EL CAMBIO CLIMÁTICO, RETOS Y OPORTUNIDADES PARA LA INGENIERÍA Víctor Manuel López López vlopez@ipn.mx Introducción A partir del último reporte del grupo internacional de expertos en cambio climático denominado Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), se reitera una clara y severa advertencia en el sentido de que los niveles de gases de efecto invernadero (GEI) de procedencia antropogénica, se han incrementado acentuadamente a partir de la revolución industrial, derivado de lo cual nuestro planeta confronta actualmente altas temperaturas que están conduciendo al cambio climático, las cuales podrían incrementarse a finales del presente siglo, de 1.8 °C a 4 °C en un escenario razonable, y hasta 6 °C en el peor de los casos. Estas elevaciones de temperatura podrían parecer de poca monta, considerando que en este país sufrimos variaciones similares o mayores en algunos meses del año o incluso de una semana a otra. Sin embargo, el IPCC se refiere a las temperaturas medias globales, las que pueden cambiar la llamada línea de equilibrio que separa la frontera del permahielo (hielos “eternos”) con la consiguiente pérdida de masa por fusión e incremento del nivel de los mares, desequilibrio de los ecosistemas, variación de los patrones climáticos y un preocupante etcétera. ¿Calentamiento global o cambio climático? A principios del siglo XX los investigadores que trabajaban en el tema de transición del clima, utilizaban la expresión cambio climático para describir las variaciones pasadas, presentes o futuras, tanto naturales como inducidas por el hombre, a escalas global, regional y local. Un poco más tarde, cuando los científicos comenzaron a tomar conciencia del riesgo global de los gases de efecto invernadero de producción humana, requirieron un término adecuado para describirlo. A mediados de los años setenta se publicó un artículo en la revista Science donde se hacía alusión a la 1 ahora común expresión Global Warming (calentamiento global), partir de esa ocasión este término comenzó a popularizarse en el medio científico. En los años ochenta del siglo pasado los gobiernos del mundo industrializado empezaron a interesarse públicamente en el fenómeno del calentamiento del planeta, al tiempo que en 1988 se creó el IPCC para canalizar los trabajos provenientes de miles de científicos que buscaban consensos internacionales. El IPCC produjo su primer reporte en 1990, en el que se alertaba al mundo sobre el calentamiento global como detonante del cambio climático, estableciéndose de esta manera el orden de prelación de ambos términos, es decir, el sobrecalentamiento de la tierra es causa del cambio del clima. El fenómeno del cambio climático propiciado por el calentamiento global. El IPCC ha sugerido acciones inmediatas para mitigar la emanación de gases de efecto invernadero y para adaptarse a las inevitables consecuencias de los cambios del clima, así como también para identificar las vulnerabilidades al fenómeno, a las que deben dedicarse atenciones prioritarias. Empero, para enfrentar el fenómeno primero es menester entenderlo. De entrada, debe tenerse conciencia que las actividades humanas (industria, transporte, agricultura, cambio de uso del suelo, tiraderos de basura, incendios forestales, etc.) están arrojando enormes cantidades de GEI a la atmósfera que provocan el incremento del efecto invernadero, el cual es un fenómeno físico natural que se ha presentado en la tierra por millones de años, beneficiándola con la regulación del clima a través de una temperatura media global de 15 °C, que hace posible la vida en el planeta. Sin ese efecto invernadero natural la temperatura media sería algo así como -18 °C. El efecto invernadero y el calentamiento global no son agentes perniciosos, pues en realidad sin ellos no sobreviviríamos en la gélida temperatura bajo cero que se acaba de mencionar. El aspecto negativo del sobrecalentamiento excesivo ocurre cuando al efecto invernadero natural se le 2 añade el calentamiento adicional propiciado por los gases sub producidos por las actividades humanas. El sobrecalentamiento global que está cambiando el clima tiene como propulsores a un grupo de gases que según el tratado internacional llamado Protocolo de Kyoto son: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), perfluorocarbonos (PFC), hidrofluorocarbonos (HFC) y exafluoruro de azufre (SF6), además del vapor de agua que abunda en la atmósfera. En forma abreviada se puede explicar el efecto invernadero representado en la figura 1, de la manera siguiente: la superficie del planeta tierra recibe constantemente radiación solar de onda corta, la cual es distribuida mediante circulaciones oceánicas y atmosféricas como parte de un proceso de compensación de las diferencias térmicas que ocurren en las zonas terrestres, una parte de esa radiación transformada en energía de onda larga (calor), también llamada radiación infrarroja, es re emitida naturalmente hacia el espacio manteniéndose así el balance entre la energía entrante y saliente del planeta. Figura 1. El fenómeno de efecto invernadero 3 Este equilibrio puede ser alterado por la variación de energía recibida del sol y por su distribución sobre la tierra, o bien por la interferencia a la energía de onda larga re emitida en su ruta de escape hacia el espacio. Según los científicos del IPCC, esto último está ocurriendo debido a la cada vez mayor concentración atmosférica de gases de efecto invernadero emanados por fuentes de origen antropogénico. La acumulación de GEI en la atmósfera interfiere la energía calórica que trata de escapar al espacio, ocasionando un proceso cíclico que incrementa paulatinamente el calentamiento de la superficie del planeta. El efecto invernadero antropogénico: Antes de la Revolución Industrial, la concentración atmosférica de CO2, que es el principal gas de efecto invernadero en proporción y permanencia en la atmósfera, era de 280 partes por millón por volumen (ppmv), en la actualidad son ya más de 380 ppmv, lo cual se atribuye principalmente a la combustión de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural), los que al quemarse liberan el carbono absorbido por los organismos que originaron estos combustibles hace millones de años. La concentración de CO2 en épocas remotas (centenares de miles de años), se ha estudiado mediante los llamados métodos proxy, uno de los cuales consiste en la extracción de muestras de hielo de las profundidades del permahielo (permafrost, en inglés), determinándose que en este largo periodo de tiempo no hubo niveles de concentración de CO2 mayores a los de la actualidad. Pero lo que alarma a los científicos es que ese incremento de CO2 es de tal cuantía y velocidad que la biosfera no puede absorberlo, dejando a nuestro planeta con pocas posibilidades de adecuarse naturalmente a los efectos que propicia ese aumento del GEI. Los impactos del sobrecalentamiento del planeta en el clima y en las condiciones atmosféricas son mucho más que un simple aumento de calor, manifestándose en forma multiplicada, entre otros procesos y vulnerabilidades, como eventos climatológicos extremos 4 Evidencias del cambio climático Las evidencias de la influencia humana en la evolución del clima se han acumulado persistentemente a lo largo de las últimas décadas. El primer reporte del IPCC en 1990 contenía pocas certezas de la influencia antropogénica en el clima. El segundo reporte publicado en 1995 concluyó que las evidencias muestran una perceptible influencia humana en el clima global. Bastantes más pruebas se acumularon en el tercer informe que permitió una conclusión más firme, no únicamente en el convencimiento de la participación humana en el clima, sino también en evidencias concretas de cambio de clima en el siglo recién concluido. En el cuarto y más reciente reporte (IPCC, 2007), los científicos del IPCC han clarificado varios asuntos no incluidos previamente, al tiempo que han sido más contundentes al afirmar que el calentamiento del sistema climático es inequívoco y hay una muy alta certidumbre de que el aporte global de las actividades humanas ha sido determinante para ese calentamiento. En síntesis, algunas de las conclusiones sobresalientes del más reciente reporte del IPCC son las siguientes: - Se percibe una mayor certidumbre de la influencia humana, que ahora se extiende a otros aspectos climáticos como lo son el calentamiento del agua de los océanos, patrones eólicos, temperaturas medias continentales, temperaturas extremas, entre otros. - Se ratifica con mayor certidumbre el calentamiento del sistema climático mundial, lo cual se apoya en observaciones de las temperaturas globales del aire y océanos, fusión de nieve y hielo, así como incremento del nivel de los mares. - Las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso se han incrementada ostensiblemente, como resultado de las actividades humanas realizadas a partir de 1750 cuando se inició la revolución industrial. - El incremento global de dióxido de carbono se debe principalmente a la quema de combustibles fósiles y al cambio de uso del suelo. En tanto que el aumento de metano y óxido nitroso proviene de los tiraderos de basura y de las actividades agrícolas. 5 - Esa concentración de gases de efecto invernadero han excedido con creces los valores previos a la revolución industria, lo que se ha determinado mediante el análisis de núcleos de hielo que ha existido por mucho miles de años (800 mil o más) en las profundidades de las capas polares. - La concentración atmosférica global de CO2 ha aumentado de 280 ppm que había en tiempos preindustriales, a 382 ppm en el año 2008, lo cual excede con mucho la concentración de 180 - 300 ppm que se tuvo a lo largo de 650 000 años, según se ha estimado mediante el análisis de las burbujas de aire atrapado en las muestras de hielo extraído de grandes profundidades polares. - Es muy posible que la mayor parte del aumento en las temperaturas globales promedio, observadas desde la mitad del siglo pasado, sean el resultado del incremento antropogénico de la concentración de gases de efecto invernadero. En ese mismo reporte, el grupo 2 que aglutina los temas de “impactos del cambio climático, adaptación y vulnerabilidad”, plantea un grupo de escenarios en función de diferentes incrementos de temperatura. Los impactos esperados al aumento de varios grados de temperatura que varían de 1 ºC a 5 ºC, con respecto al promedio de temperaturas de 1980 a 1999, serían como sigue: - El incremento de 1 ºC propiciaría fuertes impactos, lo cual es inevitable que sucederá, debido a que las emisiones de gases de efecto invernadero en el pasado tienen suficiente longevidad y cuantía para hacer posible ese aumento de temperatura. - Incremento de 1 – 2 ºC en la temperatura causará mayores desafíos en la salud pública como resultado de cambios en los patrones de padecimiento y morbilidad, así como en el incremento de la mortalidad por fenómenos meteorológicos extremos en todas las regiones. La productividad de la agricultura decrecerá en latitudes bajas, aumentando la amenaza de hambrunas; empero, en otras áreas la productividad podría aumentar, al menos temporalmente. 6 - Con el aumento de temperaturas entre 1.5 – 2.5 ºC, los cambios serán aún más impactantes, pues más de 20 – 30% de las especies animales podrían propender a la extinción. - Si la temperatura sube de 3 – 4 ºC, alrededor de 30% de los humedales costeros podrían desaparecer, en tanto que la extinción de especies se elevaría a 40% y los cambios en los ecosistemas serían enormes. En cualquiera de los escenarios, la disponibilidad de agua potable bajará, así como el potencial hidroeléctrico global. La elevación del mar y el aumento de la intensidad de los ciclones pueden conducir a la migración paulatina de la población en varias partes del mundo, en tanto que la infraestructura costera se dañaría severamente. En algunas regiones del mundo la presión sobre la infraestructura urbana y rural aumentará, derivado de las lluvias más frecuentes y copiosas, al tiempo que las inundaciones interrumpirán el transporte y el comercio. Las empresas de seguros retirarán (ya lo están haciendo) la cobertura a ciertos sectores de alto riesgo con relación a la actividad ciclónica. Según el reporte, la demanda de energía variará, pues en el invierno se requerirá menos calefacción en las zonas frías, pero se incrementará en verano y en las regiones calientes para combatir un calor más intenso. El informe de referencia incluye nuevos hallazgos en cuanto a sumideros de carbono. Uno de ellos, importante, se refiere a que los ecosistemas forestales probablemente pasarán de ser sumideros absorbedores de CO2 a fungir como fuente de emanación de ese GEI. Este hallazgo científico es mala noticia para los países y organismos que planean reducciones de emisiones de GEI mediante proyectos de reforestación y aforestación que permitirían la comercialización de bonos de carbono (LÓPEZ, 2009). Algunos impactos y efectos del Cambio Climático Ciclones y huracanes Los estudios de los científicos del IPCC pronostican que la intensidad y frecuencia de los huracanes pueden incrementarse, lo cual traería aparejados aún mayores desastres propiciados por vientos y lluvias torrenciales a los que 7 hemos presenciado en años recientes, tanto en otras partes del mundo como en México. Tal vez muchos de nosotros recordamos la intensidad con que el huracán Mitch arrasó el sureste mexicano y los países vecinos de Centroamérica en 1998, matando a 11 mil personas y dejando a cerca de 2 millones sin hogar. Figura 2. Imagen desde tierra del huracán Katrina. Isidore y Kenna atacaron nuestro país en 2002, y tres años más tarde el ciclón Wilma se transformó en huracán y destruyó parcialmente Cancún ocasionando 5 mil millones de dólares en pérdidas. También en 2005 Stan recorrió Chiapas, Quintana Roo, Oaxaca, Veracruz, Puebla, Hidalgo y Tabasco matando a 36 personas. Extrañamente, por esas fechas, España tuvo la primera tormenta tropical, Vince, la cual causó destrozos y tomó desprevenidos a los habitantes del sur de esa península; en tanto que Brasil también se estrenó como país de ciclones con Catarina. Uno de los huracanes más devastadores en muchas décadas, lo ha sido Katrina (figura 2), que azotó con especial fuerza al sureste de los Estados Unidos, matando a 1 800 personas y dejando daños materiales por decenas de miles de millones de dólares sin contar la restauración de Nueva Orleáns que 8 fue arrasada. Un periodista ambiental se refirió a Katrina diciendo que ése era su apodo, pero que su nombre real era “calentamiento global”. El pronóstico científico antes anotado parece estar comprobándose con el incremento de la intensidad y frecuencia de los huracanes en los últimos años. De aproximadamente 100 de esos fenómenos que ocurren anualmente en el planeta, unos 30 de ellos azotan a nuestro país, con la modalidad de tormenta tropical, ciclón o huracán. En el lapso de los años 1970 y 2005, se registraron 154 de estos fenómenos meteorológicos en nuestro territorio Inundaciones Los impactos más evidentes que está produciendo el cambio climático parecen ser en la modalidad de inundaciones, deslizamientos de tierra, avalanchas inducidas por el incremento de lluvias en algunas regiones, así como por el aumento del nivel de los mares. En el hemisferio norte las frecuencias de lluvias torrenciales se han incrementado entre 2-4% en el último medio siglo. Las inundaciones veraniegas de 2002 y 2006 en Europa obligaron a decenas de miles a abandonar sus casas. El Río Danubio se puso tan furioso que no permitió la navegación. En tanto que en la ex Alemania del Este algunas poblaciones y sitios turísticos fueron devastados. Los científicos alemanes atribuyeron al cambio climático esas lluvias atípicas. En verano y otoño de 2007 se repitió el fenómeno, pero con mayor intensidad y cobertura. Por esas fechas el Estado de Tabasco sufrió la mayor inundación de su historia (figura 4). 9 Figura 3. Casa invadida y destruida por el mar, Playa del Carmen, Q. Roo. Figura 4. Vista de la inundación de Villahermosa, Tab., noviembre de 2007. La gente que vive a lo largo de los cauces de ríos y cañadas es la más expuesta a este tipo de avenidas. Pero quienes están en más alto riesgo son las personas que se asientan materialmente en los cauces que en épocas de secas parecerían seguros. Año tras año ocurren tragedias por inundaciones en estos sitios, siendo gente de escasos recursos económicos los más damnificados. 10 Olas de calor Este fenómeno meteorológico es producto de varios días de calor intenso combinado con noches de alta humedad en la modalidad de vapor, lo cual suele ocurrir en verano. Una de estas olas de calor de especial severidad ocurrió en Europa en el año 2003. Las temperaturas de los primeros días de agosto de ese año alcanzaron y superaron los registros previos: en Londres promedió 38°C; en Roth, Alemania 40.4 °C; en Grono, Suiza 41.5 °C; y en Amareleja, Portugal 47.3 °C. En París la temperatura máxima estuvo ligeramente abajo de 40 °C, pero fue la región más castigada al registrar al menos 13 mil muertos por complicaciones del calor. Casi todos fueron personas de la tercera edad y bebés. Se estima que la onda de calor cobró alrededor de 50 mil víctimas mortales en Europa, sin contar las muertes indirectas derivadas de esa onda de calor inusual. A esos fenómenos cíclicos de calor y humedad intensos hay que agregar las llamadas islas de calor, que ocurren en las grandes ciudades como nuestra Ciudad Capital y otras más de la República mexicana. Con frecuencia, las olas de calor país ocasionan en nuestro país los llamados “golpes de calor” (hiperpirexia), los cuales se caracterizan por causar en la población signos de debilidad muscular, sed excesiva, piel caliente y sudorosa, calambres, mareos, vómito, pérdida del conocimiento y hasta de la vida, en algunos casos. Por supuesto que no todos los efectos del cambio del clima son negativos. En algunas partes frías se ahorrará mucha energía por calefacción y habrá menos problemas de salud y muertes ocasionados por las bajas temperaturas, la agricultura será más productiva, al tiempo que algunas tierras se iniciarán en esta actividad. En el sureste de Asia, donde escasea el agua, podrá haber más disponibilidad del vital líquido. Sin embargo, el balance global necesariamente será negativo. Ese balance neto va a depender de la cantidad de grados que suba la temperatura y este incremento estará en función de la concentración de GEI en la atmósfera, es decir, todo depende de lo que se haga ahora para mitigar la emisión de ese tipo de gases, de los trabajos para adaptarse a las nuevas 11 condiciones climáticas y de la atención que se dedique a las áreas vulnerables. El sector poblacional que más reciente ya, y que más sufrirá las consecuencias del calentamiento global, como suele suceder en estos casos, es el de los más vulnerables por desprotegidos, es decir, los pobres del mundo. Efectos en los ecosistemas El calentamiento global incide en la capacidad del medio natural para adecuarse al incremento de la temperatura, al menos a la velocidad que ahora se le impone, por lo que algunos ecosistemas tropicales, polares, alpinos, coralíferos y manglares están cambiando irreversiblemente. El calentamiento está fundiendo los glaciares y los hielos de los polos, especialmente en el polo norte donde el hielo tiene un espesor promedio de menos de 3 metros. Se dice que a fines del presente siglo la mitad de los glaciares de los Alpes europeos habrán desaparecido, y ya está ocurriendo el derretimiento de los glaciares del Kaliminjaro africano, de los Andes sudamericanos y de los volcanes mexicanos. En las zonas tropicales, el incremento de las temperaturas acelerará la erosión de las costas, reducirá los humedales e incrementará la salinidad de los cuerpos de agua costeros y subterráneos. Como resultado inmediato la calidad del agua de los estuarios variará su condición para albergar a los peces y aves que los utilizan para iniciar la vida de sus crías. Con este tipo de disturbios y cambios, la gente también preferirá los asentamientos de tierra firme para vivir, en vez de los sitios playeros y de costa, aumentando la densidad urbana en muchas ciudades ya sobrepobladas. Adaptación a los impactos del cambio climático y mitigación en la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) Según la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre cambio climático (UNFCCC, por sus siglas en inglés), adaptación es un proceso para sobrellevar el futuro incierto derivado de los impactos negativos del cambio climático y el aprovechamiento de los impactos positivos, mediante los ajustes y cambios necesarios. En tanto que se entiende por mitigación, la reducción de las emisiones netas de GEI que propician el calentamiento global. 12 Aunque tanto la mitigación como la adaptación requieren el mismo nivel de atención; a diferencia de las acciones de mitigación, la adaptación puede ofrecer resultados a corto plazo. Las medidas de adaptación deben llevarse a cabo de inmediato, pues así lo reclaman la presión del incremento poblacional, el recrudecimiento de los fenómenos climáticos extremos y el envejecimiento de la infraestructura. Es menester puntualizar que las medidas de adaptación no reducirán la frecuencia o magnitud de los eventos propiciados por el cambio climático, sino que ayudarán a proteger la infraestructura social ante eventos tales como inundaciones, sequías, ciclones, olas de calor e impactos por el incremento del nivel del mar. El fenómeno del cambio climático propicia una retroalimentación positiva que aumenta aún más el calentamiento global, lo que a su vez acelera el derretimiento de las capas de hielo de los polos y glaciares de montaña, el agua resultante contribuye al incremento del nivel de los mares y a la escasez de agua potable en poblaciones que dependen de esa fuente; al propio tiempo, el calentamiento global aumenta la temperatura de la superficie de los océanos y por tanto el volumen de agua de los mares, las cuales invaden las tierras bajas del planeta. Al fundirse los hielos se liberan las burbujas de dióxido de carbono y metano que estuvieron atrapadas en el hielo por millones de años, acelerándose aún más el proceso con la presencia adicional de estos GEI. Si fuera posible apartar las implicaciones políticas y económicas, y asumiendo hipotéticamente que el día de hoy pudieran detenerse las emanaciones de gases de efecto invernadero, el proceso del calentamiento global no podría ser detenido, ni siquiera a lo largo del presente siglo, pues la permanencia en la atmósfera de los GEI (que es diferente para cada uno de ellos), se prolongaría aún por siglos y en el caso de algunos, por milenios, disipándose lentamente hasta alcanzar los niveles de equilibrio. Pero como en la práctica esta hipótesis no es posible, a corto plazo sólo queda introducir medidas de adaptación, es decir, reducir los impactos a la población, adecuando la vida a las nuevas condiciones mediante proyectos y obras de ingeniería e identificar áreas vulnerables a la intensificación de los eventos climáticos extremos, para atenderlas. Simultáneamente deberán 13 emprenderse acciones de mitigación en la emisión de GEI, para ser solidarios con las generaciones futuras. Así que, para enfrentar el cambio climático a mediano y largo plazos, se requieren tanto medidas de adaptación a las consecuencias del fenómeno como medidas de mitigación de las emanaciones de gases de efecto invernadero. Algunas formas de mitigación son la racionalidad en el uso de la energía proveniente de combustibles fósiles, las zonas arboladas que absorben carbono para su proceso de fotosíntesis y el plancton de los océanos que también requiere ese elemento, la captura y almacenamiento de bióxido de carbono en instalaciones generadoras de energía y otras grandes industrias para posteriormente confinarlo en depósitos del subsuelo; así como la disminución en la quema de combustibles fósiles, en cuyo caso las fuentes renovables de energía juegan un papel coadyuvante al proceso de mitigación, lo cual ya ocurre en varios países incluido el nuestro, figura 5. Figura 5. Central eólica La Venta II, Istmo de Tehuantepec, Oax. 14 Como ya se comentó arriba, aún cuando las medidas de mitigación se lleven a cabo rápida y eficientemente, tomaría varios años para que sus efectos incidan en el sistema climático global; durante ese tiempo, los impactos derivados del cambio climático son inevitables. Por consiguiente, las medidas de adaptación para enfrentar esos impactos son imprescindibles. Para que la sociedad humana minimice las consecuencias negativas del cambio climático, deben planearse y ejecutarse medidas de adaptación en forma preventiva o proactiva en lugar de responder a las evidencias cuando ocurran. Es en esta fase de adaptación donde la ingeniería, conjuntamente con otras disciplinas, adquiere una función participativa relevante y necesaria. Las acciones o medidas de adaptación para reducir los impactos o la vulnerabilidad de la población a las consecuencias del cambio climático pueden ubicarse a diferentes escalas, desde los niveles global y general hasta el individual. A manera de ilustración se citan los ejemplos contenidos en el cuadro1. Cuadro 1. Acciones de adaptación a diferentes escalas. ESCALA MEDIDAS DE ADAPTACIÓN Nacional Incorporar la adaptación al cambio climático en las políticas de desarrollo nacional Planear respuestas a emergencias por eventos climatológicos extremos Regional o urbana Empresarial Organizar sistemas de alarma temprana para alertar a la comunidad sobre eventos extremos Adecuar códigos de construcción a los impactos del cambio climático Localizar, diseñar y construir instalaciones resistentes a eventos climatológicos atípicos Individual Diversificar y expandir la infraestructura de operación Informar del fenómeno del cambio climático y, por tanto, de la forma de participación en adaptaciones personales Además de otras medidas de tipo personal y familiar, racionalizar el uso de agua y de energía. 15 En forma más específica, el cuadro 2 presenta algunas vulnerabilidades sectoriales, a las que deberán anteponerse acciones de adaptación. Cuadro 2. Requerimientos sectoriales de adaptación al Cambio Climático Sector Vulnerabilidades ante el Cambio Climático Agua Energía Agricultura Turismo Transporte Salud Infraestructura en general Variación de los flujos de agua derivado de los cambios de temperatura y precipitación, lo cual afecta la infraestructura de suministro Salinización de las reservas de agua subterránea, por intrusión marina debido al incremento del nivel del mar Aumento en la demanda de energía, particularmente en zonas cálidas y en horas pico de verano Mayores velocidades de aire incidente en aerogeneradores de electricidad Investigación para el desarrollo de nuevas variedades de plantas tolerantes a mayor temperatura y escasez de agua La variación en la distribución de plagas afectará a los cultivos Impacto a destinos turísticos por aumento de intensidad y frecuencia de eventos climatológicos extremos Escasez de agua y propagación de enfermedades tropicales Inundación de rutas e infraestructura debido a tormentas e incremento del nivel del mar Nuevos equipos automotores acondicionados a climas específicos que crearán otros mercados Se requerirán albergues para evitar el incremento de mortalidad por olas de calor Variación en la distribución de enfermedades infecciosas transmitidas por vectores Necesidad de muros de contención marina y otras barreras para contener sedimentos, intrusión marina e inundaciones Realizar investigación científica y técnica para la creación de estructuras más flexibles y resistentes a los impactos del aire y del agua México ante el cambio climático Según estudios oficiales, México, por su ubicación geográfica, topográfica y aspectos socioeconómicos, es especialmente vulnerable al cambio climático (INE, 2006), que se manifiesta con el recrudecimiento y frecuencia de tormentas tropicales, ciclones, inundaciones , sequías, olas de calor, islas de calor urbanas, blanqueamiento de corales marinos, variación de los ciclos de lluvia, entre otras manifestaciones que cada vez son más intensas y frecuentes, lo cual se atribuye al calentamiento global. 16 Durante la celebración de la Conferencia del Medio Ambiente y Desarrollo en Río de Janeiro, en 1992, nuestro país fue uno de los 155 países iniciales que firmó el Tratado sobre Cambio Climático que dio inicio a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (UNFCCC), firma que fue ratificada en 1993 con el aval del Senado de la República. Se inició así y entonces, la participación formal de México en la atención de uno de los mayores problemas atmosférico-ambientales que confronta actualmente la humanidad. Como Parte de los llamados países No Anexo I, ha llevado a cabo tres veces el Inventario Nacional de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero (INEGEI), dando así cumplimiento a los compromisos que el país tiene con el Protocolo de Kyoto y con otras agencias internacionales. Actualmente el Instituto Nacional de Ecología está realizando el cuarto INEGEI, y se comenta que la Cuarta Comunicación a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, que incluye ese inventario, será entregada este mismo año 2009. En cuanto a la organización nacional para afrontar el fenómeno de calentamiento global en el territorio nacional , el 25 de abril de 2005 se creó la Comisión Intersecretarial de Cambio Climático (CICC), que es el organismo federal de más alto nivel de la materia en cuestión y tiene el encargo de coordinar las acciones de las dependencias y entidades de la administración pública, para la formulación e instrumentación de políticas nacionales encaminadas a la prevención y mitigación de los GEI, la adaptación a los efectos del cambio climático y la promoción de programas y estrategias de acción climática. La CICC está conformada por los titulares de siete Secretarías, a saber: Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), quien preside la Comisión; Relaciones Exteriores (SRE); Desarrollo Social (SEDESOL); Energía (SENER); Economía (SE); Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA); Comunicaciones y Transportes (SCT); Hacienda y Crédito Público (SHCP) participa como invitada. Todas estas Secretarías (y algunas más que se sumarán próximamente a la Comisión) deben canalizar recursos humanos y materiales para el desarrollo de programas y estrategias de acción climática. 17 La comisión de referencia cuenta con un órgano permanente de consulta denominado Consejo Consultivo de Cambio Climático, al que también se le conoce como C4 y está integrado por más de 20 personalidades relacionadas y comprometidas con el tema. La figura 6 muestra la estructura de la CICC y sus desagregaciones orgánicas más inmediatas, tales como el Comité Mexicano para Proyectos de Reducción de Emisiones y de Captura de GEI (COMEGEI), el Grupo de Trabajo para la Estrategia Nacional de Cambio Climático (GT.INT), el Grupo de Trabajo sobre Vulnerabilidad y Políticas de Adaptación (GD-ADAPT) y la posibilidad de agregar otros grupos de trabajo con fines específicos relacionados con el cambio climático. Figura 6. Estructura orgánica de la Comisión Intersecretarial de Cambio Climático (CICC). El Instituto Nacional de Ecología (INE) es el organismo que tiene la responsabilidad de la coordinación del Programa de Cambio Climático. Relacionado con la imprescindible labor de investigación científica el INE realiza y coordina estudios sobre cambio climático en México, para la generación de conocimiento e información del tema en cuestión. 18 A finales de 2006 se publicó la Tercera Comunicación Nacional ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (MÉXICO, 2006). El documento que es de consulta “obligada” para los interesados en el cambio climático, que deberíamos ser todos y cada uno de los habitantes, contiene la desagregación de las emisiones de GEI por categorías sectoriales, la metodología de la elaboración del inventario, medidas para mitigación y acceso a la adaptación del cambio climático, así como otras informaciones de utilidad básica para, como reza el mencionado documento, encaminar los esfuerzos nacionales a la reducción de los riesgos frente al cambio climático. Otro documento importante, dado a conocer por el Presidente de la República Mexicana en mayo de 2007 es la Estrategia Nacional de Cambio Climático 2007. En él se esbozan posibilidades de mitigación de gases de efecto invernadero, se sugieren estudios para identificar metas de adaptación y vulnerabilidades, empero por ser un documento más doctrinario que programático, no define mecanismos de financiamiento para llevar a cabo estas grandes acciones. Relacionado con estos propósitos el Plan Nacional de Desarrollo 20072012 (PND), en el eje 4 Sustentabilidad Ambiental, contiene por primera vez en este tipo de planes, un apartado dedicado explícitamente al cambio climático conteniendo dos objetivos: reducir las emisiones de efecto invernadero e impulsar medidas de adaptación a los efectos del cambio climático, los cuales se subdividen en ocho estrategias. La publicación oficial más reciente sobre el tema (28 de agosto de 2009), es el Programa Especial de Cambio Climático 2009-2012 (PECC), en el que se vislumbran, a través de sus 105 0bjetivos y 294 metas, un conjunto de oportunidades directas para la ingeniería mexicana. El cuadro 3 resume esos objetivos. 19 Cuadro 3. Alineación del PECC con los objetivos del PND Objetivos del Plan Nacional de desarrollo (PND) Impulsar medidas de adaptación a los efectos del Cambio Climático Preservar el patrimonio de los mexicanos que viven en las zonas rurales y costeras (alude al incremento del nivel del mar) Garantizar el acceso y ampliar la cobertura de infraestructura y servicios de transporte y comunicaciones Incrementar la cobertura de agua potable y alcantarillado para los hogares mexicanos Ampliar el acceso a la vivienda de los segmentos de la población más desfavorecidos Lograr un patrón territorial nacional que frene la expansión desordenada de las ciudades Alcanzar un manejo integral y sustentable del agua Objetivos del Programa Especial de Cambio Climático (PECC) Capítulos 1, 2 y3 Apartados 2.2.3, 2.2.13, 3.2.1, 3.3.8, 3.7.1, 3.8.1, 3.8.2 y 4.58 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3, 2.2.4, 2.2.5, 2.2.6, 2.2.7, 2.2.8, 3.6.1, 3.6.2, 3.6.3 y 3.6.4 2.4.3, 3.2.1, 3.2.3 y 3.2.5 2.2.12 y 4.3.8 2.2.10, 2.2.11, 2.4.3, 3.1.2, 3.1.3, 3.1.4, 3.1.5, 3.7.1, y 4.3.8 3.2.1, 3.2.2., 3.2.3, 3.2.4, 3.2.5 Y 3.3.2 Fuente: adaptada de (PND, 2007; PECC, 2009) 20 Algunos ejemplos de medidas de adaptación al cambio climático a través de la ingeniería Derivado de las diferentes escalas y necesidades de hacer frente a los impactos del cambio climático, en diversas partes del mundo se han ideado y puesto en práctica algunas formas de adaptación, en función de las necesidades actuales o de acciones preventivas contra los presagios de embates del fenómeno. A continuación se muestran algunas de esas medidas de adaptación; las cuales, como podrá advertirse, tienen una importante componente de ingeniería: Figura 7. Edificios flotantes en las cercanías de Ámsterdam, Holanda, para adaptarse al incremento del nivel del mar. Figura 8. Prototipo de casa habitación flotante. Amsterdam, Holanda. 21 Figura 9. Sistema de barreras y compuertas móviles construidas en el Río Támesis, para la protección de la ciudad de Londres contra la variación atípica del nivel de las mareas. Figura 10. Bombas de yoduro de plata para provocar lluvia artificial en zonas agrícolas chinas afectadas por sequías. 22 Figura 11. Muro de contención marina, contra mareas de tormenta y el incremento del nivel del mar, en el Reino de Tonga. Figura 12. Muros de contención del mar, construidos para la protección de las partes bajas en la Reserva de la Biosfera Sian Ka'an, Q. Roo. 23 Figura 13. Obra de adaptación al incremento del nivel del mar atribuido al cambio climático. Playa “Las Glorias”, norte de Sinaloa. Figura 14. Puente portátil utilizado en ocasión de inundaciones severas que destruyen la infraestructura convencional. Bangla Desh 24 Figura 14. Puente vehicular metálico, hecho en México. Montado y desmontado a mano en tres días, lanzado de un extremo sin apoyos intermedios. Está diseñado para utilizarse en casos de urgencia. Figura 15. Refugio rural anticiclónico-escuela, Bangla Desh. 25 Figura 16. Edificio Swiss Re (Erotic Gherkin). Ahorra energía y materiales. La construcción sustentable es una forma de mitigar la emanación de gases de efecto invernadero, al tiempo que es una modalidad que ofrece nuevas oportunidades para el desarrollo de la ingeniería. 26 Conclusiones Debido a que se pone en riesgo la sustentabilidad de los ecosistemas biológicos y los procesos abióticos interrelacionados y en equilibrio, el Cambio Climático es considerado como uno de los problemas trascendentales del siglo XXI, incluso para la seguridad nacional de los países del mundo. Este fenómeno que deriva del sobrecalentamiento del planeta, estará presente entre nosotros por muchos años, aun en el mejor de los escenarios planteados por los científicos climáticos. De acuerdo al Secretario General de la UNFCCC, las causas del calentamiento global ya no están a debate, sino que ahora la cuestión es qué hacer para encarar los problemas que está ocasionando y los que se avizoran. Para minimizar las consecuencias negativas del cambio climático a mediano y largo plazos, se requieren medidas de mitigación en la emisión de los gases de efecto invernadero, así como ejecutar medidas de adaptación a los impactos de ese cambio. Es en estas fases de atención al fenómeno donde la ingeniería adquiere una función participativa relevante y necesaria que le plantean tanto retos como oportunidades, enfatizándose que las medidas de adaptación pueden ofrecer resultados a corto plazo y beneficios concretos a grupos de personas y comunidades a través de proyectos de ingeniería, construcción de infraestructura y adecuación del entorno. La materialización de estas oportunidades para la ingeniería dependerán del desarrollo de las políticas públicas que se establezcan para atender los embates del Cambio Climático, las cuales ya empiezan a ser publicadas, tal como se ha establecido sucintamente en el cuerpo de este trabajo. Con relación a los ciudadanos, es importante que nos informemos sobre el tema de cambio climático y aprendamos tanto como sea posible el cabal significado de las causas, consecuencias y manera en que cada quien puede participar para adaptarse a las consecuencias e impactos futuros. Como parte de estas conclusiones se estima aleccionador citar lo expresado por el presidente del IPCC, al aceptar compartir el Premio Nobel de la Paz 2007: “…las implicaciones de los cambios propiciados por el Cambio Climático pueden ser muy severas y desastrosas. Sin embargo, está al alcance 27 de la sociedad humana enfrentar esas amenazas. Los impactos del Cambio Climático pueden ser disminuidos mediantes medidas adecuadas de adaptación y estrictas medidas de mitigación en la emisión de gases de efecto invernadero…la sociedad global necesita coordinar mayores esfuerzos preventivos para llevar a cabo adaptaciones en las comunidades y sistemas más vulnerables del mundo”. 28 BIBLIOGRAFÍA CCE (Consejo Coordinador Empresarial) et al. (2008): Adaptación. Un informe para empresas. México. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (2007): Fourth report – abstract. URL: http://www.ipcc.ch LÓPEZ L., V.M. (2009): Cambio Climático y Calentamiento Global. Editorial Trillas. México. MÉXICO, Tercera Comunicación Nacional ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (2006): Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales e Instituto Nacional de Ecología. México. NEWSWEEK (January 29, 2007):The Insurance Climate Change. pp28-30. New York. PALMEDO, P. E. 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