44.5B: Causas del Cambio Climático Global
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- Explicar los impulsores del cambio climático, pasado y presente
Puntos Clave
- Los datos muestran una correlación entre el momento de los cambios de temperatura y los impulsores del cambio climático.
- Antes de la Era Industrial (pre-1780), había tres impulsores del cambio climático que no estaban relacionados con la actividad humana: los ciclos Milankovitch, la intensidad del sol y las erupciones volcánicas.
- Los gases de efecto invernadero, probablemente los impulsores más significativos del clima, incluyen dióxido de carbono, metano, vapor de agua, óxido nitroso y ozono.
- La actividad humana, como la quema de combustibles fósiles, libera dióxido de carbono y metano, dos de los gases de efecto invernadero más importantes, a la atmósfera.
- La deforestación, la fabricación de cemento, la agricultura animal, la tala de tierras y la quema de bosques son otras actividades humanas que liberan dióxido de carbono.
Términos Clave
- Ciclo de Milankovitch: cualquiera de las tres variaciones cíclicas en la órbita terrestre alrededor del sol, respectivamente la oblicuidad de su eje, la precesión de los equinoccios y la excentricidad de su órbita
- gases de efecto invernadero: cualquier gas, como el dióxido de carbono, que contribuye al efecto invernadero (calentamiento continuo) cuando se libera a la atmósfera
- efecto invernadero: el proceso por el cual un planeta es calentado por su atmósfera
Impulsores actuales y pasados del cambio climático global
Dado que no es posible retroceder en el tiempo para observar y medir directamente el clima, los científicos utilizan evidencia indirecta para determinar los impulsores, o factores, que pueden ser responsables del cambio climático. La evidencia indirecta incluye datos recopilados usando núcleos de hielo, perforaciones (pozos estrechos perforados en el suelo), anillos de árboles, longitudes de glaciares, restos de polen y sedimentos oceánicos. Los datos muestran una correlación entre el momento de los cambios de temperatura y los impulsores del cambio climático. Antes de la Era Industrial (pre-1780), existían tres impulsores del cambio climático que no estaban relacionados con la actividad humana o los gases atmosféricos: los ciclos Milankovitch, la intensidad solar y las erupciones volcánicas.
Causas Naturales del Cambio Climático
Los ciclos de Milankovitch describen cómo los ligeros cambios en la órbita terrestre afectan el clima terrestre. La duración de los ciclos de Milankovitch oscila entre 19,000 y 100,000 años. En otras palabras, uno podría esperar ver algunos cambios predecibles en el clima de la tierra asociados con cambios en la órbita terrestre a un mínimo de cada 19,000 años.
La variación en la intensidad del sol es el segundo factor natural responsable del cambio climático. La intensidad solar es la cantidad de energía solar o energía que emite el sol en un período de tiempo determinado. Existe una relación directa entre la intensidad solar y la temperatura: a medida que la intensidad solar aumenta (o disminuye), la temperatura de la tierra aumenta (o disminuye) correspondientemente. Los cambios en la intensidad solar se han propuesto como una de varias explicaciones posibles para la Pequeña Edad de Hielo.
Finalmente, las erupciones volcánicas son un tercer impulsor natural del cambio climático. Las erupciones volcánicas pueden durar unos días, pero los sólidos y gases liberados durante una erupción pueden influir en el clima durante un periodo de algunos años, provocando cambios climáticos a corto plazo. Los gases y sólidos liberados por las erupciones volcánicas pueden incluir dióxido de carbono, vapor de agua, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno, hidrógeno y monóxido de carbono.
Causas del cambio climático relacionadas con la actividad humana
Los gases de efecto invernadero son probablemente los impulsores más significativos del clima. Cuando la energía térmica del sol golpea la tierra, los gases conocidos como gases de efecto invernadero atrapan el calor en la atmósfera, de manera similar a cómo los cristales de un invernadero impiden que el calor se escape. Los gases de efecto invernadero que afectan a la tierra incluyen dióxido de carbono, metano, vapor de agua, óxido nitroso y ozono. Aproximadamente la mitad de la radiación del sol pasa a través de estos gases en la atmósfera, golpeando la tierra. Esta radiación se convierte en radiación térmica sobre la superficie terrestre; una porción de esa energía es re-irradiada a la atmósfera. Sin embargo, los gases de efecto invernadero reflejan gran parte de la energía térmica que regresa a la superficie terrestre. Cuantos más gases de efecto invernadero haya en la atmósfera, más energía térmica se refleja de nuevo a la superficie terrestre. Los gases de efecto invernadero, ya que absorben y emiten radiación, son un factor importante en el efecto invernadero, o el calentamiento de la tierra debido al dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera.
Desde hace poco, las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono han aumentado más allá del máximo histórico de 300 ppm. Los actuales aumentos en el dióxido de carbono atmosférico han ocurrido muy rápidamente: en cuestión de cientos de años en lugar de miles de años. Un factor clave que debe reconocerse al comparar los datos históricos y los actuales es la presencia de la sociedad humana moderna. Ningún otro impulsor del cambio climático ha producido cambios en los niveles de dióxido de carbono atmosférico a este ritmo o a esta magnitud.
La actividad humana libera dióxido de carbono y metano, dos de los gases de efecto invernadero más importantes, a la atmósfera de varias maneras. El mecanismo principal que libera dióxido de carbono es la quema de combustibles fósiles, como la gasolina, el carbón y el gas natural. La deforestación, la fabricación de cemento, la agricultura animal, la tala de tierras y la quema de bosques son otras actividades humanas que liberan dióxido de carbono. El metano (CH 4) se produce cuando las bacterias descomponen la materia orgánica en condiciones anaerobias (es decir, sin oxígeno), lo que puede ocurrir cuando la materia orgánica queda atrapada bajo el agua, como en los arrozales, o en los intestinos de los herbívoros. También se puede liberar metano de los yacimientos de gas natural y la descomposición que se produce en los rellenos sanitarios. Otra fuente de metano es el derretimiento de clatratos: trozos congelados de hielo y metano que se encuentran en el fondo del océano. Cuando el agua se calienta, estos trozos de hielo se derriten, liberando metano. A medida que aumenta la temperatura del agua del océano, aumenta la velocidad a la que los clatratos se funden, liberando aún más metano. Esto conduce a un aumento de los niveles de metano en la atmósfera, lo que acelera aún más la tasa de calentamiento global. Este es un ejemplo del bucle de retroalimentación positiva que está llevando a la rápida tasa de aumento de las temperaturas globales.