José Alberto García Peinado IES Alfonso Moreno (Brunete) - Cuando la evidencia científica del daño causado por los CFCs se fue haciendo unánime, la industria aceptó la necesidad de desarrollar nuevos productos para sustituirlos y los gobiernos llegaron a acuerdos internacionales (Montreal, 1987; Londres, 1990 y Copenhague 1992) para limitar la fabricación de esos productos dañinos para el ozono. En la actualidad se puede considerar que el problema está en vías de solución. Si las previsiones hechas en los últimos años se cumplen, la concentración de cloro en la estratosfera alcanzó su máximo a finales del siglo pasado y a partir de entonces empezará a disminuir hasta volver a su nivel natural a finales del próximo siglo. 4.4. Efectos globales. El incremento del efecto invernadero Se llama efecto invernadero al fenómeno por el que determinados gases de la atmósfera retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. El efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debida a la actividad humana. Este fenómeno evita que la energía recibida constantemente del Sol por la Tierra vuelva inmediatamente al espacio. El efecto invernadero se origina porque la energía que llega del sol, al proceder de un cuerpo de muy elevada temperatura, está formada por ondas de frecuencias altas que traspasan la atmósfera con gran facilidad. La energía remitida hacia el exterior, desde la Tierra, al proceder de un cuerpo mucho más frío, está en forma de ondas de frecuencias mas bajas, y es absorbida por los gases con efecto invernadero. Esta retención de la energía hace que la temperatura sea más alta, aunque hay que entender bien que, al final, en condiciones normales, es igual la cantidad de energía que llega a la Tierra que la que esta emite. Si no fuera así, la temperatura de nuestro planeta habría ido aumentando continuamente, cosa que, por fortuna, no ha sucedido. Podríamos decir, de una forma muy simplificada, que el efecto invernadero lo que hace es provocar que le energía que llega a la Tierra sea "devuelta" más lentamente, por lo que es "mantenida" más tiempo junto a la superficie y así se mantiene la elevación de temperatura. En el conjunto de la Tierra de produce un efecto natural de retención del calor gracias a algunos gases atmosféricos. La temperatura media en la Tierra es de unos 15ºC y si la atmósfera no existiera sería de unos -18ºC. Gases con efecto invernadero CO2 CFCs CH4 N 2O Acción relativa 1 (referencia) 15 000 25 230 CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES Contribución real 76% 5% 13% 6% 1 José Alberto García Peinado IES Alfonso Moreno (Brunete) Un gramo de CFC produce un efecto invernadero 15 000 veces mayor que un gramo de CO 2, pero como la cantidad de CO2 es mucho mayor que la del resto de los gases, la contribución real al efecto invernadero es la que señala la columna de la derecha Aumento de la concentración de gases con efecto invernadero En el último siglo la concentración de anhídrido carbónico y otros gases invernadero en la atmósfera ha ido creciendo constantemente debido a la actividad humana: - A comienzos de siglo por la quema de grandes masas de vegetación para ampliar las tierras de cultivo - En los últimos decenios, por el uso masivo de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural, para obtener energía y por los procesos industriales. La concentración media de dióxido de carbono se ha incrementado desde unas 275 ppm antes de la revolución industrial hasta 361 ppm en 1996. Los niveles de metano se han doblado en los últimos 100 años. La cantidad de óxido de dinitrógeno se incrementa en un 0.25% anual 4.5. Cambio climático Se llama cambio climático a la variación global del clima de la Tierra. Estos cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etc. Son debidos a causas naturales y, en los últimos siglos, también a la acción del hombre. El término suele usarse para hacer referencia tan solo a los cambios climáticos que suceden en el presente debido a la actividad humana, utilizándolo como sinónimo de calentamiento global. La Convención Marco de la Naciones Unidas sobre el Cambio Climático usa el término cambio climático sólo para referirse al cambio por causas humanas: "Por 'cambio climático' se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables". En algunos casos, para referirse al cambio de origen humano se usa también la expresión cambio climático antropogénico. Calentamiento global Según un informe de 2001 de los científicos pertenecientes al Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), parece que existen evidencias del papel humano en el cambio climático global: la temperatura media ha aumentado 0,3-0,6 °C desde 1900, desde 1960 hace más calor y el nivel del mar ha subido 10-15 cm desde 1900. En los últimos miles de años la concentración de CO2 atmosférico se mantuvo alrededor de 280 ppm, pero a partir de la Revolución Industrial, con la quema de combustibles fósiles comenzó su vertiginoso ascenso hasta 370 ppm en 2001, como consecuencia de las más de 23000 millones de toneladas anuales de CO 2 emitidas a la atmósfera. El CO2 es el principal responsable, pero no el único, ya que existen otros gases de efecto invernadero mucho más potentes que el CO2, aunque su incidencia en el efecto no sea tanta, dada su menor concentración en la atmósfera: el metano, el óxido nitroso, los CFCs, y otros que son utilizados en las industrias del frío y aire acondicionado. CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 2 José Alberto García Peinado IES Alfonso Moreno (Brunete) Consecuencias del calentamiento global - Subida del nivel del mar (de 15 a 95 cm durante los próximos 100 años), con inundaciones de las zonas costeras. Esta subida será causada por el deshielo en tierra firme (caso de la Antártida) ya que el deshielo de los flotantes no aumenta el nivel del mar (por el principio de Arquímedes). - Disminución del albedo, con lo que se elevarían aún más las temperaturas. - Aumento de los peligrosos icebergs. - El océano Ártico se descongelaría (hacia el 2080 estaría totalmente deshelado) y el agua sería menos densa por contener menos sal, lo que originaría problemas en la cinta transportadora y en las corrientes oceánicas. - Desplazamiento de las zonas climáticas hacia los polos, a un ritmo de unos 5 km/año, lo que provocará la destrucción de la tundra ártica, cuyas turberas actúan como sumidero de unos 2400 km3 de gases de efecto invernadero, metano y CO2. La turba se encuentra retenida bajo el permafrost (suelo helado) que, al deshelarse y secarse, deja que dichos gases salgan hacia la atmósfera, realimentando positivamente el efecto invernadero. - Aumento generalizado de las temperaturas de la troposfera, sobre todo en los continentes del hemisferio norte. Más días de calor y menos días de frío al año. Subida de la temperatura entre 1,4 y 5,8 ºC, respecto a las de 1900, durante los próximos 100 años. Disminución de las temperaturas en la estratosfera. - Cambios en la distribución de las precipitaciones, según las regiones: inundaciones, sequías (éste sería el caso de España) y huracanes. Avance de los desiertos subtropicales. - Problemas de salud a causa del hambre y las enfermedades derivadas de una disminución de las cosechas y de la reducción de la calidad de las aguas. - Reactivación de ciertas enfermedades producidas por mosquitos y otros vectores de transmisión, debido a la expansión de las zonas más calientes. Por ejemplo, la reintroducción de la malaria en Europa. Soluciones El Protocolo de Kyoto de diciembre de 1997 es el primer intento para limitar las emisiones de CO2 Objetivo: Su objetivo es reducir en los países desarrollados una media de un 5,2% hasta el año 2012, respecto a las emisiones correspondientes a 1990, con el fin de estabilizar concentración en la atmósfera. Sin embargo, no se impone ningún límite a las emisiones de los países pobres. Mecanismos de actuación: - Compraventa de emisiones (un país puede comprar a otro los derechos de las emisiones, de forma que pueda alcanzar sus objetivos). - Mecanismo de desarrollo limpio (invita a los países desarrollados a invertir en proyectos de desarrollo del sur) - Inclusión de sumideros de carbono (aumentar las emisiones a cambio de plantar árboles y otros vegetales) En Cumbres posteriores sobre el cambio climático celebradas en Buenos Aires, La haya, y Bonn s ehan discutido los detalles para poner en marcha en Protocolo. En la Cumbre de Johannesburgo (2002) todos los países ratificaron el protocolo Kioto con la única excepción de los EEUU. El mercado de emisiones de la UE (comienzo en enero de 2005) sólo afectará a cinco sectores (energético, siderúrgico, cementero, papelero y a la industria de cerámicas y vidrio) que tendrán que abonar 50 euros por cada tonelada de CO2 emitida a la atmósfera. CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 3 José Alberto García Peinado IES Alfonso Moreno (Brunete) Cambio climático natural A lo largo de los 4.600 millones de años de historia de la Tierra las fluctuaciones climáticas han sido muy grandes. En algunas épocas el clima ha sido cálido y en otras frío y, a veces, se ha pasado brúscamente de unas situaciones a otras. Así, por ejemplo: - Algunas épocas de la Era Mesozoica (225 - 65 millones años) han sido de las más cálidas de las que tenemos constancia fiable. En ellas la temperatura media de la Tierra era unos 5ºC más alta que la actual. - En los relativamente recientes últimos 1,8 millones de años, ha habido varias extensas glaciaciones alternándose con épocas de clima más benigno, similar al actual. A estas épocas se les llama interglaciaciones. La diferencia de temperaturas medias de la Tierra entre una época glacial y otra como la actual es de sólo unos 5 ºC o 6ºC . Diferencias tan pequeñas en la temperatura media del planeta son suficientes para pasar de un clima con grandes casquetes glaciares extendidos por toda la Tierra a otra como la actual. Así se entiende que modificaciones relativamente pequeñas en la atmósfera, que cambiaran la temperatura media unos 2ºC o 3ºC podrían originar transformaciones importantes y rápidas en el clima y afectar de forma muy importante a la Tierra y a nuestro sistema de vida. Causas Influencias externas: variaciones en la órbita terrestre, variaciones solares, impactos de meteoritos; Influencias internas como: la deriva continental, la composición atmosférica, las corrientes oceánicas, las variaciones en el campo magnético terrestre. 3. Contaminación acústica Puede ser un factor a tener muy en cuenta en lugares concretos: junto a las autopistas, aeropuertos, ferrocarriles, industrias ruidosas, explotaciones mineras; o en fenómenos urbanos: locales o actividades musicales, cortadoras, sirenas, etc. Los sonidos muy fuertes provocan molestias que van desde el sentimiento de desagrado y la incomodidad hasta daños irreversibles en el sistema auditivo. La presión acústica se mide en decibelios (dB) La presión del sonido se vuelve dañina a unos 75 dB-A y dolorosa alrededor de los 120 dB-A. El límite de tolerancia recomendado por la Organización Mundial de la Salud es de 65 dB-A. El oído necesita algo más de 16 horas de reposo para compensar 2 horas de exposición a 100 dB (discoteca ruidosa). Los sonidos de más de 120 dB (banda ruidosa de rock o volumen alto en los auriculares) pueden dañar a las células sensibles al sonido del oído interno provocando pérdidas de audición. Efectos del ruido Fisiológicos. Pérdida de audición que puede ser gradual por lo que pasa inadvertida al individuo. Respiratorios: Niveles superiores a 90 dB aumentan a frecuencia respiratoria, produciéndose aumento del ritmo cardíaco y de la presión arterial con el consiguiente riesgo coronario. Psíquicos Neurosis, irritabilidad y estrés. Dependen de la fuente emisora, la hora de la emisión etc. Otros. Dificultades en la comunicación oral al tener que elevarla voz para hablar. Soluciones Acciones preventivas CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 4 José Alberto García Peinado - IES Alfonso Moreno (Brunete) Planificación del uso del suelo y de los espacios urbanos aislando las fuentes emisoras. Insonorización de edificios, instalación de pantallas protectoras. Estudios de impactos para planificar el uso del suelo y establecer industrias. Disminución del ruido de la fuente emisora Información y educación ambiental. Acciones correctoras - - - Elaboración de reglamentos por parte de las autoridades para reducir el ruido. Instalación de pantallas o sistemas de protección entre el foco de ruido y los oyentes. Por ejemplo, cada vez es más frecuente la instalación de pantallas a los lados de las autopistas o carreteras, o el recubrimiento con materiales aislantes en las máquinas o lugares ruidosos. En algunos trabajos se deben usar auriculares de protección especiales. En otros casos se aíslan los motores y otras estructuras ruidosas de máquinas, electrodomésticos, vehículos, etc. En autopistas, fábricas, etc., se usan barreras que absorban el ruido. Disminuyendo el uso de sirenas en las calles, control del ruido de motocicletas, coches, maquinaria, etc. 4. Contaminación Lumínica La contaminación lumínica puede definirse como la emisión de flujo luminoso de fuentes artificiales nocturnas en intensidades, direcciones, rangos espectrales u horarios innecesarios para la realización de las actividades previstas en la zona en la que se instalan las luces. Un ineficiente y mal diseñado alumbrado exterior, la utilización de proyectores y cañones láser, la inexistente regulación del horario de apagado de iluminaciones publicitarias, monumentales u ornamentales, etc., generan este problema cada vez más extendido. La contaminación lumínica tiene como manifestación más evidente el aumento del brillo del cielo nocturno, por reflexión y difusión de la luz artificial en los gases y en las partículas del aire, de forma que se altera su calidad y condiciones naturales hasta el punto de hacer desaparecer estrellas y demás objetos celestes. Es indudable que el alumbrado exterior es un logro que hace posible desarrollar múltiples actividades en la noche, pero es imprescindible iluminar de forma adecuada, evitando la emisión de luz directa a la atmósfera y empleando la cantidad de luz estrictamente necesaria allí donde necesitamos ver. Toda luz enviada lateralmente, hacia arriba o hacia los espacios en donde no es necesaria no proporciona seguridad ni visibilidad y es un despilfarro de energía y dinero. Sobre este grave problema, hasta el momento, existe escasa conciencia social, pese a que genera numerosas y perjudiciales consecuencias como son el aumento del gasto energético y económico, la intrusión lumínica, la inseguridad vial, el dificultar el tráfico aéreo y marítimo, el daño a los ecosistemas nocturnos y la degradación del cielo nocturno, patrimonio natural y cultural, con la consiguiente pérdida de percepción del Universo y los problemas causados a los observatorios astronómicos. Estos perjuicios no se limitan al entorno del lugar donde se produce la contaminación —poblaciones, polígonos industriales, áreas comerciales, carreteras, etc.—, sino que la luz se difunde por la atmósfera y su efecto se deja sentir hasta centenares de kilómetros desde su origen. CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 5 José Alberto García Peinado IES Alfonso Moreno (Brunete) Desde comienzos de los años 1980 existen diferentes movimientos organizados de gente preocupada por este problema y que promueven campañas de prevención de la contaminación lumínica. Es posible aplicar medidas que, manteniendo un correcto nivel de iluminación, llevarían a prevenir el problema de la contaminación lumínica como las siguientes: a) Impedir que la luz se emita por encima de la horizontal y dirigirla sólo allí donde es necesaria. Emplear de forma generalizada luminarias apantalladas cuyo flujo luminoso se dirija únicamente hacia abajo. b) Usar lámparas de espectro poco contaminante y gran eficiencia energética, preferentemente de vapor de sodio a baja presión (VSBP) o de vapor de sodio a alta presión (VSAP), con una potencia adecuada al uso. c) Iluminar exclusivamente aquellas áreas que lo necesiten, de arriba hacia abajo y sin dejar que la luz escape fuera de estas zonas d) Ajustar los niveles de iluminación en el suelo a los recomendados por organismos como el Instituto Astrofísico de Canarias1 o la Comisión Internacional de Iluminación.2 e) Regular el apagado de iluminaciones ornamentales, monumentales y publicitarias. f) Prohibir los cañones de luz o láser y cualquier proyector que envíe la luz hacia el cielo. g) Reducir el consumo en horas de menor actividad, mediante el empleo de reductores de flujo en la red pública o el apagado selectivo de luminarias. Apagar totalmente las luminarias que no sean necesarias. Para medir la calidad del cielo, se utilizan escalas cómo por ejemplo la escala de cielo oscuro de Bortle. El 20 de abril de 2007 se promulgó la Declaración de la Palma por el derecho a observar las estrellas, con el apoyo de la Unesco.3 CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 6 José Alberto García Peinado IES Alfonso Moreno (Brunete) ANEXO I - CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS CONTAMINANTES PRIMARIOS CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 7 José Alberto García Peinado IES Alfonso Moreno (Brunete) CONTAMINANTES PRIMARIOS CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 8 José Alberto García Peinado IES Alfonso Moreno (Brunete) CONTAMINANTES SECUNDARIOS CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 9