Influencia antropogénica sobre el clima

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Se llama influencia antropogénica a aquellos efectos producidos por las actividades humanas en el clima de la Tierra. No solo se estudian los efectos en épocas presentes como resultado de la industrialización, sino las influencias que pudieron causar cambios climáticos en el pasado, incluyendo épocas preindustriales a través, sobre todo, de la deforestación y la reconversión de tierras para sus actividades agrarias y ganaderas.

A pesar de la gran cantidad de estudios analizados por el IPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático),[1] hay un debate (principalmente mediático y solo en parte científico) en torno a la posibilidad de que el hombre esté influyendo más, menos o apenas nada en el clima de la Tierra, originado por la creciente politización del debate. Un ejemplo es el informe de la minoría republicana del Senado de los Estados Unidos en enero de 2009 para la comisión de Medio Ambiente, que elaboró una lista con 650 científicos que disentían del origen antrópico de los cambios de temperatura de la Tierra.[2]

En primer lugar se explicará la más vieja de las maneras que ha tenido el humano de cambiar su entorno: convertir bosques en campos. Luego se presenta la que surge con la revolución industrial y, finalmente, el más aterrador de los mecanismos, el de la guerra nuclear.

Deforestación[editar]

La deforestación y la agricultura son factores clave. Hay evidencias que sugieren que el clima de los países del Mediterráneo fue cambiado permanentemente por la deforestación generalizada entre el año 700 a. C. y el 1 d. C. (para construcción naval, edificios y combustible) transformándolo en un clima más cálido y seco.

Por poner algunos ejemplos, se altera la cantidad de agua que entra y sale de una zona concreta; el riego por aspersión modifica el nivel de humedad del ambiente. La composición de la superficie también es importante ya que ésta determina el albedo de esa superficie (el porcentaje de la radiación que una superficie refleja sobre la que recibe). El Jet Propulsion Laboratory (un instituto tecnológico relacionado con la NASA) publicó en 2007 que en los últimos 50 años la temperatura media de California ha aumentado 2 grados Celsius.[3] con un auge mayor en las zonas urbanas. El cambio ha sido atribuido en su mayor parte a la modificación del paisaje por el humano.

Emisiones humanas[editar]

Emisiones de carbono por región.

Según algunos científicos las emisiones humanas se remontan desde las eras preindustriales con la quema de bosques (CO2) y el incremento de la ganadería (CH4).[4] [5] Las emisiones preindustriales son fuente de debate científico y no está clara su contribución real al cambio climático de esas épocas. Lo que sí parece claro es que fuera cual fuera su influencia esta sería menor que el efecto de las emisiones actuales.

Las emisiones se dividen en dos grupos: gases invernadero y aerosoles.

Aerosoles antrópicos[editar]

Los aerosoles de origen antropogénico, principalmente los sulfatos procedentes de los combustibles fósiles, actúan como refrigerante al reflejar la luz solar desde la atmósfera, originando el llamado efecto del oscurecimiento global

Gases invernadero[editar]

Sector del transporte[editar]

Se considera que 135 aviones supersónicos se encuentran permanentemente en vuelo a una velocidad inferior a Mach 1,1, y que cada uno emite 20 kg de carbono por kilómetro;[6] y en vuelos civiles, promedio por cada kilómetro recorrido y cada pasajero transportado, un avión emite más de 100 g de carbono en vuelos cortos y de 30 a 50 g en vuelos largos. Un automóvil europeo emite en promedio 70 g de carbono por pasajero y kilómetro, y un tren unos 10 g.[7]

En los efectos producidos por la aviación militar hay que añadir los simulacros de explosiones militares, y tanto en la civil como en la militar la formación de óxidos de nitrógeno (NOx) y el vapor de agua. Los óxidos de nitrógeno dan lugar a la formación de radicales libres, que, combinados con oxígeno y con ayuda de la luz solar, producen ozono. En la troposfera, este proceso origina la formación del "smog" fotoquímico, una neblina contaminante que padecemos todos los habitantes de las grandes y medianas ciudades. El ozono es, además de contaminante, un débil gas de invernadero. En la actualidad, la aviación emite cada año unas 400 000 toneladas de NOx. El efecto del vapor de agua forma nubes del tipo cirros en la alta troposfera. Aunque es difícil de cuantificar, podría tener un impacto sobre el clima aun mayor que el CO2 emitido, ya que las nubes reflejan tanto la luz solar que llega a la Tierra como la radiación infrarroja que sale al espacio, y las nubes altas son excepcionalmente muy eficaces atrapando el calor que emite la Tierra.

En España el sector transporte es el primer sector en cuanto al gasto energético. Solo en el año 2003 consumió unas 36 000 ktep al año (un 42 % de la energía final). Los porcentajes correspondientes son: el sector aéreo 12,5 %, el marítimo 4,3 %, y el terrestre 83 % (del que el sector ferroviario ocupa un 2,9 %).[8] No se incluye aquí toda la actividad militar de fabricación y de consumo.

Ganadería[editar]

De acuerdo a un informe de 2006 de las Naciones Unidas, la ganadería es la responsable del 18 % de las emisiones de efecto invernadero en el mundo, medido en equivalentes de CO2: esto incluye el cambio de utilización del suelo, en la habilitación de tierras para pastos o las emisiones directas de los animales.[9] Aparte de las emisiones de CO2, la ganadería produce el 65 % del óxido nítrico (con un potencial de calentamiento global 296 veces superior al CO2) y el 37 % del metano (con un potencial 23 veces mayor que el CO2).

Manufactura del cemento[editar]

La industria del cemento contribuye al CO2 en la reacción química, cuando el carbonato cálcico se transforma en dióxido de carbono y cal; y también al quemar combustibles fósiles para obtener la energía necesaria en la reacción. Esta industria produce el 5 % de las emisiones de CO2 de origen antropogénico siendo el balance de 900 kg de CO2 por cada 1000 kg de cemento producido.

Evolución en las emisiones de CO2[editar]

El principal gas de invernadero emitido por el hombre es con diferencia el dióxido de carbono y sus gráficos de emisión nos pueden indicar muy bien el comportamiento del hombre en el consumo de la energía fósil y de su desarrollo industrial.

La revolución industrial supone el punto de partida en las emisiones de gases de invernadero de manera masiva. Aunque esta no se generalizará a todos los continentes hasta bien entrado el siglo XX. Los dos gráficos adjuntos permiten hacerse una idea bastante buena de la evolución que ha seguido el hombre desde el descubrimiento de los combustibles fósiles. La industrialización de la Europa del siglo XIX está íntimamente ligada con el descubrimiento y explotación del carbón. Tal y como puede verse en la gráfica de emisiones por regiones es en la Europa occidental donde empiezan las emisiones. Y estas proceden en casi un 100 % de la quema de carbón.

Emisiones globales de carbono por tipo (año 2004)

Estados Unidos se unió al club industrial a finales del siglo XIX pero irá siempre a la zaga de Europa en consumo hasta principios del siglo XX, momento en el cual ocurren dos hechos que cambiarán las tornas. Si bien el petróleo se descubrió en 1849 su utilización generalizada empieza con el siglo XX, cuando se descubren en gran número los primeros campos petrolíferos de importancia. Estados Unidos encuentra importantes yacimientos en Texas, California y Oklahoma. Canadá también encuentra sus reservas. Por el contrario, Europa debe importar el crudo desde Estados Unidos o desde los recientes yacimientos en Persia y Oriente Medio. Mientras Norteamérica es exportadora de crudo, Europa es importadora. Esta posición de debilidad se vio acrecentada al estallar la Primera Guerra Mundial. En la gráfica de emisiones se puede observar cómo Estados Unidos alcanzó rápidamente a Europa durante las primeras dos décadas del siglo veinte. Europa por su parte sufrió un bajón en el consumo al finalizar la guerra debido al hundimiento de las potencias perdedoras, Alemania y el Imperio austrohúngaro. Pero Alemania sobre todo, pronto levanta cabeza y la recuperación industrial de la Europa de entreguerras hace que rápidamente el consumo vuelva a seguir en ascenso. Y esto es así hasta el Crack del 29 (en el que se hundieron las economías de los países industrializados). Los efectos se dejan sentir en gran medida en Estados Unidos, donde el consumo se desploma y a pesar que en Europa ocurre otro tanto la caída es menor lo que permite que el viejo continente alcance al nuevo. Durante esos años turbulentos el bloque del este, con el descubrimiento y explotación de sus propios pozos, empieza un lento ascenso que no se ve truncado por el crack, entra pues en la partida un tercer jugador, la Unión Soviética. Su economía planificada le permitirá ser relativamente inmune a los vaivenes bursátiles y proseguir su crecimiento a expensas de sus abundantes recursos minerales y fósiles.

En las gráficas se aprecia que tanto Europa occidental como Estados Unidos remontan al poco tiempo el bajón producido por la crisis. Pero ahora Estados Unidos tiene tan solo una ligera ventaja en consumo y emisiones sobre la vieja Europa. Esto es así hasta la Segunda Guerra Mundial. En ese momento si bien el carbón sigue siendo la principal fuente de energía el petróleo ya ha cobrado suma importancia estratégica e industrial. La guerra hace resentir el consumo en Europa y en la Unión Soviética mientras que en Estados Unidos ―alejado de las penurias de la guerra― este se dispara y la economía se propulsa de nuevo para pasar a ser indiscutiblemente la nación líder en emisiones de CO2, posición que se mantiene hasta el momento. Con la derrota de la Alemania Nazi, Europa entra en crisis y sufre un bajón que es rápidamente remontado gracias a la ayuda estadounidense en gran parte (Véase: Plan Marshall). Esto hace que, indirectamente, el consumo en Estados Unidos también se resienta sobre todo por el paso de una economía de guerra a otra de paz.

La segunda mitad del siglo XX supone la generalización mundial de la economía del petróleo. El consumo de carbón experimenta un crecimiento más moderado mientras que se acelera el consumo de petróleo, la responsable de la mayor parte de crecimiento económico durante esas décadas es la libre disponibilidad y abundancia del mismo. Entre los nuevos países consumidores destacan China y la India quienes a pesar de su bajo consumo per cápita debido a que tienen un gran peso demográfico hacen que su consumo en términos absolutos sea comparable sino superior al de cualquier país occidental. Este rápido crecimiento se ve fuertemente truncado por la crisis del petróleo de 1973. La sufren especialmente Europa y Estados Unidos; Estados Unidos porque desde hace pocos años ha pasado a ser importador neto pues sus reservas han pasado ya el pico de producción (Ver: Teoría del pico de Hubbert). Puede apreciarse perfectamente el bajón de consumo en la gráfica. Esto permite a la Unión Soviética, apenas afectada por disponer de sus propias reservas, rebasar a Europa y alcanzar en consumo a Estados Unidos. La crisis es tomada muy en serio por los países europeos quienes aplicarán medidas políticas, fuertes impuestos en los hidrocarburos, mayor eficiencia energética, etc. Evitarán así incrementar más su dependencia del oro negro. Como se puede apreciar desde la crisis el consumo, y por consiguiente, las emisiones en Europa se estancan mientras que Estados Unidos, pasada la crisis y dominado el tablero de Oriente Medio, vuelven a incrementar sus emisiones de la manera habitual. En 1992 ocurrió la Guerra del Golfo, suceso que afectó nuevamente al consumo aunque no de manera tan grave como la crisis anterior. El descenso se aprecia tanto en Estados Unidos como en Europa pero es más marcado en la curva de emisiones de Oriente Medio, los primeros afectados por la escasez. Estas fechas coinciden con otro suceso, el desmoronamiento de la Unión Soviética que se puede apreciar como una caída completa de sus emisiones que ha continuado hasta la actualidad. Los primeros años del siglo XXI han sido los del gran crecimiento de la India y, especialmente de China quien por entonces supera las emisiones de Europa. Estos países aun dependen mucho del carbón pero cada vez consumen más petróleo. Las previsiones actuales son que entorno al 2010 se alcanzará el pico de producción de crudo y dado que la demanda de consumo seguirá creciendo ocurrirá por fuerza una crisis de escasez real.

Las reducciones de la intensidad energética en los vehículos ligeros, que ofrecerían períodos de amortización a los usuarios de tres a cuatro años mediante el ahorro de combustible, pueden disminuir las emisiones específicas entre un 10 % y un 25 % para el año 2020. Además, si se utiliza diésel, gas natural o propano en lugar de gasolina, técnicamente se pueden reducir las emisiones entre un 10 % y un 30 %, que alcanzarían el 80 % si los combustibles proceden de fuentes renovables. Así mismo, el control de las fugas de refrigerante puede añadir otro 10 % de reducción. La aplicación de medidas fiscales sobre los combustibles, principalmente en países con bajos precios, podría reducir las emisiones del transporte por carretera en un 25 %, aunque esta medida tendría implicaciones económicas indirectas en otros sectores.

Confirmación independiente del rol entrópico en el cambio climático[editar]

En el estudio publicado por la revista "Atmospheric Science Letters",[10] informa sobre un análisis independiente para determinar si el cambio climático en curso tiene causas también andrógenas.

El método estadístico utilizado, que es ampliamente utilizado en evaluaciones económicas fue ideado por el economista Clive Granger, premio Nobel de Economía de 2003. La importancia de esta determinación radica en que el procedimiento utilizado es completamente diferente de los modelos climáticos generalmente utilizados y criticados por los escépticos.

La técnica utilizada permite analizar las causas relevantes de un fenómeno, en el ámbito de sistemas complejos, como es precisamente el comportamiento de los parámetros meteorológicos, yendo más allá de la constatación de la existencia de una correlación.

La matemática subyacente a los sistemas complejos, según los investigadores, parece ser universal, y por lo tanto se pueden tomar modelos credos para sistemas económicos y aplicarlos a otros campos, como por ejemplo a la climatología.

Los investigadores han comenzado por calibrar el modelo estructurado solamente para el análisis de la temperatura, con los datos disponibles del período histórico 1850 a 1940. Con el modelo calibrado han proyectado la temperatura para el período 1941 al 2006. En otras palabras han hecho rodar el modelo para "prever" la temperatura en este segundo período. Han analizado los resultados obtenidos por el modelo con los datos reales de temperatura ocurridos en ese intervalo de tiempo, observando que se presentaban significativas diferencias. El paso siguiente consistió en analizar todos los parámetros que pueden influir en la temperatura, tanto naturales como antropogénicas, e introducirlos de a uno por vez en el modelo, viendo a continuación la respuesta del modelo.

De esta manera han podido constatar que los parámetros naturales, al ser introducidos en el modelo, no aportan significativas mejoras en la precisión de las previsiones de temperatura. Sin embargo, al introducirse los parámetros relacionados con los gases de efecto invernadero, las previsiones mejoraron sustancialmente.

De esa manera ―afirman los investigadores― se ha probado con una certeza estadística del 99 %, que los causantes de las alteraciones de la temperatura en los últimos 60 años han sido los gases con efecto invernadero.

Detonaciones nucleares atmosféricas[editar]

Anomalías térmicas durante el siglo XX. Sobre las variaciones anuales se ha ajustado una media móvil de 5 años. Se observa cómo durante los años sesenta y setenta se produjo no solo un frenazo en el calentamiento sino que de hecho las temperaturas empezaron a descender.

La teoría del invierno nuclear[editar]

Durante la segunda mitad del siglo XX creció la idea de que un intercambio nuclear completo entre ambas potencias (Estados Unidos y la Unión Soviética) podría causar no solo la devastación de ambas naciones sino también un cambio climático global hacia una edad más fría, el invierno nuclear. Ello vendría producido por la abundante cantidad de cenizas emitidas por las ciudades calcinadas que detendrían los rayos solares como un manto oscuro. Si bien no se produjo el tan temido holocausto nuclear sí parece que hubo ciertos efectos ocultos producidos por el hombre y sus ingenios nucleares.

El enfriamiento de los años sesenta y setenta[editar]

Se sabe que los años sesenta y setenta fueron a escala global algo más frías, y el debate sobre cual fue la causa está aun activo. Si bien se acepta que no habría una sola causa sino que quizá sean varias. Por aquellos años dos científicos rusos, Kondratyiev y Nikolsky plantearon la hipótesis de que las pruebas nucleares atmosféricas estaban afectando de algún modo al clima en la Tierra. Se observó que la bola de fuego de una bomba nuclear era capaz de calentar el aire lo suficiente como para hacer que nitrógeno y oxígeno reaccionasen y formaran óxidos de nitrógeno en la alta atmósfera, más concretamente en la estratosfera. Si bien las primeras bombas atómicas (de apenas 20 kt) no eran capaces de alcanzar dichas cotas, los nuevos artefactos termonucleares surgidos en los años cincuenta sí podían hacerlo.

Número de pruebas nucleares por décadas. En los años sesenta y setenta se puede ver cómo coincide la disminución de las temperaturas con el momento de máximo apogeo nuclear. En las décadas siguientes la mayoría de pruebas fueron subterráneas y por lo tanto no tuvieron contribución alguna al efecto que se trata.

Se calcula que por cada megatón de energía desarrollada la bola de fuego asciende entre 35 y 40 km y se producen unas 3000 ton de óxidos de nitrógeno (NOx). Si se tiene en cuenta que la troposfera llega hasta los 10 km de altitud queda claro que cualquier bomba de hidrógeno es capaz de contaminar la estratosfera. La bola de fuego generaba NOx, éste era depositado en las capas altas. Su vida media es de unos cuatro años. Los dos años anteriores a 1963, año en que entró en vigor el tratado de prohibición de pruebas atmosféricas, espaciales y submarinas, se detonó el equivalente a 340 Mt lo que suponía un total de millón y medio de toneladas de NOx suspendidas entre 20 y 50 km de altura. A esa cantidad había que sumar la de las pruebas anteriores que aun perduraba en la atmósfera lo que, en total, suponía que en 1963 había en la estratosfera el equivalente a 980 Mt detonados. No parece coincidencia pues que las anomalías negativas de 1963, 1964 y 1965 fueran de las más acusadas de la segunda mitad del siglo. No obstante, ese mismo año, en Bali, tuvo lugar la erupción del monte Agung, pero parece ser que dichos efectos solo podrían explicar la mitad del enfriamiento producido durante esos años. La otra mitad vendría causada por las pruebas nucleares. Básicamente se podría resumir en que durante esas décadas el oscurecimiento global causado por las emisiones de aerosoles y gases reflectantes dominó sobre el calentamiento global causado por las emisiones de gases de invernadero.

También hay estudios que han explicado dicho enfriamiento por las variaciones del viento solar si bien tampoco se ha podido probar que sea ésa la causa y, ni siquiera, la contribución principal del enfriamiento de esos años.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Sitio web del IPCC (en español).
  2. «More than 650 international scientists dissent over man-made global warming claims» (‘más de 650 científicos disienten acerca del origen humano del calentamiento global’), artículo en el sitio web del Senado estadounidense.
  3. Temperatura media de California en 50 años, artículo en el sitio web del Laboratorio de Propulsión a Chorro.
  4. Emisiones humanas desde eras preindustriales.
  5. [1].
  6. I. C. Prentice, et al. (2001). «The carbon cycle and atmospheric carbon dioxide: SRES scenarios and their implications for future CO2 concentration». Climate change 2001: The scientific basis. contribution of Working Group I to the “Third assessment report” of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC. Consultado el 21 de abril de 2009.
  7. Cuánto carbono emite cada vehículo, en el sitio web El Tercer Tiempo.
  8. Crana.org.
  9. Steinfeld, Henning; Pierre Gerber, Tom Wassenaar, Vincent Castel, Mauricio Rosales, Cees de Haan (2009). La larga sombra del ganado. Problemas ambientales y opciones. (traducción al castellano de la versión en inglés de 2006 de la 1ª edición). Roma: FAO. ISBN 978-92-5-305571-5. http://www.fao.org/docrep/011/a0701s/a0701s00.htm. 
  10. El investigador Antonello Pasini (del Instituto de Contaminación Atmosférica del CNR de Roma), conjuntamente con los Investigadores Alessandro Attanasio y Umberto Triacca (de la Universidad de L'Áquila)

Enlaces externos[editar]