sorprendente nivel de detalle a gran escala, pero suelen registrar errores a escalas regionales.


3.5. Los escenarios del cambio climático

La estimación de los efectos cuantitativos del calentamiento global sobre el clima del futuro implica el uso de datos que no pueden conocerse con exactitud. Por ejemplo, la tasa de emisión de los gases de efecto invernadero depende de los comportamientos humanos en temas tales como la utilización de combustibles fósiles, la elección de tecnologías, la evolución de la economía y el crecimiento demográfico de cada país. Pero aun cuando se conociera la tasa futura de emisión de CO₂ ,persistirá la incertidumbre nacida de la complejidad de los sistemas involucrados. Así, se hace más dificultoso predecir con precisión cuál será la respuesta del sistema climático a variaciones en la composición de la atmósfera.

Una forma de utilizar y analizar el conjunto de la información disponible sobre la posible evolución del clima (para poder aplicarla a las evaluaciones de los impactos del cambio climático) son los llamados escenarios climáticos. Un escenario de cambio climático es una descripción en espacio y tiempo, de rangos posibles de las condiciones climáticas futuras.

De esta manera, teniendo en cuenta la variedad de condiciones esperadas en lugar de una única estimación acerca de la tasa de emisión de gases invernadero, se propone un conjunto de escenarios. Los resultados obtenidos por el IPCC se pueden consultar en los Gráficos Nº 2 y Nº3.

En el procedimiento de evaluación de un determinado cambio climático, las incertidumbres en el nivel de emisión y en sus efectos sobre el clima pueden ser expresadas cuantitativamente definiendo un rango de variaciones posibles y niveles de conianza.

Hay que tener presente que cualquier escenario o modelo es una representación limitada y simplificada del fenómeno que se pretende describir. En la medida en que aumente nuestro conocimiento de los procesos climáticos y se perfeccionen los métodos para modelarlos, será posible brindar actualizaciones de los escenarios del clima futuro con un menor grado de incertidumbre.