Yurii Mongol
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Detrás de la lucha para abordar el calentamiento global y el cambio climático se encuentra el aumento de los gases de efecto invernadero en nuestra atmósfera. Un gas de efecto invernadero es cualquier compuesto gaseoso en la atmósfera que es capaz de absorber radiación infrarroja, atrapando y reteniendo así el calor en la atmósfera. Al aumentar el calor en la atmósfera, los gases de efecto invernadero son responsables del efecto invernadero, que en última instancia conduce al calentamiento global..
La radiación solar y el "efecto invernadero"
El calentamiento global no es un concepto nuevo en la ciencia. Los conceptos básicos del fenómeno fueron resueltos hace más de un siglo por Svante Arrhenius en 1896. Su artículo, publicado en Philosophical Magazine y Journal of Science, fue el primero en cuantificar la contribución del dióxido de carbono a lo que los científicos ahora llaman el "invernadero efecto."
El efecto invernadero se produce porque el sol bombardea la Tierra con enormes cantidades de radiación, que inciden en la atmósfera terrestre en forma de luz visible, además de radiación ultravioleta (UV), infrarroja (IR) y otros tipos de radiación que son invisibles para el ojo humano. Alrededor del 30 por ciento de la radiación que golpea la Tierra es reflejada de regreso al espacio por las nubes, el hielo y otras superficies reflectantes. El 70 por ciento restante es absorbido por los océanos, la tierra y la atmósfera, según la NASA..
A medida que absorben la radiación y se calientan, los océanos, la tierra y la atmósfera liberan calor en forma de radiación térmica IR, que sale de la atmósfera al espacio. El equilibrio entre la radiación entrante y saliente mantiene la temperatura promedio general de la Tierra en aproximadamente 59 grados Fahrenheit (15 grados Celsius), según la NASA..
Este intercambio de radiación entrante y saliente que calienta la Tierra se conoce como efecto invernadero porque un invernadero funciona de manera muy similar. La radiación UV entrante atraviesa fácilmente las paredes de vidrio de un invernadero y es absorbida por las plantas y las superficies duras del interior. Sin embargo, la radiación IR más débil tiene dificultad para atravesar las paredes de vidrio y queda atrapada en el interior, calentando el invernadero..
Cómo los gases de efecto invernadero afectan el calentamiento global
Los gases en la atmósfera que absorben la radiación se conocen como "gases de efecto invernadero" (a veces abreviados como GEI) porque son en gran parte responsables del efecto invernadero. El efecto invernadero, a su vez, es una de las principales causas del calentamiento global. Los gases de efecto invernadero más importantes son el vapor de agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O), según la Agencia de Protección Ambiental (EPA). "Si bien el oxígeno (O2) es el segundo gas más abundante en nuestra atmósfera, el O2 no absorbe la radiación térmica infrarroja", dijo Michael Daley, profesor asociado de ciencias ambientales en Lasell College en Massachusetts..
Mientras que algunos argumentan que el calentamiento global es un proceso natural y que siempre ha habido gases de efecto invernadero, la cantidad de gases en la atmósfera se ha disparado en la historia reciente. Antes de la Revolución Industrial, el CO2 atmosférico fluctuaba entre aproximadamente 180 partes por millón (ppm) durante las edades de hielo y 280 ppm durante los períodos cálidos interglaciales. Sin embargo, desde la Revolución Industrial, la cantidad de CO2 ha aumentado 100 veces más rápido que cuando terminó la última edad de hielo, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA)..
Los gases fluorados, es decir, los gases a los que se agregó el elemento flúor, incluidos los hidrofluorocarbonos, los perfluorocarbonos y el hexafluoruro de azufre, se crean durante los procesos industriales y también se consideran gases de efecto invernadero. Aunque están presentes en concentraciones muy pequeñas, atrapan el calor de manera muy eficaz, lo que los convierte en gases de alto "potencial de calentamiento global" (GWP)..
Los clorofluorocarbonos (CFC), que alguna vez se usaron como refrigerantes y propulsores de aerosoles hasta que fueron eliminados por un acuerdo internacional, también son gases de efecto invernadero.
Hay tres factores que afectan el grado en que cualquier gas de efecto invernadero influirá en el calentamiento global, de la siguiente manera:
- Su abundancia en la atmósfera..
- Cuánto tiempo permanece en la atmósfera.
- Su potencial de calentamiento global.
El dióxido de carbono tiene un impacto significativo en el calentamiento global en parte debido a su abundancia en la atmósfera. Según la EPA, en 2016, las emisiones de gases de efecto invernadero de EE. UU. Totalizaron 6.511 millones de toneladas métricas (7.177 millones de toneladas) de equivalentes de dióxido de carbono, lo que equivale al 81 por ciento de todos los gases de efecto invernadero causados por el hombre, un 2,5 por ciento menos que el año anterior. Además, el CO2 permanece en la atmósfera durante miles de años..
Sin embargo, el metano es aproximadamente 21 veces más eficiente para absorber radiación que el CO2, lo que le otorga una clasificación de GWP más alta, aunque permanece en la atmósfera solo unos 10 años, según la EPA..
Fuentes de gases de efecto invernadero
Algunos gases de efecto invernadero, como el metano, se producen mediante prácticas agrícolas, incluido el estiércol de ganado. Otros, como el CO2, resultan en gran medida de procesos naturales como la respiración y de la quema de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas..
La segunda causa de liberación de CO2 es la deforestación, según una investigación publicada por la Universidad de Duke. Cuando los árboles mueren para producir bienes o calor, liberan el carbono que normalmente se almacena para la fotosíntesis. Este proceso libera casi mil millones de toneladas de carbono a la atmósfera por año, según la Evaluación de los recursos forestales mundiales de 2010..
La silvicultura y otras prácticas de uso de la tierra pueden compensar algunas de estas emisiones de gases de efecto invernadero, según la EPA.
"Replantar ayuda a reducir la acumulación de dióxido de carbono en la atmósfera, ya que los árboles en crecimiento secuestran el dióxido de carbono a través de la fotosíntesis", dijo Daley. "Sin embargo, los bosques no pueden secuestrar todo el dióxido de carbono que emitimos a la atmósfera a través de la quema de combustibles fósiles, y todavía es necesaria una reducción de las emisiones de combustibles fósiles para evitar la acumulación en la atmósfera".
En todo el mundo, la producción de gases de efecto invernadero es motivo de grave preocupación. Desde que comenzó la Revolución Industrial hasta el año 2009, los niveles de CO2 atmosférico han aumentado casi un 38 por ciento y los niveles de metano han aumentado un enorme 148 por ciento, según la NASA, y la mayor parte de ese aumento se ha producido en los últimos 50 años. Debido al calentamiento global, 2016 fue el año más cálido registrado, y con 2018 en camino de ser el cuarto más cálido, 20 de los años más calurosos registrados se produjeron después de 1998, según la Organización Meteorológica Mundial..
"El calentamiento que observamos afecta la circulación atmosférica, lo que afecta los patrones de lluvia a nivel mundial", dijo Josef Werne, profesor asociado en el Departamento de Geología y Ciencias Planetarias de la Universidad de Pittsburgh. "Esto conducirá a grandes cambios ambientales y desafíos para personas de todo el mundo".
El futuro de nuestro planeta
Si continúan las tendencias actuales, los científicos, los funcionarios gubernamentales y un número creciente de ciudadanos temen que los peores efectos del calentamiento global (clima extremo, aumento del nivel del mar, extinción de plantas y animales, acidificación de los océanos, cambios importantes en el clima y una agitación social sin precedentes) inevitable.
En respuesta a los problemas causados por el calentamiento global por los gases de efecto invernadero, el gobierno de Estados Unidos creó un plan de acción climática en 2013. Y en abril de 2016, representantes de 73 países firmaron el Acuerdo de París, un pacto internacional para combatir el cambio climático mediante la inversión en un , futuro bajo en carbono, según la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC). Estados Unidos fue incluido entre los países que acordaron el acuerdo en 2016, pero comenzó los procedimientos para retirarse del Acuerdo de París en junio de 2017..
Según la EPA, las emisiones de gases de efecto invernadero fueron un 12 por ciento más bajas en 2016 que en 2005, en parte debido a la gran disminución en la combustión de combustibles fósiles resultante del cambio a gas natural a partir del carbón. Las condiciones invernales más cálidas durante esos años también redujeron la necesidad de que muchos hogares y negocios subieran la calefacción..
Los investigadores de todo el mundo continúan trabajando para encontrar formas de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mitigar sus efectos. Una posible solución que los científicos están examinando es succionar el dióxido de carbono de la atmósfera y enterrarlo bajo tierra indefinidamente, dijo Dina Leech, profesora asociada de ciencias biológicas y ambientales en la Universidad de Longwood en Virginia..
"Lo que podemos hacer es minimizar la cantidad de carbono que colocamos allí y, como resultado, minimizar el cambio de temperatura", dijo Leech. "Sin embargo, la ventana de acción se está cerrando rápidamente".
Recursos adicionales:
- EPA - Cambio climático: información básica
- NASA: Cambio climático global
- National Geographic - Hito climático: el nivel de CO2 de la Tierra supera las 400 ppm
Este artículo fue actualizado el 3 de enero de 2019 por la colaboradora Rachel Ross.