Por Maximiliano Salvador

 

Cotidianamente se suelen utilizar los términos “efecto invernadero”, “calentamiento global” y “cambio climático” como si fueran conceptos intercambiables. Como si significasen lo mismo. Pero esto no es así. El primero es un fenómeno natural presente en incontables planetas. El segundo representa la consecuencia de la actividad humana del último siglo, y el tercero es la amenaza principal que enfrenta nuestra especie, como tantas otras en el futuro cercano. 

 

¿Qué es el efecto invernadero?

 

Para responder esta pregunta es necesario conocer cuál es el origen del calor en la Tierra: la mayor parte de la energía con la que cuenta nuestro planeta proviene del Sol en forma de luz, ya sea visible, infrarroja o ultravioleta. Un 30 % de la luz recibida se refleja inmediatamente al espacio sin afectar a la Tierra. Mientras que el 70 % restante de la luz que llega al planeta puede rebotar entre distintos puntos hasta ser absorbida por algún objeto, que como consecuencia, aumenta su temperatura.  Luego, esa energía es devuelta por el objeto en forma de radiación infrarroja que el cuerpo humano percibe como calor. 

 

Efecto invernadero

 

A escala planetaria, toda la energía que llega del Sol debe ser emitida de alguna forma hacia el espacio. De lo contrario, la enorme cantidad de energía que estaría absorbiendo la Tierra causaría un rápido y exagerado aumento de la temperatura. Del cálculo del balance de esas energías, resulta que la temperatura promedio del planeta es de -18 ºC¹. Si el planeta no tuviese una atmósfera gaseosa a su alrededor, esa sería la temperatura promedio del suelo y habrían enormes variaciones de temperatura entre el día y la noche.
Pero esos -18 ºC están muy lejos del valor que perciben los seres vivos, ya que la atmósfera, actuando como una frazada entre el suelo y el espacio, distribuye esos -18 ºC de temperatura de manera que las partes más frías de la atmósfera alcancen -85 ºC², mientras que la porción más cercana a la superficie muestra un promedio de 15 ºC.  Otro fenómeno que colabora con la distribución del calor sobre la superficie terrestre es la circulación atmosférica:  movimiento del aire a gran escala que deriva en complejos procesos meteorológicos y climáticos.

 

Este fenómeno natural de retención de temperatura en la atmósfera gaseosa se denomina efecto invernadero

 

Como ejemplo de lo que ocurriría si la Tierra no tuviera atmósfera, podemos citar a planetas que no gozan de este efecto moderador de la temperatura. En Mercurio la temperatura de día alcanza unos 430 °C mientras que de noche cae a -180 °C³, y en la Luna, la temperatura alcanza 120 °C de día y -250 °C 4 por la noche. Mientras que, en Venus, su atmósfera extremadamente densa ejerce un efecto invernadero tan potente, que la temperatura promedio en la superficie es de 475 °C 5, tanto de día como de noche.

 

La atmósfera terrestre y los gases de efecto invernadero (GEI)

 

El aire que respiramos está conformado mayoritariamente por tres elementos: nitrógeno (78 %), oxígeno (21 %) y argón (0,9 %). Estos tres gases constituyen el 99,95 % de la atmósfera. Pero, curiosamente, ninguno de ellos participa del efecto invernadero.  

 

 

Ask Nasa Climate

 

Entonces, ¿cuáles son los gases responsables de la variación del efecto invernadero en nuestro planeta?  

 

Los gases de efecto invernadero, conocidos como GEI, son aquellos que se acumulan en la atmósfera de la Tierra y que absorben la energía infrarroja.  Algunos son de origen natural, y otros se producen como resultado de actividades humanas tales como la generación de energía, el transporte, el uso del suelo, la industria, el manejo de los residuos, entre otras. Estos últimos son llamados GEI antropogénicos.
 A continuación, un breve detalle de los GEI más importantes: 
  1. Vapor de agua (H2O): es el gas de efecto invernadero más abundante y es responsable de entre un 60 y un 70 % de la retención térmica.  La mayor parte se origina como resultado de la evaporación natural. Está sujeto al ciclo del agua, su valor promedio en la atmósfera es constante y sólo depende de la temperatura de la superficie: a mayor temperatura mayor evaporación.
  2. Dióxido de carbono (CO2):  Participa de muchos procesos naturales, por ejemplo, siendo absorbido por plantas terrestres y el fitoplancton durante la fotosíntesis,  y emitido por los procesos de respiración y descomposición. Muchas actividades humanas liberan grandes cantidades al quemar combustibles fósiles. Tiene su propio ciclo natural al igual que el agua (hablaremos de esto en un próximo artículo). Su concentración en la atmósfera se incrementó, además, por los cambios en el uso del suelo. Representa el 25 % del efecto invernadero terrestre, aun siendo el GEI con menor capacidad de retención térmica.
  3. Metano (CH4): es el componente principal del gas natural. Sin embargo, los niveles actuales de metano atmosférico se deben a emisiones antropogénicas, es decir de actividades del hombre, que superan a las emisiones naturales. La mayoría de estas emisiones son de origen biogénico e incluye a las producidas por humedales, animales rumiantes, cultivo de arroz y quema de biomasa.  Es menos abundante que el CO2, pero mucho más potente como GEI, y su vida media es de doce años.
  4. Óxido nitroso (N2O): presente en la atmósfera como consecuencia de las actividades humanas, asociadas al uso de fertilizantes nitrogenados en la agricultura intensiva y a los cambios al uso de la tierra. También de las centrales térmicas, la combustión de los automóviles y los aviones, la fabricación de plásticos y agentes químicos. Es menos abundante que el CH4, pero mucho más potente en cuanto a su capacidad de efecto invernadero.
  5. Clorofluorocarbonos (CFC): conjunto de gases que fueron muy utilizados en aerosoles y en aires acondicionados hasta que se descubrió que dañan la capa de ozono. Fueron incluidos en el protocolo de Montreal en 1987, a través del cual se exigió la eliminación gradual de estos agentes químicos, pero aún existen remanentes en la atmósfera y su efecto invernadero es extremadamente potente.
  6. Hidrofluorocarbonos (HFC): fueron desarrollados para reemplazar los CFC, ya que no interactúan con el ozono y son considerablemente menos potentes como GEI. Su abundancia en la atmósfera, pese a ser baja, está aumentando. 
Para evaluar el efecto que tienen estos gases en la capacidad de retener calor en la atmósfera se utilizan distintas mediciones. La más común de estas es el potencial de calentamiento global (índice GWP) comparándolo con el equivalente en CO2 que representan, y se suelen calcular para  10, 20, 50 o 100 años. También es importante entender cuánto tiempo estarán presentes en la atmósfera:

 

 

Gases de efecto invernadero y su función. Adaptado de ambientech.org e IPCC.

 

En resumen, el efecto invernadero es un fenómeno natural que puede encontrarse en diversos planetas del universo, y cuyo resultado depende de la composición de los gases en sus atmósferas. 
En la Tierra, el efecto invernadero opera como un moderador de la temperatura en la atmósfera proporcionando las condiciones aptas para la vida. La acumulación de los GEI en la atmósfera, intensifican el efecto invernadero natural acarreando un aumento de la temperatura del planeta que a futuro podría ser letal. 

 

Fuentes:

 

 

Notas a pie de página:
1 Greenhouse effect
2Atmósfera
3 Mercury
4 Temperature variation on the moon
5 Venus