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Escuela y Cambio Climático
Tema 2. El Clima: el sistema climático
TEMA 2
El Clima: el sistema climático
Muchas veces se confunde el tiempo atmosférico con el clima, pero son dos
conceptos diferentes. Se define el tiempo como el estado de la atmósfera en un
momento y un lugar concretos, en términos de temperatura, humedad, velocidad del
viento y presión barométrica. Por su parte el clima es el patrón medio que sigue el
tiempo meteorológico en una región concreta a lo largo de un largo período de
tiempo.1
1. Los Climas del pasado
Para predecir el clima del futuro es necesario entender los mecanismos que lo
mueven, y una clave importante está en el estudio del clima del pasado. A lo
largo de la historia de la Tierra el clima ha estado cambiando. La oscilación entre
periodos fríos –glaciaciones– y periodos más cálidos –los interglaciares– ha dominado
el clima de la Tierra en los últimos millones de años. Esto se debe principalmente a
los cambios en la órbita e inclinación de la Tierra alrededor del Sol.
La órbita de la Tierra alrededor del Sol controla el ciclo de edades de hielo. La
forma de esta órbita varía y se vuelve más circular o más elíptica ajustándose a la
frecuencia con la que se producen las edades de hielo. Los ciclos de edades de hielo
de 100.000 años de duración son un fenómeno relativamente reciente y nadie sabe
por qué el planeta adoptó su estado actual.
La comunidad científica utiliza diversas fuentes de información para estudiar
las variaciones del clima a lo largo de la historia terrestre:
o
Los sedimentos y los fósiles depositados hace millones de años. Las
delgadas capas de barro y de arena que se forman en el fondo de los lagos
registran los cambios estacionales.
o
Las burbujas de aire antiguo atrapadas dentro de hielo glaciar, registran
las características de la atmósfera en el momento en el que se forman.
o
Los anillos de los árboles muestran cómo era el clima durante cada uno de
los años de vida del árbol.
o
Polen fósil. Su estudio permite conocer el paleoambiente.
o
Corales. El estudio de los isótopos de oxígeno que forman parte de los
carbonatos de los esqueletos de los corales permiten conocer la
temperatura del agua en la que se desarrollaron.
o
Datos históricos. Tanto en la tradición oral como en documentos escritos se
pueden encontrar observaciones sobre las condiciones del tiempo y del
clima.
El estudio del clima del pasado (paleoclimatología) puede permitirnos entender
el clima actual y sus futuras variaciones.
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Con esto, no se trata de trasladar a la educación toda la responsabilidad de
que se tenga una reacción adecuada ante el cambio climático, pero sí es cierto que la
indispensable respuesta social no estará a la altura de las circunstancias si la
comunidad en su conjunto no es capaz de valorar adecuadamente el problema e
implicarse en los esfuerzos de cambio requeridos.2
Por todo ello, en este curso se aportarán herramientas pedagógicas e
instrumentos que favorezcan la reflexión y el tratamiento de las cuestiones
ambientales inherentes a todas las actividades cotidianas de los centros escolares, y
que deben estar reflejadas en los Proyectos Educativos de Centro.
2. El Clima actual
El clima de un espacio geográfico determinado se llama clima regional. El
clima de una región depende de muchos factores, incluyendo la cantidad de luz solar
que recibe, la latitud, la altitud, la topografía, la cercanía a los océanos,... Para
describir el clima regional de un lugar, se tiene en cuenta: la temperatura, el viento,
la precipitación, la presión, la humedad, etc.
Generalmente cuando se habla de clima pensamos en nuestro entorno. Sin
embargo cuando hablamos de cambio climático nos referimos al clima global es decir,
al clima de todo un planeta, con todas las variaciones regionales promediadas. El
clima global depende de la cantidad de energía solar recibida, así como de la
cantidad de energía que permanece en el planeta.
Los factores que afectan al clima de todo nuestro planeta son:
2.1. Los Mecanismos forzados de radiación
Estos pueden ser externos e internos:
Los mecanismos externos se dan a escalas de miles de años, entre ellos se
incluyen: las variaciones de la órbita terrestre, las cuales provocan los cambios entre
condiciones glaciales e interglaciares y los cambios físicos en el Sol, como las
manchas solares o las diferencias de insolación entre los hemisferios terrestres.
Los mecanismos internos dependen de la composición atmosférica, cuyos
cambios están directamente relacionados con el clima, sobre todo en el caso de los
gases de efecto invernadero y la actividad volcánica. Las emisiones de polvo y gases
de las erupciones se mantienen durante varios años en la atmósfera y producen
descensos en las temperaturas.
2.2. El Efecto invernadero natural
La energía que recibimos del Sol y que llega a la parte alta de la atmósfera se
compone de radiación ultravioleta, luz visible y radiación infrarroja. Alrededor de un
30% de esta energía que recibe la Tierra se refleja y es devuelta al espacio. El 70%
restante se absorbe de manera no uniforme de tal forma que producen fenómenos de
convección (corrientes atmosféricas que transportan calor), fenómenos de
evaporación y condensación, etc…, que producen el clima.
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Si toda la radiación infrarroja que
refleja la Tierra fuera emitida al espacio, la
temperatura media del planeta debería ser
de -18ºC. Sin embargo la temperatura media
global es de 15ºC. Esto se debe a que parte
de la radiación reflejada se devuelve al
espacio más lentamente porque queda
atrapada por las nubes y ciertos gases
atmosféricos como el dióxido de carbono, el
metano y óxidos de nitrógeno. Estos gases
actúan como las paredes de un invernadero,
dejando pasar la luz pero reteniendo el calor
en su interior. Por eso reciben el nombre de
gases de efecto invernadero (GEI).
Por tanto el efecto invernadero es un
fenómeno natural, siendo el responsable de
estos 33 grados de diferencia necesarios
para la vida en el planeta.
Fuente: www.climatechange.eu.com
2.3. El Efecto invernadero inducido o antropogénico
A partir de la Revolución Industrial se ha aumentado la concentración de GEI
en la atmósfera incrementándose de forma artificial el efecto invernadero natural.
Esto es lo que se conoce como efecto invernadero incrementado o antropogénico,
que es el causante del aumento de la temperatura global del planeta.3
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Los principales gases de efecto invernadero son:
1. Gases fluorados: tienen una capacidad bastante alta para producir efecto
invernadero. Entre ellos están:
a. Los Carbonos hidrofluorados
propelentes y espumantes.
(HFCs):
proceden
de
refrigerantes,
b. Los Carbonos perfluorados (PFCs): son subproductos originados en las
fundiciones de aluminio y en las industrias de semiconductores.
c. El Hexafluoruro de azufre (SF6): se utiliza en los interruptores eléctricos
de alto voltaje, en la fundición del magnesio, en los acristalamientos
aislantes del ruido y en las pelotas de tenis. Se trata del gas de efecto
invernadero más potente.
2. Óxido nitroso (N2O): su potencial para el calentamiento es unas 300 veces
mayor que el del CO2 pero su concentración en la atmósfera es mucho menor.
Es conocido como el «gas de la risa» y se utiliza en los fertilizantes agrícolas y
en la producción industrial. Es producido por los catalizadores y la quema de
residuos sólidos.
3. Metano (CH4): se libera por el tratamiento de residuos en los vertederos, la
digestión de los rumiantes, al criarles masivamente para alimento, la gestión del
estiércol, del que junto con los fertilizantes agrícolas también se producen
importantes cantidades de óxido nitroso, y en menor medida por los cultivos de
arroz y las incineradoras de residuos.
4. Dióxido de carbono (CO2): es el gas de efecto invernadero que producimos en
mayor cantidad. Debido a su abundancia es responsable del 64% del efecto
invernadero incrementado. Las principales fuentes de CO2 son la quema de
combustibles fósiles como fuente de energía para el transporte y en procesos
industriales, la eliminación de los bosques y los incendios forestales.
Sabes que:
La concentración de dióxido de carbono ha aumentado de 275 ppm.
antes de la revolución industrial a 361 ppm. en 1996. Los niveles de
metano se han doblado en los últimos 100 años y la cantidad de óxido
nitroso aumenta a razón de un 0.25% anual
3. El clima del futuro
Para hacer pronósticos sobre el clima del futuro hay que tener en cuenta los
diversos factores causantes de los cambios climáticos naturales y la influencia
humana.4
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Métodos de predicción del clima del futuro
Para poder predecir el futuro de nuestro clima, se necesitan una serie de
herramientas. Algunas de éstas son los modelos climáticos globales (GCM) que
utilizan ecuaciones matemáticas para describir el comportamiento de los factores que
afectan al clima y simular condiciones sobre cientos de años, y así poder predecir
cómo se espera que cambie el clima de nuestro planeta.
Los modelos tratan de tener en cuenta todas las partes del sistema Tierra:
●
La biosfera (seres vivos).
●
La hidrosfera (océanos, lagos y ríos).
●
La criosfera (iceberg, glaciares y placas de hielo).
●
La atmósfera.
●
La geosfera.
Cientos de investigadores usan los GCM para comprender mejor los efectos a
largo plazo de cambios globales tales como el aumento en la concentración de GEI o
la disminución del hielo marino en el Ártico.
Todos los modelos de clima deben asumir ciertos aspectos del funcionamiento
de la Tierra, pero en general, mientras más complejo sea el modelo, más factores se
toman en cuenta y se hacen menos suposiciones.
Algunos modelos se basan específicamente en determinados componentes que
afectan el clima tales como la atmósfera o los océanos. Otros tratan de integrar
muchos factores de la atmósfera, biosfera, geosfera, hidrosfera y criosfera, para
modelar todo el sistema de la Tierra, incluyendo las interacciones y
retroalimentaciones entre los sistemas.
En el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas (NCAR)5 los
investigadores utilizan modelos complejos del sistema climático de la Tierra, los
cuales incluyen, atmósfera, océanos, suelos y criosfera, así como todo lo relacionado
con bioquímica y ecología.
El Modelo Comunitario del Sistema Climático (CCSM)6 es tan complejo que
requiere aproximadamente tres trillones de cálculos computarizados para simular un
sólo día de clima global.
Los modelos más complejos son utilizados por el Grupo Intergubernamental de
expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) para hacer un sumario de sus
predicciones de los cambios climáticos futuros.7
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1
Velázquez, F. (2005), 25 preguntas sobre el cambio climático. Conceptos básicos del efecto
invernadero y del cambio climático, Madrid, Ediciones Libertarias.
Kropp, J. y Scholze M. (2009). Climate change information for effective adaptation, a practitioner´s
manual. Eschborn. Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GMBH Climate
Protection Programme.
3
VVAA (2005). Clarity: “Cambio climático: impactos, causas, soluciones”. Ministerio de Medio Ambiente.
Flannery, T. (2007). El clima está en nuestras manos. Historia del calentamiento global. Madrid.
Taurus.
5
http://www.ucar.edu/index-sp.html, activa en septiembre de 2009.
6
http://ciencia.astroseti.org/nasa/articulo.php?nobar=1&num=1123, activa en septiembre de 2009.
7
http://www.ipcc.ch/, activa en septiembre de 2009.
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