El cambio climático: características y mecanismos (Segunda Parte)
Modificaciones
del balance de radiación: cambios climáticos
A lo largo de la vida de la Tierra se han producido cambios climáticos importantes,
todos ellos relacionados con alteraciones en el balance de radiación. Las
teorías acerca de tales alteraciones establecen una diferencia entre las causas
externas y las internas.
Las causas externas son aquellas que tienen su origen fuera del sistema
climáticoy las más importantes son (Balairón, 1998, Linés, 1990 y
Font, 1988):
1. Variaciones en los parámetros orbitales de la Tierra en su posición
respecto al Sol. Fue Milankovitch quien en 1930 enunció su teoría según
la cual la excentricidad de la órbita terrestre y el eje de inclinación de
la Tierra respecto al Sol varían en períodos cuya duración es de 110.000 y
41.000 años. A estas oscilaciones estarían asociados los períodos glaciares
e interglaciares que han caracterizado los climas de la Tierra.
2. Variaciones en la irradiancia solar totaldebido
a variaciones internas de la actividad solar relacionadas con las denominadas
manchas solares y a las variaciones del radio del Sol. La cantidad de radiación
que llega al límite de la atmósfera, conocida como constante solar, presenta
fluctuaciones que parecen guardar relación con los ciclos de las manchas solares
cuya duración se estimó en 11 años, aunque estudios posteriores demuestran
la existencia de otros más largos de 80, 205, 2.400 y 2.600 años.
3. La actividad de los meteoritos,por último, puede
provocar una disminución de la radiación incidente debido al aumento de los
aerosoles presentes en la atmósfera.
Las causas internas tienen suorigen en la superficie terrestre
y afectan al balance de radiación de dos formas:
Por la modificación de la composición de la atmósfera, al aumentar
las concentraciones de gases de efecto invernadero o por la emisión de otros
componentes como cenizas o partículas sólidas. En unos casos estas emisiones
son de origen natural como sería el caso de la actividad volcánica; en otros,
debido a la actividad del hombre.
Por cambios en la capacidad de absorción de la
superficie terrestre y en el albedo debido a la deforestación, las prácticas
agrícolas y ganaderas y a la urbanización, que modifican las características
físicas de los materiales terrestres.
La
influencia del hombre sobre el cambio climático: gases de efecto invernadero
En la actualidad son los cambios producidos por causas internas los que interesan
y según la Convención Marco sobre el Cambio Climático (CMCC) éste es
atribuido directa o indirectamente a actividades humanas que alteran la composición
de la atmósfera mundial y que vienen a añadirse a la variabilidad natural
del clima observada durante períodos de tiempo comparables. De acuerdo con
esto, IPCC tiene como objetivos fundamentales evaluar la importancia
de los gases de efecto invernadero en el forzamiento radiativo del clima
y determinar el papel que las actividades humanas desempeñan en el aumento
de las concentraciones en la atmósfera de estos gases.
En el informe del IPC de 1990 se decía que «la composición química de la
atmósfera terrestre está cambiando debido en gran parte a la actividad humana.
El aire atrapado en el hielo de la Antártida y Groenlandia muestra que, desde
el comienzo de la revolución industrial, se han producido importantes aumentos
de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO2),
el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O ). Además han
aparecido otros como los hidrocarburos clorofluorados (CFCs) producidos por
la industria y se ha comprobado que las concentraciones de ozono troposférico
(O3) y de los aerosoles ha aumentado, al menos, regionalmente».
Las características más sobresalientes de cada uno de estos gases las resumiremos
siguiendo el esquema de Linés (1990) y del informe del IPCC (1992). Analizaremos
aquellos cuya emisión depende especialmente de la acción antrópica, aunque
hemos de tener en cuenta que el vapor de agua es el principal gas de
efecto invernadero. Su concentración no depende directamente del hombre y
es muy variable, por lo que es difícil su tratamiento en los modelos predictivos
del IPCC. No obstante, es lógico esperar un aumento como consecuencia del
calentamiento global, cuyos efectos serían, por un lado, un incremento en
el reforzamiento del efecto invernadero; por otro, un enfriamiento puesto
que el aumento de la nubosidad supondría un obstáculo a la penetración de
la radiación solar.
el dióxido de carbono (CO2) o anhídrido carbónicoes
el más importante por su mayor proporción en la atmósfera y su contribución
al forzamiento radiativo es del 50%. Se produce por la respiración de los
seres vivos, por oxidación de la materia orgánica y por combustiones. Los
principales sumideros naturales son los océanos y la vegetación.
La aportación antrópica se debe a dos procesos esenciales:
a)El uso de combustibles fósiles y la producción de cemento.
Ambos procesos han experimentado un crecimiento desde 1860 próximo al 4% anual,
con interrupciones importantes debidas a los dos conflictos bélicos mundiales
y a descensos notables en el período comprendido entre 1973 y 1979 relacionados
con la crisis del petróleo.
De acuerdo con el informe del IPCC, la suma de emisiones desde 1850 se estima
en 200 Gt C con un margen de error del 10%. Asimismo se observa que los países
industriales son los principales emisores, de tal modo que el 99% procede
del HN y una tasa de emisión per cápita de 5 tC/año, frente a las 0,2 y 0,6
de los países en desarrollo. Se observa, no obstante, un descenso en las emisiones
de los países desarrollados, mientras que en los otros la tasa anual se mantiene
en torno al 6% anual, sin cambios significativos desde 1973.
b) Los cambios en los usos de las tierras es la segunda
causa de la contribución antrópica al CO2.La emisión
total a la atmósfera entre 1875 y 1985 se ha estimado en torno a 115 Gt, debido
a la deforestación, la quema asociada al cambio de uso de las tierras, la
descomposición de la biomasa in situ (raíces, árboles talados, ramas),
la oxidación de los productos de la madera retirados de su entorno (papel,
maderas, residuos) y la oxidación del carbono en el suelo. Por su parte la
repoblación forestal y la regeneración de materia orgánica en los suelos tras
la cosecha contribuyen a disminuir las concentraciones.
El tiempo que tarda el CO2 en adaptarse a las fuentes o sumideros
es del orden de 50-200 años en función del lento intercambio de carbono entre
las aguas superficiales y las profundas. En consecuencia el CO2
que se emite hoy en la atmósfera influirá durante siglos en las futuras concentraciones
de carbono y con objeto de estabilizar las concentraciones sería necesario
reducirlas entre un 60 y un 80%.
Existen, no obstante, una serie de efectos indirectos que, si se produjese
el cambio climático, influirían en las concentraciones de este gas. Es lo
que se conoce como retroalimentación del cambio climático sobre el ciclo del
carbono, cuyos principales efectos serían:
En los océanos, un descenso en su capacidad de absorción
al aumentar las temperaturas del agua oceánica, lo que provocaría una ralentización
de los procesos de mezcla entre las aguas superficiales y las profundas
y el consiguiente aumento de CO2 en la atmósfera;
En la superficie terrestre se producirían dos efectos
opuestos: el aumento de la productividad de los ecosistemas debidos al calentamiento
determinaría un mayor almacenamiento de carbono en el tejido leñoso y una
disminución del carbono en la atmósfera; por su parte, el aumento de la
radiación ultravioleta por destrucción de la capa de ozono tendría efectos
negativos sobre las cosechas y los bosques, lo que daría lugar a una menor
capacidad de absorción con el consiguiente aumento de CO2.
El metano (ch4). A diferencia del anterior, su formación
se origina por la fermentación de la materia orgánica y las principales fuentes
de emisión están asociadas a ciertas actividades agrícolas.
Las emisiones anuales se han evaluado en algo más de 500 Tg (teragramos =
1012 g) procedentes de las zonas pantanosas y los bosques húmedos,
de los arrozales y de los rumiantes (el intestino de un vacuno adulto puede
emitir 25 litros de metano diarios). Las termitas, la combustión de biomasa,
los escapes de instalaciones de gas natural, las refinerías de hidrocarburos
y el tratamiento de basuras son otras tantas fuentes de producción de metano.
Las áreas productoras más importantes se localizan en el E y SE asiático.
El sumidero más importante es la oxidación del metano por el radical OH; sin
embargo, la presencia de este radical en la atmósfera tiende a disminuir por
el aumento de otros contaminantes como el monóxido de carbono (CO). La recuperación
del metano para combustible es otra fuente de disminución de este gas.
Su contribución al calentamiento global es del 15%, en gran parte debido
a su capacidad de absorción de la radiación infrarroja procedente de la Tierra,
pero también por ser uno de los principales agentes introductores de agua
en la atmósfera y porque su presencia está muy relacionada con las reacciones
entre el CO, el O3 y otros gases de efecto invernadero.
Las previsiones del IPCC estiman necesaria una reducción del 15-20% para
estabilizar las concentraciones a los niveles actuales.
Los halocarburos. Son sustancias cuya presencia en la atmósfera se
debe exclusivamente a la actividad humana, siendo inexistente antes de la
revolución Industrial. Con este nombre se agrupan numerosos compuestos, entre
los que destacan los clorofluorados, CFC, en cuya composición aparece
el flúor y el cloro, y los halones, que contienen bromo.
Entre los primeros, los más importantes son el CFC11 y el CFC12. Por sus
características (bajo punto de ebullición y no tóxicos ni inflamables), se
ha generalizado su uso como disolventes, en la conservación de alimentos,
cosmética, fabricación de espumas, chips y en la industria del frío.
Su proporción en la atmósfera es muy pequeña (0,5 ppmmv: media parte por
mil millones de volumen) y durante mucho tiempo se les ha conocido más como
destructores de la capa de ozono que como gases de efecto invernadero. Sin
embargo, su larga permanencia en la atmósfera (80 años para CFC11, 170 para
CFC12 y hasta 400 para el CFC13) y su alta capacidad de absorción en las bandas
del infrarrojo determina que su contribución al calentamiento global sea del
24% (17% los CFCs 11 y 12 y el 7% otros CFCs), el segundo en importancia tras
el CO2.
Otros gases como el óxido nitroso (N2O), procedente de
la quema de la biomasa, contribuyen de forma menor al calentamiento global,
en torno al 6%, debido a su corta duración en la atmósfera y a que los flujos
emitidos parecen ser bastante más bajos de lo estimado.
Por último haremos una breve referencia al ozono y a los aerosoles,
como ejemplos representativosde la complejidad de los procesos
que tienen lugar en el sistema climático.
Al hablar del ozono (O3) es necesario diferenciarel
ozono troposférico y el estratosférico. El primero se forma en las bajas
capas de la atmósfera como consecuencia de las reacciones entre diversos precursores
como los óxidos de nitrógeno en presencia de la radiación solar; es el principal
exponente del smog fotoquímico asociado a las emisiones del tráfico rodado.
El ozono estratosférico se localiza en torno a los 23 km por encima
de la superficie terrestre y desempeña un importante papel en el balance de
radiación global por la absorción tanto de la radiación solar ultravioleta
como de la radiación terrestre de onda larga. La disminución del ozono estratosférico
puede modificar la temperatura de la superficie mediante dos procesos: por
una parte, penetraría más radiación solar, contribuyendo al calentamiento
de la superficie; por otra, se produciría un enfriamiento al disminuir la
absorción de radiación de onda larga. Ambos efectos parecen tener magnitudes
similares, por lo que su efecto como gas de invernadero es pequeño. No obstante,
como vimos al hablar del CO2, puede contribuir al aumento de este
último como consecuencia de los daños que un aumento de los rayos ultravioleta
provocaría en la biomasa terrestre.
Los aeorosoles sonpartículas en suspensión existentes en la
atmósfera, que contribuyen a un forzamiento radiativo negativo. Las emisiones
pueden ser tanto de origen natural, procedentes de las erupciones volcánicas
y el polvo transportado hacia la atmósfera, como de origen antrópico debido
a la combustión incompleta de los combustibles fósiles. Su incidencia en el
balance global es negativa debido tanto a la menor transparencia de la atmósfera
como a la mayor nubosidad que se produciría al aumentar los núcleos de condensación,
fundamentales en la formación de las nubes.
De todo lo expuesto hasta ahora las conclusiones que, a modo de resumen,
podemos destacar son:
1.ª El incremento notable de los gases de efecto de invernadero desde
la época preindustrial, mayor en las últimas décadas (Cuadro 1), lo que pone
en evidencia es el importante papel que la actividad humana ha tenido y tiene
en este proceso.
cuadro 1. evolución de las concentraciones de los principales gases de
efecto invernadero (gei)
-
CO2
CH4
N2O
CFC
HCFC
CF4
Preindustrial
280 ppmv
700 ppbv
275 ppbv
0
0
0
1994
358 ppmv
1.720 ppbv
312 ppbv
268 pptv
110 pptv
72 pptv
Incremento
0,4%/año
0,6%/año
0,25%/año
5%/año
2%/año
Fuente: IPCC, 1995. Ppmv: partes por millón en volumen. Ppbv: partes por
mil millones; pptv: partes por billón.
2.ª La contribución del conjunto de los GEI en el forzamiento radiativo
del clima es bastante mayor que la provocada por cualquiera de los otros mecanismos
susceptibles de modificar el sistema climático. Las magnitudes reflejadas
en el Cuadro 2 indican aumentos notables en el balance de radiación desde
1765 y con un ritmo creciente en las décadas más recientes. Comparando estos
valores con los efectos negativos que provocarían los cambios orbitales de
Milankovich o la acción del vulcanismo, la tendencia es claramente favorable
al calentamiento global.
Cuadro 2. variaciones de los forzamientos radiativos en Wm-2
(Balairón, 1998)
Gases de efecto invernadero (GEI):
De 1765 a 2025 +4,6
Cambio medio decenal en el mismo período +0,18
Década 1980-1990 +0,55
CO2:
Década 1980-1990 +0,30
Milankovich:
En períodos de 10.000 años -35
En 100 años -0,35
Cambio medio decenal -0,035
Radiación solar: media decenal ± 0,15
Vulcanismo: variación media decenal -0,20
3.ª En la actualidad el mayor gas de efecto de invernadero es el CO2
que, como vimos, contribuye en un 50% al calentamiento total, seguido de los
clorofluorados y el metano, debido a la mayor proporción de CO2
presente en la atmósfera. Sin embargo el potencial de calentamiento global
(GWP:Global Warming Potential), que podemos definir como el
calentamiento que una unidad de gas emitida en un momento determinado producirá
en diferentes horizontes temporales, es bastante importante para otros gases
(Cuadro 3), por lo que, de no producirse la reducción de las emisiones de
gases como el metano o el óxido nitroso, el reforzamiento del efecto de invernadero
se vería agudizado.
Cuadro 3. potencial de calentamiento del globo (GWP) de diferentes gases
según el IPCC de 1995, referidos al del CO2
Gas
Potencial de calentamiento
A los 20 años
A los 100 años
A los 500 años
CO2
1
1
1
CH4
20
7.6
2.4
N2O
280
310
170
fuente: ipcc, 1995.
4.ª Tendencia de las emisiones. El IPC contempla cuatro escenarios
en la evolución de las emisiones hasta el año 2100:
el primero, denominado situación habitual o
hipótesis A, supone que las emisiones seguirán aumentando debido
a un escaso control de las emisiones y a unos usos energéticos y prácticas
agrícolas similares a los actuales.
la hipótesis B supone que se utilizan
combustibles de menor contenido en carbono y se invierte el proceso de deforestación.
En las hipótesis C y D se
utilizan de forma masiva energías renovables y la nuclear. Desaparecen las
emisiones de CFCs y se reducen las emisiones derivadas de las prácticas
agrícolas, y se controlan de forma adecuada las emisiones en todos los países.
En todos los casos la población estimada es de 10.500 millones de habitantes
y el crecimiento de la economía oscila entre un 2% para los países industriales
y hasta en un 5% en los demás. El incremento de las emisiones en la situación
habitual sería general para todos los gases y en el caso del dióxido de carbono
y del metano oscilaría entre el 10% y el 20% (Gráfico 2). En las demás hipótesis
se produciría un estancamiento y una posterior disminución que a mediados
del próximo siglo daría lugar a un descenso generalizado que, en el caso del
CO2, alcanzaría el 50% respecto a las concentraciones de 1985.
Gráfico 2. Evolución de las emisiones de gases de efecto invernadero
según el informe del IPC de 1990.
Felipe Fernández García es Profesor Titular del Departamento
de Geografía. Facultad de Filosofía y Letras. Universidad Autónoma de Madrid.
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COMENCEMOS EL CAMBIO
Primero gracias por la información ,en mi caso es mucha ya que no tengo mucho conocimiento del tema, pero si quisiera pensar que lo hacen con la meta de informar lo mejor posible a quienes nos importa nuestro planeta.
y me gustaría que me enviaran de forma concreta y tangible, como puedo desde casa en plena ciudad hasta las afueras de la misma hacer el cambio,somos muchos los que estamos preocupados,pero necesitamos saber como hacerlo ,te prometo que multiplicare tu mensaje y comenzaré la ola y si aqui no es donde debía buscar ayuda y si conoces la página , me la mandas? gracias
Dice el artículo en su segunda parte, y cito textualmente:
“Analizaremos aquellos cuya emisión depende especialmente de la acción antrópica, aunque hemos de tener en cuenta que el vapor de agua es el principal gas de efecto invernadero. Su concentración no depende directamente del hombre y es muy variable, por lo que es difícil su tratamiento en los modelos predictivos del IPCC. No obstante, es lógico esperar un aumento como consecuencia del calentamiento global, cuyos efectos serían, por un lado, un incremento en el reforzamiento del efecto invernadero; por otro, un enfriamiento puesto que el aumento de la nubosidad supondría un obstáculo a la penetración de la radiación solar.”
El autor basa su artículo en datos obtenidos por los modelos computados del IPCC, fuente de información muy poco confiable, como ha sido demostrado más veces de las necesarias. Los modelos predictivos del IPCC no quieren incluir al vapor de agua en sus modelos porque les resulta una variable demasiado molesta, y contraria a sus fines de “probar” que el supuesto calentamiento del planeta tiene un responsable. El hombre, por supuesto. El IPCC no es un organismo científico, sino un organismo político que ha despreciado de manera consuetudinaria a la ciencia y a las observaciones directas de concentración de gases y temperaturas. Ello está reflejado en declaraciones de muchos científicos que elaboraron los estudios y recolección de datos para el IPCC y luego vieron como sus conclusiones fueron deformadas por el panel político de la organización –compuesto por personal NO CIENTÍFICO—para arribar a conclusiones totalmente opuestas a las suministradas por los verdaderos científicos.
Así es como varios de los científicos que participaron en la elaboración del Informe del año 2000 del IPCC han exigido a la organización que se retire su nombre de la lista de científicos colaboradores, entre ellos, el Dr. Richard Lindzen, miembro del panel científico de la Academia de Ciencias de los EEUU, que recomendara al presidente Bus NO ratificar el Tratado de Kyoto porque el desconocimiento que existe en el tema es tan grande que no es posible –de ninguna manera—atribuir a las actividades humanas el incremento de los gases de invernadero o el presunto calentamiento.
Sigue luego el artículo diciendo: “3.ª En la actualidad el mayor gas de efecto de invernadero es el CO2 que, como vimos, contribuye en un 50% al calentamiento total, seguido de los clorofluorados y el metano, debido a la mayor proporción de CO2 presente en la atmósfera.”
En realidad no vimos en ninguna parte que el CO2 sea responsable del 50% del “efecto invernadero”, ya que todos los estudios científicos realizados a la fecha demuestran que el CO2 aporta una cuota de calentamiento que varía entre el 3,5 y el 5% del total, siendo el vapor de agua el responsable de entre 93 y 96% de la capacidad de retención de calor de la atmósfera. Un ejemplo muy claro, esbozado por el famoso volcanólogo francés Haroum Tazieff en 1993 es el siguiente:
El desierto del Sahara y las selvas de Amazonas están a una latitud comparable. La amplitud térmica en la estación meteorológica de Hoggar (Sahara) es de alrededor de 60°C (55°C y –5°C), debido a la fuerte pérdida de de calor durante la noche debido a la falta de humedad del desierto (3 - 5%). Por su parte, la amplitud térmica en el Amazonas es de apenas 8°C en promedio (32°C – 24°C), debido a que la humedad de la selva retiene el calor durante la noche. Como la concentración de CO2 es exactamente la misma en ambas regiones, la única variable diferente es el vapor de agua. Por lo tanto, si el CO2 tuviese la capacidad de retener calor como lo hace el vapor de agua (como lo afirma el autor del artículo al decir que “el CO2 es responsable del 50% del calentamiento total”) entonces también sería el responsable del calentamiento (o enfriamiento?) en el Sahara, y retendría el calor durantre la noche del desierto.
Cuando la política se mete al medio, la ciencia y la razón desaparecen de la escena. Esta serie de artículos que estamos leyendo es una hermosa muestra de desinformación científica, porque basándose en medias verdades llega a conclusiones antojadizas y sesgadas. Medias verdades son mentiras completas...
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