Resumen de Cambio Global

Cambio global. Notas.
Enero de 2005
Versión 2.0.
Revisados los epígrafes I-V: abril de 2011.
I. Concepto.
El clima no permanece invariable, sino que cambia constantemente:
• A escala local, regional y global.
• Toma la forma de fluctuaciones caóticas, a las escalas temporales mayores (>104 años).
• Como tendencias, a escalas más pequeñas (<104 años).
• A veces toma la forma de oscilaciones, periódicas o paraperiódicas, como en el Cuaternario.
Pero además de cambio hay estabilidad (estado estacionario) en el sistema, mantenido probablemente de
manera activa, por mecanismos cibernéticos (Gaia), aunque ese equilibrio dinámico puede desplazarse,
derivar de un estado a otro.
El problema del “cambio global” es el del que se está produciendo y el que se prevé que ocurra en los
próximos decenios o siglos: se estima que es un nuevo caso de deriva de un estado de equilibrio a otro estado
distinto. Las preguntas son:
1. ¿Es el cambio climático que percibimos real?
2. ¿El c.c. es significativo en algún sentido práctico, o es despreciable?
3. ¿Cuál es su sentido? ¿Es un calentamiento o un enfriamiento?
4. ¿Es por sus causas esencialmente antropogénico o esencialmente natural?
5. ¿Es un cambio positivo o negativo para qué intereses humanos?
II. Historia.
El origen de la preocupación actual parte de:
1. Consideraciones teóricas. Fourier, 1827: efecto invernadero. Arrhenius, 1896: calentamiento
antropogénico derivado del uso de combustibles fósiles (carbón).
2. Observaciones:
2.1. Calentamiento desde ~1880.
2.2. Aumento de CO2, CH4, CFC y otros gases de invernadero.
3. Movimiento ambientalista, en sus variantes ética-estética (desde ~1880) y económico-política (~1960):
preocupación por la globalidad e intensidad de los efectos de la actividad humana (DDT en Antártida),
la superpoblación y el agotamiento de los recursos.
III. El sistema climático.
IIIa. Factores del clima:
1. Radiación emitida por el Sol: es de intensidad variable, pero varía relativamente poco y, a nuestra
escala, despacio.
1.1. A pequeña escala temporal (vida humana) varía tan poco que la podemos tratar como constante:
constante solar (1.366 kW/m² = 1.96 cal·min–1 ·cm–2 = 1.96 Ly·min–1).
1.2. Crece tendencialmente a lo largo de la historia del Sistema Solar. Cuando era mucho menor, había
más efecto invernadero (s.t. mucho más CO2), por lo que el clima terrestre ha variado menos que su
intensidad.
1.3. Variaciones periódicas: ciclo de actividad solar, afecta a manchas, viento solar e intensidad. Esas
variaciones tienen efectos climáticos perceptibles, y explican la mayor parte de la variación histórica
(secular).
1.4. A gran escala (108 años) se observan oscilaciones con las que el clima aparece correlacionado.
2. Hipótesis de Milankovich: variaciones periódicas de los parámetros de los movimientos terrestres
(excentricidad de la órbita, inclinación del eje de rotación, precesión de la órbita y otros parámetros
1
menores) cuyos efectos se suman o se compensan, provocando diferencias considerables y periódicas
en la insolación.
3. Geotectónica. Variaciones en el tiempo de:
3.1. Relieve a gran escala y distribución de los continentes. Afecta a:
• Régimen de vientos y la circulación oceánica global (c. termohalina).
• Tasa de meteorización: cuando aumentan las pendientes, aumenta la erosión, descubriendo
constantemente roca fresca y derrubios nuevos en la superficie, que reaccionan con los gases
atmosféricos y el agua. La meteorización secuestra CO2 a través de las reacciones de
carbonatación de los silicatos, enfriando el clima.
3.2. Ritmo de la actividad volcánica: tasa de desgasificación del manto. El vulcanismo vierte CO2 a la
atmósfera. Ha habido episodios de vulcanismo masivo, por ejemplo al final del Cretácico (origen del
Dekán), que producen mesetas basálticas sobre los continentes.
4. Evolución genética (de los metabolismos) y ecológica (desarrollo de la vegetación). La expansión de la
vida sobre los continentes, por la aparición de las plantas, convirtió en biomasa grandes cantidades de
CO2.
5. Química atmosférica. Evoluciona como un sistema integrado y regulado dependiente de: 3 y 4.
IIIb. Efecto invernadero: factor principal de la evolución natural del clima a escala geológica y del
forzamiento humano del clima a escala histórica.
1. Equilibrio térmico: estado estacionario de la temperatura, no equilibrio termodinámico, puesto que se
trata de un sistema abierto.
1.1. La Tierra emite tanta energía como la que recibe: casi toda la solar [una parte puede fijarse como
energía química, por ejemplo a través de la fotosíntesis] + flujo geotérmico [pérdida paulatina de
calor interno, el residual de la acreción planetaria y el derivado de reacciones nucleares
espontáneas].
1.2. Cuando y mientras la energía absorbida supera la emitida el clima global se calienta. Si es mayor la
emitida el clima se enfría.
2. Absorción y reflexión (albedo) por el suelo y por la atmósfera (sobre todo por los aerosoles, como las
nubes).
3. Efecto invernadero.
3.1. Concepto: Retención de la energía emitida por el suelo y la propia atmósfera en todos los cuerpos
planetarios con atmósfera. Si aumenta, la Tierra termina por emitir la misma energía al espacio,
pero desde una altitud media superior y con una temperatura media más alta en la superficie del
océano y las tierras emergidas.
3.2. Gases de invernadero naturales: H2O, CO2, CH4, N2O, O3. Las investigaciones paleoclimáticas
muestran una correlación casi perfecta entre CO2 y temperatura global.
3.3. Gases de invernadero añadidos por la actividad económica y la alteración de la biosfera: CO2, CH4,
N2O, O3, CFCs.
3.4. Dos aspectos de la intensificación del efecto invernadeo:
3.4.a. Aumento de absorción correlativo al aumento de concentración (CO2).
3.4.b. Algunos sellan las ventanas de absorción en infrarrojo (N2O, CH4, CFCs).
3.5. Sumideros de gases de invernadero: muy mal conocidos. Se especula con los efectos de la
absorción oceánica de CO2 o el aumento de biomasa. Autodepuración de la atmósfera (CH4).
4. Aerosoles: nubes de H2O, humo y polvo. Fuentes naturales (ciclo del agua, vulcanismo, viento, oleaje,
ocasionalmente impactos meteoríticos) y artificiales (contaminación industrial y urbana, incendios
provocados): afectan al albedo y al efecto invernadero.
IV. Intervención humana directa.
Se produce alterando diversos factores con capacidad para forzar el clima.
1. Efectos sobre el efecto invernadero.
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1.1. Incrementando el CO2. Dos vías:
1.1a. Consumo de combustibles fósiles, primero carbón, luego petróleo, ahora gas natural:
principal fuente de energía exosomática, y fundamento del desarrollo económico y
demográfico desde 1850.
1.1b. Desplazando el ciclo del carbono a través de la conversión de biomasa reciente (no fósil)
en CO2. Ocurre principalmente a través de la deforestación: expansión de la agricultura,
explotación forestal, uso doméstico, primer desarrollo industrial.
1.2. CH4. Expansión de la agricultura del arroz y de la ganadería de vacuno.
1.3. N2O, CFCs, etc. Actividad industrial (incluida agricultura industrial), tráfico terrestre y aéreo.
2. Sobre el albedo.
2.1. Aerosoles urbanos e industriales.
2.2. Cobertura vegetal e industrial/urbana.
V. Realidad y significación del calentamiento global.
1. Aumento de más de 0,7°C a lo largo del siglo XX, con una tasa creciente, llegando a ~0,2°C por
década a partir de 1980. De los 20 años más cálidos registrados desde que hay lecturas comparables
(1880) 19 se han producido después de 1986, y de los 10 más cálidos 9 son de este siglo.
2. Retroceso del hielo:
2.1. Reducción de los glaciares de montaña, sobre todo en los trópicos, donde muchos glaciares
clásicos (como el del Kilimanjaro) están a punto de desaparecer.
2.2. Extensión temporal y espacial del deshielo en la banquisa del Ártico y en los lagos boreales. Se
estima que en pocos decenios no quedará rastro de banquisa durante el verano ártico.
2.3. Fragilidad acrecentada de la banquisa antártica, de la que se desprenden fragmentos muy
extensos con una frecuencia creciente.
3. Aumento del nivel del mar por expansión térmica (y deshielo glaciar) en el siglo anterior a un ritmo
medio de 1,8 mm·año–1, acelerado ahora a 3 mm·año–1.
4. Cambios biológicos.
4.1. Modificación de la fenología: floración, vendimia, fechas de anidamiento, etc.
4.2. Modificación de la conducta migratoria: permanencia en cuarteles de invierno de especies
antes migrantes.
4.3. Modificación de la distribución de las especies: expansión/desplazamiento hacia los polos.
5. Mayor frecuencia de los episodios (meteorológicos, climáticos) extremos: concuerda con mayor
energía en el sistema.
VI. Responsabilidad humana en el cambio actual.
1. Modelos climáticos: Los modelos climáticos coinciden con el calentamiento registrado sólo si se
incluye la actividad humana (gases de invernadero y aerosoles). La probabilidad de los cambios
registrados sin añadir esos factores es muy baja.
2. La relación señal/ruido sigue siendo baja: es difícil distinguir variaciones sistemáticas de
fluctuaciones caóticas. No se justifica el optimismo o la indiferencia, pero tampoco hay en lo que
sabemos hay la certeza ni la precisión necesarias para hacer previsiones suficientemente fiables.
VII. Dos consensos.
1. El consenso científico.
1.1. Prevé un calentamiento de 1,4 a 5,8°C en un siglo.
1.2. El calentamiento es incomparablemente mayor que en cualquier momento de los ultimos
10.000 años.
1.3. Calentamiento desigual: afecta más a latitudes altas y noches, menos en el verano del S. de Asia
o el invierno de Sudamérica.
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1.4. Aumento del nivel del mar: de 9 a 88 cm.
1.5. Aceleración del ciclo del agua: más evaporación y más precipitaciones.
1.6. Incertidumbres mayores:
1.6a. Formación de nubes/albedo.
1.6b. Realimentación negativa y positiva espontáneas: sobre todo sumideros y respiración.
También en cuanto al desarrollo de la vegetación y del plancton.
1.6c. Evolución de las intervenciones humanas: s.t. emisiones y extensión forestal.
1.6d. Variabilidad en el tiempo y en el espacio.
1.6e. Riesgo de que se produzcan alteraciones graves y catastróficas de la circulación
termohalina (circulación oceánica).
1.6f. Riesgo de desmoranamiento de partes del casquete antártico.
2. El consenso de los negocios: no se justifica la alarma.
2.1. El clima varía de manera espontánea
2.2. Los efectos positivos pueden ser tan importantes como los negativos.
2.3. No hay pruebas firmes del cambio: se alegan las incertidumbres.
2.4. Las medidas necesarias son muy caras y comprometen el crecimiento económico.
VIII. Efectos prácticos del calentamiento global.
1. Sobre la capoacidad de carga de la Biosfera. Pérdida de biodiversidad y destrucción de
ecosistemas. Son problema derivados de un cambio demasiado rápido (como el que han
producido en otras ocasiones causas naturales).
2. Sobre la salud humana. Extensión de enfermedades tropicales. Riesgos meteorológicos y
climáticos ampliados.
3. Sobre la geografía. Desaparición de estados insulares. Riesgos (inundación, tsunami) para
regiones muy productivas y pobladas.
4. Sobre la economía. Meteorología más irregular (sequías, inundaciones) afecta a la agricultura.
IX. Política.
1. 1987. Protocolo de Montreal consecutivo al Convenio de Viena (1985) para la protección del
ozono estratosférico.
2. 1985. Conferencia del clima organizada por el United Nations Environmental Program (UNEP),
la World Meteorological Organization (WMO)y el International Council of Scientific
Organizations.
3. 1988. Fundación del Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), comité científico
encargado de informar sobre el desarrollo del conocimiento científico del problema y emitir
recomendaciones. El IPCC ha publicado su tercer informe general en 2001 (los anteriores son de
1990 y 1995).
4. 1992. Establecimiento del Convenio Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático
(UNFCCC). En 1993 el convenio entra en funcionamiento al alcanzarse los 50 países firmantes.
5. 1997. En Kyoto160 estados adoptan el protocolo que establece objetivos y mecanismos técnicos
y económicos de control de las emisiones de CO2. Hasta 2004, con la firma de Rusia, no se
alcanza el 55% necesario de países ratificantes (suma de de emisiones) para su entrada en vigor.
6. El gobierno de Estados Unidos se alinea enseguida con la mayoría de las grandes corporaciones
en la denuncia del protocolo y en el empeño por deacreditar el consenso científico.
7. Un nuevo documento técnico del gobierno norteamericano (del USGCRP) presenta por fin
argumentos coincidentes con los de la generalidad de la comunidad científica, pero sigue
oponiéndose a la ratificación de Kyoto.
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