CO? et al.

2009/06/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena
• Klima

(Foto: ONEO 2/350RF)

L'atmosfera terrestre està formada per diversos gasos. Els principals gasos són el nitrogen (78%) i l'oxigen (21%). Aquests sis gasos d'efecte d'hivernacle es troben en petites quantitats: CO 2, 378 ppm i CH 4 a 1.774 ppb. És a dir, si es pren un litre d'atmosfera i es divideix en un milió, el CO 2 dividiria en 378 parts, mentre que el metà només aconseguiria 1.774 de cada mil milions de parts. Ocupen per tant una part molt petita de l'atmosfera. No obstant això, a pesar que des del punt de vista volumètric es manifesten en concentracions molt baixes, tenen una gran influència sobre l'efecte d'hivernacle. De fet, els gasos d'efecte d'hivernacle absorbeixen els raigs infrarojos que emet la superfície terrestre i no els deixen escapar. D'aquesta manera, la Terra es va escalfant. I entre els gasos d'efecte d'hivernacle, el CO 2 és el rei de tots.

Poder calorífic

Per a comprendre per què es parla tant del CO 2 cal entendre com es mesura la influència de cada gas. Preveure la influència de cada gas no és tasca fàcil. Els meteoròlegs utilitzen, en general, dos conceptes: la capacitat d'escalfament global (global warming potential en anglès, GWP) i la radiació (radiative forcing). El potencial d'escalfament global és un índex que representa la influència d'una substància en l'escalfament global. Aquest índex es calcula prenent com a referència l'escalfament produït per la quantitat de diòxid de carboni en la mateixa massa (a CO 2 se li assigna el valor 1). Representa la importància relativa dels gasos d'efecte d'hivernacle respecte a CO 2 en un període de temps determinat. En un període de temps donat, ja que no tots els gasos romanen igual en l'atmosfera. Així, el poder calorífic depèn de la capacitat del gas per a absorbir la radiació infraroja i del temps que roman en l'atmosfera. Per exemple, en un període de 20 anys, l'escalfament que pot produir un quilogram de metà equival a 62 quilograms de diòxid de carboni, mentre que en un període de 100 anys equival a 21-23 quilograms de diòxid de carboni.

No obstant això, a més de la capacitat d'escalfament global, cal tenir en compte la quantitat d'aquests gasos en l'atmosfera. De fet, el potencial d'escalfament del metà és 21 vegades superior al del diòxid de carboni, prenent com a referència el període de 100 anys. No obstant això, tenint en compte que la concentració de CO 2 és molt major que la del metà, s'observa que realment l'efecte del metà sobre el canvi climàtic és menor que el de CO 2. No diguem en el cas de SF 6. Té un GWP 22.000 vegades superior al CO 2, però a penes existeix. Per tant, la seva incidència és molt baixa respecte a CO 2. En general, és el cas dels gasos fluorats (HFC, CFC i SF 6). El GWP total d'aquests gasos és elevat i la seva concentració és baixa. No obstant això, els gasos romanen en l'atmosfera durant molt de temps.

La imatge superior mostra la radiació solar que arriba a la superfície terrestre i la radiació infraroja que s'expulsa. Més a baix es troben els espectres d'absorció de gasos d'efecte d'hivernacle. Els espectres d'absorció de cada gas depenen de les seves característiques químiques. Com es pot apreciar en la figura, el vapor d'aigua és el gas amb efecte d'hivernacle més important en l'atmosfera actual (analitzant únicament l'espectre d'absorció), seguit del diòxid de carboni i seguit de la resta de gasos.

Per tant, l'acció de radiació és una unitat més coherent que la capacitat d'escalfament global. En efecte, aquesta unitat, a més del poder calorífic de cada gas, té en compte la concentració de cadascun d'ells i les fluctuacions que al llarg dels anys s'han produït. Així, a cada gas se li assigna un valor. Si aquest valor és positiu, se sol dir que aquestes molècules de gas tendeixen a escalfar la superfície terrestre, i si és negatiu, a refredar-se. Per descomptat, tots els gasos esmentats anteriorment són positius. En definitiva, l'acció de radiació mesura la variació bruta del flux energètic de la tropopausa. És a dir, mesura el desequilibri entre l'entrada a l'atmosfera i la sortida de l'atmosfera mitjançant la unitat W/m 2. Aquests desequilibris poden haver-se de, entre altres, a canvis en la concentració de gasos d'efecte d'hivernacle.

Tenint en compte tots aquests factors, ningú qüestiona que el CO 2 prevalgui en tots ells. El CO 2 pot durar milers d'anys en l'atmosfera, i en 100 anys només produeix una quarta part de l'impacte que pot causar aquest gas.

"La concentració de CO 2 ha crescut espectacularment en els últims anys i, a pesar que l'augment d'aquest gas s'ha estancat, la temperatura global augmentaria al no estar equilibrat el clima actual. En aquest sentit, tots els models estan d'acord", explica el físic de la UPV Jon Saenz.

El "debat" del vapor d'aigua

(Font: IHOBE)

A més dels sis gasos d'efecte d'hivernacle reconeguts pel Protocol de Kyoto, existeixen uns altres, com el vapor d'aigua, que alguns experts consideren el principal causant de l'efecte d'hivernacle.

Per a Saenz aquesta qüestió de l'aigua és una excusa. "Per a anul·lar la importància del CO 2 s'utilitzen a vegades diversos arguments. És el cas del vapor d'aigua. Sovint es diu que el vapor d'aigua té un efecte d'hivernacle major que el CO 2. La veritat és que el vapor d'aigua dura molt poc en l'atmosfera, 9 o 10 dies, segons estimacions. Això significa que una molècula d'aigua evaporada a Mongòlia recorre diversos quilòmetres en l'atmosfera i després desapareix per precipitació", afirma Saenz.

En refredar-se part del vapor d'aigua present en la troposfera es condensa formant petites gotes d'aigua. Els núvols són conjunts de petites gotes d'aigua.

Arun Kulshreshtha

"Amb la instal·lació de mil milions de centrals tèrmiques i la consegüent evaporació de les aigües, la concentració mitjana d'aigua en l'atmosfera no varia. En funció de la temperatura, la concentració d'aigua està controlada per l'equació Clausius-Clapeyron. Si la temperatura augmenta, s'acumula més aigua en l'atmosfera, per la qual cosa hi haurà més vapor d'aigua. No obstant això, si una molècula d'aigua, o deu mil molècules, o deu mil milions de molècules excedents, què ocorrerà? Plou durant deu dies i amb ella l'aigua desapareix de l'atmosfera. És a dir, en deu dies desapareix. Quan parlem de clima parlem de períodes de cent anys. L'aparició d'un desequilibri de deu dies en aquest interval de temps compensa. El GWP del vapor d'aigua no es calcula perquè la seva durada és molt reduïda en el nostre planeta i la concentració es manté aproximadament constant, per la qual cosa no es té en compte la radiació del vapor d'aigua", ha afegit Saenz.

Per això, el debat sobre els gasos d'efecte d'hivernacle se centra fonamentalment en els gasos de llarga durada en l'atmosfera, sent els més importants CO 2, CH 4, N 2 O i fluorats. I és que, en general, el 97% de l'efecte d'hivernacle el provoca. Per tant, es pot afirmar sens dubte que són els principals responsables de l'efecte d'hivernacle.

Hem de recuperar l'equilibri

Una de les majors preocupacions actuals de la nostra societat és el canvi climàtic. Els canvis que mostren diferents models a nivell mundial i, sobretot, la forma en què ens afecten, han despertat alerta en les nostres consciències i ens han recordat que les nostres accions afecten, directa o indirectament, al nostre planeta en aquest complex sistema.

M. Jos Iriarte Chiapusso. Palinólogo, Àrea de Prehistòria, Universitat del País Basc

Estudis sobre l'evolució del clima mostren que les variacions en les condicions climàtiques s'han produït al llarg de tota la història de la Terra, ja que tots els factors que influeixen en el desenvolupament del clima han estat cíclicament variables. No obstant això, aquestes recerques també han posat de manifest que, en el moment en què es va produir el gran canvi econòmic que passem de ser caçadors/recol·lectors a ser productors, comencem a transformar el nostre medi ambient d'una manera cada vegada més agressiva. Hem oblidat que accions directes com la desforestació, la contaminació (aigües, terres i atmosfera), la transformació massiva d'espais naturals, etc., tenen efectes indirectes importants. Hem inclòs un nou element entre els factors que influeixen en l'equilibri del nostre planeta i hem de corregir-lo. És difícil, però la nostra obligació és recuperar l'equilibri entre les nostres necessitats i la conservació de la naturalesa. No hem d'oblidar que la vida en el planeta depèn d'un conjunt d'interaccions que ens afecten. La contribució de tots és fonamental i és imprescindible que els governs, especialment els dels països més desenvolupats, estableixin com més aviat millor estratègies d'acció comunes, fonamentals i necessàries per al futur de la humanitat i del planeta Terra en el seu conjunt.