El efecto invernadero y el calentamiento global

Juan Brian Sánchez Cuneo »

Un tema de actualidad que se nos plantea muy a menudo está relacionado con la contaminación atmosférica. Los motivos de esta contaminación no se deben solamente a la acción humana sino que también sobrevienen de fuentes naturales como incendios forestales, erupciones volcánicas, etc.; es decir por desastres naturales. La acumulación de sustancias nocivas en la atmósfera ocasiona la ruptura del equilibrio natural y del clima.

La atmósfera, capa gaseosa que envuelve la Tierra está compuesta de oxígeno, nitrógeno en grandes cantidades y en menor grado dióxido de carbono, metano, vapor de agua, óxidos de nitrógeno (gases de efecto invernadero); gracias a ellos es posible la existencia de la vida, (temperaturas muy frías como es el caso de Marte o muy calientes, como Venus). La función de esta capa es proteger la Tierra evitando que los cambios diarios de temperatura sean enormes. El dióxido de carbono junto con el agua retienen parte del calor solar que ha penetrado por la atmósfera y alcanzar la superficie. De ahí la importancia del dióxido de carbono para nuestro planeta y para la biosfera, siendo principal vía de obtención de carbono al que puede acceder cualquier organismo (las plantas lo obtienen el CO₂ de la atmósfera y lo transforman en moléculas orgánicas). Por lo tanto, es uno de los principales factores climáticos; Sus orígenes se remontan a la era primitiva. El sol desde entonces hasta ahora ha ido aumentando su efecto luminiscente y radiante, a pesar de eso las temperaturas en la Tierra se mantienen muy suaves, esto es, debido al que el dióxido de carbono ha mantenido sus niveles sin descender y ha conseguido este efecto.

El carbono junto con el hidrógeno y el nitrógeno, el fosforo y el azufre son elementos que pasan de los seres vivos a la materia no viva describiendo ciclos biogeoquímicos. El ciclo comienza cuando las plantas a través de la fotosíntesis absorben el dióxido de carbono de la atmósfera y lo convierten en azúcares:

Energía de la luz del sol
6 H₂O + 6 CO₂  ⟶  C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

El ciclo continua, los animales se comen las plantas descomponen los azúcares y sale el carbono que va a parar a la atmósfera y a los océanos. Cuando se mueren los animales los hongos y las bacterias devuelven el carbono al medio. Mediante la respiración las plantas y los animales transforman la materia orgánica y el oxígeno en dióxido de carbono y en energía en forma de ATP mediante la siguiente reacción:

Energía liberada
C₆H₁₂0₆ + 6 O₂ ⟶ 6 CO₂ + 6 H₂0 + 6 ATP

Hay algunos casos en que el carbono no regresa inmediatamente al medio como es el caso de los combustibles fósiles, Por ejemplo el carbono presente en la madera de los árboles y los depósitos de hulla. A partir de las actividades humanas se liberan grandes cantidades de carbono a la atmósfera, imposible de absorber por las plantas y por los océanos y se produce una alteración del ciclo del carbono.

Calentamiento global

Cuando por diversos motivos (físicos, químicos o de otra índole) se rompiera ese equilibrio en los niveles de carbono se produciría un aumento de las temperaturas a nivel globales es decir, sobre todo el planeta y entonces se produciría un desequilibrio en el medio: grandes cambios climáticos a nivel mundial, disminución de la producción agraria , desaparición de las zonas de cultivo, incremento de la desertificación , deshielo de los casquetes polares ,elevación del nivel del mar, inundaciones en las zonas costeras. La subida de estos niveles de dióxido de carbono ha sido provocada por el hombre tras el inicio de la Revolución Industrial y se ha seguido incrementando hasta nuestros días. Las causas de este aumento se deben a la combustión de combustibles fósiles en su mayoría, a la combustión de la madera y a la deforestación. Según datos oficiales son depositados al medio más de 7000 millones de toneladas.

Se estima que de seguir con el aumento en las emanaciones de dióxido de carbono, las temperaturas de la Tierra aumentarán hacia el año 2100 entre 1,5 y 4,5 grados centígrados. Aunque debe señalarse que en los últimos 100000 años las temperaturas solo han variado en unos 2 grados centígrados.

Efecto invernadero

Vamos a profundizar en este proceso de relativa importancia para la existencia de la vida en el que el dióxido de carbono cubre el papel más importante dentro de los gases de efecto invernadero. Cuando La Tierra recibe los rayos del sol no absorbe toda la energía sino que refleja parte de ella en forma de radiaciones (debida a reacciones), es entonces cuando al

llegar a la atmósfera esta energía, los gases de efecto invernadero, sobre todo el C02, retienen esa energía en la parte inferior de la atmósfera no dejándola salir al espacio exterior, es decir retienen parte de los rayos infrarrojos emitidos por la superficie impidiendo que se pierdan en el espacio. Este efecto lo consigue porque absorbe parte de estos rayos, este proceso se conoce como efecto invernadero (nombre que viene dado por su similitud a la función que realiza el vidrio y el plástico en un invernadero).

El aumento del dióxido de carbono lanzado al medio y depositados en la superficie van a provocar que el equilibrio en los niveles de dióxido de carbono se rompa.

Causas del aumento del dióxido de carbono

Entre las causas que provocan un aumento del dióxido de carbono ( es el más importante entre los gases de efecto invernadero como ya hemos mencionado anteriormente por ser el que más se produce en la combustión de los carburantes fósiles), están:

• La creciente industrialización que han alterado el ciclo del carbono
• El aumento de las calefacciones, los coches, centrales térmicas que utilizan combustibles fósiles
• La deforestación
• La desecación

El contenido en la atmósfera de dióxido de carbono se ha incrementado a 1 pm por año, llegando a hoy en día a una cifra de 345 ppm. De seguida así se cree que se doblaría el incremento de dióxido de carbono en la atmósfera y por lo tanto el efecto invernadero hubiera aumentado de igual manera.

Posibles soluciones

El tema es preocupante y ante ello se han planteado políticas para paliar los efectos del cambio climático y para disminuir la producción de gases de efecto invernadero (Protocolo de Kioto, firmado en 1997 en el ámbito de las Naciones Unidas). Así mismo la química analiza los cambios producidos por el cambio climático y realiza estudios para resolverlos.

Las medidas a tomar son:

• Disminuir la cantidad de combustibles fósiles, particularmente el carbón y los derivados del petróleo
• Acelerar la investigación y el desarrollo de la economía del hidrógeno y de la fusión nuclear.
• Reforestar los bosques y frenar la masiva deforestación.

Cómo se nos presenta el futuro

Haciendo una evolución acerca de las perspectivas que en un futuro puede ocasionar este hecho sobre el clima, se abre un futuro incierto, aunque lo que sí que está claro es que provocará un sobrecalentamiento de la Tierra de seguir en aumento los niveles de dióxido de carbono y por lo tanto un gran impacto medioambiental. Se necesita más químicos, físicos, geólogos medioambientales que controlen este problema y se debe concienciar al ser humano que la atmósfera no es un basurero.

Referencias

• Cultural S.A. Atlas. Medio Ambiente y Preservación de la Naturaleza
• Vicens Vives Bachillerato. CIENCIAS PARA EL MUNDO COTEMPORÁNEO.
• GLEN E.Rodgers Mc Graw-Hill. QUÍMICA Inorgánica
• Editorial Espasa. El tiempo de la A a la Z.