Efecto invernadero y gases de efecto invernadero

En este video, vamos a hablar del  efecto invernadero y también de   los gases de efecto invernadero,  que causan el efecto invernadero. Vamos a empezar con una idea básica.  Imagina que la Tierra no  tuviera atmósfera, ¿qué pasaría? Bueno, tienes el sol, que está a 150 millones  de kilómetros de distancia, en promedio,   y está enviando radiación electromagnética  a la superficie de la tierra. En realidad,   estamos recibiendo una fracción muy, muy  pequeña de la radiación electromagnética   total del sol. Y esa radiación  calentaría la superficie de la tierra. Ahora bien, lo que siempre me ha parecido  alucinante es pensar que cualquier cosa que tiene   temperatura emite radiación electromagnética.  Así que la superficie está emitiendo parte de   esa energía, está perdiendo parte de esa  energía en la radiación electromagnética. Así que la superficie estaría liberando  eso… y saldría al espacio. Pero ahora   vamos a introducir la idea de  una atmósfera. Y en particular,   vamos a pensar en nuestra atmósfera inferior,  que comienza en la superficie y llega hasta   unos ocho a nueve kilómetros de altitud, y  que a menudo se conoce como la tropósfera. Ahora bien, la tropósfera  está formada por moléculas,   contiene gases como el dióxido de  carbono, como el vapor de agua,   como el metano. Otros componentes son el  óxido nitroso y los clorofluorocarbonos. No es necesario conocer la fórmula  química de todas estas cosas,   pero lo interesante de estos gases que están  en la atmósfera inferior es que pueden absorber   algunas de esas ondas electromagnéticas  que emite la superficie de la Tierra. Así que parte de esa energía saldrá al espacio,  pero parte de esa energía será absorbida por estas   moléculas, por estos gases, los cuales, entonces,  emitirán parte de ella de vuelta a la tierra. Y por eso se llama efecto invernadero, porque  no se puede enviar toda esa energía al espacio   como si no hubiera una atmósfera. Parte  de ella es reabsorbida por la atmósfera,   que la devuelve a la superficie y ese  proceso puede seguir y seguir y seguir.  Y puedes darte cuenta de que está  atrapando parte de la energía. Ahora bien, el efecto invernadero y los gases de  efecto invernadero, los que acabo de enumerar,   se asocian a menudo con el cambio climático  provocado por el hombre y el calentamiento global. Y en gran medida es cierto, pero es importante  darnos cuenta de que en realidad necesitamos un   nivel básico de efecto invernadero sólo para que  la Tierra sea habitable de la manera en que lo es. Sin los gases de efecto invernadero,  la superficie de la Tierra tendría una   temperatura de -18 grados Celsius, que es lo  mismo que 0 grados Fahrenheit. La mayoría de   ustedes estará de acuerdo en que eso es  muy, muy, muy frío en comparación con la   temperatura promedio normal, que son 15  grados Celsius o 59 grados Fahrenheit. Y, por supuesto, son temperaturas  promedio, pero 15 grados Celsius   es un día agradable y refrescante, no  un día gélido de –18 grados Celsius. Y de nuevo, estos son solo promedios.  Fluctúan según la época del año y el   lugar en el que te encuentres. Pero esto  deja claro que necesitamos estos gases   de efecto invernadero para mantener  la tierra razonablemente caliente. Ahora, el problema es que, si la concentración  de estos gases de efecto invernadero se sale   del equilibrio, se vuelve inusualmente  alta, y parece que eso está sucediendo. La forma en la obtenemos los valores de este  gráfico es con muestras de hielo y rocas,   es decir, observando nuestro  pasado o el registro geológico   de la cantidad de dióxido de carbono que  ha habido en los últimos 800.000 años. Y 800,000 años es un periodo muy largo. Los seres humanos modernos sólo han existido  durante 200,000 o 300,000 años. Y lo que puedes   ver es que la concentración de dióxido de carbono  ha fluctuado aproximadamente entre unas 200 partes   por millón y unas 300 partes por millón, al menos  durante casi toda la duración de este gráfico. Pero en tiempos recientes, hemos sobrepasado esos  valores, casi hemos doblado el promedio anterior.   Y en realidad, estos son los niveles más altos  que hemos observado en tres millones de años. De hecho, es importante saber que el dióxido   de carbono constituye un pequeño  porcentaje de nuestra atmósfera. De hecho, todos estos gases de efecto  invernadero constituyen un pequeño   porcentaje. El 78% de la tropósfera es  nitrógeno, el 21% es oxígeno. El restante   1% son cosas como el argón, el vapor de  agua, el dióxido de carbono y el metano. Así que, aunque tengamos esta pequeña cantidad,   si su concentración aumenta dramáticamente, como  consecuencia podríamos tener un efecto enorme. Ahora bien, puede ser que estés pensando, "Oye,  si estábamos en estos niveles hace tres millones   de años, aproximadamente, tal vez esto es sólo un  tipo de ciclo que estamos viendo en la Tierra". Y para entender que efectivamente  esto fue causado por el hombre,   tenemos que observar un gráfico como  este. Este gráfico nos dice dos cosas: Esta línea azul nos indica las emisiones  anuales, y luego en color rosa tenemos la   emisión total o la concentración total en la  atmósfera, porque una vez que se emiten los   gases de efecto invernadero como el dióxido  de carbono, no se limitan a desaparecer. Y podemos ver que, si vamos a la  revolución preindustrial o a las   primeras etapas de la revolución industrial,  las emisiones de CO2 eran bastante bajas,   bastante cercanas a cero, al  menos en esta escala de aquí. Es posible que hayan existido algunas emisiones  básicas de CO2 ya que la gente prendía fogatas   y estufas y cosas así. Pero cuando la revolución  industrial entró en juego y empezamos a utilizar   más y más los combustibles fósiles para  alimentar el transporte y las fábricas y   otras cosas, nuestras emisiones han  aumentado de forma muy preocupante. Y esto coincide con que la concentración total  está muy por encima de la media de 800,000 años. Así que es importante tener en cuenta que  el efecto invernadero es necesario hasta   cierto punto, pero el problema es que cuando la  concentración de gases de efecto invernadero,   como el dióxido de carbono, va mucho  más allá de sus promedios históricos,   con el tiempo puede calentar la Tierra; y si  la Tierra se calienta incluso unos pocos grados   centígrados más, ello tendrá enormes consecuencias  en nuestro medio ambiente y en nuestro clima. Voy a lanzar una última idea  sólo por diversión, porque,   aunque se llame efecto invernadero, en realidad  no es así como funcionan los invernaderos reales. El efecto invernadero, como  acabamos de describirlo,   se basa en la idea de que las  cosas reciben radiación infrarroja. La radiación electromagnética  está siendo reabsorbida,   luego se reemite de nuevo a la  superficie y así sucesivamente. En un invernadero real, que podemos  imaginar que está hecho de vidrio,   lo que ocurre es que la luz del sol puede entrar  y calentar la superficie y el aire dentro de él,   y después ese aire caliente no puede circular.  Si el invernadero tuviera un pequeño agujero en   la parte superior, ese aire caliente podría  salir y circular con el aire frío de aquí   arriba. En realidad, este aire no se mezcla,  lo que hace que se caliente cada vez más. Sin embargo, resulta que el vidrio puede  dejar salir la radiación electromagnética,   a diferencia de los gases de efecto invernadero. Entonces, aunque se trata de  un proceso físico distinto,   puedes ver hasta qué punto la gente  intenta construir la metáfora.