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Ciencias ambientales avanzadas (AP Environmental science)
Curso: Ciencias ambientales avanzadas (AP Environmental science) > Unidad 8
Lección 2: Efecto invernaderoEfecto invernadero y gases de efecto invernadero
El principal gas de efecto invernadero es el dióxido de carbono. Los gases de efecto invernadero capturan la radiación electromagnética y producen calentamiento. El aumento de la concentración de gases de efecto invernadero contribuyen al calentamiento global de la Tierra.
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Transcripción del video
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.