EL CAMBIO CLIMÁTICO -CALENTAMIENTO GLOBAL-

EL CAMBIO CLIMÁTICO
-CALENTAMIENTO GLOBALEn las cadenas alimenticias puede almacenarse la energía y la materia durante
periodos considerables en las poblaciones animales, en cada cadena fluye una
fracción de materia y energía de gran importancia para la biosfera y para el hombre.
El aumento de la población humana provoca una tendencia a cambiar la
distribución de la materia y la energía en los ecosistemas y propicia que una
fracción, que se incrementa constantemente, de la energía total almacenada en las
cadenas alimenticias sea destinada a su sustento.
Los cambios que ocurren en los ecosistemas debido a los fenómenos de
emigración y evolución son biológicos, químicos y físicos.
Las actividades del hombre alteran y afectan a los ecosistemas de la Tierra, por lo
que resulta importante comprender tanto los patrones de la evolución como la
estructura y función de los ecosistemas y el almacenamiento y flujo de la energía y
la materia. También es importante conocer las cadenas alimenticias de la
degradación, que se inician en el suelo con la materia orgánica muerta de plantas y
animales que continúa (en el agua) por bacterias, hongos y otros pequeños
animales degradadores que liberan bióxido de carbono, agua y energía, que pueden
ser incorporados a otras cadenas alimenticias más complejas de animales mayores.
En ciertas condiciones los organismos consumen el oxígeno disponible y la
descomposición de la materia es incompleta por lo que se forman productos como
el metano, alcoholes, aminas, ácido sulfhídrico y materia orgánica descompuesta
que puede provocar grandes y graves consecuencias en los sistemas vivos.
Se calcula que en los ecosistemas terrestres y marinos se fija por fotosíntesis
sólo el 1 % de la energía solar que llega a la Tierra. Esto representa una producción
anual, a nivel mundial, de entre 150 000 y 200 000 millones de toneladas de materia
orgánica seca, e incluye tanto el alimento para el hombre como la energía que sirve
de apoyo a los sistemas vivos de la biosfera, sobre todo a los principales
ecosistemas como son el bosque, pastizales, océanos, marísmas, estuarios, lagos,
ríos, tundras y desiertos.
Debido a la función fundamental que desempeña la energía en los seres vivos, el
balance de la fijación y flujo de la energía a través de los ecosistemas permite
comprender el funcionamiento de los ecosistemas y los factores de la crisis
ambiental.
Absorción y emisión de la energía solar en la Tierra.
Cualquier objeto emite más energía mientras más caliente esté ('ley de la
radiación de cuerpo negro' en la cual el índice de radiación es proporcional a la
cuarta potencia de la temperatura absoluta). La longitud de onda que emite un
cuerpo negro también depende de la temperatura. El Sol, se puede considerar como
cuerpo negro, a 6000 ºK irradia la mayor parte de su energía en la región visible del
espectro y con una longitud de onda máxima de 600 nanómetros.
La luz del Sol proviene de las capas superficiales de la estrella, a una temperatura
de 6000 ºK aproximadamente. La radiación de un cuerpo negro a 6000 ºK abarca
todas las longitudes de onda del espectro electromagnético, desde los rayos X
duros hasta las ondas de radio, pero la mayor parte de la energía radiada que se
recibe es en un intervalo de longitudes de onda entre 0.2 a 4 micrómetros y la
emisión máxima es en el infrarrojo de alrededor de 12 micrómetros.
Más del 50 % de la radiación solar penetra hasta el suelo y principalmente el agua
y el dióxido de carbono absorben casi el 96 % de la energía radiada por la
superficie terrestre (radiación infrarroja) es reabsorbida por la atmósfera. Debido al
efecto invernadero provocado principalmente por el dióxido de carbono, vapor de
agua, metano, óxido nitroso, ozono y los clorofluorocarbonos, la atmósfera
terrestre es capaz de retener el 40 % de la radiación emitida por el suelo.
En ausencia de nubes y gases de efecto invernadero y considerando que la Tierra
mantiene el albedo, la temperatura superficial sería la correspondiente a la emisión
de 240 vatios/m2 en vez de 400 vatios/m2 de radiación infrarroja, es decir, mucho
más fría que las actuales condiciones climáticas, la diferencia es de 33 ºC de
promedio. Sin el efecto invernadero, la Tierra sería un planeta helado y muerto, ya
que su temperatura media superficial sería de -18 ºC en vez de la actual de 15 ºC.
Como la atmósfera de la Tierra absorbe más energía que la que emite, se calienta,
pero como al aumentar la temperatura de un cuerpo emite más radiación, se
establece un equilibrio térmico. La atmósfera y la superficie terrestre se calientan y
emiten energía infrarroja (con una longitud de onda máxima de 16 000 nanómetros).
La temperatura promedio global de la Tierra es de 15 ºC.
El aire y el agua del mar son unos fluidos retenidos por la fuerza de gravedad en
la superficie de un cuerpo giratorio que es el planeta Tierra. Para ponerlos en
movimiento en relación a la superficie sólida de la Tierra se necesita energía y la
fuente primaria de energía es el Sol, que irradia energía en todas direcciones y su
flujo es principalmente en las regiones del espectro electromagnético de la luz
visible y próxima a ésta y en la ultravioleta y la infrarroja. La Tierra recibe un poco
de la energía solar, el equivalente a 175 000 millones de megavatios.
La luz solar no se utilizan directamente, las plantas la usan para la fotosíntesis, la
atmósfera transforma la energía térmica en viento y el mar en olas, etc. La Tierra
recibe del Sol un flujo de energía de 340 vatios/m2 como promedio global, día y
noche y comprendidas todas las latitudes. Produce una potencia mecánica media
de 2.4 vatios/m2 para mantener la circulación atmosférica, es decir, un rendimiento
del 0.7 %. Esta tasa de conversión resulta apenas superior a la de la producción
directa de energía química a partir de la radiación solar, mediante el proceso de la
fotosíntesis de las plantas terrestres en su fase de crecimiento.
El calentamiento global de la Tierra depende del efecto invernadero y del
mecanismo de enfriamiento que depende de la forma en que devuelva la energía a
la atmósfera, es decir, del mecanismo de absorción y emisión de la energía que
llega del Sol.
Según registros paleoclimáticos, la Tierra ha pasado
alternadamente, por períodos de temperaturas altas y
bajas (glaciaciones), y el clima ha variado sensiblemente
a lo largo de la vida del planeta.
Desde hace muchos años, los científicos se han
preguntado qué es lo que ha ocasionado estas
variaciones y son muchas las interpretaciones que se
han generado.
Click para agrandar
En los últimos años, los investigadores preocupados por el cambio de las
condiciones climáticas actuales han dirigido sus estudios de los efectos de
diferentes factores y plantean, al igual que el Club de Roma en su informe ‘Más
allá de los límites del crecimiento’, que se están arrojando grandes cantidades
de gases de efecto invernadero a la atmósfera, principalmente CO2; sin
embargo, que este incremento no corresponde a las emisiones totales de estos
gases.
La cantidad de CO2 está
regulada en la atmósfera por los
Al estudiar el efecto del aumento de gases
invernadero en los bosques se ha encontrado que
intercambios, más o menos
rápidos, que ocurren entre
los diferentes reservorios de este
gas.
estos ecosistemas son capaces de amortiguar el
efecto del incremento de esos gases, producidos
por actividades humanas al quemar combustibles
fósiles y en la producción de ciertos productos
industriales, utilizando parte del CO2 emitido en la
fotosíntesis.
Se estima que en la atmósfera flota casi la mitad
de los gases emitidos ¿a dónde ha ido a parar el
otro 50%? ¿Podrán los bosques llevar a cabo esta
función indefinidamente?
Click
Las cifras que aparecen en la
imagen corresponden a
gigatoneladas por año
(1 gigatonelada Gt es igual a
109 toneladas)
Al analizar la situación se ha considerado que los
bosques, al contar con cantidades casi ilimitadas
de CO2, se desarrollan más rápido que la velocidad
con que se descomponen los desechos orgánicos
que produce. Es decir, que la rapidez
descomposición y fermentación de la materia
orgánica en el suelo generada por las bacterias,
hongos y otros microorganismos no es capaz
lograr el equilibrio entre la producción del CO2 y su
fijación por la fotosíntesis.
Si en la atmósfera se está produciendo una alteración y el efecto invernadero se
está incrementando, entonces la temperatura global asciende y el ciclo hidrológico
se altera, generando sequías en unos sitios y lluvias torrenciales en otros, ya que
es un fenómeno muy susceptible al efecto de otras actividades humanas.
La sequía puede afectar seriamente a los bosques, favoreciendo los incendios
que destruyen a los árboles y liberan rápidamente a la atmósfera grandes
cantidades de CO2, no sobreviven fácilmente y se transforman en pastizal o sabana.
Un bosque incendiado, además de perder la mayor parte de su flora y fauna,
libera el CO2 que había fijado en la fotosíntesis, elevando drásticamente su
concentración en la atmósfera. Esto incrementa el efecto invernadero y desequilibra
aún más el ciclo hidrológico y el resultado es probablemente un aumento dramático
de la temperatura.
Por otra parte, los ríos arrastran constantemente
materia orgánica que finalmente llega al mar. Estos
sedimentos son refugio de una gran cantidad de
microorganismos muchos de los cuales sintetizan su
FUENTES NATURALES DE
METANO
(millones de toneladas al año)
alimento a partir de ese sustrato orgánico. En su
metabolismo producen importantes cantidades de
metano que bajo ciertas condiciones de presión y
temperatura, permanece en estado sólido en el fondo de
las cuencas. Si la temperatura del agua de las regiones
costeras aumenta significativamente, este metano se
sublima y asciende a la atmósfera, acrecentando el
efecto invernadero. Estos planteamientos que
parecieran especulaciones, actualmente tienen un
importante sustento científico.
Terrenos
húmedos
115
Océanos, ríos,
10
lagos, lagunas
Compuestos
orgánicos
5
Metabolismo
de las
termitas
20
FUENTES DE METANO
PRODUCIDO POR
ACTIVIDADES HUMANAS
(millones de toneladas al año)
Al estudiar núcleos de hielo en la
Antártida para corroborar la
composición atmosférica en
tiempos remotos, se ha
encontrado una interesante
correlación en la concentración de
CO2 y la temperatura ambiental. Se
ha podido estimar una variación
casi cíclica de la temperatura en la
Tierra, que produce un cambio
importante en un período de
Cultivos de
arroz
100
Ganado
bovino
80
Incendios
55
Vertederos
40
Gases y
carbón
75
Concentración de gases invernadero
en la atmósfera
alrededor de 100 a 300 años.
Se han estudiado núcleos de
sedimentos marinos y, por la
composición de las cubiertas
calcáreas de microorganismos
como los foraminíferos, se ha
encontrado la misma correlación
de variaciones climáticas.
El problema mayor en nuestros
días es que, a diferencia de las
variaciones encontradas en los
núcleos de hielo y sedimentos, las
variaciones que han observado
actualmente son mucho más
rápidas.
Si los bosques sufren períodos
de sequía mayores a los que están
adaptados, se perderá gran parte
de ellos y de pronto liberarán
grandes cantidades de gases
invernadero, al aumentar la
temperatura ambiental mucho del
metano que se encuentra atrapado
en el fondo de los litorales,
también de pronto se liberarán,
generándose un ciclo destructivo.
Hay muchas personas que
opinan que no hay riesgo de un
calentamiento global y que las
emisiones de gases invernadero
no son tan nocivas, pero muchos
de ellas, están comprometidos con
algún ciclo productivo, con los
grandes capitales o forman parte
de un grupo político dominante y
ven en la limitación de ciertas
actividades humanas, un peligro
para sus capitales.
Casi nadie podría negar que las
cosas están cambiando. Las
sequías han sido año con año más
drásticas y prolongadas, las
Como puede observarse, la concentración de
gases en la atmósfera ha cambiado en el tiempo.
En un período de 1765 a 1990 la relación de CO2 y
metano se ha incrementado significativamente.
lluvias torrenciales, las grandes
inundaciones afectan hoy
regiones que se pensaba exentas
de estos efectos. Las imágenes
del efecto de la elevación en el
nivel de los ríos en Europa y
República Checa, han sorprendido
a cualquiera en el planeta.
Si los científicos tienen razón y
los bosques pueden dejar de
amortiguar el efecto de las
emisiones de gases invernadero,
de un día para otro. Todos
tenemos que preocuparnos.
El problema de la disponibilidad
y calidad del agua, la calidad del
suelo, la pureza de la atmósfera, la
desaparición de la biodiversidad,
son sólo algunos de los elementos
que nos deben llevar a la toma de
conciencia a todos niveles.
Reuniones internacionales para
el acuerdo y aplicación de
medidas no deben quedar sólo
como eventos políticos. Deben de
permitir la búsqueda colectiva de
condiciones para frenar el
deterioro y lograr mejores
condiciones ambientales.
Es importante también, que los
ciudadanos tomen conciencia y
entiendan que su bienestar y
confort personal inmediato no son
lo único que importa ni lo más
importante. Nuestros gobernantes
deben entender que sin ambiente,
sin suelo, sin agua, no hay
prosperidad económica que dure
ni dominio que valga la pena.
Son muchas las reuniones internacionales que se han realizado con el fin de
unificar esfuerzos, sin embargo, los resultados han sido más débiles de lo que se
necesita.
El protocolo de Kioto para la reducción de actividades que producen gases
contaminantes no ha logrado interesar a algunos países que más contaminan.
Estados Unidos de Norteamérica desprecia estos intentos, como algunos otros, y
desestima el valor del esfuerzo que se puede hacer.
La reunión de Johannesburgo (2002) sobre desarrollo sustentable, parece
interesar a muchos pero enfrenta serios obstáculos para que las naciones
participantes lleguen al acuerdo de acciones concretas, no obstante, esperemos
que a corto plazo pueda producir efectos mejores que los que surgieron de la
Cumbre de Brasil.