La razón por la que nuestra Tierra es habitable es porque es como un invernadero. La luz solar penetra a través de la atmósfera, calentando la superficie de la Tierra y luego irradiando de vuelta al espacio (radiación infrarroja). Una parte de este calor saliente se retiene en la atmósfera de la Tierra y es irradiado por los gases de efecto invernadero. Este proceso se llama el efecto invernadero. En términos de cambio climático global, los gases de efecto invernadero juegan un papel activo en la alteración del clima de la Tierra.
En el esquema normal de las cosas, el efecto invernadero es algo bueno. Crea condiciones óptimas para la vida, ya que los gases de efecto invernadero atrapan lo suficiente del calor del sol en la superficie de la Tierra para mantener la temperatura necesaria para la supervivencia de la vida humana. Pero ahora hay demasiado gas de efecto invernadero y está atrapando demasiado calor, lo que está causando estragos en la Tierra en forma de calentamiento global.
Los gases de efecto invernadero tienen muchos efectos directos e indirectos sobre el cambio climático. Sin embargo, se ha acordado que todos los gases de efecto invernadero atrapan el calor y elevan la temperatura global. Esto, a su vez, afecta el ciclo del agua, que pasa de congelada a líquida y luego a gaseosa y viceversa. Esto, a su vez, afecta todos los aspectos del ciclo climático. Más calor significa más vapor de agua en el aire, lo que significa más lluvia y nieve. Mientras tanto, más calor significa que el hielo marino se derrite más rápido, convirtiéndose en agua, que a su vez se evapora en vapor en un ciclo de autopropagación.
Cualquier efecto de los gases de efecto invernadero puede medirse en una escala de 3:
- Cuánto de ese gas está disponible en la atmósfera.
- ¿Cuánto tiempo permanece ese gas en la atmósfera.
- ¿Qué tan poderoso es? Algunos gases de efecto invernadero atrapan más calor que otros.
Principales gases de efecto invernadero
Los principales responsables de los gases de efecto invernadero son el vapor de agua, el dióxido de carbono, el óxido nitroso, el metano y los gases fluorados. El ozono troposférico también contribuye al efecto invernadero. Cada gas tiene efectos diferentes sobre el cambio climático, que se mide por el GWP (Potencial de Calentamiento Global). El GWP utiliza el dióxido de carbono como el estándar contra el que se mide, ya que es el más duradero de los gases. La clasificación de un gas depende de la cantidad de éste que haya en la atmósfera, de la duración de su permanencia y de su potencia.
- Vapor de agua (H20)
El vapor de agua no tiene ningún efecto sobre la temperatura, por lo que no está clasificado con un GWP. A medida que el planeta se calienta, más agua se evapora en la atmósfera. Como el vapor de agua es un gas de efecto invernadero, esto significa que más vapor de agua en la atmósfera conduce a un mayor calentamiento. A diferencia de otros gases de efecto invernadero que permanecen en la atmósfera durante años, el vapor de agua permanece en la atmósfera durante unos días antes de volver a caer a la Tierra en forma de lluvia o nieve. Lo que hace es amplificar el calor que se produce en un circuito de retroalimentación positiva.
Los gases de efecto invernadero aumentan -> La temperatura sube -> El vapor de agua aumenta -> El vapor de agua amplifica los efectos de otros gases -> De nuevo la temperatura sube
El vapor de agua es básicamente agua que se evapora de los océanos, lagos, arroyos e incluso del suelo. El aumento de esta evaporación significa ambientes más secos. El vapor de agua adicional en el aire significa más lluvia y nieve y tormentas más fuertes.
- Dióxido de carbono (CO2)
El vapor de agua y el dióxido de carbono son conspiradores para agravar el cambio climático. El CO2 (dióxido de carbono) altera el equilibrio de la radiación de calor en la atmósfera, lo que a su vez altera el nivel de vapor de agua. El dióxido de carbono se libera a través de la respiración, la quema de combustibles fósiles, la deforestación y las erupciones volcánicas.
Aunque en sí mismo no es el más potente de los gases de efecto invernadero, es el gas que el IPCC ha calificado como el que tiene la mayor fuerza radiativa (mayor calentamiento) porque sus niveles son los más altos, por lo tanto sus efectos son los más dañinos. El dióxido de carbono es también el estándar contra el cual se clasifican otros gases en las comparaciones de GWP en una escala de 100 años. Además, es el que más tiempo dura en la atmósfera – permaneciendo en la atmósfera hasta 50.000 años. Por lo tanto, es un gas de efecto invernadero de larga duración.
- Óxido nitroso (N20)
El óxido nitroso se produce naturalmente cuando las bacterias procesan moléculas de nitrógeno extra que se encuentran en el suelo o en las aguas oceánicas con moléculas de oxígeno. El N20 es un poderoso gas de efecto invernadero que se produce mediante el uso de fertilizantes comerciales y orgánicos en las prácticas agrícolas, la quema de combustibles fósiles, la quema de biomasa y la producción de ácido nítrico. En realidad, calienta la atmósfera 300 veces más que el dióxido de carbono, principalmente atrapando el calor en la atmósfera, pero es el segundo en la escala de fuerza radiativa, ya que no es tan abundante. Tiene un GWP promedio de 281 veces el del CO2 porque su daño es crónico, ya que permanece en la atmósfera durante unos 114 años. También es un gas de efecto invernadero de larga duración.
El óxido nitroso también reacciona con el oxígeno para formar óxido nítrico, que crea ozono troposférico (ozono a nivel del suelo). Y, cuando se libera al aire, el óxido nitroso se combina con compuestos, agua, oxígeno y otros químicos para crear lluvia ácida.
- Metano (CH4)
El metano es otro gas de efecto invernadero que se produce a través de fuentes naturales y actividades humanas. Las fuentes naturales de metano incluyen humedales, termitas y océanos. Las actividades realizadas por el hombre incluyen la agricultura, la descomposición de desechos en vertederos y el manejo del estiércol asociado con el ganado doméstico. Ocupa el tercer lugar en la escala de GWP con un GWP de menos de 50 en 100 años, ya que sólo dura alrededor de una década. El problema con el metano es que, aunque es mucho menos abundante, absorbe mucha más energía que el CO2 y prepara el terreno para el ozono troposférico, otro gas de efecto invernadero.
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Otro problema con el metano es que se puede congelar. Una gran cantidad de ella ha sido encontrada atrapada en hielo en el Ártico. A medida que el hielo del Ártico se derrite, este metano está siendo liberado y se está creando un círculo vicioso en el que este gas de efecto invernadero se libera del hielo y luego se congela de nuevo, sólo para ser liberado de nuevo.
- Gases fluorados (incluidos los clorofluorocarbonos (CFC))
Las cuatro categorías principales de gases fluorados son los hidrofluorocarbonos, los perfluorocarbonos, el hexafluoruro de azufre y el trifluoruro de nitrógeno. Los gases fluorados son completamente sintéticos, producidos por las actividades humanas. Aunque en la actualidad constituyen un pequeño porcentaje de los gases de efecto invernadero, serán los que más rápidamente aumentarán si no reducimos sus emisiones. Muchos de estos gases tienen en realidad GWPs muy altos y duran muchos años en la atmósfera, por lo que son considerados los más dañinos a largo plazo por algunos científicos.
- Ozono troposférico (O3)
El ozono troposférico no debe confundirse con el ozono estratosférico, que es la capa de ozono en las regiones superiores de la atmósfera que bloquea los dañinos rayos UV. El ozono troposférico se forma por reacciones químicas entre otros gases, de efecto invernadero y de otro tipo, y compuestos.
El ozono troposférico, al igual que otros gases de efecto invernadero, atrapa el calor en la superficie de la Tierra. Sin embargo, no se clasifica en el GWP, ya que se cree que tiene un efecto de calentamiento relativamente pequeño. Sin embargo, causa problemas en la atmósfera al dificultar la absorción de carbono, lo que produce más dióxido de carbono.
El ozono troposférico también produce un radical que controla la cantidad de gas de efecto invernadero que se distribuye en las diferentes áreas y durante cuánto tiempo. Felizmente, cuando el ozono troposférico es descompuesto por el sol, produce otro tipo de radical que ayuda a limpiar otros gases de efecto invernadero.
El ozono de la alta troposfera tiene un mayor efecto invernadero que el ozono de la baja troposfera, y el sistema climático es más sensible en la tropopausa – el área donde la troposfera se encuentra con la estratosfera.
Efectos de los gases de efecto invernadero
El término cambio climático ha recibido gran atención en las últimas dos décadas. En la Tierra, las actividades naturales y artificiales están poniendo en peligro el destino de este planeta. La quema de combustibles fósiles sólo ha aumentado los niveles de concentración de CO2 en la atmósfera. Esto sucede porque cuando se queman los combustibles fósiles, el carbono que se libera se combina con el oxígeno para producir CO2. Aparte de los combustibles fósiles, la deforestación, la agricultura y las industrias manufactureras han aumentado la cantidad de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera.
A continuación se enumeran algunos de los efectos de los gases de efecto invernadero.
1. Debido al aumento de los niveles de concentración de GEI en la atmósfera, la Tierra se calentará más. Algunas regiones de la Tierra podrían volverse más cálidas que otras.
2. El calentamiento de la atmósfera provocará el derretimiento de los casquetes polares, el aumento del nivel del mar e incluso la extinción de especies en peligro de extinción. El aumento del nivel del mar obligará a los habitantes de las zonas costeras a trasladarse a un lugar más seguro.
3. Las condiciones más cálidas llevarán a huracanes o tormentas más fuertes. A medida que se evapore más agua, la precipitación aumentará.
4. Los cambios en los patrones climáticos y las altas temperaturas pueden afectar negativamente a la agricultura. Las áreas que son más adecuadas para el crecimiento de los cultivos pueden no probar que sean efectivas, mientras que algunos cultivos y otras plantas responden favorablemente.
El cambio climático, si no se controla, diezmará la Tierra de muchas maneras, incluyendo la desertificación, la sequía, la pérdida de hielo marino, el aumento del nivel del mar, el aumento de las precipitaciones, las temperaturas más extremas y las inclemencias del tiempo más fuertes. Incluso afectará a la duración de las estaciones y destruirá ecosistemas delicados. La mejor manera de ralentizarlo es retrasar, si no eliminar, el aumento de los gases de efecto invernadero. Esperemos que podamos hacerlo antes de que sea demasiado tarde.
Fuentes: EPA, NASA
Crédito de la imagen: Philippe 2009
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Sonia Madaan
Sonia es graduada de la escuela secundaria y dirige el equipo de redacción y edición de EarthEclipse.com. Es una apasionada del medio ambiente, la tecnología y la informática .
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