¿Qué son los gases de efecto invernadero?
Los gases de efecto invernadero (GEI) son el conjunto de gases presentes en la atmósfera tanto de origen natural como antropogénico, que son capaces de absorber y emitir radiación infrarroja (IR).
La propiedad de absorción y emisión de radiación de estos gases, les convierte en responsables del efecto invernadero de la Tierra. Al absorber parte de esa radiación se produce un calentamiento significativo en la atmósfera.
Gracias al efecto de retención y re-emisión de energía que llevan a cabo estos gases, la temperatura media de la atmósfera terrestre es de unos 15ºC. Sin ellos, la temperatura media rondaría los -18ºC y nuestro planeta sería mucho más frío.
Principales gases de efecto invernadero
Los principales gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre son el vapor de agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O) y el ozono (O3). Estos gases se encuentran en la atmósfera tanto de forma natural como por la acción antropogénica.
También hay presencia de gases de efecto invernadero que son únicamente de tipo antropogénico, como los halocarbonos u otras sustancias que contienen cloro y bromo. Además, el Protocolo de Kyoto, contempla otros gases de efecto invernadero que complementan esta lista: hexafluoruro de azufre (SF6), los hidrofluorocarbonos (HFC) y los perfluorocarbonos (PFC).
De todos los GEI, la concentración de CO2 es la que se ha disparado en las últimas décadas por las emisiones de tipo antropogénico y el gas que más preocupa por su contribución al calentamiento global.
– Vapor de agua
Es el gas de efecto invernadero más importante en la atmósfera, tanto por su cantidad como por su capacidad de absorción de la radiación. Está de forma natural, pero preocupa menos que otros gases ya que su periodo de permanencia en la atmósfera es mucho menor que la de otros contaminantes.
El contenido de vapor de agua atmosférico está directamente relacionado con la cantidad de CO2 y de otros GEI de larga permanencia, de manera que aumenta cuando ellos lo hacen. Aunque las actividades humanas no afecten directamente la concentración media global del vapor del agua, el forzamiento radiativo producido por el incremento en las concentraciones de otros GEI, puede afectar indirectamente el ciclo hidrológico y, por tanto, a la presencia de vapor de agua atmosférico. Una atmósfera más caliente tiende a incrementar su contenido de vapor de agua, lo que podría repercutir en la formación de nubes.
El aumento de la temperatura global podría provocar a su vez un incremento de la cantidad de vapor de agua contenido en la atmósfera. Esta mayor concentración de vapor, a su vez, contribuiría al calentamiento, siendo una retroalimentación positiva.
También desempeña otro papel respecto a la radiación cuando se presenta en forma líquida o sólida (nubosidad). La presencia de nubes es uno de los factores clave que determinan la temperatura global por el albedo (enfriamiento). Sin embargo, también pueden realizar el efecto contrario, reteniendo y devolviendo hacia la superficie la radiación terrestre saliente. Dependiendo de su altura y grosor favorecerán más el calentamiento o el enfriamiento.
– Dioxido de carbono
Se trata del gas más importante asociado a las actividades humanas y el segundo más importante por su contribución al efecto invernadero, detrás solo del vapor de agua. Se emite principalmente por el uso de combustibles fósiles.
La concentración de CO2 que sirve de referencia a nivel global, se mide desde 1958 en el Observatorio Mauna Loa, situado en lo alto de la isla de Hawaii, Estados Unidos. Cuando empezaron las mediciones, los valores de la concentración global de CO2 estaban en torno a las 315 partes por millón (ppm). En los últimos años, las mediciones en el mismo lugar han arrojado valores superiores a los 400 ppm. A parte de aumentar su concentración, el dióxido de carbono es un gas que permanece en la atmósfera cientos o incluso miles de años. Por ello, tras un supuesto cese de las emisiones, continuaría durante largos años el calentamiento debido a su larga permanencia en la atmósfera.
-Metano
Es otro de los principales gases de efecto invernadero. Desde 1750, su concentración en la atmósfera ha aumentado un 150%. En la actualidad, contribuye un 20% al calentamiento global del planeta. El metano es 21 veces más eficiente absorbiendo radiación que el dióxido de carbono, aunque preocupa algo menos ya que solo permanece en la atmósfera unos 10 años.
Sus fuentes de emisión más importantes derivan de la descomposición de la materia orgánica en actividades agrícolas y ganaderas pero también de tratamiento anaerobio de aguas residuales.
– Óxido nitroso
Es un gas 300 veces más potente que el CO2 absorbiendo radiación terrestre y, por lo tanto, es muy eficiente a la hora de calentar el aire. Contribuye con cerca del 6% al efecto invernadero. Sus fuentes incluyen los océanos, la quema de combustibles fósiles y biomasa y la agricultura. Su principal sumidero es a través de las reacciones fotoquímicas en la estratosfera que afectan a la abundancia de ozono estratosférico.
Desde comienzos de este siglo, debido sobre todo al deshielo en las regiones del Ártico, se han liberado grandes cantidades de este gas junto con el metano, y todos ellos pueden contribuir enormemente al calentamiento global de la Tierra. Normalmente, está atrapado en el permafrost del Ártico y cuando este se descongela por el aumento de las temperaturas, se libera a la atmósfera.
– Ozono
Se trata en particular el ozono troposférico, que no debe ser confundido con el ozono estratosférico. Este último es el que constituye en el principal filtro de la radiación ultravioleta proveniente del Sol.
El ozono troposférico, denominado “ozono malo”, por su efecto contaminante, presenta las mayores concentraciones entre la superficie terrestre y los 10 metros de altura. Tiene un tiempo de vida corto y se produce en la atmósfera, a través de reacciones químicas complejas de compuestos orgánicos volátiles que se mezclan con óxidos de nitrógeno en presencia de luz solar. Es decir, no es emitido a la atmósfera directamente como otros GEI.
El aumento en las concentraciones de ozono troposférico proporcionará el tercer aumento más grande en el forzamiento radiativo directo positivo desde la era preindustrial, detrás del CO2 y el CH4.
La consecuencia principal del aumento de los GEI: el calentamiento global
El aumento de los GEI provoca un aumento de la temperatura global del planeta que ocurre a una velocidad sin precedentes. Ya han provocado un calentamiento de 1.1oC.
La concentración de CO2 es ahora mayor que durante cualquier periodo de los últimos 800.000 años. Un 95% del calentamiento global desde mediados del siglo XX hasta la actualidad se atribuye principalmente al aumento del uso de combustibles fósiles.
El impacto más evidente del calentamiento global es el aumento de la temperatura media del planeta y de ciertos episodios extremos como las olas de calor atmosféricas y oceánicas. Ese aumento de las temperaturas, produce la fusión de las grandes masas de hielo del planeta, que a su vez contribuye, junto con la expansión térmica del agua, a un aumento del nivel del mar. Los cambios en la temperatura también afectan a los diferentes ecosistemas, a la circulación atmosférica y a la población.
Cómo frenar las emisiones de GEI
Controlar y reducir las emisiones de gases contaminantes es una necesidad a todos los niveles y desde el IPCC queda indicado que: “para limitar el calentamiento global a 1,5°C, las emisiones netas mundiales de CO2 de origen humano tendrían que reducirse en un 45% para 2030 con respecto a los niveles de 2010, y seguir disminuyendo hasta alcanzar el «cero neto» aproximadamente en 2050.”
Mediante el Acuerdo de París (2015), los países firmantes acordaron el objetivo de combatir el cambio climático y acelerar e intensificar las acciones y las inversiones necesarias para un futuro sostenible con bajas emisiones de carbono.
Y es que el CO2 es el GEI que más ha aumentado su concentración en las últimas décadas, contribuyendo al calentamiento global. No solo a nivel colectivo, sino también individual, se pueden reducir las emisiones de GEI. Algunos ejemplos son: el uso de energías limpias y renovables, reducir el gasto energético, utilizar el transporte público, reducir el consumo de carne, reforestación, etc.