LA INFLUENCIA DE CO2 EN LA TEMPERATURA DEL PLANETA: ORIGEN, CONSECUENCIAS Y MITGACIÓN.

Información adaptada del Programa de Educación en Cambio Climático del Centro Mario Molina.

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A finales del siglo XIX, el científico Steve Arrhenius encontró que los cambios en la temperatura promedio terrestre tenían una relación directa con cantidad de CO2 en la atmósfera. Este investigador realizó una serie de cálculos sobre el efecto que tiene el incremento de la concentración CO2 en la atmósfera sobre la temperatura. Concluyó que de duplicar esta concentración produciría un aumento de 5 °C en la temperatura promedio del planeta. Una predicción no demasiado lejana a la que producen los modelos recientes.

Actualmente se sabe que aumentar la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera, en particular el CO2 produce un incremento del calor atrapado (radiación infrarroja) cerca de la superficie de la Tierra. Además, fue el primero en reconocer que las actividades humanas son una fuente importante de emisiones de CO2.

Las emisiones generadas por la quema de combustibles fósiles desde el inicio de la revolución industrial han modificado la concentración de Gases de Efecto Invernadero (GEI) en la atmósfera. Los combustibles fósiles nos han otorgado una gran fuente de energía, permitiendo la expansión de la economía y el desarrollo. Sin embargo, la quema de estos combustibles incrementa las emisiones de CO2 en la atmósfera, lo que afecta el sistema climático. Esta es la forma en que los seres humanos hemos contribuido al Cambio Climático y a esta intervención sobre el clima se le conoce como antropogénica.

El problema no radica únicamente en que la concentración actual de CO2 en la atmósfera es más alta de lo que ha sido en los últimos 400 mil años. Sino que este incremento está ocurriendo a un ritmo muy acelerado. En el pasado el CO2 nunca había aumentado a razón de más de 30 partes por millón en mil años, pero ahora hemos visto un aumento de 30 partes por millón en los últimos 17 años (Figura 1).

Figura 1. La concentración CO2 desde 1958 al 2017.

Fuente: Atmospheric CO2 at Mauna Loa Observatory, NOAA Earth System Research Laboratory, 2014.

La concentración de CO2 se había mantenido en un rango estable durante cientos de miles de años, sin embargo, de acuerdo con las mediciones más recientes de la Administración Nacional del Océano y la Atmósfera (NOAA), pasamos de estar de las 200 a por encima de los 390 partes por millón. Esta alteración generada por el incremento de GEI en la atmósfera provocan un aumento del promedio de la temperatura global y cuando uno d

e los componentes del sistema climático se modifica tiene un efecto sobre los otros.

Los principales factores humanos que han impactado los recursos de la tierra y provocan el cambio climático están relacionados con la demanda de energía y recursos naturales que cada habitante del planeta exige, y que a partir de mediados del siglo 20 ha aumentado en forma considerable y seguirá haciéndolo en el futuro inmediato. Las actividades humanas que generan mayor emisión de gases de efecto invernadero son el sector de suministro de energía, sector de industrial y el cambio de uso (Figura 2).

Figura 2. Porcentajes de emisiones anuales de CO2 por sector a nivel mundial (2010).

El incremento de GEI acelerado se da especialmente por el tipo de tecnologías usadas para el desarrollo económico industrial del mundo moderno basado en combustibles fósiles y que en muchos casos han tenido efectos negativos sobre el ambiente.

¿Cómo se sabe?

La evidencia científica qué se tiene sobre el cambio climático.

La observación, medición y análisis son la base para la comprensión de diferentes fenómenos naturales. Algunos de los instrumentos que recogen datos sobre las variables climáticas son las estaciones meteorológicas, boyas, satélites y otras plataformas. Además, para obtener información sobre el clima del pasado, los científicos utilizan diferentes métodos y técnicas como son el análisis de los anillos de árboles, de los núcleos de hielo y de los vestigios del polen. Comparando las diferentes mediciones, los investigadores del clima concluyen que, a pesar de las diferencias geográficas y las fluctuaciones en el tiempo la temperatura promedio global ha incrementado considerablemente desde el año 1900.

Existe un consenso del general derivado de los estudios científicos sobre el cambio del clima que indica que es 95% probable que el aumento de la temperatura promedio mundial observado desde la última parte del siglo XX, se deba las actividades humanas causada por el incremento de la concentración de GEI resultante de la quema de combustibles fósiles.

¿Qué se debe hacer ante el cambio climático?

Estamos viviendo algunas consecuencias del cambio climático. Los modelos del clima pronostican que, a finales de este siglo, la temperatura promedio mundial podría aumentar entre 1.5 y 4 °C. Esto dependerá de qué tanto se logren reducir las emisiones de GEI producidas por las actividades humanas. Ante este escenario es importante saber qué medidas se deben de tomar. No existe una solución única al problema, pero con las tecnologías disponibles es posible crear un conjunto de medidas que aplicadas simultáneamente puedan mantener controlado el incremento de la temperatura y evitar los impactos más graves del Cambio Climático.

En virtud de que ya estamos enfrentando las consecuencias de este fenómeno es necesario dos frentes de batalla. Por una parte, hay que reducir significativamente las emisiones de GEI a través de un menor consumo de combustibles fósiles y de la captura y almacenamiento del CO2 emitido. A estas acciones se les conoce como medidas de mitigación. Por otra parte, es necesario adoptar medidas de adaptación para reducir la vulnerabilidad de las personas, la infraestructura y ecosistemas ante los impactos.

En el en el 2004, los investigadores Stephen Pacala y Robert Scolow de la universidad de Princeton, propusieron alternativa efectiva para enfrentar el problema del Cambio Climático utilizando las tecnologías disponibles. En la Figura3, se muestra cómo las emisiones históricas de CO2 por la quema de combustibles fósiles siguen la tendencia de duplicarse en los próximos 50 años. Para cambiarla, lo primero es detener el crecimiento y después revertir la tendencia de las emisiones. Para mantener un nivel constante de emisiones de CO2 en los próximos 50 años es necesario realizar una combinación de medidas que eliminen 8,000 millones de toneladas de emisiones de CO2.

Figura 3. Triángulos de estabilización.

Fuente: S. Pacala y Scolow R. Stabilization Wedges: Solving the Climate Change Problem for the Next 50 Years with Current Technologies, Science 305, 2004.

Una de las estrategias de acción, es la instalación de sistemas de captura y almacenamiento de carbono en la generación de electricidad que utilice combustibles fósiles. Es decir, el uso de combustibles fósiles sería sustentable si se aplican las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono en lugar de emitir el CO2 a la atmósfera. Este pasa con el resto de los gases por un proceso de separación y posteriormente es enviado y almacenado al subsuelo. La capacidad de almacenamiento del CO2 en el subsuelo permitiría capturar todo el CO2 emitido a la atmósfera por la quema de combustibles fósiles que se emplean en las plantas de generación eléctrica. Actualmente el costo de este proceso aún es muy elevado, pero se considera una opción viable en los próximos años.

Otra opción para reducir las emisiones de CO2 en la producción de energía eléctrica son las plantas de a gas natural. Son plantas termoeléctricas que operan con gas natural y su cantidad de emisiones de CO2 son menores que las de aquellas plantas que funcionan con carbón o combustóleo. Así que las plantas de gas son más eficientes porque este cambio de combustible reduce las emisiones de CO2 a la mitad en comparación con el carbón.

El resto de las acciones de mitigación del cambio climático son: la construcción de edificaciones eficientes, mejorar el transporte público, producir de vehículos eficientes como los automóviles eléctricos, aumentar la capacidad de generación eléctrica eólica, fotovoltaica y solar-térmica, el uso de biocombustibles y reducir la deforestación.

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