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ELPEQUEÑOMANUALDELCAMBIOCLIMATICO (Autoguardado)
ELPEQUEÑOMANUALDELCAMBIOCLIMATICO (Autoguardado)
ELPEQUEÑOMANUALDELCAMBIOCLIMATICO (Autoguardado)
MANUAL DEL
CAMBIO
CLIMATICO
David Nelles & Christian Serrer.
Compilador : MsC. Juan Casanova Luján
EL CLIMA DE LA TIERRA
El clima es la descripción estadística de la
meteorología a lo largo de un periodo
prolongado de tiempo. Según la organización
Meteorológica Mundial, este periodo debe
abarcar al menos 30 años. Así pues, al contrario
que la meteorología, continuamente cambiable,
el clima se transforma con mucha lentitud. Por
consiguiente, un descenso de 5 °C en la
temperatura de un día para otro significa algo
completamente distinto de un enfriamiento del
clima de 5 °C. En caso de darse este ultimo,
volveríamos a encontrarnos en un clima
semejante al de la ultima glaciación, y
Norteamérica y la parte septentrional de Europa
volverían a cubrirse de gruesas capas de hielo.
EL EFECTO INVERNADERO
NATURAL
La mayor parte de los rayos del sol
atraviesan la atmosfera terrestre y llegan a
la superficie. La tierra absorbe estos rayos
y los devuelve como radiación térmica.
Sin los gases presentes en la atmósfera
terrestre, como el vapor de agua (H2O), el
dióxido de carbono (CO2), el
ozono(O3),el oxido nitroso (N2O) y el
metano (CH4), esa radiación térmica
escaparía de nuevo al espacio sin
impedimento. El clima de la Tierra seria
completamente congelada.
Sin embargo, los citados gases impiden que
la radiación térmica escape por completo de
la atmosfera terrestre. Absorben una buena
parte de dicha radiación y la esparcen de
nuevo en todas las direcciones, incluso de
vuelta hacia la superficie terrestre. El
proceso hace que vuelvan a calentarse las
capas de aire subyacentes y el suelo. Este
proceso invernadero natural. Los gases
responsables de él y se denominan gases
naturales de efecto invernadero, y se ocupan
de que la temperatura media global se
mantenga en los +14°C, aproximadamente.
GASES NATURALES DE
EFECTO INVERNADERO
El aire seco (excluyendo el vapor de agua)
de la atmosfera terrestre se compone
principalmente de nitrógeno y oxigeno(1).
Sin embargo, la concentración de los gases
naturales de efecto invernadero es
minúscula. El dióxido de carbono (CO2),
el ozono(O3), el oxido nitroso (N2O) y el
metano (CH4) conforman en total
solamente un 0,04% de toda la atmosfera
terrestre. El vapor de agua (H2O) esta
presente en una media del 0,25 %.
A pesar de estas concentraciones
minúsculas, los gases naturales de efecto
invernadero ejercen una influencia
decisiva sobre el clima: al contrario de lo
que sucede con el oxigeno y el nitrógeno,
pueden absorber la radiación térmica y,
por tanto, impiden que la radiación
térmica escape directamente desde la tierra
al cosmos. Sin ellos, el clima de la tierra
seria 33 °C más frío, un clima en el que no
seria posible la vida.
LOS VOLCANES Y EL SOL
Las erupciones volcánicas pueden calentar el
clima de la tierra, pero también enfriarlo. Por
una parte la actividad volcánica libera dióxido
de carbono (CO2),el cual acentúa el efecto
invernadero y puede influir en el clima durante
siglos e incluso durante millones de años. Por
otra parte, una erupción volcánica puede
expulsar gases a la capa superior de la
atmosfera, donde forman aerosoles que pueden
repeler una parte de la radiación solar hacia el
espacio. En ese proceso, el clima puede
enfriarse durante un periodo de tiempo de
algunas años tras la erupción .
La radiación del sol es condición indispensable para la vida
en la tierra y es también corresponsable de la algunas
cambios climáticos ocurridos en el pasado. Las zonas os
curas en el superficie del sol, las llamadas “manchas solares,
son indicadores de la intensidad de la radiación solar, es
decir, miden la actividad del sol. Este ¨ciclo de las manchas
solares¨ varia a un ritmo de11 años.
En el momentos de mayor plenitud de las manchas solares
pueden observarse en el sol, además de muchas manchas,
numerosos puntos brillantes que son los responsables de la
elevada actividad solar.6 En el transcurso del ciclo de las
manchas solares, la actividad solar se debilita o se
intensifica y simultáneamente, influye en las temperaturas
globales y regionales de la tierra.
LAS NUBES
Las nubes dispersan la luz del sol, de modo que la superficie
terrestre y esta se calienta menos. Además, las nubes
absorben la radiación térmica que emite la superficie terrestre
y la devuelven en todas direcciones. En ese proceso, una
parte de la energía queda retenida en el sistema terrestre.
Las nubes heladas situadas a gran altitud, llamadas cirros, son
en su mayoría muy finas y protegen la tierra tan solo de una
pequeña parte de la radiación solar. Además, son nubes frías,
y por ello devuelven tan solo un ´poco un calor al cosmos, de
modo que el efecto de los cirros finos es, por lo general, de
calentamiento. En cambio, las nubes bajas, normalmente mas
gruesas, enfrían siempre el clima por termino medio global,
pues devuelven al espacio una gran parte de la radiación
solar. Además, son casi tan cálidas como la superficie
terrestre y por ello devuelven al espacio una cantidad de
radiación térmica similar ala que refleja la superficie terrestre
en sí.
En las condiciones actuales, predomina el efecto refrescante
de las nubes.
LA CINTA TRANSPORTADORA
GLOBAL DE LA CIRCULACIÓN
OCEÁNICA
La “cinta transportadora global” es una imagen
simplificada del complejo sistema de corrientes
marinas que une a todos los océanos entre sí.
Las corrientes se producen como consecuencia de los
vientos que soplan sobre la superficie del mar, de la
mezcla de las masas de agua (a través de las mareas,
por ejemplo) y de las diferencias en al densidad del
agua del mar(provocadas por temperaturas distintas
y diferentes concentraciones de sal en el agua). Esta
cinta transporta grandes cantidades de calor que
influyen decisivamente en el clima. Si, por ejemplo,
pudiera paralizarse por completo la parte atlántica de
la “cinta transportadora global”, la temperatura del
aire descendería una media de 1-2 °C en el
hemisferio norte y más allá del Atlántico Norte el
descenso podría alcanzar incluso los 8 °C.
HISTORIA DEL CLIMA
En el transcurso de la historia de la tierra,
el clima se ha mantenido en constante
cambio, salpicado una y otra vez de
episodios climáticos extremos.
Por ejemplo, a causa de débil radiación
solar y la escasa concentración de dióxido
de carbono en la atmosfera, hace
aproximadamente 700 millones de años se
desencadeno la glaciación Sturtiana, que,
reforzada por la realización hielo-albedo,
congeló la superficie terrestre.
Hace aproximadamente 250 millones de años se
liberaron a la atmosfera grandes cantidades de
dióxido de carbono (CO2) y de metano (CH4).
Una consecuencia fue el incremento del efecto
invernadero, de manera que la temperatura
ascendió con intensidad. Por otra parte, los
océanos se acidificaron al absorber parte de las
emisiones de CO2. se extinguió
aproximadamente el 90% de todas las especies
que vivían en aquellos tiempos.
En los últimos 11.500 años, el clima de la tierra
ha sido relativamente estable, lo cual ha
contribuido a que pudiera desarrollarse la
sociedad moderna.
LAS POSIBLES CAUSAS DEL
CAMBIO CLIMÁTICO
La temperatura media global del aire se ha
incrementado en los últimos 150 años.
Como posibles causas de esta evolución,
en el debate publico suele nombrarse la
influencia del ser humano, pero con
frecuencia se mencionan también el sol
otros factores.
¿QUÉ OTROS INDICADORES
APUNTAN A LA INFLUENCIA
HUMANA?
LA REDUCCION DE LA CAPA DE
El CALENTAMIENTO GLOBAL_22/23
OZONO _ 24/25
LOS AEROSOLES_ 26/27 LA ACTIVIDAD SOLAR_28/29
EL EFECTO INVERNADERO LA TEMPERATURA Y LOS GASES DE
PROVOCADO POR LOS HUMANOS_30/31 EFECTO INVERNADERO_32/33
PARTICIPACION EN EL LOS GASES DE EFECTO INVERNADERO
CALENTAMIENTO GLOBAL_34/35 CREADOS POR LOS HUMANOS_36/37
CAMBIO EN EL CICLO DEL EMISIONES DE DIOXIDO DE
CARBONO_38/39 CARBONO_40/41
EMISIONES DE METANO Y ÓXIDO EMISIONES DE DIÓXIDO DE
NITROSO_42/43 CARBONO DE LOS PAISES_44/45
EL CALENTAMIENTO GLOBAL
El hemisferio norte de la Tierra, la
temperatura media del aire cerca del suelo
se mantuvo relativamente constante en los
últimos 1.000 años antes del comienzo de
la industrialización.
Desde finales del siglo XIX puede
observarse un aumento de la temperatura
global, designado como “calentamiento
global” y como “cambio climático”. Desde
que inicio el registro de la temperatura en
el año 1880 hasta 2016, la temperatura
media global del aire cercano al suelo se
ha incrementado en más de 1 °C.
LA REDUCCIÓN DE LA CAPA
DE OZONO
La capa de ozono de la estratosfera
absorbe una parte de las radiación solar y,
consiguiente, protege a las plantas, a los
animales y a las personas de la nociva
radiación ultravioleta del sol (rayos UV-C
y UV-B). En los últimos 60 años, esta capa
se ha vuelto cada vez más fina y sobre la
Antártida se redujo incluso en más de un
50%. Este fenómeno se conoce como
2agujero” de ozono”, y tuvo lugar a
consecuencia de la liberación de cloro
fluoro-carbonos (CFC) por parte de los
seres humanos.
Estos clorofluorocarbonos no son componentes naturales de la
atmosfera terrestre: entre otros usos, se emplearon como
refrigerante en neveras y equipos de aire acondicionado, y
también actúan como gases de efecto invernadero. En el
protocolo de Montreal (1987) se decidió reducir la emisión de
CFC y de otras sustancias que dañan la capa de ozono. Ese
acuerdo llevó a que, desde los años noventa, se redujeran las
emisiones de sustancias perjudiciales para el ozono y a que la
capa de ozono probablemente pueda recuperarse en este siglo.
Cuando la capa de ozono es muy fina, llega a la superficie
terrestre una cantidad mayor de radiación solar, pero al mismo
tiempo se debilita el efecto invernadero. En ese proceso
predomina muy levemente el efecto refrescante.
No obstante, hay que tener en cuenta el efecto invernadero de
los CFC y de otras sustancias que favorecen el agujero de ozono
porque, por ejemplo, dificultan la formación de nubes y
modifican la circulación atmosférica (vientos).
A causa de la complejidad de las realimentaciones, no sabemos
con seguridad si el efecto acumulado es de ligero calentamiento.
LOS AEROSOLES
Los aerosoles son partículas en suspensión que se
encuentran en los gases (la mayoría de las veces, en el
aire). Tienen su origen en la emisión directa de
partículas (aerosoles primarios) o en ala
transformación de los gases en la atmosfera (aerosoles
secundarios). Su tamaño oscila entre unos pocos
nanómetros y el centenar de micrómetros y, por tanto,
pueden llegar a ser hasta cien mil veces más pequeños
que el diámetro de un cabello humano. Los aerosoles
naturales se originan en el arremolinamiento de la sal
marina y el polvo del desierto, en las erupciones
volcánicas y también al liberarse partículas bilógicas
de la vegetación (por ejemplo, las esporas) Las
actividades humanas como el desmonte por incendio,
los procesos industriales y el tráfico provocan un
porcentaje significativo de los aerosoles liberados a la
atmosfera en todo el mundo.
Algunos aerosoles influyen en el clima al
dispersar la luz solar, de modo que llegar
menos energía a la superficie terrestre y esta
se calienta menos [3]. Sin embargo, otros
aerosoles como el hollín absorben energía
solar, la devuelven a su entorno y de esta
manera favorecen el calentamiento. Además,
influyen en la formación de las nubes y
alteran, entre otras cosas, la cantidad de la luz
que reflejan.
Los aerosoles de origen humano contaminan
el aire, pero en conjunto tienen, irónicamente,
un efecto refrescante sobre el clima y, por
tanto, atenúan el calentamiento global.
LA ACTIVIDAD SOLAR
El ciclo de las manchas solares representado en el
gráfico muestra que la actividad solar (es decir, la
intensidad de la radiación solar) no puede ser la causa
del fuerte incremento de la temperatura media global
que se ha producido entre 1880 y 2016,ya que no existe
una correlación directa entre ambas medidas. Se
supone que la actividad solar es responsable
aproximadamente en un 10% del incremento de la
temperatura entre 1905 y 2005. Por consiguiente, su
contribución al calentamiento global es
proporcionalmente escasa.
Desde los años ochenta, la actividad solar incluso ha
decrecido, mientras que la temperatura media global
del aire cercano al suelo ha continuado ascendiendo.
Por tanto, los cambios en la actividad solar no son
responsables del fuerte incremento de la temperatura
desde los comienzos de la industrialización.
EL EFECTO INVERNADERO
PROVOCADO POR LOS
HUMANOS
Desde os inicios de la industrialización, además del
incremento de la temperatura media global del aire.
También ha aumentado la concentración de dióxido de
carbono (CO2) y de otros gases de efecto invernadero en la
atmosfera terrestre.
Las causas de este proceso son las actividades humanas,
sobre todo la utilización de combustibles fósiles. Estos
gases de efecto invernadero creados por los humanos, ya
que, al igual que los gases naturales de efecto invernadero,
impiden el escape de la radiación térmica desde la Tierra al
cosmos. Debido al efecto invernadero provocado por los
humanos, llega una mayor radiación térmica a la superficie
terrestre, lo cual ha contribuido a que la temperatura del
aire cercano al suelo haya aumentado en los últimos 150
años.
Por ello, el incremento de la temperatura producido desde
el inicio de la industrialización hasta la actualidad se
denomina cambio climático provocado por el ser humano.
LA TEMPERATURA Y LOS
GASES DE EFECTO
INVERNADERO
Las extracciones de muestras de hielo por
perforación nos permiten el clima que
imperaba hace cientos de años. Para
estimar esas condiciones climáticas, se
obtienen unos cilindros llamados testigos
mediante perforaciones profundas en el
hielo. Los gases y los solidos encerrados
en las distintas capas permiten sacar
conclusiones acerca de la temperatura, las
concentraciones de gases de efecto
invernadero o las erupciones volcánicas,
por ejemplo.
El gráfico de la derecha muestra que los periodos
fríos y los cálidos se han ido alternando
continuamente en los últimos 800.00 años. Pese a
las diferentes causas de los cambios naturales en el
clima(por ejemplo, la variación de la orbita y del eje
terrestre), puede apreciarse sin problemas la
correlación entre la temperatura y los gases de
efecto invernadero como el dióxido de carbono
(CO2) y el metano (CH4). Además, algunas estudios
recientes confirman que las variantes de temperatura
y los cambio se la concentración de gases de efecto
invernadero han transcurrido en paralelo durante los
últimos 20.000años,sugieren que ambos factores
influyen mutuamente. También resulta obvio que las
concentraciones actuales de los gases de efecto
invernadero sobrepasan con claridad los valores de
los últimos 800.000años.
PARTICIPACIÓN EN EL
CALENTAMIENTO GLOBAL
Entre los años 1870 y 2010,las erupciones volcánicas hicieron
descender durante breves intervalos de tiempo la temperatura
media global del aire cercano al suelo. Así mismo, las
fluctuaciones de la actividad solar solo ejerce una influencia
escasa en el clima.
Otros cambios relativamente breves en la temperatura se
atribuyen sobre todo a las oscilaciones naturales que tienen lugar
con independencia de la radiación solar incidente y de la
radiación térmica de la Tierra (variabilidad interna).
Entre ellas se cuentan, por ejemplo, las interacciones entre la
circulación oceánica y la atmosfera (vientos). Tal y como se
muestra en el grafico, el Grupo Intergubernamental de Expertos
sobre el Cambio Climático (IPCC) da por sentado que el
calentamiento de en torno a 0,7 °C desde 1951 a 2010 está
provocado principalmente por los humanos. En cambio, se
calcula que la contribución de los factores naturales a la variación
de la temperatura es solamente de +-0,1 °C.
POR ESTE MOTIVO SE HABLA CON RAZON DE “CAMBIO
CLIMATICO PROVOCADO POR EL SER HUMANO”
LOS GASES DE EFECTO
INVERNADERO CREADOS POR
LOS HUMANOS
Los gases de efecto invernadero emitidos a consecuencia de las actividades humanas reciben el
nombre de “gases de efecto invernadero creados por los humanos”. La medida en que las emisiones
de CO2 CH4 y N2O contribuyen al efecto invernadero depende de su concentración en la atmosfera
terrestre (cantidad) y de su potencial como gas de afecto invernadero (repercusión).
El porcentaje de los gases de efecto invernadero dióxido de carbono(CO2), metano (CH4) y oxido
nitroso (N2O)- en la atmosfera terrestre sigue siendo bajo en comparación con el oxigeno (21%) y el
nitrógeno (78%). No obstante, las concentraciones desde los inicios de la industrialización se han
incrementado intensamente debido a la emisión de gases naturales de efecto invernadero creados por
los humanos. Estos, del mismo modo de que los gases naturales de efecto invernadero, impiden el
escape directo de la radiación térmica de la Tierra al espacio y contribuyen, por tanto, al
calentamiento global. Además, influyen en el clima a largo plazo debido a su elevado tiempo de
permanencia en la atmósfera, es decir, tardan mucho en eliminarse o descomponerse por procesos
químicos o físicos.
La repercusión de los gases de efecto invernadero de
pende de su potencial como gas de efecto invernadero,
es decir, de su capacidad de calentamiento (global
Waming potencial = índice GWP). Este índice expresa
en que grado los gases calientan el clima en
comparación con la misma cantidad de CO durante un
determinado intervalo de tiempo (en general,100
años ). Así, por ejemplo, un GWP de 28 para el
metano significa que el CH4 emitido hoy calentara el
clima 28 veces más en el transcurso de los próximos
100 años que la misma cantidad de CO2.
Aunque el GWP del CO2 es significativamente más
bajo que el del CH4 y el N2O, la contribución de las
emisiones de CO2 al efecto invernadero total creado
por los humanos es la mayor, con un 76%, ya que las
actividades humanas emiten muchísimo más CO2 que
CH4 0N2O.
CAMBIO EN EL CICLO DEL
CARBONO
Los océanos, los suelos y la vegetación liberan dióxido de
carbono (CO2) a la atmosfera. También absorben CO2 de la
atmosfera, en un fenómeno que forman parte del ciclo natural
del carbono.
En estos últimos diez años, las actividades humanas han
emitido anualmente una media de 39 gigatones (Gt), es decir,
39,000 millones de toneladas, de CO2. Alrededor del 28% de
estas emisiones se almacenas en los suelos y vegetación, en
torno al 22% las absorben los océanos, y el resto (un 44%)
permanece en la atmosfera.
Debido a que los seres humanos han añadido en muy poco
tiempo una enorme cantidad de CO2 al que se había
depositado bajo tierra durante millones de años en forma de
carbón, gas natural y petróleo, el ciclo del carbono ha sufrido
un desequilibrio critico. Por un lado, los océanos se han
acidificado por la absorción de CO2 y, por otro, la
concentración de CO2 en la atmosfera terrestre es
significativamente mas elevada que en los últimos 800.000
años.
EMISIONES DE DIÓXIDO DE
CARBONO
La quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y
gas natural) para la obtención de energía fue
responsable en el año 2014 de aproximadamente el
85% de las emisiones de CO2 en todo el mundo.
La producción de cemento represento el 5% y los
cambios en el uso del suelo, el 10%. Resulta
evidente, pues, que es sobre todo el uso de
combustibles fósiles el responsable del incremento
de la concentración de CO2 en la atmosfera terrestre.
El diagrama de la pagina anterior muestra como se
emplea la energía generada por los combustibles
fósiles. El carbón, con un 44%, representa la mayor
parte de las emisiones originadas por la quema de
combustibles fósiles.
Otra fuente de emisiones de CO2 es la
deforestación, como las oscuridades ya hace
siglos en Europa y en Norteamérica. En la
actualidad se están desforestando y talando
sobre todo las selvas tropicales para construir
carreteras, crear pastos, obtener madera o
cultivar plantas como palma aceitera, la
banana, la soja y el café para la venta a otros
países (cambios en el uso del suelo).
Por este motivo y por causas naturales (como
los incendios forestales), entre el año 2000 y
el 2009 se ha perdido por termino medio una
superficie boscosa equivalente a 35 campos
de futbol por minuto.
EMISIONES DE METANO Y
OXIDO NITROSO
Entre el año 2000 y el 2009, el 29% de las
emisiones globales de metano (CH4)
creados por el ser humano provino del uso
de combustibles fósiles. Prácticamente la
misma cantidad de metano se genere en la
ganadería, sobre todo por la digestión de
las vacas. Casi otra cuarta parte se libera a
partir de la descomposición de basura en
los vertederos. Además, el anegamiento de
los campos de arroz para su cultivo pone
en marcha procesos de descomposición
que liberan metano a la atmosfera.
Las emisiones restantes se originan con la combustión de
biomasa por ejemplo, en incendios forestales y en el desmonte
de matorral) y con la producción de biocombustible obtenido,
entre otras, de las palmas aceiteras.
La agricultura, con un 59% es, con diferencia, la mayor
causante de las emisiones de oxido nitrosos (N2O): el abono
utilizado en la agricultura contiene compuestos de nitrógeno
que las bacterias descomponen en parte. En ese proceso se
genera oxido nitroso que se libera a la atmosfera.
Además, las excreciones del ganado liberan N2O.