miércoles, 14 de marzo de 2012

¿Por qué cambia el clima?

Causas Externas o astronómicas

  • Cambios en la actividad solar;La actividad solar experimenta modificaciones evidenciadas.Por ejemplo,por los cambios en las manchas solares.Afectan a la propia fuente de energia y sus consecuencias alcanzan la Tierra.
  • Cambios en la órbita terrestre; La órbita descrita por la Tierra cambia gradualmente de una forma casi circular a otra forma elíptica y modifica la radiación solar que llega a la Tierra.
  • Impactos de meteoritos; Un meteorito se pulveriza al colisionar con La Tierra, y origina una nube de polvo que permanece largo tiempo en suspensión.Si es grande,la nube de polvo puede impedir que la radiación solar llegue al suelo. 
Causas Internas

  • Cambios en el albedo;El valor medio del albedo actual de la Tierra alcanza el 30% pero varia mucho de unas superficies a otras.En consecuencia,si cambia la cobertura terrestre, se modificará la temperatura global.
  • Cambios en la composición atmosférica;La composición puede modificarse por la intevención de organismos que incrementan o disminuyen la cantidad de Dióxido de Carbono y oxígeno,pero tambien por la quema de combustibles y otras actividades humanas que aumenten el dióxido de carbono y disminuyan el oxígeno.
  • Cambios en las corrientes marinas;A las zonas  cercanas del Ecuador llega más radiación solar que a las latitudes próximas a los polos.Tambien los vientos,contribuyen a reducir esas diferencias. La circulación termohalina, es una corriente oceánica causada por diferencias de temperatura y densidad de las aguas.Conecta todos los océanos y constituye una gran cinta transportadora de calor.

Medidas contra el cambio climático


Las actividades humanas más importantes generan gases de efecto invernadero.
Las emisiones comenzaron a incrementarse de forma espectacular en el decenio de 1800 debido a la Revolución Industrial y a los cambios en la utilización de la tierra.
Muchas de las actividades asociadas con la emisión de gases son ahora esenciales para la economía mundial y forman una parte fundamental de la vida moderna.
El dióxido de carbono resultante de la combustión de combustibles fósiles es la principal fuente de emisiones de gases de efecto invernadero generadas por la actividad humana.
El suministro y utilización de combustibles fósiles contribuye en aproximadamente un 80% a las emisiones producidas por el hombre de dióxido de carbono (CO2)y una significante cantidad de metano (CH4) y óxido nitroso (N2O). También, genera óxidos nitrosos (NOx), hidrocarburos y monóxido de carbono (CO), que aunque no sean gases de invernadero influyen en los ciclos químicos en la atmósfera que crean o destruyen otros gases de efecto invernadero como el ozono troposférico. Mientras tanto, las emisiones de aerosoles de sulfato relacionadas con combustibles enmascaran de forma temporal parte del efecto de calentamiento producido por los gases de invernadero.
La mayoría de las emisiones asociadas con la utilización de energía se producen cuando se queman combustibles fósiles.
El petróleo, el gas natural y el carbón (los cuales emiten la mayor cantidad de carbono por unidad de energía suministrada) proporcionan la mayoría de la energía utilizada para pro- ducir electricidad, hacer funcionar automóviles, calefaccionar hogares, y dar energía a las fabricas. Si la combustión es completa., el único subproducto que contiene carbono sería el dióxido de carbono, pero como la combustión a menudo es incompleta, se generan también monóxido de carbono y otros hidrocarburos. El óxido nitroso y otros ;oxidos de nitrógeno se producen debido a que la combustión de combustibles hace que el nitrógeno que está en el combustible o aire se combine con el oxígeno de la atmósfera. Los óxidos sulfúricos (SOx) se generan cuando el sulfuro (derivado primariamente del carbón y del petróleo pesado de combustible) se combina con el oxígeno; los aerosoles de sulfatos resultantes tienen un efecto refrigerante en la atmósfera.
La extracción, procesamiento, transporte y distribución de los combustibles fósiles también libera gases de efecto invernadero.
Estas emisiones pueden ser deliberadas cuando se quema o libera gas natural de los pozos petroleros, lo que emite dióxido de carbono y metano respectivamente. También se pueden producir debido a accidentes, al mantenimiento deficiente y a pequeñas fugas en las cabezas de pozos, las instalaciones de tuberías y los oleoductos. El metano producido en forma natural en los yacimientos de carbón como burbujas de gas o que está “disuelto” en el mismo carbón, se libera cuando se lo extrae o pulveriza. Los hidrocarburos ingresan en la atmósfera a raíz de los vertimientos producidos por los buques petroleros o debido a pequeñas pérdidas durante la recarga de combustible en los vehículos automotores.
La deforestación es la segunda fuente principal de dióxido de carbono.
Cuando se talan bosques para la agricultura o la urbanización, la mayor parte del carbono presente en los árboles que se queman o descomponen se escapa a la atmósfera. Sin embargo, cuando se plantan nuevos bosques, los árboles en crecimiento absorben el dióxido de carbono y lo retiran de la atmósfera. El gran volumen neto de deforestación más recientes ha tenido lugar principalmente en los trópicos, pero existe una gran incertidumbre científica acerca de las emisiones resultantes de la deforestación y otros cambios en la utilización de la tierras.
La producción de cal (óxido de calcio) para la fabricación de cemento representa una parte importante de las emisiones mundiales de CO2 provenientes de fuentes industriales.
Como el CO2 emitido por los combustibles fósiles, el dióxido de carbono liberado durante la fabricación de cemento se genera en la piedra caliza y por consiguiente es de origen fósil, como sucede principalmente con las conchas marinas y otra biomasa enterradas en los antiguos sedimentos oceánicos.
Los animales domesticados emiten metano. El segundo gas invernadero más importante después del dióxido de carbono es el metano producido por el ganado bovino, vacas lecheras, búfalos, cabras, ovejas, camellos, cerdos y caballos. La mayoría de las emisiones de metano relacionadas con la ganadería se generan por la fermentación intestinal de los alimentos causada por bacterias y otros microbios en los tractos digestivos de los animales; otra de las fuentes resulta de la descomposición del estiércol de los animales.
El cultivo de arroz también produce metano.
El cultivo de arroz en “tierras húmedas” o “arrozales” genera aproximadamente de un quinto a un cuarto por ciento de las emisiones mundiales de metano derivado de la actividad humana. El arroz de tierras húmedas, que representa más del 90% de toda la producción arrocera, se cultiva en campos inundados o regados durante la mayor parte de la temporada de cosecha. Las bacterias y otros microorganismos que se encuentran en el suelo de los arrozales descomponen la materia orgánica y producen metano.
...como así también la eliminación y tratamiento de basura y residuos humanos.
Cuando se entierran desperdicios en basurales, tarde o temprano éstos experimentan una descomposición anaeróbica (sin oxígeno) y emiten metano (y algo de dióxido de carbono). Si el gas no se capta y emplea como combustible, el metano termina escapándose a la atmósfera. Esta fuente de metano es más común cerca de las ciudades donde los residuos provenientes de las casas se transportan a un basural central, que en las zonas rurales, donde los desechos se queman o se dejan para su descomposición al aire libre. También se emite metano cuando se tratan anaeróbicamente los residuos humanos (alcantarillado) como por ejemplo en estanques anaeróbicos o lagunas.
La utilización de fertilizantes incrementa las emisiones de óxido nitroso.
El nitrógeno presente en muchos fertilizantes orgánicos y minerales, además del estiércol, acelera los procesos naturales de nitrificación y desnitrificación producidos por bacterias y otros microbios en el suelo. Dichos procesos convierten una parte del nitrógeno en óxido nitroso. La cantidad de N2O emitida por cada unidad de nitrógeno aplicada en la tierra, depende del tipo y cantidad de fertilizante, las condiciones del suelo y el clima, ecuación compleja que aún no se comprende totalmente.
La industria ha inventado, para usos especializados, varios gases de invernadero potentes de larga duración.
Desarrollados en el decenio de 1920, los clorofluocarbonos (CFC) han sido utilizados como propulsores en aerosoles, la fabricación de espumas plásticas para almohadones y otros productos, en las bobinas de enfriamiento de refrigeradores y aparatos de aire acondicionado, así como en los materiales para la extinción del incendios y como solventes de limpieza. Gracias al Protocolo de Montreal relativo a Sustancias que agotan la capa de ozono, las concentraciones atmosféricas de muchos CFC se están estabilizando, y se prevé que disminuyan en las próximas décadas. Como sustitución de los CFC inocua para el ozono se están empleando otros halocarbonos, principalmente los hidrofluorocarbonos (HFC) y perfluorocarbonos (PFC), que contribuyen al calentamiento global, por lo cual su reducción se ha convertido en objetivo en virtud del Protocolo de Kyoto de 1997. El Protocolo también establece metas en relación con el hexafluoruro de azufre (SF6) usado como aislante de electricidad , conductor de calor, y agente refrigerante; se estima que, molécula por molécula, su potencial de efecto invernadero es 23.900 veces mayor que el del dióxido de carbono.

Cambios en el nivel del mar


Uno de los fenómenos observados y atribuídos al cambio climático es el incremento del nivel del mar. Aunque las medidas de esta variación, y sobre todo las medidas fiables, son relativamente recientes es un efecto fácilmente observable y mensurable, especialmente con instrumentos de control de mareas y satélites.
Incremento Nivel Mar (causas y cantidades)
La subida de las aguas es atribuída a distintas causas que suman variaciones del orden de 3 mm al año, aunque hay una variación aún no explicable entre los cálculos basados en los modelos climáticos y las observaciones reales, que son ligeramente mayores (barra derecha en el gráfico superior).
En el incremento calculado el reparto —barra izquierda en el gráfico superior— es:
A. Agua procedente del hielo de Groenlandia (~0,2 mm al año)
B. Agua procedente del hielo de la Antártida (~0,2 mm al año)
C. Glaciares y otras capas de hielo (~0,8 mm al año)
D. Expansión térmica de los océanos (~1,6 mm al año)
La expansión térmica de los océanos (D) es debido al incremento de la temperatura del agua, mientras que el resto (A, B y C) es atribuído al incremento global, en general, de las temperaturas que contribuyen a trasladar agua hasta ahora estaba en tierra, principalmente en la forma de glaciares y hielo, a los océanos.
Otras factores que también afectan al ciclo natural del agua, y por tanto pueden variar en en el nivel del mar, son la construcción de embalses para retener agua, la extracción de aguas subterráneas y de acuíferos (para regadíos por ejemplo) y los cambios de caudal y curso de los ríos. También influyen movimientos de tierra (naturales o no) en zonas de costa y en deltas de los ríos o eventos naturales tales como movimientos tectónicos.
Esta variación de los niveles y temperaturas del mar también afecta a las corrientes marinas y por tanto a la distrubución del agua en el océano, e influye en el desarrollo de tormentas.
El incremento del nivel del mar tiene un impacto directo sobre unos 150 millones de personas que viven a menos de un metro de la línea de costa, mientras que otros 250 millones viven a menos de cinco metros.

Un invernadero natural

¿Qué es el Efecto Invernadero?
El efecto invernadero es un fenómeno natural que ha desarrollado nuestro planeta para permitir que exista la vida y se llama así precisamente porque la Tierra funciona como un verdadero invernadero.
El planeta está cubierto por una capa de gases llamada atmósfera. Esta capa permite la entrada de algunos rayos solares que calientan la Tierra. Esta, al calentarse, también emite calor pero esta vez la atmósfera impide que se escape todo hacia el espacio y lo devuelve a la superficie terrestre.

Gases de efecto invernadero

 
DIOXIDO DE CARBONO (C02)
La principal fuente de emisión de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera es la quema de combustibles fósiles y biomasa (gas natural, petróleo, combustibles, leña) en procesos industriales, transporte, y actividades domiciliarias (cocina y calefacción). Los incendios forestales y de pastizales constituyen también una fuente importante de CO2 atmosférico. La concentración del CO2 atmosférico subió desde 280 ppm en el periodo 1000 - 1750, a 368 ppm en el año 2000, lo que representa un incremento porcentual de 31%. Se estima que la concentración actual es mayor que ocurrida durante cualquier periodo en los últimos 420.000 años, y es muy probable que también sea el máximo de los últimos 20 millones de años.
Cabe hacer presente que el carbono en la atmósfera en la forma de CO2 constituye una porción muy pequeña del total de este elemento en el sistema climático. La figura muestra los principales reservorios de carbono en el sistema y los flujos anuales que entre ellos ocurren. El carbono contenido en la atmósfera se estima en 730 PgC mientras que el CO2 disuelto en los océanos es del orden de 38.000 PgC. Por otra parte, en el sistema terrestre se estima que existen unos 500 PgC en las plantas, y que son fijados en la forma de carbohidratos en el proceso de fotosíntesis, y otros 1.500 PgC en materia orgánica en diferente estado de descomposición. Eventualmente todo el carbono transferido desde la atmósfera a la biosfera es devuelto a ella en la forma de CO2 que se libera en procesos de descomposición de la materia vegetal muerta o en la combustión asociada a incendios de origen natural o antrópico. A nivel anual, los flujos de carbono atmósfera-océano y atmósfera-sistema terrestre son aproximadamente nulos. Esto significa que unos 90 PgC se intercambian en ambos sentidos entre la atmósfera y los océanos y unos 120 PgC entre la atmósfera y el sistema terrestre. Cabe hacer notar que estos intercambios representan una fracción considerable del total acumulado en la atmósfera, por lo cual es importante conocer la forma como la actividad humana puede modificarlos.


Se estima que entre 1990 y 1999 el hombre emitió a la atmósfera un promedio de 6.3 PgC de carbono por año (1 PgC = 1 Peta-gramo de carbono = 1000 millones de toneladas). Por otra parte, en el mismo periodo la tasa anual de traspaso de carbono atmosférico hacia la biosfera se estimó en 1.4 PgC/año, y hacia el océano en unos 1.9 PgC/año. De esta forma el hombre contribuyó a aumentar la concentración del carbono en el reservorio atmosférico a una tasa de 3.0 PgC/año durante este periodo.


Referencia figura: informe IPCC 2001
METANO (CH4)

La principal fuente natural de producción de CH4 son los pantanos. El CH4 se produce también en la descomposición anaeróbica de la basura en los rellenos sanitarios; en el cultivo de arroz, en la descomposición de fecas de animales; en la producción y distribución de gas y combustibles; y en la combustión incompleta de combustibles fósiles. Se estima que su concentración aumentó entre 700 ppb en el periodo 1000 - 1750 y 1750 ppb en el año 2000, con un aumento porcentual del 151% (incertidumbre de +/- 25%)


DIOXIDO DE NITROGENO (NO2)

El aumento del NO2 en la atmósfera se deriva parcialmente del uso creciente de fertilizantes nitrogenados. El NO2 también aparece como sub-producto de la quema de combustibles fósiles y biomasa, y asociado a diversas actividades industriales (producción de nylon, producción de ácido nítrico y emisiones vehiculares). Un 60% de la emisión de origen antropogénico se concentra en el Hemisferio Norte. Se estima que la concentración de NO2 atmosférico creció entre 270 ppb en el periodo 1000 - 1750, a 316 ppb en el año 2000 (un 17 +/-5% de aumento)





OZONO TROPOSFERICO Y ESTRATOSFERICO (O3)

El ozono troposférico se genera en procesos naturales y en reacciones fotoquímicas que involucran gases derivados de la actividad humana. Su incremento se estima en un 35% entre el año 1750 y el 2000, aunque con una incertidumbre de +/- 15%. El ozono estratosférico es de origen natural y tiene su máxima concentración entre 20 y 25 km de altura sobre el nivel del mar. En ese nivel cumple un importante rol al absorber gran parte de la componente ultravioleta de la radiación solar. Se ha determinado que compuestos gaseosos artificiales que contienen cloro o bromo han contribuido a disminuir la concentración del ozono en esta capa, particularmente alrededor del Polo Sur durante la primavera del Hemisferio Sur (información adicional sobre este tema en la sección "Estructura y composición de la atmósfera").

HALOCARBONOS

Los halocarbonos son compuestos gaseosos que contienen carbono y algunos de los siguientes elementos: cloro, bromo o fluor. Estos gases, que fueron creados para aplicaciones industriales específicas, han experimentado un significativo aumento de su concentración en la atmósfera durante los últimos 50 años. Una vez liberados, algunos de ellos son muy activos como agentes intensificadores del efecto invernadero planetario. Como resultado de la larga vida media de la mayoría de ellos, las emisiones que se han producido en los últimos 20 o 30 años continuarán teniendo un impacto por mucho tiempo.

¿De qué depende la temperatura de La Tierra?

El factor que más influye en el clima global de la Tierra es la temperatura media.La cual depende de dos factores:
  • La distancia del sol; que determina la radiacion solar que recibe el planeta.
  • La presencia de la atmósfera y sus características.