Conferencia «EL CAMBIO CLIMÁTICO AL DESCUBIERTO: CAUSAS»

Dentro del ciclo de conferencias de 2023, Nuestro planeta, nuestra responsabilidad, Conversaciones sobre cambio climático, el viernes 24 de noviembre tuvimos la primera sobre las causas del cambio climático.

Esta es la primera de tres ponencias en las que hablaremos del Cambio Climático, hoy veremos las causas, el origen, las causas naturales y las ocasionadas por nosotras, de este fenómeno global que ha generado preocupación en todo el mundo debido a sus impactos cada vez mayores y evidentes tanto en el medio ambiente como en la sociedad. Analizaremos y enumeraremos muchas de esas causas.

El planeta Tierra tiene una edad de 4.543 millones de años. Durante los primeros cientos de millones de años, el planeta era una masa viscosa, burbujeante e incandescente con algunas partes solidificadas y con cráteres por todos lados, la atmósfera tenía un alto porcentaje de gases sulfurosos, azufre, era un planeta cálido e inhóspito.

La primera glaciación se sitúa entre los 2.700 y 2.300 millones de años atrás, se cree que se produjo por la acumulación de oxígeno proveniente de las primeras bacterias, bacterias primitivas. Luego el clima volvió a ser cálido por unos 1.500 millones de años hasta entrar en otra glaciación entre los 750 y 570 millones de años atrás, tal vez las más importantes y que afectaron a casi todo el planeta con hielo en todo el globo menos la zona del ecuador.

Por el aumento de la intensidad volcánica, aumentó el dióxido de carbono y subieron las temperaturas. El oxígeno comenzó a producirse con la proliferación de las bacterias, las cianobacterias. Al comienzo del paleozoico hubo una explosión de vida en el planeta hasta la primera glaciación del mapa donde se produjo la primera extinción masiva de especies, extinción biológica del Fanerozoico.

En el período Triásico, Mesozoico hubo un clima cálido hasta el final del triásico que es el período donde comienza a fragmentarse el supercontinente PANGEA que estaba rodeado de un único océano llamado PANTHASA. Este proceso de vulcanismo masivo provoco una atmósfera cargada de gases, azufre y lluvia ácida. Durante el máximo jurásico había un clima tropical, altas temperaturas por aumento de CO2 por la aceleración de la erosión de las rocas.

Aquí hubo un aumento de humedad, subió el nivel del mar, fue un período más cálido con océanos más extensos, entrando en una etapa donde la temperatura era entre 6 y 12 ºC más alta que la actual. Aquí ocurrió que mucha superficie con enormes concentraciones de materia orgánica, quedo sepultada, esto hizo que descendiera el CO2 de la atmósfera, y por tanto que bajaran las temperaturas. La Antártida se mantuvo libre de hielo hasta hace unos 35 millones de años. Al final del mioceno un manto de hielo cubrió la Antártida y Groenlandia, la edad de Hielo del Pleistoceno, la expansión de hielos continentales desde hace 2, 5 millones de años.

Los primeros homínidos aparecieron entre hace 8 y 6 millones de años, el ser primitivo más antiguo data de hace unos 3 millones de años, hace 400.000 años los Neandertales comenzaron a aparecer y a desplazarse en Europa y Asia. Hace unos 250.000 años los Homo sapiens, los humanos modernos surgen en África. Hace unos 50.000 años los humanos modernos llegaron a Europa. Al final de la última edad de hielo, dejamos de ser nómadas, cazadores – recolectores, y comienzan los asentamientos.

DIFERENCIA ENTRE TIEMPO Y CLIMA.

El tiempo se refiere a las condiciones atmosféricas del lugar y en un momento combinación de factores, variables meteorológicas como temperatura, humedad, velocidad del viento, presión atmosférica, precipitaciones, radiación solar, etc.

El clima se refiere a los mismos patrones, pero en un período más largo, con observaciones históricas y estadísticas. Es la media de los valores diarios recogidos, pero en un largo periodo de tiempo.

El clima proporciona una descripción del tipo de clima en una región durante distintas épocas del año.

El tiempo se refiere a las condiciones atmosféricas aquí y ahora y el clima a lo que tendremos durante el año, el verano que viene, etc.

Los factores del clima son, Latitud, Circulación atmosférica, Vientos planetarios, Corrientes marinas, Distancia al mar, Altitud, Relieve.

DE AQUÍ LOS DIFERENTES TIPOS DE CLIMAS

Con los factores del clima vemos las distintas franjas con diferentes tipos de climas.

TEMPERATURA OFICIAL

Hay una serie de especificaciones y características que tienen que cumplir las estaciones de meteorología para poder disponer de mediciones precisas y con igualdad de condiciones para una correcta observación estadística. Los termómetros de las farmacias y aceras no cumplen las especificaciones oficiales y no deben ser tenidos en cuenta a la hora de comparativas.

ATMÓSFERA TERRESTRE

Es la parte gaseosa que recubre y protege a la vida del planeta, sufre una variación de la temperatura con la altura de aproximadamente 0,65ºC por cada 100 metros y una variación de la presión con la altura, de aproximadamente 1 hPa cada 8 metros o 1 mm de mercurio cada 11,1 metros de ascenso.

PERO ¿QUE ES EL CAMBIO CLIMÁTICO?

Son los cambios a largo plazo de las temperaturas y los patrones climáticos, que son una conjunción de fenómenos naturales y antropogénicos. Podriamos decir como definición «que es un fenómeno complejo y multifacético causados principalmente por las actividades humanas, que aumentan la concentración de GEIs (Gases de efecto invernadero).«

Aclaremos que los GEIs son necesarios, sin ellos la temperatura media del planeta sería de alrededor de -18ºC pero siempre en su justa medidad que oscilaría en alrededor de las 300 ppm.

Forzamiento radiativo es la influencia de la radiación solar y la radiación infrarroja en la atmósfera y en especial en la troposfera.

EMISIONES GEIs NATURALES

Es la liberación de GEIs de forma natural, sin la intervención humana, son parte de ciclos naturales del planeta.

DIÓXIDO DE CARBONO, generado entre otras causas por la respiración de las plantas y animales, descomposición de materia orgánica, erupciones de volcanes, respiración de los océanos, incendios forestales, etc.

METANO, gas que se libera en procesos biogénicos como la digestión de alimentos en animales, rumiantes, descomposición de materia orgánica en humedales, pantanos, y producción de metano en sedimentos oceánicos. Retroalimentación, permafrost.

ÓXIDO NITROSO se genera basicamente a través de actividades microbianas en el suelo y en océanos, en procesos biogénicos o en la desnitrificación en los suelos.

VAPOR DE AGUA está muy influenciado por la temperatura y los patrones climáticos, genera retroalimentación.

OZONO ESTRATOSFERICO, a diferencia del troposférico es un GEI natural que tiene un papel crucial en la protección de la radiación ultravioleta dañina del sol.

Las emisiones de origen natural representan el 29% del total de emisiones, este porcentaje varía continuamente pero no lo suficiente para tener variaciones significativas.

La ACTIVIDAD SOLAR no genera gases pero si varía la intensidad de radiación solar que llega al planeta, tiene un ciclo de 11 años y entre el máximo y el mínimo de esa variación es de sólo el 0,08%.

EMISIONES DE GEIs ANTROPOGÉNICOS QUE SON LAS GENERADAS POR LOS HUMANOS.

Es la liberación de GEIs por las actividades humana,

DIÓXIDO DE CARBONO generado por la quema de combustibles fósiles en todas sus formas, carbón, gas, petróleo y derivados, ya sea para la generación de energía, para el transporte, la calefacción; también se produce a través de la deforestación y la degradación del suelo, los incendios forestales, etc.

METANO se produce en procesos biogénicos como la digestión de alimentos en animales en cautividad, rumiantes, industria ganadera, la gestión de residuos, la producción y transporte de petróleo y gas, los arrozales. Es mucho más potente que en CO2 en términos de retención de calor.

ÓXIDO NITROSO se genera principalmente a partir de la agricultura, la gestión de residuos y la quema de combustibles fósiles. También es más potente que el CO2.

HIDROFLUROCARBONOS CFC, PERFLUOROCARBONOS PFC Y HEXAFLUORURO DE AZUFRE, ETC., son gases sintéticos que se utilizan en la industria, en sistemas de refrigeración, aires acondicionados electrónica, etc. Suelen ser liberados como subproductos de estas actividades.

Las emisiones de origen antropogénicas representan el 71% del total de emisiones, este porcentaje varía.

LA INFLUENCIA HUMANA A PROVOCADO UN CALENTAMIENTO EN EL CLIMA.

Podemos ver el repunte en un periodo de 180 años, desde el comienzo de la edad industrial y en especial desde la segunda revolución industrial alrededor de 1850.

En el gráfico podemos observar también como están representadas las emisiones tanto sólo naturales como la unión de ambas.

Volvemos a insistir en la diferencia de longitud de tiempo entre los cambios climáticos naturales (entre 10 mil, cien mil o millones de años) y este antropogénico de escasos 180 años.

Esquema de como interactúa la atmósfera, o mejor dicho la tropósfera, todo esto ocurre en la biosfera que es la que contiene toda la vida y se da en ese primer sector e incluye la vida subterránea.

CONTAMINANTES O EMISIONES PRIMARIOS Y SECUNDARIOS

Estos GEI se producen ya sea de forma natural el 30% o por el humano el 70% directamente, es decir por un proceso como una combustión que genera CO2, o por exploración que genera Metano, también por la ganadería intensiva que genera Metano directamente; pero también hay un tipo de contaminación y/o emisiones que es la secundaria que se producen por distintas combinaciones y reacciones químicas entre los distintos gases o de estos con otros materiales cómo el ÁCIDO SULFÚRICO, el AMONÍACO los ÁCIDOS NÍTRICOS, etc.

Mención especial para las Partículas las PM₁₀ o PM2,5 que se pueden definir como aquellas partículas sólidas o líquidas, de polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen, dispersas en la atmósfera, y cuyo diámetro varía entre 2,5 y 10 µm (1 micrómetro corresponde la milésima parte de 1 milímetro). Están formadas principalmente por compuestos inorgánicos como silicatos y aluminatos, metales pesados entre otros, y material orgánico asociado a partículas de carbono (hollín). Se caracterizan por poseer un pH básico debido a la combustión no controlada de materiales.

RETROALIMENTACIONES

El cambio climático es un sistema caótico y complejo, y posee una serie de eventos que provocan una retroalimentación positiva o negativa, en este caso positiva es lo contrario de lo deseado. Por ejemplo, el aumento de temperatura genera más humedad por evaporación por lo que tenemos más vapor de agua en la atmósfera que es un GEI por lo que retiene más calor, al retener más cantidad de energía genera un aumento de temperatura y así se produce mayor evaporación y así sucesivamente en una espiral sin fin.

Algunos ejemplos de retrolimentación son la Muerte de los bosques por la sequía, incendios forestales, incendio subterráneos turba, etc.

Hay identificados 41 bucles de retroalimentación, 20 físicos y 21 biológicos, de estos hay 7 negativos, 7 neutros y 27 bucles de retroalimentación positiva, que agravan el calentamiento global.

PRINCIPIO DE ALBEDO

El albedo es el porcentaje de radiación que cualquier superficie refleja respecto a la radiación que incide sobre ella, las superficies claras (hielo, nieve) tienen valores de albedo superiores a las oscuras (océanos, bosques), y las brillantes más que las mates. Se trata de una retroalimentación positiva, por el aumento de temperatura tenemos cada vez menos superficie blanca, de hielo y nieve en glaciares, en el ártico, Groenlandia, etc. que es reemplazada por superficie oscura cómo es el océano por lo que al reflejar menos radiación, aumenta la temperatura y así se derrite más superficie helada por lo que refleja menos rdiación y aumenta la temperatura en un bucle sin fin.

RELACIÓN DIÓXIDO DE CARBONO TEMPERATURA

Podemos llegar a pensar que todo esto es reciente, que nos dimos cuenta ahora, que en 2019 cuando comienza a estar el cambio climático en las noticias en especial por Greta Thumberg es cuando los científicos, la ONU, y demás caen en la cuenta de que vamos mal, pero como podemos ver en el siguiente gráfico hace 200 años ya había indicios e investigaciones que planteaban la relación entre el dióxido de carbono con la temperatura.

En 1824, JOSEPH FORNIER, Matemático Frances, hizo cálculos y sostuvo que dado el equilibrio entre la energía entrante del sol y la saliente, la temperatura debería ser mucho más fría en el planeta, de -18ºC.

En 1856, EUNICE NEWTON FOOTE, Científica de EEUU, presenta una Teoría sobre la absorción de calor por el CO2 y el vapor de agua. Su esposo tuvo que dar las charlas porque no le permitían a ella exponer por ser mujer.

En 1859, JOHN TYNDALL, Físico irlandes, Demostró y descubrió que las moléculas de CO2, metano y vapor de agua bloquean la radiación infrarroja cosa que no sucede con el oxígeno y el nitrógeno.

En 1896, SVANTE ARRHENIUS, Químico de Suecia, ganador del Premio Nobel, expuso que los combustibles fósiles daban lugar o aceleraban el calentamiento global.

En 1938, GUY STEWART CALLENDAR, Ingeniero de Canadá, demuestra la Relación GEI – Temperatura

En 1956, GILBERT NORMAN PLASS, Físico de Canadá, hace una Predicción de lo que está sucediendo ahora.

En 1957, ROGER REVELL, Oceanógrafo de EEUU junto al químico HANS SUESS, demuestran que la solubilidad del CO2 en el mar y que parte del CO2 de la Quema de combustibles fósiles se acumulan en la atmósfera porque el mar no puede absorber tanta cantidad.

En 1958, CHARLES DAVID KEELING, Científico de EEUU, fue quien comenzó a medir el CO2 todos los días, creador de la Curva de Keeling, la recopilación de datos de Keeling siguió en el observatorio de Mauna Loa Hawái.

En el año 2000, PAUL CRUTZEN, Químico de Países Bajos, es el primero que habló de que estamos en el Antropoceno.

EJEMPLO, RELACIÓN DIÓXIDO DE CARBONO TEMPERATURA

Y que fue de lo que hablaron estas personas, que descubrieron, obsérvese la simetría.

La clara relación entre las emisiones de GEI y la subida de temperatura, el efecto invernadero no es otra cosa que una capa de gases que actúa como una manta que permite pasar la radiación solar hasta la superficie de la Tierra pero que la atrapa cuando parte de esta es reflejada.

TESTIGOS DE HIELO EN LA ANTÁRTIDA

Se obtuvieron testigos en la Antártida de entre 200 metros de profundidad hasta 3200, con los que pudieron obtener datos bastantes precisos de hasta 800.000 años atrás. Con estos testigos se pudo determinar la temperatura estudiando la mezcla de isótopos del agua que había en el hielo a sus distintas profundidades, las concentraciones de CO2 y de metano a partir de las burbujas de aire.

Hoy estamos en alrededor de 420 ppm de CO2, el mínimo que se encontró fue de 180 ppm en el periodo glacial de entre hace 750 y 650mil años, durante un periodo glacial de 100.000 años.

Otros métodos de recabación de datos es el análisis de las conchas y restos fósiles encontrados como también en las rocas en especial las del fondo marino.

En el gráfico podemos observar tanto el crecimiento de CO2 hasta el actual, 420 ppm, como también el crecimiento del Metano hasta las 1900 ppmil millones, un 132%.

EVOLUCIÓN DE LA TEMPERATURA MEDIA DESDE 1940 a 2023.

Este gráfico nos permite ver la evolución de las temperaturas promedio del planeta mes a mes, día a día de los últimos 80 años.

La forma de campana se debe a la mayor extensión de superficie terrestre en el hemisferio norte que absorbe mucha más energía durante el periodo de verano que en ese mismo periodo en el hemisferio sur mayoritariamente oceánico.

ANOMALÍA DIARIA DE TEMPERATURA GLOBAL A NOVIEMBRE DE 2023.

EVOLUCIÓN DE LAS EMISIONES TOTALES POR AÑO

Podemos observar que el 50% de todas las emisiones generadas por el ser humano a lo largo de la historia se generaron en los últimos 30 años.

La revolución industrial comienza en Inglaterra sobre 1750, la máquina de vapor fue patentada em 1769 por James Watt, aquí comienza la gran expansión industrial de desarrollo. Estas emisiones se deben en especial, gracias a las máquinas, los transportes de volúmenes y peso por medio del ferrocarril a vapor, el aumento de tamaño y potencia de los barcos.

Hasta la implementación de estas industrias en especial en Europa y después en América del norte, en crecimiento fue mínimo pero luego fue una explosión que sigue hoy.