Efecto invernadero

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Efecto invernadero Esquema del efecto invernadero mostrando los flujos de energía entre el espacio, la atmósfera y superficie de la tierra. En esta gráfica la radiación absorbida es igual a la emitida, por lo que la Tierra no se calienta ni se enfría. La habilidad de la atmósfera para capturar y reciclar la energía emitida a la superficie terrestre es el fenómeno que caracteriza al efecto invernadero. El efecto invernadero es un proceso en el que la radiación térmica emitida por la superficie planetaria es absorbida por los gases de efecto invernadero (GEI) atmosféricos y es reirradiada en todas las direcciones. Ya que parte de esta reirradiación es devuelta hacia la superficia y la atmósfera inferior, resulta en un incremento de la superficia superficial media respecto a lo que habría en ausencia de los GEI. 1 2 La radiación solar en frecuencias de la luz visible pasa en su mayor parte a través de la atmósfera para calentar la superficie planetaria y luego esta emite esta energía en frecuencias menores de radiación térmica infrarroja. Esta última es absorbida por los GEI, los que a su vez reirradian mucha de esta energía a la superficie y atmósfera inferior. Este mecanismo recibe su nombre debido a su analogía al efecto de la radiación solar que pasa a través de un vidrio y calienta un invernadero, pero la manera en que atrapa calor es fundamentalmente diferente a como funciona un invernadero al reducir las corrientes de aire, aislando el aire caliente dentro de la habitación y con ello no se pierde el calor por convección. 2 3 4 Si un cuerpo negro ideal estuviese a la misma distancia del Sol que la Tierra, tendría una temperatura de cerca de 5,3 °C. Sin embargo, dado que nuestro planeta refleja un 30 % de la radiación entrante, 5 6 la temperatura efectiva de este planeta hipotético (la temperatura de un cuerpo negro que reflejara la misma cantidad de radiación de la Tierra) sería cercana a −18 °C. 7 8 La temperatura superficial de este planeta negro es 33 °C inferiores a la temperatura superficial real de la Tierra (de unos 14 °C). 9 El mecanismo que produce esta diferencia entre la temperatura superficial efectiva y la real es debido a la atmósfera y es conocido como efecto invernadero. 10 El efecto invernadero natural de la Tierra hace posible la vida como la conocemos. Sin embargo, las actividades humanas, principalmente la quema de combustibles fósiles y la tala de bosques, han intensificado el fenómeno natural, causando uncalentamiento global. 11 Índice [ocultar] 1 Balance energético de la Tierra 2 Efecto invernadero de varios gases de la atmósfera

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invernadero

Transcript of Efecto invernadero

  • Efecto invernadero

    Esquema del efecto invernadero mostrando los flujos de energa entre el espacio, la atmsfera y

    superficie de la tierra. En esta grfica la radiacin absorbida es igual a la emitida, por lo que la Tierra no

    se calienta ni se enfra. La habilidad de la atmsfera para capturar y reciclar la energa emitida a la

    superficie terrestre es el fenmeno que caracteriza al efecto invernadero.

    El efecto invernadero es un proceso en el que la radiacin trmica emitida por la superficie planetaria es absorbida por los gases de efecto invernadero (GEI) atmosfricos y es reirradiada en todas las direcciones. Ya que parte de esta reirradiacin es devuelta hacia la superficia y la atmsfera inferior, resulta en un incremento de la superficia superficial media respecto a lo que habra en ausencia de los GEI.

    1 2

    La radiacin solar en frecuencias de la luz visible pasa en su mayor parte a travs de la atmsfera para calentar la superficie planetaria y luego esta emite esta energa en frecuencias menores de radiacin trmica infrarroja. Esta ltima es absorbida por los GEI, los que a su vez reirradian mucha de esta energa a la superficie y atmsfera inferior. Este mecanismo recibe su nombre debido a su analoga al efecto de la radiacin solar que pasa a travs de un vidrio y calienta un invernadero, pero la manera en que atrapa calor es fundamentalmente diferente a como funciona un invernadero al reducir las corrientes de aire, aislando el aire caliente dentro de la habitacin y con ello no se pierde el calor por conveccin.

    2 3 4

    Si un cuerpo negro ideal estuviese a la misma distancia del Sol que la Tierra, tendra una temperatura de cerca de 5,3 C. Sin embargo, dado que nuestro planeta refleja un 30 % de la radiacin entrante,

    5 6 la temperatura efectiva de este planeta hipottico (la temperatura de un

    cuerpo negro que reflejara la misma cantidad de radiacin de la Tierra) sera cercana a 18 C.7 8 La temperatura superficial de este planeta negro es 33 C inferiores a la temperatura superficial real de la Tierra (de unos 14 C).

    9 El mecanismo que produce esta

    diferencia entre la temperatura superficial efectiva y la real es debido a la atmsfera y es conocido como efecto invernadero.

    10

    El efecto invernadero natural de la Tierra hace posible la vida como la conocemos. Sin embargo, las actividades humanas, principalmente la quema de combustibles fsiles y la tala de bosques, han intensificado el fenmeno natural, causando uncalentamiento global.

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    [ocultar]

    1 Balance energtico de la Tierra

    2 Efecto invernadero de varios gases de la atmsfera

  • 3 Gases de efecto invernadero

    4 Emisiones antropognicas de gases de efecto invernadero (GEI) de larga permanencia

    5 Historia del conocimiento cientfico del efecto invernadero

    6 Calentamiento global y cambio climtico producido por los gases de efecto invernadero

    7 Cooperacin internacional sobre las emisiones de GEI antropognicas

    o 7.1 Grupo Intergubernamental sobre el Cambio Climtico

    o 7.2 Convencin Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climtico

    o 7.3 Protocolo de Kioto

    7.3.1 Pases industrializados: acuerdo de limitacin de emisiones GEI

    7.3.2 Estados Unidos: sin ratificar el Protocolo

    7.3.3 Pases en vas de desarrollo: sin restricciones de emisiones GEI

    o 7.4 La Conferencia de Cambio Climtico de Copenhague en diciembre de 2009

    o 7.5 La Conferencia de Cambio Climtico de Cancn en diciembre de 2010

    8 Vase tambin

    9 Referencias

    10 Bibliografa

    11 Enlaces externos

    Balance energtico de la Tierra Artculo principal: Equilibrio trmico de la Tierra

    Esquema del balance anual de energa de la Tierra desarrollado por Trenberth, Fasullo y Kiehl de

    la NCAR en 2008. Se basa en datos del periodo de marzo de 2000 a mayo de 2004 y es una

  • actualizacin de su trabajo publicado en 1997. La superficie de la Tierra recibe del Sol 161 w/m2 y del

    Efecto Invernadero de la Atmsfera 333w/m, en total 494 w/m2, como la superficie de la Tierra emite un

    total de 493 w/m2 (17+80+396), supone una absorcin neta de calor de 0,9 w/m

    2, que en el presente

    est provocando el calentamiento de la Tierra.

    En la atmsfera el mantenimiento del equilibrio entre la recepcin de la radiacin solar y la emisin de radiacin infrarroja devuelve al espacio la misma energa que recibe del Sol. Esta accin de equilibrio se llama balance energtico de la Tierra y permite mantener la temperatura en un estrecho margen que posibilita la vida.

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    En un perodo suficientemente largo el sistema climtico debe estar en equilibrio; la radiacin solar entrante en la atmsfera est compensada por la radiacin saliente, pues si la radiacin entrante fuese mayor que la radiacin saliente se producira un calentamiento y lo contrario producira un enfriamiento.

    13 Por tanto, en equilibrio, la cantidad de radiacin solar entrante en

    la atmsfera debe ser igual a la radiacin solar reflejada saliente ms la radiacin infrarroja trmica saliente. Toda alteracin de este balance de radiacin, ya sea por causas naturales u originado por el hombre (antropgeno), es un forzamiento radiativo y supone un cambio de clima y del tiempo asociado.

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    Los flujos de energa entrante y saliente interaccionan en el sistema climtico ocasionando muchos fenmenos tanto en la atmsfera, como en el ocano o en la tierra. As, la radiacin entrante solar se puede dispersar en la atmsfera o ser reflejada por las nubes. La superficie terrestre puede reflejar o absorber la energa solar que le llega. Laenerga solar de onda corta se transforma en la Tierra en calor. Esa energa no se disipa; se encuentra como calor sensible o calor latente, se puede almacenar durante algn tiempo, transportarse en varias formas, dando lugar a una gran variedad de tiempo y a fenmenos turbulentos en la atmsfera o en el ocano. Finalmente vuelve a ser emitida a la atmsfera como energa radiante de onda larga.

    13 Un proceso importante del balance de calor es el efecto albedo, por el que algunos

    objetos reflejan ms energa solar que otros. Los objetos de colores claros, como las nubes o las superficies nevadas, reflejan ms energa, mientras que los objetos oscuros absorben ms energa solar que la que reflejan. Otro ejemplo de estos procesos es la energa solar que acta en los ocanos; la mayor parte se consume en la evaporacin del agua de mar, luego esta energa es liberada en la atmsfera cuando el vapor de agua se condensa en lluvia.

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    La Tierra, como todo cuerpo caliente superior al cero absoluto, emite radiacin trmica, pero al ser su temperatura mucho menor que la solar, emite radiacin infrarroja por ser un cuerpo negro. La radiacin emitida depende de la temperatura del cuerpo. En el estudio del NCAR han concluido una oscilacin 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 da con la que es de noche. Esta oscilacin de temperatura supone una radiacin media anual emitida por la Tierra de 396 W/m.

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    La energa infrarroja emitida por la Tierra es atrapada en su mayor parte en la atmsfera y reenviada de nuevo a la Tierra. Este fenmeno se llama Efecto Invernadero y garantiza las temperaturas templadas del planeta.

    17 Segn el estudio anterior de la NCAR, el Efecto

    Invernadero de la atmsfera hace retornar nuevamente a la Tierra 333 W/m.18

    Globalmente la superficie de la Tierra absorbe energa solar por valor de 161 w/m y del efecto invernadero de la atmsfera recibe 333 w/m, lo que suma 494 w/m, como la superficie de la Tierra emite (o dicho de otra manera pierde) un total de 493 w/m (que se desglosan en 17 w/m de calor sensible, 80 w/m de calor latente de la evaporacin del agua y 396 w/m de energa infrarroja), supone una absorcin neta de calor de 0,9 w/m, que en el tiempo actual est provocando el calentamiento de la Tierra.

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  • Efecto invernadero de varios gases de la atmsfera

    Es el proceso por el que el aire retiene gran parte de la radiacin infrarroja emitida por la Tierra, lo cual da origen a toda la compleja serie de fenmenos atmosfricos estudiados por la meteorologa en detalle y a corto plazo, as como por laclimatologa a grandes rasgos y a largo plazo.

    Aunque la atmsfera seca est compuesta prcticamente por nitrgeno (78,1 %), oxgeno (20,9 %) y argn (0,93 %), son gases muy minoritarios en su composicin como el dixido de carbono (0,035 %: 350 ppm), el ozono y otros que desarrollan esta actividad radiativa. Adems, la atmsfera contiene vapor de agua (1 %: 10 000 ppm) que tambin es un gas radiativamente activo, siendo con diferencia el gas natural invernadero ms importante. El dixido de carbono ocupa el segundo lugar en importancia.

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    La denominada curva Keelingmuestra el continuo crecimiento de CO2 en la atmsfera desde 1958.

    Recoge las mediciones de Keeling en el observatorio del volcn Mauna Loa. Estas mediciones fueron la

    primera evidencia significativa del rpido aumento de CO2 en la atmsfera y atrajo la atencin mundial

    sobre el impacto de las emisiones de los gases invernadero.20

    El efecto invernadero es esencial para la vida del planeta: sin CO2 ni vapor de agua (sin el efecto invernadero) la temperatura media de la Tierra sera unos 33 C menos, del orden de 18 C bajo cero, lo que hara inviable la vida.

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    Actualmente el CO2 presente en la atmsfera est creciendo de modo no natural por las actividades humanas, principalmente por la combustin de carbn, petrleo y gas natural que est liberando el carbono almacenado en estos combustibles fsiles. Por tanto es preciso diferenciar entre el efecto invernadero natural del originado por las actividades de los hombres (o antropognico).

    La poblacin se ha multiplicado y la tecnologa ha alcanzado una enorme y sofisticada produccin de forma que se est presionando muchas partes del medio ambiente terrestre siendo la Atmsfera la zona ms vulnerable de todas por su delgadez. Dado el reducido espesor atmosfrico la alteracin de algunos componentes moleculares bsicos que tambin se encuentran en pequea proporcin supone un cambio significativo. En concreto, la variacin de la concentracin de CO2, el ms importante de los gases invernadero de la atmsfera, clasificado en este caso con referencia a las aportaciones por actividades humanas.

    Los gases invernadero permanecen activos en la atmsfera mucho tiempo, por eso se les denomina de larga permanencia. Eso significa que los gases que se emiten hoy permanecern durante muchas generaciones produciendo el efecto invernadero. As del CO2 emitido a la atmsfera: sobre el 50 % tardar 30 aos en desaparecer, un 30 % permanecer varios siglos y el 20 % restante durar varios millares de aos.

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    La concentracin de CO2 atmosfrico se ha incrementado desde la poca preindustrial (ao 1.750) desde un valor de 280 ppm a 379 ppm en 2005. Se estima que 2/3 de las emisiones

  • procedan de la quema de combustibles fsiles (petrleo, gas y carbn) mientras un 1/3 procede del cambio en la utilizacin del suelo (Incluida la deforestacin). Del total emitido solo el 45 % permanece en la atmsfera, sobre el 30 % es absorbido por los ocanos y el restante 25 % pasa a labiosfera terrestre. Por tanto no solo la atmsfera est aumentando su concentracin de CO2, tambin est ocurriendo en los ocanos y en la biosfera.

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    Gases de efecto invernadero Artculo principal: Gas de efecto invernadero

    Incrementos en la atmsfera de los cinco gases responsables del 97 % del efecto invernadero

    antropognico en el periodo 1976-2003.

    Forzamiento radiativo entre 1750 y 2005 segn estimaciones del IPCC.

    Los denominados gases de efecto invernadero o gases invernadero, responsables del efecto descrito, son:

    Vapor de agua (H2O)

    Dixido de carbono (CO2)

    Metano (CH4)

    xido de nitrgeno (N2O)

    Ozono (O3)

    Clorofluorocarbonos (CFC)

    Si bien todos ellos (salvo los CFC) son naturales, en tanto que ya existan en la atmsfera antes de la aparicin del hombre, desde la Revolucin industrial y debido principalmente al

  • uso intensivo de los combustibles fsiles en las actividades industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementos en las cantidades de xido de nitrgeno y dixido de carbono emitidas a la atmsfera, con el agravante de que otras actividades humanas, como la deforestacin, han limitado la capacidad regenerativa de la atmsfera para eliminar el dixido de carbono, principal responsable del efecto invernadero.

    Gases de Efecto invernadero afectados por actividades humanas

    Descripcin CO2 CH4 N2O CFC-

    11 HFC-23 CF4

    Concentracin pre

    industrial 280 ppm 700 ppb 270 ppb 0 0 40 ppt

    Concentracin en 1998 365 ppm 1.745

    ppb 314 ppb 268 ppt 14 ppt 80 ppt

    Permanencia en la

    atmsfera

    de 5 a 200

    aos 12 aos

    114

    aos 45 aos

    260

    aos

  • 1750 a 319 ppmm en 2005. Los halocarbonos prcticamente no existan en la poca preindustrial y las concentraciones actuales se deben a la actividad humana.

    25

    Segn el Informe Stern que estudi el impacto del cambio climtico y el calentamiento global en la economa mundial, encargado por el gobierno britnico y publicado en 2006, la distribucin total mundial de las emisiones de GEI por sectores es: un 24 % se debe a la generacin de electricidad, un 14 % a la industria, un 14 % al transporte, un 8 % a los edificios y un 5 % ms a actividades relacionadas con la energa. Todo ello supone unas 2/3 partes del total y corresponde a las emisiones motivadas por el uso de la energa. Aproximadamente el 1/3 restante se distribuye de la siguiente forma: un 18 % por el uso del suelo (incluye la deforestacin), un 14 % por la agricultura y un 3 % por los residuos.

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    Entre 1970 y 2004, las mejoras tecnolgicas han frenado las emisiones de CO2 por unidad de energa suministrada. Sin embargo el crecimiento mundial de los ingresos (77 %) y el crecimiento mundial de la poblacin (69 %), han originado nuevas formas de consumo y un incremento de consumidores de energa. Esta es la causa del aumento de las emisiones de CO2 en el sector de la energa.

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    Tambin el Informe Stern seala que desde el ao 1850, Estados Unidos y Europa han generado el 70 % de la emisiones totales de CO2.

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    Emisiones de CO2 en el mundo procedentes de combustibles fsiles (1990-2007)

    Descripcin 1990 1995 2000 2005 2007 % Cambio 90-07

    CO2 en millones de toneladas 20.980 21.810 23.497 27.147 28.962 38,0 %

    Poblacin mundial en millones 5.259 5.675 6.072 6.382 6.535 25,7 %

    CO2 per cpita en toneladas 3,99 3,84 3,87 4,20 4,38 9,8 %

    Fuente: Agencia Internacional de la Energa27

    Historia del conocimiento cientfico del efecto invernadero

    Joseph Fourier fue el primer cientfico que describi el efecto invernadero.

    Arrhenius calcul que duplicar el CO2 de la atmsfera subira la temperatura 5-6 C (1896).

  • Fue alrededor de 1975-1980 cuando los cientficos comenzaron a tener suficientes evidencias del efecto que los GEI estaban ocasionando al clima. Disponan de herramientas, conocimientos y tcnicas suficientes para iniciar el estudio en profundidad del complejo sistema climtico: satlites para observar la Tierra, redes mundiales de toma de temperaturas, vientos, precipitaciones y corrientes, as como ordenadores de gran potencia para desarrollar modelos climticos. Entonces los cientficos vislumbraron un posible cambio climtico de dramticas consecuencias. La opinin pblica comenz 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 ms inquietantes que los cientficos iban desarrollando.

    28

    En 1824, Joseph Fourier public Observaciones generales sobre las temperaturas de la tierra y los espacios planetarios donde consider que la Tierra se mantena templada porque la atmsfera retiene el calor como si estuviera bajo un cristal. l fue el primero en emplear la analoga del invernadero y en 1859 John Tyndall descubri que el CO2, el metano y el vapor de agua bloquean la radiacin infrarroja.

    Por su parte, Svante August Arrhenius, public en 1903 Lehrbuch der Kosmischen Physik (Tratado de fsica del cosmos),

    29el cual trataba por primera vez de la posibilidad de que

    la quema de combustibles fsiles incrementara la temperatura media de la Tierra. Entre otras cosas calculaba que se necesitaran 3000 aos de combustin de combustibles para que se alterara el clima del planeta, todo bajo la suposicin que los ocanos captaran todo el CO2 (actualmente se sabe que los ocanos han absorbido un 48 % del CO2 antropognico desde 1800).

    30 Arrhenius estim el incremento de la temperatura del planeta cuando se dobla

    la concentracin de dixido de carbono de la atmsfera, eventualmente calculando este valor en 1,6 Centgrados sin vapor de agua en la atmsfera y 2,1 C con vapor presente. Estos resultados estn dentro de los parmetros generalmente aceptados en la actualidad.

    31 Arrhenius otorgaba una valoracin positiva a este incremento de temperatura

    porque imaginaba que aumentara la superficie cultivable y que los pases ms septentrionales seran ms productivos.

    En las dcadas siguientes, las teoras de Arrhenius fueron poco valoradas pues se crea que el CO2 no influa en la temperatura del planeta y el efecto invernadero se atribua exclusivamente al vapor de agua. Sin embargo, y 35 aos despus de que Arrhenius publicara su teora, Guy S. Callendar, ingeniero britnico especialista en vapor, public empezando en 1938, varios ensayos en los que que correga algunas estimaciones realizadas por Arrhenius,

    32 como la capacidad de los ocanos para absorber CO2. A partir de un incremento

    observable de aproximadamente medio Grado Fahrenheit (unos 0,275 C) entre 1880 y 1934, Callendar estim que el incremento promedio en la temperatura era 0,005 C por ao en ese perodo (actualmente se estima que en la segunda mitad del siglo XX se ha producido un incremento de 0,013 C al ao (IPCC, 2007, p. 30)). Callendar argumentaba tambin que la actividad humana haba incrementado el dixido de carbono en la atmsfera en alrededor de 10 % desde el comienzo del siglo. Esto revivi la sugerencia de Arrhenius y es conocido como Efecto Callendar.

    Entre otros, Roger Revelle director del Scripps Institution of Oceanography, en California crea que la sugerencia de Callendar era implausible: cualquier "exceso" de CO2 atmosfrico sera -en su opinin- absorbido por procesos naturales. Esto dio origen al comienzo de un debate cientfico. Eventualmente, Charles David Keeling, trabajando bajo la direccin de Revelle y en el marco del Ao Geofsico Internacional, llev a cabo una serie de medidas, entre 1957 y 1959, en sitios remotos y viento arriba de sitios poblados (Keeling usaba datos de una estacin en Mauna Loa y otra en la Antrtica) durante los dieciocho meses del ao geofsico. Los resultados fueron claros y negativos para la posicin de Revelle, mostrando sin dudas que no slo haba habido un incremento del dixido de carbono atmosfrico en relacin

  • al siglo XIX, sino que adems incluso haba habido un incremento durante el periodo de las mediciones mismas.

    33

    Un poco antes, la Organizacin Meteorolgica Mundial ya haba iniciado diversos planos de seguimiento, los cuales tenan como objetivo entre otras cosas, el de calcular los niveles de CO2 en la troposfera. Esas observaciones fueron facilitadas por el desarrollo en los aos cuarenta de la espectrofotometra de infrarrojos, la cual ha permitido conocer que el CO2absorbe la luz de manera distinta al vapor de agua, incrementando notablemente el efecto invernadero. Todo esto fue resumido por Gilbert Plass en el ao 1955.

    Keeling continuo por otros cuarenta aos sus observaciones; esas demostraron continua y repetidamente la correccin de su observacin inicial. Keeling estableci que, sin importar donde se tomaran las medidas ya sea ciudades o campos, valles o montes la medida promedio del CO2 atmosfrica es la misma, con leves variaciones de temporada (el promedio es ms alto en el invierno del hemisferio norte) y que el incremento promedio es 1,5 partes por milln por ao. Estos resultados permanecen sin cuestionamiento cientfico hasta el presente.

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    El primer modelo estadstico de evolucin del clima fue desarrollado en 1972 por Klauss Hasselmannn del Instituto Max Planck y en Francia Jancovici y Herv Le Treut hicieron una prediccin del efecto invernadero en los prximos aos.

    Calentamiento global y cambio climtico producido por los gases de efecto invernadero Artculo principal: Calentamiento global

    El cambio climtico est cambiando el planeta y los humanos contribuimos diariamente a incrementarlo. En los ltimos 100 aos la temperatura media global del planeta ha aumentado 0,7 C, siendo desde 1975 el incremento de temperatura por dcada de unos 0,15 C. En lo que resta de siglo, segn el IPCC, la temperatura media mundial aumentar en 2-3 C. Este aumento de temperatura supondr para el planeta el mayor cambio climtico en los ltimos 10 000 aos y ser difcil para las personas y los ecosistemas adaptarse a este cambio brusco.

    35

    En los 400 000 aos anteriores, segn conocemos por los registros de ncleos de hielo, los cambios de temperatura se produjeron principalmente por cambios de la rbita de la Tierra alrededor del Sol. En el tiempo actual, los cambios de temperatura se estn originando por los cambios en el dixido de carbono de la atmsfera. En los ltimos 100 aos, las concentraciones atmosfricas de CO2 han aumentado en un 30 % debido a la combustin antropognica de los combustibles fsiles. El aumento constante del CO2 atmosfrico ha sido el responsable de la mayor parte del calentamiento. Este calentamiento no puede ser explicado por causas naturales: las mediciones de los satlites no muestran variaciones de entidad en la energa procedente del Sol en los ltimos 30 aos; las tres grandes erupciones volcnicas producidas en 1963, 1982 y 1991 han generado aerosoles que reflejaban la energa solar, lo cual produjo cortos periodos de enfriamiento.

    35

  • En la Tierra a partir del ao 1950 se dispararon las emisiones debidas a la combustin de combustibles

    fsiles, tanto las de petrleo como las de carbn y gas natural.

    El calentamiento atmosfrico actual es inevitable, estando producido por las emisiones de gases invernadero pasadas y actuales. 150 aos de industrializacin y de emisiones han modificado el clima y continuar repercutiendo en el mismo durante varios cientos de aos, aun en la hiptesis de que se redujeran las emisiones de gases de efecto invernadero y se estabilizara su concentracin en la atmsfera.

    36 El IPCC en su informe de 2007 manifiesta:

    Hay un alto nivel de coincidencia y abundante evidencia respecto a que con las polticas actuales de mitigacin de los efectos del cambio climtico y con las prcticas de desarrollo sostenible que aquellas conllevan, las emisiones mundiales de GEI seguirn aumentando en los prximos decenios.

    37 Una de las estimaciones de futuro de la Agencia Internacional de la

    Energa en un informe de 2009 pasa de 4 t de emisin de CO2 por persona en 1990, a 4,5 t en 2.020 y a 4,9 t en 2.030. Esto significara que el CO2 emitido y acumulado desde 1890, pasara de 778 Gt en 1990, a 1608 Gt en 2020 y a 1984 Gt en 2030.

    38

    Las consecuencias del cambio climtico provocado por las emisiones de GEI se estudian en modelos de proyecciones realizados por varios institutos meteorolgicos. Algunas de las consecuencias recopiladas por el IPCC son las siguientes:

    39

    En los prximos veinte aos las proyecciones sealan un calentamiento de 0,2 C por

    decenio.

    Las proyecciones muestran la contraccin de la superficie de hielos y de nieve. En

    algunas proyecciones los hielos de la regin rtica prcticamente desaparecern a finales

    del presente siglo. Esta contraccin del manto de hielo producir un aumento del nivel del

    mar de hasta 46 m.

    Habr impactos en los ecosistemas de tundra, bosques boreales y regiones montaosas

    por su sensibilidad al incremento de temperatura; en los ecosistemas de tipo Mediterrneo

    por la disminucin de lluvias; en aquellos bosques pluviales tropicales donde se reduzca la

    precipitacin; en los ecosistemas costeros como manglares y marismas por diversos

    factores.

    Disminuirn los recursos hdricos de regiones secas de latitudes medias y en los trpicos

    secos debido a las menores precipitaciones de lluvia y la disminucin de la

    evapotranspiracin, y tambin en reas surtidas por la nieve y el deshielo.

  • Se ver afectada la agricultura en latitudes medias, debido a la disminucin de agua.

    La emisin de carbono antropgeno desde 1750 est acidificando el ocano, cuyo pH ha

    disminuido 0,1. Las proyecciones estiman una reduccin del pH del ocano entre 0,14 y

    0,35 en este siglo. Esta acidificacin progresiva de los ocanos tendr efectos negativos

    sobre los organismos marinos que producen caparazn.

    El IPCC, entidad fundada para evaluar los riesgos de los cambios climticos inducidos por los seres humanos, atribuye la mayor parte del calentamiento reciente a las actividades humanas. La NAC (National Academy of Sciences: Academia Nacional de Ciencias) de Estados Unidos tambin respald esa teora. El fsico atmosfrico Richard Lindzen y otros escpticos se oponen a aspectos parciales de la teora.

    Para John Theodore Houghton, fundador del Centro Hadley y copresidente del grupo de evaluacin cientfica del IPCC en sus primeros tres informes, est admitido que se producir un dao generalizado por el aumento del nivel del mar y olas de calor, por inundaciones y sequas ms frecuentes e intensas. El cambio climtico antropognico afectar seriamente a las prximas generaciones y a los ecosistemas mundiales. Su incidencia podra limitarse significativamente si se emprendiera una accin conjunta mundial de reduccin de emisiones. Sera aconsejable mantener el incremento de la temperatura global solo en 2 C por encima de la temperatura del periodo preindustrial, para ello la concentracin de CO2 no debera superar las 450 ppm (hoy sobre 390 ppm). Esto implica que en 2050 las emisiones mundiales de CO2 deben reducirse al 50 % del nivel de 1990 (actualmente estn 15 % por encima de ese nivel). En las dos prximas dcadas tambin debera interrumpirse la deforestacin tropical, responsable del 20 % de las emisiones de gases de tipo invernadero

    [cita requerida]

    Para Nicholas Stern, ex jefe del Servicio Econmico del Gobierno del Reino Unido y ex economista jefe del Banco Mundial, para no superar 450 ppm de concentracin atmosfrica de CO2, se requerir una reduccin de las emisiones mundiales anuales de unas 50 gigatoneladas de CO2 equivalente en la actualidad a 35 gigatoneladas en 2030 y a 20 gigatoneladas en 2050. Para comprender el nivel del esfuerzo que se requiere, en la actualidad, las emisiones anuales por habitante son 12 toneladas en la Unin Europea, 23 toneladas en los Estados Unidos, 6 toneladas en China y 1,7 toneladas en la India. En 2050 la poblacin mundial se estima ser de 9000 millones, y las emisiones anuales por habitante se deberan reducir a dos toneladas de CO2 equivalente de media, para que el total anual mundial sea de 20 gigatoneladas. Aunque la industrializacin de los pases desarrollados desde el siglo XIX es la causante de los niveles actuales de GEI, son los pases en desarrollo los ms vulnerables a las consecuencias del cambio climtico. Los pases ricos deben apoyar financieramente a los pases en desarrollo para que ejecuten planes de crecimiento econmico con poco carbono y frenar la deforestacin en sus pases. Segn los ltimos clculos el mundo en desarrollo para ajustarse al cambio climtico precisa de los pases ricos anualmente 100 000 millones de dlares para la adaptacin y otros 100 000 millones para la mitigacin de aqu al 2020.

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    Fatih Birol, economista jefe de la Agencia Internacional de Energa, seala la importancia de los pases emergentes, pues con las polticas actuales, las estimaciones de la Agencia Internacional de Energa proyectan un crecimiento anual de la demanda de energa primaria global del 1,6 % mundial hasta 2030, de 11.730 millones de toneladas equivalentes de petrleo (Mtep) a 17.010 Mtep (un incremento del 45 % en apenas 20 aos). China e India requerirn la mitad de este incremento, y los pases no miembros de la OCDE en conjunto supondrn el 87 % del incremento del CO2, pasando su demanda total de energa mundial del 51 % en la actualidad a suponer el 62 % del total en 2030. Tambin para l, es imprescindible una importante transformacinen del sector energtico. Hasta ahora la larga vida til de gran parte de sus infraestructuras causa una lenta sustitucin de sus equipos, lo que motiva que el

  • empleo de tecnologas eficientes se demore. Los sectores pblico y privado deben aceptar la necesidad de inversiones adicionales y el retiro temprano de instalaciones inadecuadas, para acelerar el proceso y reducir las emisiones, especialmente en centrales de energa y en equipos. Los gobiernos deben dirigir esta transformacin y orientar el consumo mediante medidas claras de tarificacin, incluida la tarificacin por emisiones de carbono. La energa renovable desempear un papel importante. Se calcula que la generacin global de electricidad basada en energas renovables se duplicar entre 2006 y 2030.

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    Se debe tener en cuenta que existe una cantidad importante de vapor de agua (humedad y nubes) en la atmsfera terrestre, y que el vapor de agua es un gas de efecto invernadero. Si la adicin de CO2 a la atmsfera aumenta levemente la temperatura, se espera que ms vapor de agua se evapore desde la superficie de los ocanos. El vapor de agua as liberado a la atmsfera aumenta a su vez el efecto invernadero. A este proceso se le conoce como la retroalimentacin del vapor de agua (water vapor feedback en ingls). Es esta retroalimentacin la causante de la mayor parte del calentamiento que los modelos de la atmsfera predicen que ocurrir durante las prximas dcadas. La cantidad de vapor de agua, as como su distribucin vertical, son claves en el clculo de esta retroalimentacin.

    Concentracin de CO2 atmosfrico medido en el observatorio de Mauna Loa: Curva de Keeling.

    El papel de las nubes es tambin crtico. Las nubes tienen efectos contradictorios en el clima; cualquier persona ha notado que la temperatura cae cuando pasa una nube en un da soleado de verano, que de otro modo sera ms caluroso. Es decir: las nubes enfran la superficie reflejando la luz del Sol de nuevo al espacio. Pero tambin se sabe que las noches claras de invierno tienden a ser ms fras que las noches con el cielo cubierto. Esto se debe a que las nubes tambin devuelven algo de calor a la superficie de la Tierra. Si el CO2 cambia la cantidad y distribucin de las nubes podra tener efectos complejos y variados en el clima, ya que una mayor evaporacin de los ocanos contribuira tambin a la formacin de una mayor cantidad de nubes.

    Los incrementos de CO2 medidos desde 1958 en Mauna Loa muestran una concentracin que se incrementa a una tasa de cerca de 1,5 ppm por ao. De hecho, resulta evidente que el incremento es ms rpido de lo que sera un incremento lineal. El 21 de marzo del 2004 se inform de que la concentracin alcanz 376 ppm (partes por milln). Los registros del Polo Sur muestran un crecimiento similar al ser el CO2 un gas que se mezcla de manera homognea en la atmsfera.

    Cooperacin internacional sobre las emisiones de GEI antropognicas

    Grupo Intergubernamental sobre el Cambio Climtico Artculo principal: Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climtico

    El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climtico, conocido tambin por Panel Intergubernamental del Cambio Climtico o ms resumidamente por las siglas IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), fue establecido en el ao 1988 por

  • la Organizacin Meteorolgica Mundial (WMO, World Meteorological Organization) y el Programa Ambiental de las Naciones Unidas (UNEP, United Nations Environment Programme). El objetivo es asesorar a los gobiernos sobre los problemas climticos y recopilar las investigaciones cientficas conocidas en unos informes peridicos de evaluacin.

    42 Estos informes de evaluacin constan de varios volmenes, y proporcionan todo

    tipo de informacin cientfica, tcnica y socio-econmica sobre el cambio climtico, sus causas, sus posibles efectos, y las medidas de respuesta correspondientes.

    El Primer informe de evaluacin del IPCC se public en 1990, y confirm los elementos cientficos que suscitaba preocupacin acerca del cambio climtico. A raz de ello, la Asamblea General de las Naciones Unidas decidi preparar laConvencin Marco sobre el Cambio Climtico. Posteriormente el IPCC ha producido otros tres informes de evaluacin en 1995, 2001 y 2007.

    El Tercer informe de evaluacin de 2001 expresaba una mayor comprensin de las causas y consecuencias del calentamiento mundial. Presentaba para finales del siglo XXI un calentamiento mundial de entre 1,4 y 5,8 C que influira en las pautas meteorolgicas, los recursos hdricos, el ciclo de las estaciones, los ecosistemas, as como episodios climticos extremos.

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    El cuarto, denominado Cambio climtico 2007, rene los ltimos conocimientos de una amplia comunidad cientfica siendo realizado por ms de 500 autores principales, 2000 revisores expertos y examinado por delegados de ms de 100 pases. Se incluyen algunas de las principales conclusiones de este informe: