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CALENTAMIENTO GLOBAL, CONCEPTO, CAUSAS Y CONSECUENCIAS Calentamiento Global La medición rutinaria de la temperatura atmosférica en estaciones meteorológicas ha permitido el monitoreo de esta variable en diversas regiones del planeta desde finales del siglo XIX. Gracias a estos datos, es muy claro que la temperatura media del planeta ha experimentado un incremento significativo de casi 0.5°C (Fig. 4), si tomamos como nivel base la temperatura media registrada entre los años 1961 a 1990 y de casi 1°C si la comparamos con la segunda mitad del siglo XIX (18501900). En estos datos es evidente que los años más calurosos están concentrados durante las últimas décadas, esto es de 1980 a la fecha. El Calentamiento Global ha ido de la mano con una tendencia hacia un incremento en el CO2 atmosférico (Fig. 4), lo que indica que la causa de esta tendencia hacia el calentamiento es una intensificación del efecto invernadero. De allí que frecuentemente se usen indistintamente ambos términos, pero mientras uno describe el fenómeno del incremento de temperatura reciente, el otro se refiere al mecanismo que lo causa. La razón de este incremento en el CO2 atmosférico puede estar ligada con procesos naturales, como veremos en la siguiente sección, sin embargo, también hay una componente humana significativa, dado que la tala de bosques y la quema de combustibles fósiles como el carbón y el petróleo han ocasionado un aumento en la cantidad de CO2 atmosférico, incrementando el efecto invernadero y contribuyendo al Calentamiento Global. Es difícil cuantificar que proporción del Calentamiento Global es atribuible a causas naturales y que proporción es atribuible a causas humanas, pero los resultados de modelados climáticos, tomando en cuenta todas las posibles causas, indican que solo tomando en consideración la contribución por actividades humanas es posible explicar la tendencia tan marcada al calentamiento que se observa sobre todo durante las últimas décadas (desde 1980 a la fecha). Para darnos una idea de lo importante de la contribución humana, podemos hacer un balance de las entradas y salidas de CO2 a la atmósfera por causas naturales y contrastarlos con las causas humanas (Field and Raupach, 2004): 1. La disolución en el océano. - el agua, sobretodo el agua fría (cerca de los polos), puede disolver grandes cantidades de CO2 que cuando el agua se calienta por la circulación oceánica (cuando llega cerca del Ecuador) son devueltas de nuevo a la atmósfera, estando casi en un balance perfecto. Sin embargo, parte del CO2 que se disuelve en el océano queda “atrapado” en los sedimentos y rocas del fondo del mar, donde se deposita como carbonatos. Eventualmente (después de miles o millones de años), estas rocas carbonatadas son fundidas cuando ingresan a capas más profundas de la Tierra a través de procesos geológicos como la subducción, y al fundirse liberan CO2 que es “expulsado” por las ventilas volcánicas. Todo este ciclo está en un balance muy delicado, controlado por la temperatura del agua del océano y por la intensidad de la actividad geológica. Lo preocupante aquí es que, al incrementarse la temperatura global, que también afecta al agua del mar, la capacidad del océano de disolver CO2 disminuye y eventualmente el océano pueda pasar de ser una trampa de CO2 a ser una fuente de CO2. 2. La actividad biológica. - la fotosíntesis es un proceso que fija el CO2 en el tejido vivo (primero de plantas y luego de animales). La cantidad de CO2 fijada en tejido vivo (o biomasa) es normalmente devuelta a la atmósfera por medio de la respiración de los organismos, sin embargo, con frecuencia la fotosíntesis excede por poco a la respiración, con lo cual los seres vivos funcionan como un depósito de carbono que secuestra CO2 de la atmósfera y lo guarda en la biomasa, la que se concentra principalmente en los bosques y selvas. La biomasa al morir puede ser almacenada en los suelos o sedimentos y eventualmente sepultada, de manera que la biomasa antigua puede transformarse en carbón o petróleo. Lo preocupante aquí es que al talar los bosques grandes cantidades de biomasa son quemadas y con ello el CO2 que estaba en los árboles es rápidamente regresado a la atmósfera, con lo que la biosfera puede pasar, de ser un depósito, a ser una fuente de CO2 si no se controla la deforestación. Por otro lado, el CO2 que fue secuestrado durante millones de años, como es el caso del carbón o el petróleo, es ahora regresado a la atmósfera de manera rápida en unas pocas décadas, incrementando sustancialmente los niveles de CO2 en atmósfera. Estas dos fuentes (tala de bosques y quema de combustibles fósiles) son las principales contribuciones antrópicas al calentamiento global y juntas, aportan a la atmósfera unos 7,500 millones de toneladas de carbono al año contra los aproximadamente 100 millones de toneladas al año atribuibles a las fuentes naturales (como el vulcanismo). Consultado en http://www.revista.unam.mx/vol.8/num10/art78/int78.htm. Otros Gases de Efecto Invernadero (GEI) Los gases de efecto invernadero (GEI) son gases traza en la atmósfera que absorben y emiten radiación de onda larga. Envuelven la Tierra de forma natural y, sin ellos en la atmósfera, la temperatura del planeta sería 33ºC inferior. La tabla muestra los siete gases de efecto invernadero más importantes regulados por el Protocolo de Kioto. Cada uno de estos gases tiene una capacidad diferente de atrapar el calor en la atmósfera, también denominado “potencial de calentamiento global” (PMC). Todos ellos pertenecen al grupo de gases de efecto invernadero de larga duración (LLGHG, por sus siglas en inglés), porque son químicamente estables y perduran en la atmósfera durante períodos de tiempo que se extienden desde una década a varios siglos, si no más, de forma que sus emisiones tienen una influencia a largo plazo sobre el clima. Algunos GEI aparecen de forma natural (p.ej. CO2, CH4 y N2O), pero el aumento de sus concentraciones atmosféricas durante los últimos 250 años se debe en gran parte a la actividad humana. Otros gases de efecto invernadero son resultado únicamente de la actividad humana (p. ej. HFC, PFC, SF6 y NF3). El metano: (CH4) es el segundo gas de efecto invernadero antropogénico más importante, y contribuye a aproximadamente un 18% del forzamiento radiativo total ocasionado por los GEI de larga duración. Aproximadamente el 40% del metano emitido a la atmósfera procede de fuentes naturales (p. ej. humedales y termitas). Cerca del 60% procede de fuentes antropógénicas (p. ej. los rumiantes, el cultivo de arroz, la explotación de combustibles fósiles, los vertederos y la combustión de biomasa). El metano se elimina de la atmósfera principalmente mediante reacciones químicas, y perdura durante 12 años. Por tanto, aunque el metano es un gas de efecto invernadero importante, su efecto es relativamente corto. El óxido nitroso: es el tercer GEI más importante, y contribuye aproximadamente al 6% del forzamiento radiativo ocasionado por los GEI de larga duración. Las principales fuentes antropogénicas de N20 son la producción de fertilizantes y su utilización en la agricultura, y diversos procesos industriales. Se estima que el N20 permanece en la atmósfera durante 114 años. Su efecto en el clima, en un período de 100 años, es 298 veces superior que las mismas emisiones de dióxido de carbono. Este gas también contribuye significativamente a la destrucción de la capa de ozono estratosférico, que nos protege de los rayos ultravioleta nocivos del Sol. Los gases fluorados: son una familia de gases creados por el hombre y que se utilizan en diversas aplicaciones industriales. Las fuentes de estos gases son, entre otras, los refrigerantes, el aire acondicionado, los disolventes, y la producción de aluminio y magnesio. Muchos gases fluorados tienen un potencial de calentamiento mundial (PCM) muy elevado en comparación con otros gases de efecto invernadero. Eso significa que pequeñas concentraciones atmosféricas pueden tener un efecto considerable sobre la temperatura mundial. Además, pueden tener una larga vida atmosférica, que, en ocasiones, dura varios miles de años. Los gases fluorados se eliminan de la atmósfera únicamente cuando la luz solar los destruye en la capa más alta de la atmósfera. Por lo general, los gases fluorados son el tipo de gases de efecto invernadero más potentes y duraderos emitidos por la actividad humana. Hay tres categorías principales de gases fluorados: los hidrofluorocarbonos (HFC), los perfluorocarbonos (PFC) y el hexafluoruro de azufre (SF6). Los hidrofluorocarbonos (HFC) son el grupo más común de los gases F. Se utilizan en diversos sectores y aplicaciones, como refrigerantes en refrigeración, aire acondicionado y bombas de calor, como agentes espumantes para espumas, como disolventes, y en extintores y aerosoles. Los perfluorocarbonos (PFC) se utilizan generalmente en el sector de la electrónica (por ejemplo, para la limpieza plasmática de obleas de silicio) y en la industria cosmética y farmacéutica. En el pasado los PFC se han utilizado también como productos extintores y aún pueden encontrarse en algunos sistemas de protección contra incendios. El hexafluoruro de azufre (SF6) se utiliza principalmente como gas aislante, en los equipos de conmutación de alta tensión y en la producción de magnesio y aluminio. Los efectos del Calentamiento Global El cambio climático tiene un impacto sobre casi todos los aspectos de nuestras vidas. Nuestros ecosistemas sufren la pérdida de la biodiversidad y del hábitat, y los sistemas humanos, como la salud, se verán afectados negativamente, por ejemplo mediante la propagación de vectores de enfermedades, como los mosquitos. El cambio climático también nos obliga a reconsiderar nuestros sistemas urbanos (entre otros, el transporte y los edificios) y el modo es que desarrollamos nuestra actividad económica (incluidas las oportunidades de negocios verdes). Los efectos sobre el cambio climático también pueden provocar conflictos u obligar a las personas a migrar (por ejemplo, desde las zonas costeras bajas) Imagen y texto tomados de: Introducción a la Ciencia del Cambio Climático (UN). Los efectos del Calentamiento Global ya se han sentido en nuestro planeta, quizás uno de los más claros es que los glaciares se derriten, tanto los de las montañas (Fig. 5) como los que forman los casquetes polares (Ártico y Antártico). Una consecuencia directa de esto es que, al haber menos agua en forma de hielo en el planeta, la tendencia hacia un aumento en el nivel del mar es lenta pero segura, con lo que las ciudades costeras se encuentran en riesgo cada vez más grande de inundaciones. Esto parecería un tanto de película de ciencia ficción, pero no lo es, sobre todo si se analiza la cantidad de agua que hay en ambos casquetes polares. Para dar una aproximación basta mencionar que ambos casquetes tienen espesores que exceden de los dos kilómetros y pueden llegar hasta los cuatro kilómetros y que la superficie del casquete Ártico (que es mucho más pequeño que el Antártico) es más de dos veces la de todo México (Fig. 6). Otros de los efectos del Calentamiento Global es que afectará los patrones climáticos, modificando cuando y cuanto llueve en cada región y esto tiene consecuencias económicas y ecologías. Es claro que la agricultura será una rama de la actividad humana muy vulnerable al cambio climático, pero también lo será la salud, ya que habrá cambios en la distribución de muchas enfermedades, por mencionar solo un ejemplo. Margarita Caballero, Socorro Lozano, y Beatriz Ortega. Efecto invernadero, calentamiento global y cambio climático: una perspectiva desde las ciencias de la tierra. Universidad Nacional Autónoma de México. Consultado en http://www.revista.unam.mx/vol.8/num10/art78/int78.htm. Impactos globales y locales: más allá de los osos polares Los impactos del calentamiento global se perciben con frecuencia como una cuestión del futuro lejano o como si en la actualidad sólo estuviesen afectando a algunas especies de animales que habitan en el Ártico. De hecho, los efectos del cambio climático ya son evidentes en todos los países, y en Colombia también. En esta sección se explica cómo el cambio climático está impactando nuestras sociedades y economías y cómo las afectará en el futuro con una profundidad que dependerá de las acciones que tomemos para detenerlo. ¿Ya se ven y se sienten los efectos? Sí. En 2003, unos 35.000 europeos, la mayoría de Francia, España e Italia, murieron a causa de una ola de calor que agravó enfermedades ya existentes y acentuó los impactos de la contaminación. Según la Organización Mundial de la Salud, el cambio climático causa aproximadamente 150.000 muertes por año. Anualmente, 325 millones de personas están siendo afectadas gravemente por el calentamiento global en los lugares más diversos del planeta, incluyendo a Colombia. Esta cantidad, estimada por el Foro Humanitario Global, dirigido por Kofi Annan, subiría a 600 millones en 2030. En Colombia estamos viviendo los impactos del cambio climático, tal como se ilustra en la figura 4, que hace referencia al destino de los glaciares andinos. ¿Y los osos polares? La imagen del oso polar que navega solitario en un glaciar desprendido en el Ártico ha golpeado la conciencia internacional. Hay razones para estar alarmados: un estudio de 2009 de la Unión Internacional de Conservación de la Naturaleza (UICN) concluyó que ocho de las diecinueve poblaciones de osos polares están en declive, y sólo una en aumento. Pero lo que está en juego es mucho más que estos animales impresionantes. El incremento en la temperatura, el aumento de la intensidad de los huracanes, los periodos extremos de sequía o lluvias torrenciales forman parte también de los diferentes impactos que estamos viviendo cotidianamente y que podrían llegar a la extinción masiva de las especies (véase más abajo). Figura 4. Deshielo de los glaciares en Colombia. Evolución del glaciar Santa Isabel. Figura 5. Cambios en la precipitación en Colombia. Previsión para el 2071-2100, comparado con 1961-1990 ¿Cuáles van a ser los impactos en el futuro? Depende de la cantidad de gases de efecto invernadero que emitamos. Si nuestras emisiones siguen creciendo (business as usual), a finales del presente siglo la temperatura podría aumentar más de 5°C en relación con la época preindustrial. Pero si reducimos sustancialmente nuestras emisiones podríamos evitar un aumento de más de 2°C en relación con la era preindustrial. Los científicos consideran que no es aconsejable permitir que se exceda este límite, puesto que más allá los impactos podrían ser de altísima gravedad. En la tabla 1 se describen algunos de los impactos causados por diferentes incrementos de la temperatura media global, aun cuando no conforman una lista exhaustiva. Tabla 1 Los efectos globales del cambio climático de acuerdo con el aumento de diversos grados de temperatura Aumento de temperatura 1°C 2°C Impactos sobre el agua Impactos sobre la salud Los glaciares andinos desaparecen totalmente, amenazando el suministro de agua de 50 millones de personas. El suministro de agua en regiones como el Mediterráneo podría bajar entre 20% y 30%. Al menos 300.000 personas adicionales por año mueren de enfermedades relacionadas con el cambio climático, por ejemplo, malaria, dengue y malnutrición. Hasta 10 millones más de personas se verán afectadas por inundaciones costeras por año. Impactos sobre los ecosistemas Al menos 10% de especies de la flora y la fauna continentales enfrentan la extinción. Otros impactos La reducción en la disponibilidad de agua afecta negativamente la productividad agrícola en los países tropicales. Alto riesgo de extinción de las especies árticas, incluso el oso polar y el caribú. Se presenta un blanqueamiento más frecuente de los corales, de los que dependen cerca de 500 millones de personas en el mundo para alimentos, ingresos y defensa costera. La capa de hielo que cubre a Groenlandia puede empezar a derretirse sin reversa. Es un fenómeno que aumentaría el nivel del mar. Su desaparición final, después del siglo veintiuno, produciría un aumento eventual de siete metros en el nivel del mar. Más intensidad de eventos extremos, como las olas de calor. 3°C 4°C 5°C Entre mil y cuatro mil millones más de personas sufren de escasez de agua, mientras que entre mil y cinco mil millones reciben más agua con riesgos posibles de inundaciones. El suministro de agua en regiones como el Mediterráneo podría bajar entre 30% y 50%. Entre 1 millón y 170 millones más de personas se verían afectadas por las inundaciones. Entre 20% y 50% de las especies en riesgo de extinción, incluso hasta 60% de los mamíferos. Aumento del riesgo de cambios abruptos en la circulación atmosférica (por ejemplo, los monzones). Hasta 80 millones más de personas en riesgo de malaria en África. Aumento del riesgo del colapso de la capa de hielo occidental del Antártico. Aumento del riesgo del colapso de la corriente del Atlántico. Posible desaparición de glaciares en el Himalaya, afectando a un cuarto de la población de China y a cientos de millones en India. Se agudizan los problemas de salud anotados en los intervalos de temperatura anteriores. Declive de entre 15% y 30% de la productividad agrícola en África. Regiones enteras, incluso partes de Australia, ya no son propicias para la producción. Aumento en la acidez de los océanos, con graves efectos para los ecosistemas marinos, entre ellos los manglares. Aumento en el nivel del mar amenaza ciudades como Nueva York, Londres y Tokio. * Adaptado del Informe Stern (2006). En detalle: los impactos sobre la biodiversidad La diversidad de especies es crucial para el funcionamiento de los ecosistemas que regulan el agua y el aire. Por eso, es muy preocupante que la tasa de extinción de especies se encuentre entre mil y diez mil veces más que la tasa de los últimos 60 millones de años. La causa principal es la pérdida de hábitat, especialmente por la deforestación. Actualmente, el cambio climático está alterando también las condiciones de vida de muchas especies, a una velocidad a la cual no se pueden adaptar. El sapo dorado y la rana arlequín de Monteverde (Costa Rica), recientemente extintos a pesar de tener sus hábitats designados como áreas protegidas, han sido denominados “las primeras víctimas del cambio climático”. Entre las formas de adaptación más usuales se encuentra la migración de especies hacia zonas que cuenten con un clima y un hábitat acorde con sus características. Ya hay evidencia de anfibios y aves que hoy habitan en altitudes donde nunca antes se habían registrado. Diversas investigaciones muestran cómo algunas especies están migrando a una velocidad menor de la que se requeriría para alcanzar a ubicarse en nuevos hábitats. Al observar las tendencias actuales, algunos expertos creen que estamos entrando en un “sexto gran evento de extinción” de especies. En países tropicales como Colombia, pequeños cambios en el clima pueden resultar más devastadores que en otras regiones del globo, pues sus ecosistemas están adaptados a un clima regular, sin grandes variaciones. Esto en contraste con los ecosistemas ubicados en las latitudes altas –zonas temperadas, ártica y antártica–, donde las especies de fauna y flora, así como los microorganismos, están habituados a cambios extremos de temperatura entre verano e invierno. En detalle: la seguridad y el clima El Departamento de Defensa de los Estados Unidos se muestra preocupado por los posibles impactos del cambio climático sobre la seguridad convencional. Varios informes han concluido que la escasez de alimentos y de agua podría crear nuevos escenarios de inestabilidad social, política y económica, minando la capacidad de gobiernos nacionales. Es probable que a consecuencia de la interrupción de procesos de producción agrícola y de suministro de agua se intensifiquen los conflictos por los recursos. Algunas compañías de Corea del Sur han buscado compensar los efectos del cambio climático en su país mediante la inversión en tierras fértiles en la isla de Madagascar; es posible que para garantizar su seguridad alimentaria otros países deban extender su influencia a nuevas regiones. Entre ellos podrían estar India y China, ya que el derretimiento de los glaciares del Himalaya conduciría a la desregulación del ciclo hídrico en la región, con consecuencias devastadoras para la producción de cereales y arroz. Para Colombia, el impacto del cambio climático sobre la coca es un asunto clave de seguridad. Un estudio en Bolivia sugirió que más lluvia podría dificultar la producción de coca, sobre todo el proceso de secar las hojas. Al mismo tiempo, si el cambio climático afecta más a otros cultivos, la economía de la coca podría tener mayor acogida entre las poblaciones rurales. Comprender mejor cómo los cambios en relación con las lluvias y la temperatura afectarán los cultivos ilícitos y lícitos en Colombia podría tener implicaciones importantes para la estrategia contra las drogas. Debido al aumento de los llamados desastres naturales, las fuerzas militares en todo el mundo deberán desplegarse más en situaciones no militares. Así sucedió con el ejército estadounidense después el huracán Katrina (2005), y con las fuerzas militares de Colombia en varias inundaciones en la costa Atlántica. Esto pondría a prueba la capacidad militar de los países y su rapidez para adaptarse a nuevos roles. Por todo lo anterior, el cambio climático representará un factor significativo e imprevisible para la planificación militar. En palabras del general (r) Anthony C. Zinni, de los Estados Unidos, en un informe reciente: “Pagaremos por esto de una forma u otra. Pagaremos por no reducir las emisiones de gases de efecto invernadero hoy, y tendremos que aceptar un impacto económico de algún tipo. O pagaremos el precio más tarde en términos militares. Y eso implicará vidas humanas”. Manuel Rodríguez Becerra y Henry Mance. Impactos globales y locales: más allá de los osos polares en Cambio climático: lo que está en juego. Foro Nacional Ambiental.