Las bases del cambio climático

El dióxido de carbono (CO₂) es un importante gas que atrapa el calor (efecto invernadero) y se libera a través de actividades humanas como la deforestación y la quema de combustibles fósiles, así como procesos naturales como la respiración y las erupciones volcánicas.



El consenso científico sobre el clima es que la principal causa de la tendencia actual del calentamiento global es la expansión humana del “efecto invernadero”: el calentamiento que se produce cuando la atmósfera atrapa el calor que irradia la Tierra hacia el espacio.



Ciertos gases en la atmósfera impiden que el calor se escape. Los gases de larga vida que permanecen semi-permanentemente en la atmósfera y no responden física o químicamente a los cambios de temperatura se describen como “forzantes” del cambio climático.


Los gases que responden física o químicamente a los cambios de temperatura, son vistos como “retroalimentaciones”. El vapor de agua es el gas de efecto invernadero más abundante, actúa como retroalimentación al clima y su distribución no es homogénea, depende de la temperatura.


Los datos de temperatura muestran un rápido calentamiento en las últimas décadas, 2016 fue el año más cálido desde 1880, continuando con una tendencia a largo plazo de aumento en las temperaturas globales. Los cinco años más cálidos son los cinco años más recientes (NASA, 2018).



En la Tierra, las actividades humanas están cambiando el invernadero natural. Durante el último siglo, la quema de combustibles fósiles como carbón y petróleo ha aumentado la concentración de dióxido de carbono (CO₂) atmosférico. Las consecuencias son difíciles de predecir.

Sin embargo, algunos efectos parecen probables y ya se empiezan a notar:

  • Calentamiento global sostenido, aunque regiones pueden aumentar o disminuir su temperatura.
  • Aumentará en general la evaporación y precipitación. Algunas regiones serán más húmedas y otras más secas.
  • Un efecto invernadero más fuerte calentará los océanos y derretirá parcialmente los glaciares y otros hielos, aumentando el nivel del mar.
  • El agua del océano también se expandirá si se calienta, lo que contribuye aún más al aumento del nivel del mar.


Algunas plantas y cultivos pueden responder favorablemente al aumento del CO₂ atmosférico, crecer vigorosamente y utilizar agua de manera más eficiente. Pero temperaturas más altas y patrones climáticos cambiantes afectarán comunidades naturales de plantas a largo plazo.



Al comparar con otros planetas cercanos: — Marte tiene una atmósfera muy delgada, casi toda de CO₂. Debido a la baja presión atmosférica, y con poco o nada de metano o vapor de agua para reforzar el débil efecto invernadero, tiene una superficie mayormente congelada.



Venus tiene aproximadamente 154,000 veces más CO₂ en su atmósfera que la Tierra (y aproximadamente 19,000 veces más que Marte), produciendo un efecto invernadero inmenso y una temperatura en la superficie lo suficientemente caliente como para derretir el plomo.



Las actividades industriales de las que depende nuestra civilización moderna han elevado los niveles de CO₂ en la atmósfera de 280 partes por millón a 411 partes por millón en los últimos 150 años (IPCC, 2018)


Hay una probabilidad mayor al 95% de que los gases de efecto invernadero producidos por humanos, como el CO₂, metano (CH₄) y el óxido nitroso (N₂O), hayan causado gran parte del aumento observado en las temperaturas de la Tierra en los últimos 50 años (IPCC, 2018).



Múltiples estudios publicados en revistas científicas arbitradas muestran que el 97% de los científicos del clima que publican activamente están de acuerdo*: las tendencias del calentamiento del clima en el último siglo son extremadamente probables debido a actividades humanas.

“Cambio climático” y “calentamiento global” a menudo se usan indistintamente pero tienen significados distintos. De manera similar, los términos “clima” y “estado del tiempo” a veces se confunden, aunque se refieren a eventos con escalas espaciales y de tiempo muy diferentes.



El estado del tiempo se refiere a las condiciones atmosféricas que ocurren localmente en períodos cortos de tiempo, desde minutos hasta horas o días. Los ejemplos familiares incluyen lluvia, nieve, nubes, vientos, inundaciones, tormentas eléctricas o huracanes.

El clima, por otro lado, se refiere al promedio regional y a largo plazo de los patrones de temperatura, humedad y precipitación a lo largo de las estaciones, años y décadas.



El calentamiento global se refiere al calentamiento sostenido a largo plazo del planeta desde principios del siglo XX, y más notablemente desde finales de la década de 1970, debido al aumento de las emisiones de combustibles fósiles desde la Revolución Industrial.

El cambio climático se refiere a una amplia gama de fenómenos globales creados principalmente por la quema de combustibles fósiles, que agregan gases que atrapan calor en la atmósfera de la Tierra. Estos fenómenos incluyen al calentamiento global, pero también abarcan cambios como el aumento del nivel del mar; pérdida de masa de hielo en Groenlandia, Antártida, Ártico y los glaciares de montaña en todo el mundo; sequías, inundaciones y fenómenos meteorológicos extremos. El calentamiento global es solamente una expresión del cambio climático.



Es razonable suponer que cambios en la producción de energía del Sol harían que el clima de la Tierra cambie, ya que es la fuente fundamental de energía que impulsa nuestro sistema climático. De hecho, la variabilidad solar ha jugado su papel en cambios climáticos pasados.


Por ejemplo, es muy probable que una disminución en la actividad solar haya provocado la “Pequeña Edad de Hielo” en una amplia región del planeta entre aproximadamente 1650-1850, cuando los glaciares avanzaron hasta los Alpes.



Sin embargo, diversas líneas de evidencia muestran que el calentamiento global actual no puede explicarse solo por cambios en la actividad solar:

i) Desde 1750, la cantidad promedio de energía proveniente del Sol se mantuvo constante o aumentó ligeramente.



ii) Si el calentamiento se debe a mayor actividad solar, entonces se verían temperaturas más altas en todas las capas de la atmósfera. En cambio, se observa un enfriamiento en la capa superior (estratósfera) y calentamiento en las partes bajas (tropósfera).

Esto sucede porque los diversos gases de efecto invernadero, acumulados en la atmósfera inferior (tropósfera), están atrapando el calor re-emitido por la superficie terrestre.



iii) Los modelos climáticos que incluyen cambios en la radiación solar no pueden reproducir la tendencia de la temperatura observada durante el último siglo o más en el planeta Tierra, sin incluir también un aumento en los diversos gases de efecto invernadero.



En octubre del 2018 el IPCC publicó otro reporte (SR15) indicando que se necesitan cambios de gran alcance y sin precedentes para limitar el calentamiento global a 1.5 °C en lugar de 2.0 °C como se establece en el Acuerdo de París.

El informe señala que para limitar el calentamiento global a 1.5 °C se necesitan transiciones “rápidas y de gran alcance” en uso de suelo, energía, industria, edificios, transporte y en las ciudades. El calentamiento por emisiones antropogénicas persistirá siglos a milenios.



“Las decisiones que tomemos hoy son fundamentales para garantizar un mundo seguro y sostenible para todos, tanto ahora como en el futuro. Los próximos años son probablemente los más importantes de nuestra historia” — Debra Roberts, copresidenta del grupo de trabajo II del IPCC.



Un aumento de 10 centímetros en el nivel del mar, un océano Ártico sin hielo en el verano y la extinción de los arrecifes de coral se pueden evitar si se logra limitar el aumento de las temperaturas a un 1.5 °C en lugar de 2°C para 2100.



La temperatura global de la superficie de la Tierra en 2018 fue la cuarta más cálida desde que comenzó el registro moderno (1880). Fue de 0.83 ˚C más alta que la media 1951- 1980. Los últimos 5 años son los más cálidos en el registro moderno (NASA, 2018).


El cambio climático tiene tanto efectos directos como indirectos en la productividad agrícola, entre ellos cambios en los regímenes de lluvia, sequías, inundaciones y la redistribución geográfica de plagas y enfermedades.



Las grandes cantidades de CO₂ absorbidas por los océanos causan acidificación, influyendo en la salud de ecosistemas oceánicos y costeros. Y con adversas consecuencias para las personas cuyos medios de vida y nutrición dependen del océano.



Un modelo de computadora de la NASA de ultra alta resolución les ha dado a los científicos una nueva y sorprendente visión de cómo el dióxido de carbono en la atmósfera viaja alrededor del mundo. Las columnas de dióxido de carbono en la simulación giran y se desplazan a medida que los vientos dispersan el gas de efecto invernadero lejos de sus fuentes. La simulación también ilustra las diferencias en los niveles de dióxido de carbono en los hemisferios norte y sur y los distintos cambios en las concentraciones globales de dióxido de carbono a medida que el ciclo de crecimiento de las plantas y los árboles cambia con las estaciones. La visualización del dióxido de carbono fue producida por un modelo de computadora llamado GEOS-5, creado por científicos en la Oficina de Modelado y Asimilación Global del Goddard Space Flight Center de la NASA.


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Emiliano Monroy-Ríos