Estrategia de elaboracion_Edgar Omar Aleman Muñoz

Efecto invernadero calentamiento global y cambio climático


En este artículo se explica de manera breve tres conceptos que son relevantes en el estudio de la atmósfera, del clima y en general de la historia de la Tierra. Dichos conceptos son usados hoy en día de manera recurrente por los medios de comunicación, los grupos ambientalistas y el público en general; aunque con frecuencia son empleados indistintamente, con poca precisión o con poca claridad.


Efecto Invernadero

Este se refiere a un mecanismo por medio del cual la atmósfera de la Tierra se calienta.

La atmósfera terrestre es una delgada capa de gases que rodea a nuestro planeta, para darnos una idea de las escalas, la atmósfera equivale a envolver con papel aluminio un balón de futbol, el balón representando la Tierra, el grosor del papel aluminio al de la atmósfera. Esta delgada capa de gases que rodea al planeta, es muy importante dado que en ella residen los gases que son fundamentales para el desarrollo de la mayor parte de la vida en el planeta, además de que la atmósfera representa un medio importante en el que reside una buena parte de la vida de la Tierra.

La composición química de la atmósfera (que gases la forman y en que proporciones) incluye mayoritariamente a solo dos gases, Nitrógeno (N), en un 79% y Oxígeno (O2) en un 20%. El 1% restante esta formado por diversos gases entre los que los más abundantes son el Argón (Ar) en un 0.9% y el dióxido de carbono (CO2) en aproximadamente un 0.03% (Fig. 1). Este último gas, presente en proporciones tan bajas, es de crucial importancia en el proceso de calentamiento de la atmósfera.























Figura 1. Composición de la atmósfera Terrestre, los porcentajes están dados con base en aire seco.

En la atmósfera podemos distinguir dos capas:
La Troposfera, que tiene unos 10 km en promedio de espesor y que tiene más o menos el 75% del total de la masa de la atmósfera.
La Estratósfera, que llega hasta los 50 km de altura y tiene un 24% de la masa total de la atmósfera. La Estratósfera es una capa importante porque en ella reside la capa de ozono que filtra la luz ultravioleta.









Las temperaturas más altas (cerca de 20 °C), se localizan justo en el punto de contacto de la atmósfera con la superficie sólida de la Tierra, y de allí para arriba la temperatura del aire va bajando paulatinamente hasta llegar a los 10 km, en donde se alcanza una temperatura de -60°C (Fig. 2). Los gases que forman a la atmósfera no pueden absorber la luz solar, de alta energía y dejan pasar la mayor parte hacia la superficie de la Tierra. Del total (100%) de la luz solar que nos llega al plantea, el 30% es reflejado como espejo hacia el espacio (termino conocido como albedo), la atmósfera retiene solo un 20% de la energía solar y el 50% restante llega hasta la superficie terrestre, calentándola (Fig. 3). Al calentarse la superficie de la Tierra transforma la luz solar (de alta energía) en radiación de baja energía. Esa energía de onda amplia o infrarroja, si puede ser absorbida de manera muy eficiente por algunos de los gases atmosféricos, de manera particular el CO2 (pero también el vapor de agua, el metano y otros), siendo ésta la principal fuente de calor para la atmósfera, de allí que la temperatura más alta de la Troposfera sea justamente el punto de contacto con la superficie del planeta.























Figura 3. Efecto invernadero.

A esto es a lo que llamamos efecto invernadero y hace que la luz solar sea más eficiente para calentar la atmósfera y elevar su temperatura media. Es claro, entonces, que la composición de la atmósfera afecta de manera fundamental al clima; mientras más gases de invernadero como el CO2 se encuentren en la atmósfera terrestre, mayor será la temperatura global del planeta, y mientras menos haya, más fría será la Tierra.


Calentamiento Global

La temperatura media del planeta ha experimentado un incremento significativo de casi 0.5°C. 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, lo que indica que la causa de esta tendencia hacia el calentamiento es una intensificación del efecto invernadero.

La razón de este incremento en el CO2 atmosférico puede estar ligada con procesos naturales, 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.


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.







Cambio Climático

Se necesitan hacer investigaciones muy amplias y frecuentemente técnicamente complejas. Por ejemplo, una aproximación de la que se ha obtenido mucha información ha sido perforar los hielos de los casquetes polares para recuperar las burbujas de aire que quedan allí atrapadas y que son una muestra de la atmósfera de hace cientos y miles de años (por ejemplo Petit et al. 1999). Otra aproximación es



perforar el fondo del océano y separar las conchas de algunos organismos que en su composición química guardan la señal de cuando el clima de la tierra fue más cálido o más frío durante los últimos miles de años (por ejemplo Nyberg, et al., 2002). Lo que hacemos las autoras de este artículo, que somos investigadoras de los Institutos de Geología y Geofísica de la UNAM, es perforar el lodo del fondo de los lagos y estudiar los minerales y diversos fósiles (polen, algas, etc.) que contiene y a partir de estos estudios conocer las variaciones naturales del clima que afectaron específicamente a México durante los últimos siglos a miles de años (por ejemplo Caballero et al. 2006).

Mediante este tipo de estudios se ha logrado identificar que durante los siglos XV al XIX la Tierra tuvo un clima un poco más frío que el actual (1 o 2 °C), época conocida como la Pequeña Edad de Hielo.

También se ha identificado que durante los últimos 400,000 años el clima ha oscilado entre etapas marcadamente frías, conocidas como glaciales, durante las cuales la temperatura del planta fue unos 8°C mas fría que la temperatura media actual, y etapas similares a la actual, conocidas como inter-glaciales, en la cual la temperatura del planeta fue hasta unos 2-3°C por arriba de la moderna. Este ciclo entre glacial e inter-glacial tiene una duración de aproximadamente 100,000 años, pasando cerca del 80 a 85% de este tiempo en condiciones glaciales y solo un 20% en interglaciales. Estas fluctuaciones cíclicas han sido relacionadas con los llamados Ciclos de Milankovitch, pequeñas variaciones en la orientación de la Tierra con respecto al Sol que afectan la manera en que se calienta el planeta. Se ha demostrado que estos ciclos también están ligados con cambios en el contenido de CO2 en la atmósfera, de manera que las variaciones entre glaciales e interglaciales están ligadas con cambios en la intensidad del efecto invernadero, con menos CO2 atmosférico durante las fases más frías de los glaciares (0.018 – 0.019%) y más durante las fases más calidas de los interglaciares (0.028 a 0.030%). Actualmente los valores de de temperatura y contenido de CO2 atmosférico están alcanzando o rebasando los límites máximos observados durante los últimos 400,000.

Habría que reflexionar sobre nuestro futuro, si consideramos que nuestra especie es la dominante en la actualidad, un cambio climático tan intenso y rápido como el actual, es probable que sea el preámbulo para un nuevo recambio biológico como el del Permo-Tríasico, donde lo más factible es que ocurran extinciones y migraciones importantes que pudieran afectar a nuestra propia especie. Sin embargo la perspectiva desde las Ciencias de la Tierra nos dice que nuestro planeta sabe aprovechar todas las opor-tunidades, y este evento abriría la puerta para una nueva etapa de evolución y diversificación biológica, en la que seguramente surgirían nuevas especies para ocupar el nicho de especie dominante que cree-mos ocupar nosotros en la actualidad.