¿Por qué se calienta nuestro planeta?

¿Por qué se calienta
nuestro planeta?

La Tierra (Nuestro amado y único
Planeta) se está calentando, y se manifiesta en el cambio
climático. Esto lo vemos a diario todos nosotros en las
noticias, pero sabemos las causas y consecuencias de este
fenómeno, creo que no. Según los especialistas, las
causas de este calentamiento son variadas, y la gran
mayoría tienen que ver con la actividad humana.

La Tierra, como todo cuerpo caliente, superior al cero
absoluto, emite radiación térmica, pero al ser su
temperatura mucho menor que la solar, emite radiación
infrarroja por ser un cuerpo negro. La radiación emitida
depende de la temperatura del cuerpo. En el estudio del NCAR (
National Center for Atmospheric Research) han concluido una
oscilación anual media entre 15.9°C en Julio y
12.2°C en Enero compensando los dos hemisferios, que se
encuentran en estaciones distintas y la parte terrestre que es de
día con la que es de noche. Esta oscilación de
temperatura supone una radiación media anual emitida por
la Tierra de 396 W/m2.

La energía infrarroja emitida por la Tierra es
atrapada en su mayor parte en la atmósfera y reenviada de
nuevo a la Tierra. Este fenómeno se llama Efecto
Invernadero y garantiza las temperaturas templadas del planeta.
Según el estudio anterior de la NCAR, el Efecto
Invernadero de la atmósfera hace retornar nuevamente a la
Tierra 333 W/m2.

Globalmente la superficie de la Tierra absorbe
energía solar por valor de 161 w/m2 y del Efecto
Invernadero de la Atmósfera recibe 333 w/m2, lo que suma
494 w/m2, como la superficie de la Tierra emite (o dicho de otra
manera pierde) un total de 493 w/m2 (que se desglosan en 17 w/m2
de calor sensible, 80 w/m2 de calor latente de la
evaporación del agua y 396 w/m2 de energía
infrarroja), supone una absorción neta de calor de 0,9
w/m2, que en el tiempo actual está provocando el
calentamiento de la Tierra.

La atmósfera de Nuestro Planeta es una
trampa, sí, una trampa de calor, donde la energía
que proviene del Sol en forma de radiación, tanto visible
como invisible, se transforma en calor y no puede escapar
completamente al espacio. A esta cantidad de calor atrapada en la
atmósfera y a la temperatura que ésta alcanza se le
conoce como Efecto Invernadero.

El nombre invernadero proviene de las construcciones
acristaladas utilizadas en las altas latitudes durante el
invierno para atrapar el calor del Sol. Consiste en la
combinación del carácter selectivo de la fibra de
vidrio para dejar pasar la luz visible y reflejar la
radiación infrarroja, y la propiedad de los cuerpos de
emitir radiación en dependencia de su temperatura
superficial. Cuando en un invernadero o construcción
acristalada, incide la luz solar, ésta trae energía
también en forma de calor y se produce el calentamiento de
las superficies iluminadas en el interior. Sin bien el Sol tiene
temperatura muy alta (~1,36 × 107 K) y por eso
emite luz en el rango visible, los cuerpos que se calientan
dentro del invernadero están a temperaturas en que la
radiación que emiten es invisible, están en el
rango del infrarrojo, por lo que no puede atravesar el vidrio
sino que se refleja internamente; es decir queda atrapada y
calienta las superficies de los cuerpos en que incide, con lo que
va aumentando la temperatura en el interior de esta macabra
trampa.

El invernadero construido por nosotros los humanos no es
el único que existe; también la atmósfera de
los planetas, en dependencia de su composición se puede
comportar como una especie de invernadero al reflejar o dispersar
la radiación infrarroja emitida desde su superficie, o
desde el exterior. Por ejemplo: el planeta Venus tiene un efecto
invernadero muy marcado, este hace que su atmósfera
alcance temperaturas superiores a los 290 grados Celsius, mayores
que las de Mercurio (~240 grados Celsius) que no tiene
atmósfera y está cerca del Sol; mientras que Marte
al poseer una atmósfera muy tenue apenas manifiesta el
efecto invernadero y las temperaturas en su superficie son muy
bajas.

En la Tierra, gracias a la composición y
comportamiento complejos de su atmósfera, creada por los
procesos geológicos, biológicos y
meteorológicos, el efecto invernadero ha permitido la
aparición de una trampa del calor del Sol que permite la
circulación atmosférica y de los mares, el ciclo
del agua y un intervalo variable de temperaturas en el que la
vida en todo el planeta ha encontrado, a lo largo del tiempo,
condiciones favorables para su desarrollo y equilibrio, tanto a
escalas locales como para toda la Biosfera(.Conjunto de
los medios donde se desarrollan los seres vivos).

Con el comienzo de la Revolución Industrial en
Inglaterra (segunda mitad del siglo XVIII), la actividad fabril
ha desprendido un calor adicional al fenómeno ya
mencionado, por lo que se ha calentado la atmósfera y han
aumentado considerablemente las temperaturas cercana a dichas
instalaciones; así apareció por el solo hecho de
asfaltar las calles la llamada isla de calor, que
consiste en un aumento de la temperatura superficial al disminuir
las áreas verdes, fenómeno presente dondequiera que
el ser humano ha hecho alguna construcción. También
contribuyen a la isla de calor la emisión de
calor de las instalaciones industriales, viviendas, edificios de
todo tipo y los vehículos de transporte.

Las principales fuentes de calor son las plantas
generadoras de electricidad mediante procesos térmicos
como: las termoeléctricas de combustibles fósiles y
las nucleares.

Mientras que el Sol alterna sus aportes de luz y calor
con el paso de los días y las noches, el calor desprendido
por la actividad energética humana es constante y ocurre a
baja temperatura, es decir, se corresponde con el infrarrojo que
es incapaz de abandonar nuestra atmósfera, y que aumenta
cada vez más en dependencia de las exigencias de la
sociedad en donde se viva. Hasta aquí he comentado
brevemente que existe una trampa de calor atmosférica
natural y que existen dos fuentes principales de
calor:

• El Sol.

• La actividad industrial y energética de la
  sociedad.

Las actividades de la sociedad moderna para la
obtención de energía y realizar trabajo se basan en
el aprovechamiento de las fuentes de energía existentes, y
se estimulan por la actividad económica que permite ganar
cada vez más dinero u obtener posiciones de fuerza
geopolíticas; esto ha provocado con el transcurso del
tiempo que la mayor generación de energía resida no
en la que se recibe del Sol o de los procesos naturales como el
viento y el agua, sino en la que se obtiene a partir de la
generación térmica, ya sea de base Fósil o
nuclear.

Las fuentes renovables de energía y las nuevas
tecnologías que las aprovechan emplean la energía
que proviene del Sol, y al utilizarlas en la generación de
electricidad o como fuerza de trabajo directa, facilitan procesos
de transformación que no permiten el calentamiento global.
Así, la energía que calienta el agua en los
colectores solares no calienta el entorno, y evita que se consuma
electricidad fósil para calentarla. Los elementos de
sombra en las construcciones actuales facilitan la
ventilación y evitan el gasto innecesario de
energía, la iluminación natural también
evita el consumo de electricidad fósil para alumbrarnos;
el uso de la electricidad fotovoltaica desvía la
energía que se iba a transformar en calor,
convirtiéndola en una energía eléctrica que
podemos llamar "fresca" y sustituye a la
"caliente" proveniente de combustibles fósiles y
nucleares. Cuando se utiliza la biomasa (materia
orgánica originada en un proceso biológico,
espontáneo o provocado, utilizable como fuente de
energía) como combustible tiene sobre el fósil la
ventaja de que no aumenta la cantidad de CO2 (dióxido de
carbono) en la atmósfera, pues el carbono que se emite es
el que se fijó por fotosíntesis en las plantas para
crear la biomasa durante su vida, y no durante millones de
años atrás como en el caso de los
hidrocarburos.

Los combustibles fósiles y nucleares constituyen,
además, una fuente adicional de emisión de calor y
de sustancias que aumentan el efecto invernadero en la
atmósfera, los llamados gases de efecto invernadero
(GEI):

• El dióxido de carbono es el gas insignia
  entre los GEI y todas las referencias de las emisiones se
  hacen comparándolas con él. Cuando el
  dióxido de carbono está disuelto en la
  atmósfera contribuye a la dispersión del calor
  y evita que se escape al espacio.

• Metano (CH4 ).

• Óxidos de nitrógeno (NOx).

• Óxidos de azufre (SOx).

• Vapor de agua que muchas veces no se identifica como
  GEI porque no es contaminante en el sentido tóxico,
  aunque sí lo es en el sentido
  térmico.

• Clorofluorocarbonos (CFCl3).

• Ozono (O3).

Fue alrededor de 1975-1980 cuando los científicos
comenzaron a tener suficientes evidencias del efecto que los GEI
estaban ocasionando al clima. Disponían de herramientas,
conocimientos y técnicas suficientes para iniciar el
estudio en profundidad del complejo sistema climático:
satélites para observar la Tierra, redes mundiales de toma
de temperaturas, vientos, precipitaciones y corrientes,
así como ordenadores de gran potencia para desarrollar
modelos climáticos. Entonces los científicos
vislumbraron un posible cambio climático de
dramáticas consecuencias. La opinión pública
comenzó a conocer el problema alertada por los grupos
ecologistas, los gobiernos se plantearon el problema e iniciaron
acuerdos internacionales empujados por los resultados cada vez
más inquietantes que los científicos iban
desarrollando.

Esto ha llevado a una interpretación
errónea de la contribución que hace la
energía nuclear al calentamiento global. Las plantas
nucleares de generación eléctrica transforman como
promedio 74% de la energía total en calor( en cuanto a la
energía "perdida" no utilizada) que es disipado
al medio a través del agua de enfriamiento, el vapor de
agua, la radiación infrarroja y la conducción al
terreno; sin embargo como nominalmente no emiten los GEI
convencionales, con excepción del vapor de agua, se afirma
que no contribuye con el calentamiento global y se proponen como
una de las soluciones energéticas para el futuro
próximo, y además como la única
limpia, lo que evidencia que detrás de estas
aseveraciones están los intereses económicos y
geopolíticos.

Los sucesos acontecidos en 2011en la central japonesa de
Fukushima han provocado pánico por tratarse de una central
en área de catástrofe (terremoto). Pero no se
analiza que sin ocurrir el terremoto, ya la instalación
representaba un gran peligro para el entorno. Cuando en los
primeros días de la catástrofe la central
ya no generaba electricidad el principal problema era enfriarla,
es decir, eliminar el calor que emitía aunque no estuviera
generando electricidad. Además si se funde la masa del
reactor es imposible enfriarlo hasta que no se agote todo el
combustible, y eso, como en el caso del desastre de
Chernóbil (acontecido en dicha ciudad de Ucrania el 26 de
abril de 1986, ha sido el accidente nuclear más grave de
la historia, siendo el único que ha alcanzado la
categoría de nivel 7 en la escala INES) puede durar miles
de años.

La década más calurosa del pasado
siglo XX fue, con diferencia, la de los años noventa.
Los que niegan que haya calentamiento encuentran culpable que
muchos gráficos empleados para mostrar el calentamiento
empiecen en 1970, cuando comienza a subir de nuevo la temperatura
después de 36 años de un ligero descenso.
Señalan que durante los años posteriores a la
Segunda Guerra Mundial se incrementó mucho la
emisión de los gases de efecto invernadero, y afirman,
falsamente, que en la época predominó entre los
especialistas la alarma por un posible oscurecimiento global o
enfriamiento global a finales del siglo XX. La
interpretación actual, dentro del emergente consenso
científico sobre el cambio climático, del
enfriamiento relativo de mediados de siglo, lo atribuye al
aumento en las emisiones de aerosoles claros, que amplifican el
albedo, determinando un forzamiento negativo. Su reducción
siguió a la sustitución de combustibles y
tecnologías por otros que emiten menos de estos aerosoles,
en parte por las medidas de lucha contra la contaminación
urbana e industrial y la lluvia ácida en los países
desarrollados, de manera que el aumento en la emisión
global de aerosoles se ha frenado.

En los últimos 20.000 años el suceso
más importante fue el final de la Edad de Hielo , hace
aproximadamente 12.000 años. Desde entonces, la
temperatura ha permanecido relativamente estable, aunque con
varias fluctuaciones como, por ejemplo, el Pequeña Edad
del Hielo (o Período de Enfriamiento Medieval).
Según el IPCC, durante el siglo XX la temperatura
promedio de la atmósfera se incrementó entre 0,4 y
0,8 °C.

Las temperaturas en la troposfera inferior se han
incrementado entre 0,08 y 0,22 °C por decenio desde 1979
(Lean y Rind, 2008). El aumento de la temperatura no
sigue una ley lineal, sino que presenta fluctuaciones debidas a
la variabilidad natural, siendo la más notable de ellas el
fenómeno de El Niño. Durante el mismo
periodo las temperaturas en la superficie terrestre muestran un
incremento de aproximadamente 0,15 °C por
decenio,

El desarrollo del conocimiento de los GEI y del cambio
climático ha seguido un largo camino de evolución
científica que se resume a continuación:

• En 1824 Joseph Fourier consideró que la
  Tierra se mantenía templada porque la atmósfera
  retiene el calor como si estuviera bajo un cristal. El fue el
  primero en emplear la analogía del
  invernadero.

• En 1859 John Tyndall descubrió que el CO2, el
  metano y el vapor de agua bloquean la radiación
  infrarroja.

• Svante Arrhenius, Premio Nobel de Química, en
  1896 calculó como el CO2 intercepta en la
  atmósfera la radiación infrarroja y
  concluyó que la duplicación de la cantidad de
  este gas en la atmósfera subiría la temperatura
  media del planeta entre 5-6ºC. También
  determinó que en un planeta más caliente
  habría mayor evaporación del agua del
  océano que incrementaría la
  concentración de vapor de agua en la atmósfera
  que a su vez bloquearía más energía
  infrarroja aumentando el efecto invernadero. Por contra
  también vio que habría más nubes y que
  por el efecto albedo reflejarían más rayos
  solares lo que enfriaría el planeta. Estas
  retroalimentaciones, aún hoy con las potentes
  herramientas de procesamiento, son difíciles de
  manejar.

• Guy Stewart identificó en 1938 que el
  incremento del 10% del CO2 en la atmósfera, observado
  desde 1890 a 1938 (años de revolución
  industrial basada en la combustión del carbón)
  podría estar relacionado con la tendencia al
  calentamiento observado en el mismo
  período.

• En 1958 Charles Keeling empezó a medir de
  forma precisa las concentraciones de CO2 en la
  atmósfera. Gracias a los nuevos instrumentos de medida
  en solo dos años tomó suficientes medidas que
  mostraban el aumento continuado del CO2 en el aire. En 1960
  presentó la curva Keeling.

• El primer modelo estadístico de
  evolución del clima fue desarrollado en 1970 por
  Klauss Hasselmannn del Instituto Max Planck .

Muchas organizaciones públicas, organizaciones
privadas, gobiernos y personas individuales están
preocupados por que el calentamiento global pueda producir
daños globales en el medio ambiente y la
agricultura.

Esto es materia de una controversia considerable, con
los grupos ecologistas, políticos y económicos
favorables exagerando los daños posibles y los contrarios
cuestionando los modelos climáticos y las consecuencias
del calentamiento global —subvencionando ambos a los
científicos para que también lo
hagan—.

Debido a los efectos potenciales en la salud humana y en
la economía, y a su impacto en el ambiente, el
calentamiento global es motivo de gran preocupación.
Ciertos fenómenos, como la disminución de los
glaciares, la elevación del nivel de los mares y los
cambios meteorológicos se han considerado consecuencias
del calentamiento global que pueden influir en las actividades
humanas y en los ecosistemas. Algunas especies pueden ser
forzadas a emigrar de sus hábitats para evitar su
extinción debido a las condiciones cambiantes, mientras
otras especies pueden extinguirse.

Otro motivo de gran preocupación para algunos es
la elevación del nivel de los mares. Los niveles de los
mares se están elevando entre 1 y
2 centímetros por decenio, a la vez que se agudizan
los fenómenos climáticos extremos, y algunas
naciones isleñas del Océano Pacífico, como
Tuvalu, ya están trabajando en los detalles de una
eventual evacuación. El calentamiento global da lugar a
elevaciones del nivel marino debido a que el agua de los mares se
expande cuando se calienta, además de que se produce un
aumento de la cantidad de agua líquida procedente de la
reducción de los glaciares de montaña y se teme un
decrecimiento de los casquetes glaciares. En palabras del TAR del
IPCC:

Se prevé que el nivel medio global del mar se
elevará entre 9 y 99 cm entre 1990 y 2100. […] y en
caso de que todo el hielo de la Antártida se derritiera,
el nivel del mar aumentaría 125 m.

Conforme el clima se haga más cálido la
evaporación se incrementará. Esto causaría
un aumento de las precipitaciones lluviosas y más
erosión. El IPCC pronostica un aumento de las
precipitaciones en las regiones frías (latitudes altas) y
en ciertas regiones tropicales lluviosas, a la vez que una
reducción en las zonas secas de latitudes medias y
tropicales, como la cuenca mediterránea o el nordeste
brasileño. Es decir, un clima más extremo con la
precipitación repartida de forma más
desigual.

El calentamiento global tendría otros efectos
menos evidentes. La corriente del Atlántico norte, por
ejemplo, se debe a los cambios de temperatura. Parece ser que,
conforme el clima se hace más cálido, esta
corriente está disminuyendo, y esto quiere decir que
áreas como Escandinavia y Gran Bretaña, que son
calentadas por esta corriente, podrían presentar un clima
más frío, en lugar del calentamiento general
global.

Hoy se teme que el calentamiento global sea capaz de
desencadenar cambios bruscos de temperatura, incluso a la baja.
La corriente del Atlántico Norte data de la época
del deshielo de la última glaciación (hace
14.000 años). Hace 11.000 años esa
corriente sufrió una interrupción que duró
1.000 años. Esto provocó el miniperíodo
glacial conocido como Dryas reciente —el nombre de una flor
silvestre alpina, Dryas octopetala— que duró
900 años en el noroeste de Norteamérica y el
norte de Europa.

El calentamiento global modificaría la
distribución de la fauna y floras del planeta. Ello
supondría la expansión de enfermedades de las que
algunos de esos animales son portadores. Tal es el caso de la
malaria, el dengue o la fiebre amarilla, cuyos vectores son
ciertas especies de mosquitos que habitan principalmente en zonas
tropicales.

El calentamiento global también podría
tener efectos positivos, ya que las mayores temperaturas y
mayores concentraciones de CO2 pueden mejorar la productividad de
los ecosistemas. Los datos aportados por satélites
muestran que la productividad del Hemisferio Norte se ha
incrementado desde 1982. Por otro lado, un incremento en la
cantidad total de la biomasa producida no es necesariamente
bueno, ya que puede disminuir la biodiversidad aunque florezcan
un pequeño número de especies. De forma similar,
desde el punto de vista de la economía humana, un
incremento en la biomasa total pero un descenso en las cosechas
podría ser una desventaja. Además, los modelos del
IPCC predicen que mayores concentraciones de CO2 podrían
favorecer la flora hasta cierto punto, ya que en muchas regiones
los factores limitantes son el agua y los nutrientes, no la
temperatura o el CO2 Tras ese punto, incluso aunque los efectos
invernadero y del calentamiento continuasen, podría no
haber ningún incremento del crecimiento.

Otro posible punto de discusión es la influencia
de los efectos del calentamiento global en el equilibrio
económico humano norte-sur. Por ejemplo, si
provocaría una mayor desertización de los
países áridos y semiáridos y un clima
más benigno en los países fríos, o bien si
el efecto fuera diferente.

Finalmente, una pregunta: ¿Por qué si el
calor es un factor importante en el calentamiento global no se
hace un inventario de las fuentes de emisión calor y se
proyectan campañas para el uso de tecnologías
más frescas?

Autor:

Jorge Alberto Vilches Sanchez