Efecto invernadero
Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo con la mayoría de la comunidad científica, el efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano debido a la actividad humana.
Este fenómeno evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierra vuelva inmediatamente al espacio, produciendo a escala planetaria un efecto similar al observado en un invernadero.
Efecto Invernadero de varios gases de la atmósfera.
Es el proceso por el que ciertos gases de la atmósfera retienen gran parte de la radiación infrarroja emitida por la Tierra y la remiten de nuevo a la superficie terrestre calentando la misma. Estos gases han estado presentes en la atmósfera en cantidades muy reducidas durante la mayor parte de la historia de la Tierra.
Aunque la atmósfera seca está compuesta prácticamente por nitrógena(78,1%), oxígeno 20,9%) y argón(0,93%), son gases muy minoritarios en su composición como el dióxido de carbono(0,035%: 350 ppm), el ozono y los que desarrollan esta actividad radiativa. Además, la atmósfera contiene vapor de agua (1%: 10.000 ppm) que también es un gas radiativamente activo, siendo con diferencia el gas natural invernadero más importante. El dióxido de carbono ocupa el segundo lugar en importancia.
La denominada curva Keeling muestra el continuo crecimiento de CO2 en la atmósfera desde 1958. Recoge las mediciones de Keeling en el observatorio del volcán Mauna Loa .Estas mediciones fueron la primera evidencia significativa del rápido aumento de CO2 en la atmósfera y atrajo la atención mundial sobre el impacto de las emisiones de los gases invernadero.
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 sería unos 33 °C menos, del orden de 18 °C bajo cero, lo que haría inviable la vida.
Actualmente el CO2 presente en la atmósfera está creciendo de modo no natural por las actividades humanas, principalmente por la combustión de carbón, petróleo y gas natural que está liberando el carbono almacenado en estos combustibles fósiles y la deforestación de la selva pluvial que libera el carbono almacenado en los árboles. Por tanto es preciso diferenciar entre el efecto invernadero natural del originado por las actividades de los hombres (o antropogénico).
La población se ha multiplicado y la tecnología ha alcanzado una enorme y sofisticada producción de forma que se está presionando muchas partes del medio ambiente terrestre siendo la Atmósfera la zona más vulnerable de todas por su delgadez. Dado el reducido espesor atmosférico la alteración de algunos componentes moleculares básicos que también se encuentran en pequeña proporción supone un cambio significativo. En concreto, la variación de la concentración de CO2, el más importante de los gases invernadero de la atmósfera. Ya se ha explicado el papel básico que estos gases tienen como reguladores de la temperatura del Planeta.
Los gases invernadero permanecen activos en la atmósfera mucho tiempo, por eso se les denomina de larga permanencia. Eso significa que los gases que se emiten hoy permanecerán durante muchas generaciones produciendo el efecto invernadero. Así del CO2 emitido a la atmósfera: sobre el 50% tardará 30 años en desaparecer, un 30% permanecerá varios siglos y el 20% restante durará varios millares de años.
La concentración de CO2 atmosférico se ha incrementado desde la época preindustrial (año 1.750) desde un valor de 280 ppm a 379 ppm en 2005. Se estima que 2/3 de las emisiones procedían de la quema de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón) mientras un 1/3 procede del cambio en la utilización del suelo (Incluida la deforestación). Del total emitido solo el 45% permanece en la atmósfera, sobre el 30% es absorbido por los océanos y el restante 25% pasa a la biosfera terrestre. Por tanto no solo la atmósfera está aumentando su concentración de CO2, también está ocurriendo en los océanos y en la biosfera.
Emisiones antropogénicas de Gases de Efecto Invernadero (GEI) de larga permanencia.
Las actividades humanas generan emisiones de cuatro GEI de larga permanencia: CO2, metano (CH4), óxido nitroso (N2O) y halocarbonos (gases que contienen flúor, cloro o bromo).
Cada GEI tiene una influencia térmica (forzamiento radiactivo) distinta sobre el sistema climático mundial por sus diferentes propiedades radiativas y períodos de permanencia en la atmósfera. Tales influencias se homogenizan en una métrica común tomando como base el forzamiento radiativo por CO2 (emisiones de CO2-equivalente). Homogenizados todos los valores, el CO2 es con mucha diferencia el gas invernadero antropógeno de larga permanencia más importante, representando en 2004 el 77% de las emisiones totales de GEI antropógenos. Pero el problema no solo es la magnitud sino también las tasas de crecimiento. Entre 1970 y 2004, las emisiones anuales de CO2 aumentaron un 80%. Además en los últimos años el incremento anual se ha disparado: en el reciente periodo 1995-2004, la tasa de crecimiento de las emisiones de CO2-eq fue de (0,92 GtCO2-eq anuales), más del doble del periodo anterior 1970-1994 (0,43 GtCO2-eq anuales).
Ya se ha señalado que la concentración de CO2 en la atmósfera ha pasado de un valor de 280 ppm en la época preindustrial a 379 ppm en 2005. El CH4 en la atmósfera ha cambiado de los 715 ppmm en 1750 (periodo preindustrial) hasta 1732 ppmm en 1990, alcanzando en 2005 las 1774 ppmm. La concentración mundial de N2O en la atmósfera pasó de 270 ppmm en 1750 a 319 ppmm en 2005. Los halocarbonos prácticamente no existían en la época preindustrial y las concentraciones actuales se deben a la actividad humana.
Según el Informe Stern que estudió el impacto del cambio climático y el calentamiento global en la economía mundial, encargado por el gobierno británico y publicado en 2006, la distribución total mundial de las emisiones de GEI por sectores es: un 24% se debe a la generación de electricidad, un 14% a la industria, un 14% al transporte, un 8% a los edificios y un 5% más a actividades relacionadas con la energía. Todo ello supone unas 2/3 partes del total y corresponde a las emisiones motivadas por el uso de la energía. Aproximadamente el 1/3 restante se distribuye de la siguiente forma: un 18% por el uso del suelo (incluye la deforestación), un 14% por la agricultura y un 3% por los residuos. Entre 1970 y 2004, las mejoras tecnológicas han frenado las emisiones de CO2 por unidad de energía suministrada. Sin embargo el crecimiento mundial de los ingresos (77%) y el crecimiento mundial de la población (69%), han originado nuevas formas de consumo y un incremento de consumidores de energía. Esta es la causa del aumento de las emisiones de CO2 en el sector de la energía.
También el Informe Stern señala que desde el año 1.850, 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 fósiles (1990-2007) |
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| Descripción | 1990 | 1995 | 2000 | 2005 | 2007 | % Cambio 90-07 |
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| CO2 en millones de toneladas | 20.980 | 21.810 | 23.497 | 27.147 | 28.962 | 38,0% |
| Población mundial en millones | 5.259 | 5.675 | 6.072 | 6.382 | 6.535 | 25,7% |
| CO2 por cápita en toneladas | 3,99 | 3,84 | 3,87 | 4,20 | 4,38 | 9,8% |
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Conseguir que la eficiencia sea rentable
· Conseguir más electricidad, medios de transporte y producción industrial con menos carbón, petróleo o gasolina es una solución que sólo presenta ventajas: más beneficios, menos contaminación, menos calentamiento atmosférico… aunque los gastos iniciales para mejorar el equipo y la tecnología pueden ser elevados.
· La mayor parte del progreso inmediato que se puede conseguir para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero consiste en utilizar los combustibles fósiles de manera más eficiente. Los ahorros conseguidos de esta manera permitirán ganar tiempo para el sistema climático mundial mientras se desarrollan tecnologías alternativas y se consigue hacerlas rentables. Se espera que las fuentes libres de emisiones sustituyan con el tiempo a los combustibles fósiles como categoría principal de suministro de energía.
· Las turbinas de “ciclo combinado” –en las que el calor resultante de la quema de combustible impulsa las turbinas de vapor al mismo tiempo que la expansión térmica de los gases de escape mueve las turbinas de gas –pueden aumentar la eficiencia de la generación de electricidad un 70%. A más largo plazo, las nuevas tecnologías podrían duplicar la eficiencia de las centrales eléctricas.
· Las pilas de combustible de gasolina y otras tecnologías avanzadas en el sector del automóvil pueden reducir casi a la mitad las emisiones de dióxido de carbono resultantes del transporte, y lo mismo cabría decir de los vehículos “híbridos” de gas/electricidad, algunos de los cuales se encuentran ya en el mercado.
· El gas natural libera menos dióxido de carbono por unidad de energía que el carbón o el petróleo. Por ello, el cambio al gas natural es una forma rápida de reducir las emisiones.
· La industria, que produce más del 40% de las emisiones mundiales de dióxido de carbono, puede beneficiarse de la cogeneración combinada de calor y electricidad así como de otros usos del calor residual, la mejor gestión de la energía y una mayor eficiencia en los procesos de manufactura.
· La instalación de sistemas de iluminación y electrodomésticos más eficientes en los edificios puede reducir significativamente el consumo de electricidad. El mejor aislamiento de las construcciones puede representar una enorme reducción de la cantidad de combustible necesario para la calefacción o el aire acondicionado
La reducción del consumo de combustibles fósiles al mismo tiempo que se mantiene el crecimiento económico representará un gran desafío.
Aprovechar las tecnologías de energía renovable existentes
· La energía solar y la electricidad generada por el viento –con los niveles actuales de eficiencia y costo– pueden sustituir en parte a los combustibles fósiles, y se utilizan cada vez más. Un mayor empleo de tales tecnologías puede incrementar sus eficiencias de escala y reducir sus costos. La contribución actual de estos métodos de producción de energía a los suministros mundiales representa menos del 2%.
· La expansión de la energía hidroeléctrica, cuando convenga, podría representar una importante contribución a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero… pero el uso de la energía hidroeléctrica se ve limitado necesariamente por su repercusión en los asentamientos humanos y los sistemas fluviales.
Las turbinas eólicas pueden sustituir en parte la generación de electricidad basada en los combustibles.
· El uso de la biomasa como fuente de energía –por ejemplo, la leña, el alcohol fermentado del azúcar, los aceites combustibles extraídos de la soja y el gas metano emitido por los vertederos– puede ayudar a recortar las emisiones de gases de efecto invernadero, pero sólo si la vegetación utilizada con ese fin se sustituye por una cantidad equivalente de nuevas plantas (para que el dióxido de carbono liberado por la combustión de biomasa sea capturado de nuevo mediante la fotosíntesis).
· La energía nuclear no produce prácticamente ningún gas de efecto invernadero, pero, debido a la preocupación pública por los problemas de seguridad, transporte y eliminación de los residuos radioactivos –por no mencionar la proliferación de armas–, el empleo responsable de la energía nuclear continuará siendo, probablemente, limitado. Ahora representa en torno al 6,8% de los suministros mundiales de energía.
· Existen ya nuevas tecnologías que permiten “captar” el dióxido de carbono emitido por las centrales eléctricas basadas en el uso de combustibles fósiles, y hacerlo antes de que llegue a la atmósfera. Luego, el dióxido de carbono se almacena en depósitos subterráneos y vacíos de petróleo o de gas, en yacimientos de carbón abandonados o en las profundidades del océano. Este planteamiento, que se utiliza ya en forma limitada, no es exactamente “renovable”, y se está estudiando cuáles son los posibles riesgos y efectos ambientales.
COMBUSTIBLES FÓSILES
En la actualidad, a nivel mundial, los combustibles fósiles –carbón, petróleo y gas- contribuyen con un 63 % de la producción eléctrica, la hidroeléctrica representa alrededor del 19 %, la nuclear 17 %, la geotérmica 0,3 % mientras que la solar, eólica y biomasa contribuyen en conjunto con menos del 1 %. En nuestro país las proporciones fueron aproximadamente, para el ańo 1996/97, 52 % de origen térmico, 36 % hidráulica, 12 % nuclear y 1,4% de otras fuentes dentro de las cuales el 0,01% es de origen eólico.
Los combustibles fósiles tienen muchas ventajas, la principal su bajo costo y facilidad de transporte, pero también grandes desventajas en términos de contaminación y efectos ambientales. El Dioxido de Carbono (CO2), que inevitablemente se genera al quemar combustibles fósiles, es actualmente considerado como una de las fuentes que contribuyen mayoritariamente al recalentamiento global del planeta (efecto invernadero), el cual puede tener consecuencias desastrosas para ciertas regiones produciendo sequías e inundaciones. Otro de los factores que contribuye ampliamente a la contaminación del aire que todos respiramos es el transporte de personas y mercaderías. Se habla mucho sobre la necesidad de reducir las emisiones de CO2, pero la Convención de Clima que fue adoptada en la Conferencia sobre Desarrollo y Medio Ambiente en 1992 en Río de Janeiro no pudo determinar como debían lograrse esas reducciones. En la Conferencia Internacional llevada a cabo en 1997 en Kyoto se avanzo fijando limites a la emisión por debajo de los valores de gases emitidos en 1990. Un informe reciente de la OECD predice que para el 2010 las emisiones de CO2 derivadas de la producción energética aumentarán casi un 50%.
CONTAMINACIÓN QUÍMICA
El cambio climático es un hecho admitido por casi toda la comunidad científica y son pocas las voces que ponen en duda esta afirmación. Casi todas las noticias que hacen referencia a este cambio y su relación con la alimentación se centran en el estrecho vínculo que relaciona el clima con la producción de alimentos, sobre todo agricultura y ganadería. Estas informaciones resaltan cómo repercute de forma negativa en la producción alimentaria y crea sequías e inundaciones y pérdidas de cosechas, con la consecuente destrucción de la forma tradicional de producción primaria en muchas zonas que, en definitiva, comprometen el acceso a los alimentos a gran parte de la población, en especial, en países en desarrollo. Pero son pocos los estudios que han evaluado cómo repercute este cambio climático en la seguridad de los alimentos, entendida como la buena calidad e inocuidad.
Uno de los trabajos realizados en este campo pertenece al ámbito del Reino Unido, aunque los resultados y conclusiones son extrapolables a los demás países de Europa. El trabajo pretende, además de identificar el impacto que el cambio climático puede tener sobre la seguridad alimentaria e informar sobre ello, evaluar posibles maneras de adaptación a estas nuevas circunstancias con el fin de minimizar los riesgos. El cambio climático puede provocar incrementos en la contaminación, tanto química como microbiológica de los alimentos, debido a las variaciones en los patrones de producción agrícola, la intensificación de la agricultura y las alteraciones en las vías de transporte.
Mitigar riesgos alimentarios
A menudo, los alimentos proceden de zonas ajenas a los límites de la Unión Europea, donde el impacto del cambio climático es más relevante. Sin embargo, estos países deben ser capaces de producir alimentos dentro de las normas de seguridad alimentaria europea y éstas deben exigirse por los importadores. Esto pone de relieve la importancia de herramientas como el sistema APPCC (Análisis de Peligros y Puntos de Control Crítico) para identificar en etapas tempranas riesgos dentro de la cadena alimentaria, que pueden ocurrir por el cambio climático. Estas zonas podrían localizarse por el desarrollo de un claro proceso de intensificación agrícola, inundaciones cíclicas o nuevas incorporaciones a la producción de alimentos.
Resulta imprescindible desarrollar técnicas de evaluación del riesgo para poder identificar áreas de focalización de peligros alimentarios, así como posibles técnicas de mitigación de los mismos. Algunas de las conclusiones del estudio británico se derivan del hecho de que el aumento progresivo de las temperaturas podría provocar un incremento en el número de microorganismos patógenos y de micotoxinas en toda la cadena alimentaria, desde la producción hasta el consumo. Tanto el procesamiento como el transporte y almacenamiento de los alimentos pueden incrementar los riesgos, pero hay poca información sobre cómo estos se alteran con el cambio climático. Por otra parte, este aumento de temperaturas puede provocar que microorganismos y enfermedades de origen alimentario propias de otras latitudes más cálidas se desarrollen en nuestro entorno. Otro punto destacable es que las cada vez más frecuentes, largas y severas épocas de sequía, consecuencia del calentamiento global, provocarán una mayor necesidad de agua de riego que hará que el riesgo de microorganismos patógenos sea más elevado. Por otro lado, las previsibles inundaciones son uno de los mecanismos para el transporte de agentes patógenos y sustancias químicas en suelo agrícola que puede aumentar.
Conclusiones para mejorar el medio ambiente
El agotamiento del actual modelo inequitativo de desarrollo en el contexto de cambio climático genera un cambio de tal magnitud que induce, inevitablemente, a conflictos de variada intensidad y distintos niveles de violencia. Seguramente no serán las guerras entre las principales potencias como en el pasado.
El desafío de nuestro tiempo es administrar los conflictos de nuevo tipo en un mundo global integrado por Estados con diferentes intereses y posiciones. El estímulo para conciliar tales intereses es generar las bases para mejorar la calidad de vida del planeta.
El cambio climático acelera los tiempos de tránsito hacia el cambio de orden internacional y el modelo de desarrollo que lo sustenta. El cambio global está en marcha, hay que pensar estratégicamente las consecuencias que esto tiene para el país y la región, pues siempre hay mejores y peores políticas para enfrentarlo.
