Cambio climático.

Cambio climático.


A lo largo de toda la historia del planeta Tierra, el clima ha ido sufriendo diferentes cambios. Ha pasado por sucesivas glaciaciones, con periodos interglaciares de unos 10.000 años. En estos ciclos, la temperatura del planeta ha variado entre unos 5º y 7ºC. Actualmente nos encontramos en un periodo interglaciar.
El hecho de que la Tierra no presente grandes fluctuaciones en su temperatura se debe al efecto invernadero. Se denomina así a un proceso mediante el cual tienen lugar una serie de cambios importantes en la química de la atmósfera de la Tierra, y que pueden favorecer el proceso de calentamiento natural de nuestro planeta. El suelo absorbe la radiación, calentándose, y emite una radiación térmica de mayor longitud de onda, la cual no puede escaparse al espacio debido a la capa de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera; como consecuencia, el clima es más caluroso.

Esquema del efecto invernadero

El efecto invernadero está causado por una serie de componentes gaseosos (vapor de agua, ozono, dióxido de carbono, metano, óxidos de nitrógeno y compuestos clorofluocarbonados ) presentes en la atmósfera.
Se caracterizan por ser transparentes a ciertas longitudes de onda presentes en la energía radiante del sol, lo que permite que dichas radiaciones penetren profundamente en la atmósfera o actúen sobre la superficie terrestre. Junto con las nubes, estos gases evitan que un cierto tipo de radiación infrarroja se escape, quedando “atrapada” cerca de la superficie de la Tierra, calentando las capas más bajas de la atmósfera. La alteración en esta barrera natural de gastes de la atmósfera puede aumentar o disminuir la temperatura media de la tierra.

Las emisiones de dióxido de carbono, metano y óxidos de nitrógeno son debidos a procesos naturales y de origen humano, mientras que los CFCs son exclusivamente de origen industrial.
El vapor de agua es el gas que tiene un mayor efecto invernadero, pero su concentración en la troposfera viene determinada por el sistema climático. El vapor de agua aumenta como respuesta al calentamiento global, lo cual, a la larga, repercute en un nuevo aumento del calentamiento global.
Durante el siglo XX la temperatura media mundial de la superficie terrestre ha aumentado de 0,6° C aproximadamente. Mundialmente, los años noventa de siglo pasado han sido el decenio más cálido y 1998 el año más cálido en el registro instrumental desde 1861.

El incremento del efecto invernadero


Como se ha mencionado anteriormente, los principales gases de efecto invernadero (GEI) son el vapor de agua, el dióxido de carbono, el ozono, el metano, el óxido nitroso y los halocarbonos y otros gases industriales. A excepción de los gases industriales, los demás se producen en forma natural. Juntos, constituyen menos del 1% de la atmósfera. Esto es suficiente para producir un efecto invernadero natural que mantiene al planeta unos 30ºC más caliente de lo que estaría si no existieran, por lo que son esenciales para la vida tal como la conocemos.
Los niveles de los gases de efecto invernadero natural son determinados por un balance entre fuentes y sumideros. Las fuentes son procesos que generan gases de efecto invernadero; sumideros son procesos que destruyen o eliminan estos gases. Sin contar a los químicos industriales como los CFCs y HFCs, los gases de efecto invernadero han estado presentes naturalmente en la atmósfera durante millones de años.
Los seres humanos, sin embargo, están modificando los niveles de gases de efecto invernadero al introducir nuevas fuentes o interferir con los sumideros naturales. Esta modificación de las cantidades de GEI en la atmósfera comenzó a aumentar de considerablemente a partir de la Revolución Industrial, incrementándose de forma más notable a partir de 1950, por las emisiones de carbono. Hasta entonces, estos gases sólo habían variado por causas naturales.

El suministro y el uso de combustibles fósiles representan un 80% de las emisiones de dióxido de carbono de origen humano, un quinto de las de metano (CH4) y una cantidad significativa de las de óxido nitroso (N2O). También producen óxidos de nitrógeno (NOX), hidrocarburos y monóxido de carbono (CO), que aunque en sí mismos no son gases de efecto invernadero, influyen sobre los ciclos químicos de la atmósfera que crean o destruyen otros gases de efecto invernadero, como el ozono troposférico.

Los clorofluorocarbonos o CFC’s


Los clorofuorocarbonos son una familia de compuestos que contienen cloro, flúor y carbono, de origen totalmente industrial, también conocidos bajo las siglas CFCs o como “freones”.
Durante los primeros años 70 del siglo pasado se empezó a sospechar que existía una relación entre el ozono y ciertos productos químicos denominados halocarbonos, compuestos que contienen cloro, flúor, bromo, carbono e hidrógeno.
Entre estos compuestos, se comprobó que los destructores del ozono más comunes pertenecen a la familia de los clorofluorocarbonos, o CFC, los cuales se sintetizaron por primera vez en Bélgica en 1892. El 1928, en Estados Unidos, químicos de la General Motors descubrieron que los CFC eran muy eficaces como agentes refrigerantes. Además, por ser estables, no tóxicos, de síntesis barata, de almacenamiento fácil y muy versátil, los CFC dieron lugar a una amplia gama de productos químicos industriales. Primero se utilizaron en sistemas de refrigeración, de acondicionamiento de aire, como espumantes, como solventes, esterilizantes y propulsores en aerosoles y, posteriormente, se encontraron otras importantes aplicaciones para los CFC. Su producción mundial, en gran medida concentrada en los Estados Unidos de América y en Europa Occidental, hasta 1970 se fue duplicando cada cinco años Al avanzar los conocimientos científicos se descubrió que también otras familias de productos químicos (halones, tetracloruro de carbono, metilcloroformo) destruían el ozono. También lo dañan algunos de los productos sustitutivos de los CFC que se sintetizaron posteriormente, pero de una forma mucho más moderada.

Se estima que cada átomo de cloro puede destruir unas 100.000 moléculas de ozono antes de desaparecer de la estratosfera, mediante un proceso de reacciones químicas. Aunque la radiación UV sigue creando constantemente ozono a partir del oxígeno, la presencia de cloro acelera la destrucción del ozono, pero no su creación, con lo que se reduce la concentración global de ozono. Reacciones análogas tienen lugar con los compuestos organobromados, los cuales se utilizan como agentes para la extinción de incendios.
CFCl3+ UV → Cl-CFCl2
Cl + O3 → ClO + O2
ClO + ClO → Cl2 + O2

Los Agujeros en la Capa de Ozono


Las reacciones de destrucción del ozono son especialmente intensas en las nubes estratosféricas que se forman sobre la Antártida en las noches extremadamente frías del invierno austral. Las reacciones que tienen lugar en la superficie de las partículas de hielo dentro de las nubes liberan cloro y bromo en formas activas que se acumulan a lo largo del invierno. Cuando en la primavera sale el sol, las nubes se disgregan y liberan cloro y bromo activos, que destruyen rápidamente el ozono. Consecuencia de ello es el denominado “agujero en la capa de ozono”, una disminución del espesor de la capa de ozono que tiene lugar en la mayor parte de la Antártida durante unos dos meses de la primavera austral.

La circulación atmosférica acelera el agotamiento del ozono, al desplazar de los trópicos hacia los polos a los CFC presentes en la estratosfera.
Actualmente, el espesor de la capa de ozono sobre la Antártida ha disminuido entre el 40% y el 55% respecto al anterior a 1980, llegando a desaparecer hasta el 70% durante períodos cortos, y en algunas latitudes la destrucción del ozono es casi total.
En septiembre de 1998 el agujero del ozono de la Antártida alcanzó un tamaño sin precedentes, equivalente a 25 millones de km2 (dos veces y media la superficie de Europa).
Sobre el Ártico el aire estratosférico es generalmente más cálido y está menos confinado que el aire situado sobre el Antártico, por lo que se forman menos nubes.
En consecuencia, la disminución del ozono sobre el Ártico es menos acusada, aunque en los últimos años, principalmente debido a inviernos extraordinariamente fríos, se han producido pérdidas de ozono de hasta el 50% en algunas latitudes.
El agotamiento del ozono en las zonas templadas (latitudes medias, entre los polos y los trópicos) es mucho menos pronunciado. Entre 1979 y 1991, en estas zonas de ambos hemisferios las concentraciones de ozono disminuyeron alrededor del 4% por decenio, produciéndose las disminuciones más altas durante el invierno y la primavera.


Causas de la pérdida de biodiversidad


Cada año desaparecen miles de especies, y con estas desapariciones se pierden nuevas posibilidades de agricultura, productos industriales y medicinas. La pérdida de biodiversidad supone un aumento de la uniformidad, la dependencia de unas pocas variedades de plantas para la alimentación de la humanidad y su vulnerabilidad a plagas y enfermedades.
Las principales causas de la pérdida de especies son:
− El deterioro y la fragmentación de los hábitats.
− La explotación excesiva de plantas, ganado y peces.
− La contaminación.
− El cambio climático.
− La agricultura (la homogeneización de las variedades empleadas, los plaguicidas).
La importancia relativa de estos motores varía según los ecosistemas. Por ejemplo, la conversión del uso de las tierras es más intensiva en los bosques tropicales y menos intensiva en las zonas templadas, boreales o árticas; la deposición de nitrógeno atmosférico es mayor en las zonas templadas del norte cercanas a ciudades; la introducción de especies foráneas está en relación con las pautas de actividad humana: las zonas más alejadas de actividades humanas reciben generalmente menos especies foráneas. Las causas fundamentales de la pérdida de diversidad biológica son el crecimiento de la población humana, las pautas de consumo no sostenibles, el aumento de la producción de desechos y contaminantes, el desarrollo urbano, los conflictos internacionales, y las desigualdades constantes en la distribución de la riqueza y los recursos. Casi la mitad de todos los hábitats de la Tierra han sido alterados.
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