sobre el protocolo de kioto

video del efecto invernadero

HISTORIA SOBRE LA TEORÍA DEL CALENTAMIENTO GLOBAL

En 1896 el científico sueco Svante Arrhenius (1859-1927) fue el primero en proclamar que los combustibles fósiles podrían dar lugar o acelerar el calentamiento de la tierra. Estableció una relación entre concentraciones de dióxido de carbono atmosférico y temperatura. También determino que la media de la temperatura superficial de la tierra es de 15^oC debido a la capacidad de absorción de la radiación infrarroja del vapor de agua y el dióxido de carbono. Esto se denomina el efecto invernadero natural. Arrhenius sugirió que una concentración doble de gases de CO₂ provocaría un aumento de temperatura de 5^oC. Él junto con Thomas Chamberlin calculó que las actividades humanas podrían provocar el aumento de la temperatura mediante la adición de dióxido de carbono a la atmósfera. Esta investigación se llevó a cabo en la línea de una investigación principal sobre si el dióxido de carbono pudiese explicar los procesos de hielo y deshielo (grandes glaciaciones) en la Tierra. Ésto no se verificó hasta 1987.

Después de los descubrimientos de Arrhenius y Chamberlin se olvidó el tema durante un tiempo. En este tiempo se pensaba que la influencia de las actividades humanas eran insignificantes comparadas con las fuerzas naturales, como la actividad solar, movimientos circulatorios en el océano. Además, se pensaba que los océanos eran grandes captadores o sumideros de carbón que cancelarían automáticamente la contaminación producida por el hombre. El vapor de agua se consideraba un gas invernadero con mayor influencia.

En 1940 se produjeron desarrollos en las mediciones de radiaciones de onda larga mediante espectroscopia de infrarrojo. En este momento se comprobó que el aumento del dióxido de carbono en la atmósfera provoca una mayor absorción de radiación infrarroja. También se comprobó que el vapor de agua absorbe radiaciones diferentes que el dióxido de carbono. Gilbert Plass resume estos resultados en el año 1955. Él concluye en que la adición de dióxido de carbono a la atmósfera capta la radiación infrarroja que se perdería en la atmósfera externa y al espacio, provocando un sobrecalentamiento de la Tierra.

El argumento que los océanos absorberían la mayoría del dióxido de carbono permanecía intacta. Sin embargo, en 1950 se encontró evidencia suficiente que el dióxido de carbono tenía una vida en la atmósfera de 10 años. Además, no se conocía todavía que pasaría a una molécula de dióxido de carbono cuando se disuelve en el océano. Podría ser que la capacidad de retención de dióxido de carbono por los océanos fuera limitada, o el dióxido de carbono se liberara de nuevo a la atmósfera después de algún tiempo. Se llevó a cabo una investigación que demostraría que los océanos no eran sumideros de carbono para todo el CO₂ atmosférico. Sólo un tercio del CO₂ antropogénico puede ser retenido por los océanos.

En los años finales de la década de los cincuenta y principio de 1960, Charles Keeling usaba la tecnología más avanzada para producir curvas de concentración de CO₂ atmosférico en la Antártica y Mauna Loa. Dichas curvas han sido uno de las señales y pruebas mayores sobre el calentamiento de la tierra. Las curvas muestran una tendencia de disminución de las temperaturas registradas entre los años 1940 a 1970. Al mismo tiempo investigación sobre los sedimentos oceánicos muestra que ha existido no menos de 32 ciclos de calor-frío en los últimos 2,5 millones de años en lugar de solo cuatro como se pensaba. De esta manera, comienza la alarma de que una nueva edad de hielo se aproxime. Los medios de comunicación y muchos científicos ignoraron los datos científicos de entre 1950 y 1960 en favor de un enfriamiento global.

En los años 1980, finalmente, la curva de temperatura media anual global comienza a aumentar. La gente comienza a cuestionar la teoría de una edad de hielo. En los años 1980 la curva comienza a mostrar aumentos de la temperatura global tan intensos que la teoría sobre calentamiento global comienza a ganar terreno. Las ONG medioambientales (Organizaciones No Gubernamentales) comienzan a establecer la necesidad de protección global del medio ambiente para prevenir un calentamiento global de la Tierra. La prensa comienza a intervenir y pronto se convierte en primeras noticias a escala global. Se publican fotos de chineas humantes al lado de fotos de capas de hielo derretidas o desastres naturales como inundaciones. Tan fuerte fue el poder de los medios de comunicación que crean una presión social que comienza a calar en la gente, sobre el cambio climático e impactos negativos. Stephen Schneider predijo por primera vez el calentamiento global en el año 1976. Esto le convirtió en el mayor experto y líder con relación al calentamiento global.

En 1988 se reconoce finalmente que el clima es más caliente que antes de 1880. Se reconoció la teoría del efecto invernadero y se estableció el Panel Intergubernamental sobre el cambio climático (IPCC) por el Programa medioambiental de las Naciones Unidad y la Organización Mundial Meteorológica. El propósito de esta organización es predecir el impacto de los gases de efecto invernadero teniendo en cuenta modelos previstos sobre el clima e información bibliográfica. El Panel consiste en mas de 2500 científicos y expertos técnicos de mas de 60 países de todo el mundo. Los científicos pertenecen a distintos campos de investigación como climatología, ecología, economía, medicina y oceanografía. El IPCC se reconoce como el grupo de cooperación científica pionero más grande de la historia. El IPCC informa sobre el cambio climático mediante informes en 1992, 1996, 2001 y la versión más reciente en enero de 2007.

En los años noventa los científicos comienzan a cuestionarse nuevamente la teoría de efecto invernadero, debido a datos no fiables en la información y los modelos que se están publicando. Se empieza a cuestionar la base científica de la teoría, por ser datos relativos a la temperatura global media. Se cree que las mediciones llevadas a cabo no eran correctas y que se omitía los datos sobre el papel de los océanos. Las tendencias o periodos de enfriamiento no se explicaban con estos datos sobre el calentamiento global y los satélites muestran record de temperatura diferentes de las establecidas en un principio. Comienza a dar importancia a la idea de que los modelos de calentamiento global han sido sobrestimados con relación a la tendencia de calentamiento de los últimos 100 años. Esto causo que el IPCC revisara los datos y relaciones establecidas desde un principio, pero esto no les hizo reaccionar reconsiderando si la tendencia al calentamiento global existe realmente o no. Actualmente es bien sabido que 1998 fue el año más cálido registrado, seguido de 1990, 1991, 1994, 1997, 2000, 2002, 2003, 2005 y 2006; por lo que los 10 años más calientes han sido registrados desde 1990.

Los registros sobre el clima de la IPCC son debatidos todavía por muchos científicos, dando lugar a nuevos proyectos de investigación y respuestas de reacción a los escépticos del IPCC. Esta discusión sobre el cambio climático continuó hoy en día y la información es constantemente revisada y renovada. Los modelos se debaten, adaptan y actualizan con nuevas teorías de forma continua.

Por ahora no existen demasiadas medidas referente al cambio climático. Esto se debe a la incertidumbre que existe sobre la teoría del cambio climático. Pero el cambio climático es un problema global y difícil de resolver por los países de manera individual. Por esto, en 1998 se estableció el protocolo de Kyoto en Kyoto, Japón. Este es un instrumento para la participación de todos los países firmantes para reducir las emisiones de gases invernadero como (CO₂, CH₄, N₂O, hidroflurocarbonados, perfluorocarbonados, y SF₆) al menos 5,2% por debajo de los niveles de 1990 en el periodo de servicio de 2008 al 2012. El protocolo de Kyoto fue firmado en Bonn (Alemania) en el año 2001 por 186 países. Sin embargo Estados Unidos, el mayor emisor del mundo de gases de invernadero por un lado, y Rusia por otro, no lo han ratificado, y sólo prometen adoptar medidas paleatorias no forzadas. Aunque en Estados Unidos varios estados han decidido adoptarlo por su cuenta. El protocolo es insuficiente, ya que les reconoce a las naciones en desarrollo, entre los cuales están China e India, el derecho a incrementar sus emisiones. Los países del sur del Río Bravo (Latinoamérica), también caen dentro de los que pueden aumentar sus emisiones hasta un límite prefijado.

Desde 1998 en adelante la terminología sobre el efecto invernadero empieza a cambiar como resultado de los medios de comunicación. El efecto invernadero como término se empieza a usar cada vez con menos frecuencia como teoría y las personas comienzan a referirse a la teoría como calentamiento global o cambio climático.

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De la radiación que llega al planeta, principalmente en forma de luz visible, una parte es reflejada inmediatamente. Esta fracción de energía que es devuelta inmediatamente al espacio se llama albedo, y para la Tierra vale 0,313 (31,3%), así que se pierden en el espacio ,por lo que quedan que es la energía que no es reflejada por la atmósfera, el suelo sólido o el océano. El albedo de la Tierra es un factor causal importante de su clima, afectado por causas naturales y también por otras antropogénicas.

Es frecuente confundir los efectos del albedo con los del efecto invernadero, pero el primero se refiere a energía devuelta directamente al espacio, mientras que el segundo lo hace a energía primero absorbida y luego emitida. En el primer caso se trata de los mismos fotones llegados desde el Sol, en el segundo se trata de los que la Tierra emite, tras calentarse, precisamente por no haber reflejado toda la radiación solar.

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Los denominados gases de efecto invernadero o gases invernadero, responsables del efecto descrito, son:

• Vapor de agua (H₂O).
• Dióxido de carbono (CO₂).
• Metano (CH₄).
• Óxidos de nitrógeno (NO_x).
• Ozono (O₃).
• Clorofluorocarbonos (CFCl₃).

Si bien todos ellos (salvo los CFCs) son naturales, en tanto que ya existían en la atmósfera antes de la aparición del hombre, desde la Revolución industrial y debido principalmente al uso intensivo de los combustibles fósiles en las actividades industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementos en las cantidades de óxidos de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas a la atmósfera, con el agravante de que otras actividades humanas, como la deforestación, han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del efecto invernadero.

Estos cambios causan un paulatino incremento de la temperatura terrestre, el llamado cambio climático o calentamiento global que, a su vez, es origen de otros problemas ambientales:

• Desertización y sequías, que causan hambrunas
• Deforestación, que aumenta aún más el cambio
• Inundaciones
• Fusión de los casquetes polares y otros glaciares, que causa un ascenso del nivel del mar, sumergiendo zonas costeras.^[3] Sólo influye en dicha variación el hielo apoyado en suelo firme, ya que el hielo que flota en el mar no aumenta el nivel del agua.
• Destrucción de ecosistemas.

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El protocolo de Kioto es un convenio internacional que intenta limitar globalmente las emisiones de gases de efecto invernadero. El protocolo surge de la preocupación internacional por el calentamiento global que podrían incrementar las emisiones descontroladas de estos gases.

De todos los planetas del Sistema Solar, Venus es el que tiene un efecto invernadero más intenso debido a la densidad y composición de su atmósfera, ya que contiene un 96% de CO₂ y tiene una presión superficial de 90 bar. En estas condiciones la superficie alcanza temperaturas de hasta 460 ºC. Cuando comenzó el estudio de la atmósfera de Venus en las décadas de 1960-70, surgieron las primeras señales de alarma sobre un posible efecto invernadero en la Tierra provocado por el aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. Siendo ambos planetas geológicamente muy similares su principal diferencia se encuentra en la intensidad del efecto invernadero en Venus.

La Tierra, debido a su fuerza de gravedad, retiene en su superficie el aire y el agua del mar, y para poner en movimiento el aire y el mar en relación con la superficie del planeta se necesita una energía cuya fuente primaria es el Sol, que emite en todas las direcciones un flujo de luz visible o próxima a la radiación visible, en las zonas del ultravioleta y del infrarrojo.

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La imagen muestra cómo estos flujos se combinan para mantener caliente la superficie del planeta creando el efecto invernadero. Si el calor total recibido en la superficie fuera 235 W/m², entonces la temperatura de equilibrio de la superficie de la Tierra sería de -18 °C (Lashof 1989). En cambio, la atmósfera de la Tierra recicla el calor que viene de la superficie y entrega unos 324 W/m² adicionales que elevan la temperatura media de la superficie a aproximadamente +14 °C.^[1]

El efecto invernadero es un factor esencial del clima de la Tierra. Bajo condiciones de equilibrio, la cantidad total de energía que entra en el sistema por la radiación solar se compensará exactamente con la cantidad de energía radiada al espacio, permitiendo a la Tierra mantener una temperatura media constante en el tiempo.

Todos los cuerpos, por el hecho de estar a una cierta temperatura superior al cero absoluto, emiten una radiación electromagnética. La radiación electromagnética se traslada sin obstáculos a través del vacío, pero puede hacerlo también a través de medios materiales con ciertas restricciones. Las radiaciones de longitud de onda más corta (o frecuencia más alta) son más penetrantes, como ilustra el comportamiento de los rayos X cuando se los compara con la luz visible. También depende de las propiedades del medio material, especialmente del parámetro denominado transmitancia, que se refiere a la opacidad de un material dado para radiación de una determinada longitud de onda.

Enfecto invernadero

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La Tierra, como todo cuerpo caliente, emite radiación, pero al ser su temperatura mucho menor que la solar, emite radiación infrarroja de una longitud de onda mucho más larga que la que recibe. Sin embargo, no toda esta radiación vuelve al espacio, ya que los gases de efecto invernadero absorben la mayor parte.

La atmósfera transfiere la energía así recibida tanto hacia el espacio (37,5%) como hacia la superficie de la Tierra (62,5%). Ello representa 324 W/m², casi la misma cantidad de energía que la proveniente del Sol, aún sin albedo. De este modo, el equilibrio térmico se establece a una temperatura superior a la que se obtendría sin este efecto. La importancia de los efectos de absorción y emisión de radiación en la atmósfera son fundamentales para el desarrollo de la vida tal y como se conoce. De hecho, si no existiera este efecto la temperatura media de la superficie de la Tierra sería de unos -22 ºC, y gracias al efecto invernadero es de unos 14ºC.

En zonas de la Tierra cuya atmósfera tiene poca proporción de gases de efecto invernadero (especialmente de vapor de agua), como en los grandes desiertos, las fluctuaciones de temperatura entre el día (absorción de radiación solar) y la noche (emisión hacia el cielo nocturno) son muy grandes.

Desde hace unos años el hombre está produciendo un aumento de los gases de efecto invernadero,^[2] con lo que la atmósfera retiene más calor y devuelve a la Tierra aún más energía causando un desequilibrio del balance radiativo y un calentamiento global.

Además, se puede asemejar con un invernadero, siendo el CO₂ comparado con el techo de cristal.

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El Sol es el responsable de casi toda la energía alcanzada desde el exterior a la superficie de la Tierra. El Sol emite radiación que se puede considerar de onda corta, centrada en torno a la parte del espectro a la que son sensibles los ojos, y que llamamos por ello luz visible. Incluye también dosis significativas de radiación ultravioleta, de longitud de onda menor que la visible. La parte ultravioleta es absorbida en buena parte por el ozono y otros gases en la alta atmósfera, contribuyendo a su calentamiento, mientras que la luz visible traspasa la atmósfera casi sin problemas. La Tierra intercepta una energía del Sol que en la parte superior de la atmósfera vale 1366 W/m². Sin embargo, sólo intercepta energía la sección de la Tierra orientada hacia el Sol, mientras que la irradia a toda la superficie terrestre, así que hay que dividir la constante solar entre 4, lo que lleva a 342 W/m². El balance y equilibrio, en la vida terrestre se halla afectado por la forma cambiante del mismo.