Efecto invernadero

1993/03/01 Aizpurua Sarasola, Joxerra Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Klima
• Ingurumena

El concepto de invernadero es muy común en nuestra sociedad. Se trata de un sistema muy utilizado por los agricultores, lo que permite que antiguamente los vegetales de invierno se encuentren también en verano y viceversa. Construir un invernadero no es nada difícil, para ello sólo hay que cubrir un terreno con un plástico transparente que les permita pasar los rayos del sol. Los rayos del sol atraviesan el plástico y calientan el suelo cubierto, pero el calor reflejado por la tierra no puede atravesar el terreno cubierto, por lo que la superficie cubierta de plástico se encuentra más caliente que la exterior.

La Tierra sufre un fenómeno similar. Los rayos procedentes del sol chocan con la Tierra y el calor reflejado por la Tierra no puede escapar al espacio, ya que algunos gases de la atmósfera forman una barrera impenetrable. Si esto no ocurriera, la temperatura media de la Tierra sería de -18 ºC. Los gases de efecto invernadero más importantes son el dióxido de carbono, el metano, el CFC, el ozono superficial y el óxido de nitrógeno.

Dióxido de carbono

El carbón, el petróleo y el gas natural se denominan combustibles fósiles. Quemamos en nuestras calderas, fábricas, coches y centros energéticos para obtener calor y energía. El nombre de combustible fósil se debe a su origen en restos vegetales y animales que han permanecido enterrados durante millones de años.

Los combustibles fósiles contienen gran cantidad de carbono en su interior y cuando se queman, junto con el calor y la energía liberan el carbono en forma de CO2.

Si bien la vía más común para la atmósfera del carbono es la quema de combustibles fósiles, existe otra vía cada vez más importante, la deforestación. Además, el efecto de la deforestación es doble, por un lado liberan como CO2 el carbono que contienen los árboles y plantas cuando se queman los bosques, y por otro, disminuye la influencia de la función clorofílica de las plantas. Mediante la función clorofílica, las plantas captan el CO2 de la atmósfera y liberan oxígeno.

Metano

Tres son las vías de producción de metano en el mundo actual: por un lado, desde la deyección de los animales herbívoros, por otro, desde los arrozales y por último los vertederos.

Estas tres vías se han intensificado en las últimas décadas. Entre los años 1960-1980, la cabaña ganadera se ha duplicado en el mundo y, como ejemplo, mencionaremos lo que ocurre en el cielo de la India. Sabemos que los satélites de la NASA exploran los cielos de diferentes lugares del mundo. En las fotos que sacan es muy significativa la que corresponde al cielo de la India, donde, a diferencia de otras, se aprecia la niebla de metano

Según algunas estimaciones, la cantidad actual de metano en la atmósfera es el doble que en la era industrial. Además, la capacidad de captura de calor del metano es treinta veces mayor que la del óxido de carbono (IV).

Óxido de nitrógeno

Este gas es producido principalmente por seres que viven en tierra y en agua. Pero también existe una vía artificial para la generación de este gas, como la quema de bosques, el gas de los escapes de los vehículos y los fertilizantes utilizados por los agricultores.

Se estima que desde principios de este siglo hasta la actualidad este gas ha crecido un 80% y su capacidad de captura de calor es ciento cincuenta veces mayor que la del óxido de carbono (IV).

CFC

Hasta este siglo nuestra atmósfera no ha contenido este gas. Aun siendo sólo una pequeña parte de la atmósfera, su capacidad de influencia es enorme. Además de reducir el ozono, la capacidad de captura de calor de este gas es diez mil veces mayor que la de dióxido de carbono.

Ozono superficial

Mientras que el ozono presente en la estratosfera nos protege de los rayos ultravioleta, el ozono producido en la superficie terrestre como consecuencia de la contaminación produce problemas respiratorios y una niebla capaz de captar calor.

Su capacidad de captación de calor es dos mil veces mayor que la del óxido de carbono (IV) y, como hemos dicho, se genera en zonas contaminadas en las que el aire se renueva poco.

Hay más gases de efecto invernadero. Los investigadores han identificado hasta el momento unos 30, pero lo más importante es sin duda el CO2 y este gas será el principal objeto de estudio en este trabajo.

Ruido de datos

Como las primeras palabras sobre lo que está calentando la Tierra se pusieron en boca de los científicos, han pasado unos diez años.

Sabemos que los principales componentes de la atmósfera son el nitrógeno y el oxígeno. El resto de gases sólo suponían un 0,028% hace dos siglos. Por el contrario, al haber pasado en el umbral del XXI la concentración de gases marginales del 0,028% al 0,035%, surge la preocupación. El gas CO2 ha sido el gas con mayor relevancia en este crecimiento.

La medición automática de este gas en la atmósfera se inició en 1958. Por lo tanto, los científicos disponen de datos suficientes para empezar a analizar el fenómeno. Sin embargo, haciendo algunas aproximaciones, se ha podido completar la siguiente tabla que refleja la evolución de la concentración de CO2 en los últimos dos siglos:

Concentración de CO2 en Volumen por millón (ppm)Año175018001850190019501990ppm280285290300310354

En 1958 la concentración de CO2 era de 315 ppm y en 1990 de 354 ppm. Esto supone un incremento del 25% en este periodo. La media anual de la combustión de combustibles fósiles es de seis mil millones de toneladas de carbono y dos mil millones de toneladas más por deforestación.

La atmósfera contiene 700 mil millones de toneladas de carbono y los organismos vivos y la tierra acumulan 1.800 mil millones de toneladas de carbono. El agua y los fondos marinos almacenan 40.000 millones de toneladas de carbono y cada año, sin que el hombre se dé cuenta, la atmósfera y el mar intercambian 90.000 millones de toneladas de carbono.

En un sistema tan poco conocido el océano es un regulador inmutable. Según los científicos, cada ocho años el océano renueva todo el carbono de la atmósfera y, por tanto, regula su concentración en la atmósfera. Pero este proceso se realiza en base a un proceso lento. Este proceso es demasiado lento para poder corregir la influencia de las actividades humanas. Según Paul Quay, investigador de la Universidad de Washington, el mar captura anualmente 2,1 mil millones de toneladas de carbono emitidas como consecuencia de las actividades humanas y la vegetación mil toneladas de carbono. Así, según estos datos, cada año hay más de 3.000 millones de toneladas de carbono en la atmósfera.

Análisis de datos

Las mejores herramientas para el análisis y extrapolación de datos son los modelos informáticos. Hasta el momento, los mejores modelos son los alemanes y los anglosajones. Mediante estas herramientas se expresan muy bien la atmósfera y los océanos y se conocen cada vez mejor sus interacciones. Es por ello que se están realizando varios ensayos de extrapolación y los resultados obtenidos se indican a continuación.

Se trata de conocer lo que ocurriría duplicando la concentración de CO2 en todos los ensayos, que será la situación a finales del siglo siguiente. En estas condiciones, la mayoría de los modelos estiman que la temperatura de la Tierra crecerá entre 1,5 ºC y 4,5 ºC y que la temperatura de la Tierra crecerá entre 0,7 ºC y 2 ºC durante los próximos 40 años (2030). Por otro lado, los modelos más avanzados han conseguido repetir las situaciones climáticas de los últimos 18 mil años. Si las predicciones locales mantienen un nivel de fiabilidad, las tendencias climáticas van desde el 50% hasta el 100% de la calefacción media esperada en invierno en latitudes altas. En verano, sin embargo, el incremento de temperatura en los polos será inferior a la media. En los terrenos situados entre las latitudes 35º N y 55º N, la precipitación aumentará en torno al 10%.

Zona de Emisiones de CO2 Zona V.A.P.U.E. Zona Este AvdaN.T.A.E. No DesarrolEmisión (toneladas por persona y año)5,23,22,31,80,4

Sin embargo, el comportamiento de las tierras, los hielos y los ecosistemas apenas se describe, tanto por falta de expresión como por poco conocimiento de los fenómenos. Cuando se combinan todos los factores que afectan al clima, las mayores dificultades son las diferencias entre las constantes de tiempo. Por ejemplo, el plancton sólo necesita unas horas para crecer, un árbol necesita unas décadas para madurar y para derretir parte del glaciar o disolver el CO2 en los fondos oceánicos son necesarios miles de años. La unión de datos tan diferentes en programas de ordenador requiere de una mayor capacidad técnica que la actual. Por otro lado, el desconocimiento de los datos de los distintos territorios hace que todas las extrapolaciones sean dudosas para los especialistas.

Conclusiones

La consecuencia más grave es, sin duda, el aumento del nivel del agua. El calor provocará por un lado la dilatación del agua y por otro la fusión de varios hielos y glaciares. Se han dicho muchas cosas al respecto, pero según investigadores del IPCC creado entre las Naciones Unidas y la Organización Meteorológica Mundial, el nivel del agua subirá 18 cm de aquí a 2030. Asimismo, se espera que para finales del siglo próximo el nivel de agua aumente en 65 cm. Para estos cálculos se ha tenido en cuenta que las emisiones de gases de efecto invernadero no serán superiores a las actuales.

La única variable incontrolable es la correspondiente a los incendios forestales. En función de las cantidades de incendio, los datos anteriores pueden variar ligeramente. Con pocos incendios, hasta el año 2030 el nivel del agua subiría 8 cm y para el año 2100 31 cm. Si hay muchos incendios, los dos valores anteriores se convierten en 29 cm y 110 cm. Como se ve, los márgenes son elevados, pero no debemos olvidar que una de las causas de esta diferencia es el desconocimiento de las características que intervienen en este fenómeno.

Tampoco debemos olvidar la modificación de la vegetación en cuanto a sus consecuencias. Es conocida la influencia del gas carbónico en las plantas. Las plantas toman gas carbónico y liberan oxígeno por la fotosíntesis. Por lo tanto, si la concentración de gas carbónico aumenta, la fotosíntesis también aumentará y la cantidad de oxígeno liberado será cada vez mayor. Si es cierto, las plantas pueden jugar un papel importante en el control del gas carbónico. De las investigaciones que se están realizando en la actualidad no se han obtenido resultados definitivos, ya que los factores que intervienen en la fotosíntesis no son sólo el gas carbónico y el oxígeno. La concentración salina de la tierra, la luminosidad, la temperatura ambiental y la humedad son algunos de los aspectos a tener en cuenta.

En una atmósfera rica en gas carbónico y en la que se plantan plantas durante largos periodos de tiempo (por ejemplo durante más de un mes), suelen presentar diferentes adaptaciones. Las plantas acostumbradas a altas concentraciones de gas carbónico presentan una intensidad de fotosíntesis por unidad de superficie de hoja menor que las no habituadas. Sin embargo, esto no ocurre siempre, ya que en el caso del cuerpo, por ejemplo, cuando se adapta a una doble concentración de gas carbónico, la intensidad de la fotosíntesis aumenta.