Actualizado septiembre 15, 2021
La acción de los seres humanos es la principal responsable del aumento del fenómeno conocido como efecto invernadero. Sus consecuencias, incluido el calentamiento global, son muy preocupantes para el planeta. En este artículo, analizamos la definición de efecto invernadero, cuáles son sus causas y consecuencias, y detallamos algunas medidas que se pueden tomar para contaminar menos.
Qué es el efecto hibernadero
El efecto invernadero es un fenómeno natural que ayuda a mantener el nivel de temperatura promedio en la superficie del planeta. Esto es esencial para la vida en la Tierra porque, en su ausencia, la temperatura promedio sería de menos 18 ° C en lugar del promedio actual de 15 ° C.
La luz del sol, así como las longitudes de onda invisibles ultravioleta e infrarroja penetran en la capa gaseosa exterior de la Tierra. Los océanos y la tierra de la tierra absorben de forma natural alrededor del 70% de esta radiación solar, mientras que el resto se refleja en el espacio. La radiación que no se refleja en el espacio es retenida por los gases de efecto invernadero en la atmósfera, aumentando así la temperatura del planeta.
Es importante comprender que el efecto invernadero natural es esencial para el clima de la Tierra. El problema es que la contaminación (la quema de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas), así como actividades como la deforestación, provocan un aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera.
Qué causa el efecto invernadero
En los últimos 150 años, las actividades humanas han sido responsables del aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Las acciones más problemáticas que aumentan los gases de efecto invernadero son:
- Transporte: Según el Banco Mundial, este sector genera el 23% de las emisiones de CO2 a nivel mundial (consume el 64% del combustible y el 27% de la energía a nivel mundial).
- Producción de electricidad: Esto también se deriva de combustibles fósiles como el carbono y el gas natural.
- Industrias: La energía necesaria para producir bienes y materias primas se obtiene a partir de combustibles fósiles y durante el proceso se liberan gases de efecto invernadero.
- Comercio y viviendas: Para cubrir las necesidades básicas, como la calefacción y la cocina, ambos queman combustibles fósiles. Las Naciones Unidas indican que los hogares generan el 21% de las emisiones de dióxido de carbono y consumen el 29% de la energía en todo el mundo.
- Agricultura y ganadería: Al emplear fertilizantes sintéticos, la agricultura contribuye a la concentración de nitrógeno en el suelo y facilita la liberación de óxido nitroso. La ganadería, en cambio, genera metano durante los procesos digestivos.
- El uso de suelo y espacios forestales: A medida que las plantas crecen, absorben CO2 de la atmósfera y acumulan parte del carbono como biomasa. El suelo también puede retener parte del carbono de estas plantas. Esta actividad se conoce como secuestro biológico de carbono. Esta es la razón por la que las áreas forestales pueden actuar como sumideros o, por el contrario, como fuente de gases de efecto invernadero. Desde 1990, los bosques y otras tierras de los EE. UU. han capturado más dióxido de carbono de la atmósfera que el carbono que han liberado.
Por lo tanto, algunos gases de efecto invernadero están estrechamente relacionados con la actividad humana, como el CO2. Pero, ¿cuáles son los principales gases capaces de detener el calor?
- Vapor de agua
- Metano CH4
- Dióxido de carbono CO2
- Clorofluorocarbonos (CFC)
- Ozono (O3)
- Óxido nitroso (N2O)
A continuación los analizaremos uno por uno en detalle.
Qué son los gases de efecto invernadero
Los gases de efecto invernadero de la Tierra atrapan el calor en la atmósfera y calientan el planeta. Los principales gases responsables del efecto invernadero son el dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso y el vapor de agua (que se producen de forma natural) y los gases fluorados (que son sintéticos). Los gases de efecto invernadero tienen diferentes propiedades químicas y se eliminan de la atmósfera, con el tiempo, mediante diferentes procesos. El dióxido de carbono, por ejemplo, es absorbido por los llamados sumideros de carbono, como las plantas, el suelo y el océano. Los gases fluorados son destruidos solo por la luz solar en la atmósfera más alta.
La influencia de un gas de efecto invernadero en el calentamiento global depende de tres factores clave. El primero es cuánto existe en la atmósfera: Las concentraciones se miden en partes por millón (ppm), partes por billón (ppb) o partes por billón (ppt); 1 ppm para un gas dado significa, por ejemplo, que hay una molécula de ese gas por cada millón de moléculas de aire. El segundo es su vida útil: cuánto tiempo permanece en la atmósfera. El tercero es qué tan efectivo es para atrapar el calor: Esto se conoce como su potencial de calentamiento global, o GWP, y es una medida de la energía total que absorbe un gas durante un período de tiempo determinado (generalmente 100 años) en relación con las emisiones de 1 tonelada de dióxido de carbono.
El forzamiento radiativo (RF) es otra forma de medir los gases de efecto invernadero (y otros factores climáticos, como el brillo del sol y las grandes erupciones volcánicas). También conocida como forzamiento del clima, la RF cuantifica la diferencia entre la cantidad de energía solar que absorbe la tierra y la cantidad que se libera al espacio como resultado de cualquier impulsor climático. Un controlador climático con un valor de RF positivo indica que tiene un efecto de calentamiento en el planeta; un valor negativo representa enfriamiento.
Qué son las emisiones de gases de efecto invernadero
Desde el comienzo de la Revolución Industrial y el advenimiento de las máquinas de vapor de carbón, las actividades humanas han aumentado enormemente el volumen de gases de efecto invernadero emitidos a la atmósfera. Se estima que entre 1750 y 2011, las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono aumentaron en un 40 por ciento, el metano en un 150 por ciento y el óxido nitroso en un 20 por ciento. A fines de la década de 1920, comenzamos a agregar gases fluorados artificiales como clorofluorocarbonos o CFC a la mezcla.
En las últimas décadas, solo hemos acelerado el ritmo. De todas las emisiones antropogénicas de dióxido de carbono, el gas de efecto invernadero más abundante liberado por las actividades humanas y uno de los más duraderos, desde 1750 hasta 2010, aproximadamente la mitad se generó solo en los últimos 40 años, en gran parte debido a combustión de combustibles fósiles y procesos industriales. Y aunque las emisiones globales de gases de efecto invernadero ocasionalmente se han estancado o disminuido de un año a otro (más recientemente entre 2014 y 2016), se están acelerando una vez más. En 2017, las emisiones de carbono aumentaron un 1,6 por ciento; en 2018 aumentaron en un 2,7 por ciento estimado.
Cinco grandes gases de efecto invernadero
Los gases más significativos que provocan el calentamiento global a través del efecto invernadero son los siguientes:
Dióxido de carbono
El dióxido de carbono (CO2), que representa alrededor del 76 por ciento de las emisiones globales causadas por el hombre, permanece durante bastante tiempo. Una vez que se emite a la atmósfera, el 40 por ciento aún permanece después de 100 años, el 20 por ciento después de 1,000 años y el 10 por ciento hasta 10,000 años después.
Metano
Aunque el metano (CH4) persiste en la atmósfera durante mucho menos tiempo que el dióxido de carbono (aproximadamente una década), es mucho más potente en términos de efecto invernadero. De hecho, libra por libra, su impacto de calentamiento global es 25 veces mayor que el del dióxido de carbono durante un período de 100 años. A nivel mundial, representa aproximadamente el 16 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por el hombre.
Óxido nitroso
El óxido nitroso (N2O) es un potente gas de efecto invernadero: tiene un GWP 300 veces mayor que el dióxido de carbono en una escala de tiempo de 100 años y permanece en la atmósfera, en promedio, un poco más de un siglo. Representa alrededor del 6 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre en todo el mundo.
Gases fluorados
Emitidos por una variedad de procesos industriales y de fabricación, los gases fluorados son artificiales. Hay cuatro categorías principales: hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC), hexafluoruro de azufre (SF6) y trifluoruro de nitrógeno (NF3).
Aunque los gases fluorados se emiten en cantidades más pequeñas que otros gases de efecto invernadero (representan solo el 2 por ciento de las emisiones globales de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre), atrapan sustancialmente más calor. De hecho, el GWP de estos gases puede ser de miles a decenas de miles, y tienen una vida atmosférica prolongada, en algunos casos que dura decenas de miles de años.
Los HFC se utilizan como sustituto de los clorofluorocarbonos (CFC) y los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) que agotan la capa de ozono, generalmente en acondicionadores de aire y refrigeradores, pero algunos se están eliminando gradualmente debido a su alto PCA. Reemplazar estos HFC y eliminarlos adecuadamente se considera una de las acciones climáticas más importantes que puede tomar el mundo.
Vapor de agua
El vapor de agua, el gas de efecto invernadero más abundante en general, se diferencia de otros gases de efecto invernadero en que los cambios en sus concentraciones atmosféricas no están relacionados directamente con las actividades humanas, sino con el calentamiento que resulta de los otros gases de efecto invernadero que emitimos. El aire más cálido retiene más agua, y dado que el vapor de agua es un gas de efecto invernadero, más agua absorbe más calor, lo que induce un calentamiento aún mayor y perpetúa un ciclo de retroalimentación positiva. (Vale la pena señalar, sin embargo, que el impacto neto de este circuito de retroalimentación aún es incierto, ya que el aumento de vapor de agua también aumenta la cobertura de nubes que refleja la energía del sol lejos de la tierra).
Las consecuencias del efecto invernadero
Las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre en la actualidad son más altas que nunca, la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera está aumentando rápidamente y, según el IPCC, el planeta se está calentando. Entre la época preindustrial y ahora, la temperatura promedio de la tierra ha aumentado 1.8 grados Fahrenheit (1.0 grados Celsius), con aproximadamente dos tercios de ese calentamiento ocurriendo solo en las últimas décadas. Según el IPCC, de 1983 a 2012 fue probablemente el período de 30 años más cálido de los últimos 1400 años (en el hemisferio norte, donde la evaluación es posible). Y los cinco años de 2014 a 2018 fueron los más calurosos registrados a nivel mundial. Si las tendencias de calentamiento continúan al ritmo actual, se estima que el calentamiento global alcanzará 1,5 grados Celsius (2,7 grados Fahrenheit) por encima de los niveles preindustriales entre 2030 y 2052.
Impulsado por las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre, el calentamiento global está alterando los sistemas climáticos de la Tierra de muchas maneras. Está:
- Causando fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes y / o intensos, como olas de calor, huracanes, sequías e inundaciones.
- Agravando los extremos de precipitación, haciendo que las regiones húmedas sean más húmedas y las regiones secas más secas.
- Aumento del nivel del mar debido al derretimiento de los glaciares y el hielo marino y un aumento de la temperatura del océano (el agua más cálida se expande, lo que puede contribuir al aumento del nivel del mar).
- Alterar los ecosistemas y el hábitat natural, cambiar los rangos geográficos, las actividades estacionales, los patrones de migración y la abundancia de especies terrestres, de agua dulce y marinas.
Estos cambios representan una amenaza no solo para las plantas y la vida silvestre, sino directamente para las personas. Las temperaturas más cálidas significan que los insectos que transmiten enfermedades como el dengue y el Zika pueden prosperar, y las olas de calor se están volviendo más calientes y más letales para los humanos. La gente podría pasar hambre cuando nuestro suministro de alimentos se reduzca debido a las sequías e inundaciones; un estudio del Consejo Nacional de Investigación de 2011 encontró que por cada grado Celsius que se calienta el planeta, los rendimientos de los cultivos disminuirán entre un 5 y un 15 por ciento. La inseguridad alimentaria puede provocar una migración humana masiva y una inestabilidad política. Y en enero de 2019, el Departamento de Defensa publicó un informe que describía las amenazas a las instalaciones y operaciones militares de Estados Unidos en todo el mundo debido a inundaciones, sequías y otros impactos del cambio climático.
De dónde provienen los gases de efecto invernadero
Tamaño de la población, actividad económica, estilo de vida, uso de energía, patrones de uso de la tierra, tecnología y política climática: según el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), estos son los forzamientos generales que impulsan casi todas las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre. A continuación, presentamos un análisis más detallado de las emisiones de gases de efecto invernadero por fuente.
Producción de electricidad y calor
La quema de carbón, petróleo y gas natural para producir electricidad y calor representa una cuarta parte de las emisiones generadas por el hombre en todo el mundo, lo que la convierte en la fuente individual más grande. En los Estados Unidos, es el segundo más grande (detrás del transporte), responsable de aproximadamente el 27.5 por ciento de las emisiones estadounidenses en 2017, siendo el dióxido de carbono el principal gas liberado (junto con pequeñas cantidades de metano y óxido nitroso), principalmente de la combustión del carbón.
Cambios en la agricultura y el uso de la tierra
Aproximadamente otra cuarta parte de las emisiones globales de gases de efecto invernadero provienen de la agricultura y otras actividades de uso de la tierra (como la deforestación). En los Estados Unidos, las actividades agrícolas, principalmente la cría de ganado y cultivos para la alimentación, representaron el 8,4 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero en 2017. De ellas, la gran mayoría fueron metano (que se produce cuando el estiércol se descompone y como carne de res y vacas lecheras). eructar y expulsar gas) y óxido nitroso (a menudo liberado con el uso de fertilizantes ricos en nitrógeno).
Los árboles, las plantas y el suelo absorben dióxido de carbono del aire. Las plantas y los árboles lo hacen mediante la fotosíntesis (un proceso mediante el cual convierten el dióxido de carbono en glucosa); el suelo alberga microbios a los que se une el carbono. Por lo tanto, los cambios no agrícolas en el uso de la tierra, como la deforestación, la reforestación (replantación en áreas boscosas existentes) y la forestación (creando nuevas áreas boscosas) pueden aumentar la cantidad de carbono en la atmósfera (como en el caso de la deforestación) o disminuirla a través de la absorción, eliminando más dióxido de carbono del aire del que emiten. (Cuando se talan árboles o plantas, ya no absorben dióxido de carbono, y cuando se queman o se descomponen, liberan dióxido de carbono a la atmósfera). En los Estados Unidos, las actividades de uso de la tierra representan actualmente un sumidero neto de carbono, absorbiendo más dióxido de carbono del aire del que emiten.
Industria
Aproximadamente una quinta parte de las emisiones mundiales impulsadas por el hombre provienen del sector industrial, que incluye la fabricación de bienes y materias primas (como cemento y acero), procesamiento de alimentos y construcción. En 2017, la industria representó el 22,4 por ciento de las emisiones provocadas por el hombre en los EE. UU., de las cuales la mayoría fue dióxido de carbono, aunque también se liberaron metano, óxido nitroso y gases fluorados.
Transporte
La quema de combustibles derivados del petróleo, a saber, gasolina y diésel, para alimentar los sistemas de transporte del mundo, representa el 14 por ciento de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. En los Estados Unidos, con los estadounidenses comprando automóviles más grandes y tomando más vuelos y con los bajos precios de la gasolina que alientan a los conductores a usar más sus automóviles, el transporte es el mayor contribuyente de gases de efecto invernadero (representó el 28,7 por ciento de las emisiones de EE. UU. en 2017). El dióxido de carbono es el principal gas emitido, aunque la combustión de combustible también libera pequeñas cantidades de metano y óxido nitroso, y el aire acondicionado de los vehículos y el transporte refrigerado también liberan gases fluorados.
A nivel nacional, los automóviles y camiones son responsables de más del 80 por ciento de las emisiones de carbono relacionadas con el transporte.
Edificios
Los edificios operativos en todo el mundo generan el 6,4 por ciento de los gases de efecto invernadero globales. En los Estados Unidos, los hogares y las empresas representaron alrededor del 11 por ciento de las emisiones de calentamiento. Estas emisiones, compuestas principalmente de dióxido de carbono y metano, provienen principalmente de la quema de gas natural y aceite para calentar y cocinar, aunque otras fuentes incluyen la gestión de desechos y aguas residuales y las fugas de refrigerantes de los sistemas de aire acondicionado y refrigeración.
Otras fuentes
Esta categoría incluye las emisiones de actividades relacionadas con la energía distintas de la combustión de combustibles fósiles, como la extracción, refinación, procesamiento y transporte de petróleo, gas y carbón. A nivel mundial, este sector representa el 9,6 por ciento de las emisiones.
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