15.5: Causas antropogénicas del cambio climático

Como se muestra en el apartado anterior, los cambios prehistóricos en el clima han sido muy lentos. Los cambios climáticos suelen ocurrir lentamente a lo largo de muchos millones de años. Los cambios climáticos observados hoy en día son rápidos y en gran parte causados por el hombre. La evidencia muestra que el clima está cambiando, pero ¿qué está causando ese cambio? Los científicos sospechan desde finales del siglo XIX que los cambios producidos por humanos (antropogénicos) en los gases atmosféricos de efecto invernadero probablemente causarían el cambio climático, ya que los cambios en estos gases han sido el caso cada vez en el pasado geológico. A mediados del siglo XX comenzaron las mediciones sistemáticas que confirmaron que el dióxido de carbono producido por el hombre se estaba acumulando en la atmósfera y otros sistemas terrestres, como los bosques y los océanos. A finales de la década de 1900 y principios de la década de 2000, la Teoría del Cambio Climático Antropogénico se solidificó como evidencia de miles de estudios terrestres y mediciones satelitales continuas de tierra y océano montadas en número revelando el aumento de temperatura esperado. Las teorías evolucionan y se transforman a medida que se dispone de nuevos datos y nuevas técnicas, pero representan el estado de pensamiento para ese campo. La Teoría del Cambio Climático Antropogénico es que los humanos están causando la mayoría de los cambios climáticos actuales al quemar combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. En esta sección se resume la comprensión científica del cambio climático antropogénico.

Consenso Científico

La abrumadora mayoría de los estudios climáticos indican que la actividad humana está provocando cambios rápidos en el clima, lo que provocará graves daños ambientales. Existe un fuerte consenso científico sobre el tema. Estudios publicados en revistas científicas revisadas por pares muestran que 97 por ciento de los científicos climáticos coinciden en que el calentamiento climático proviene de actividades humanas [52]. No existe una explicación alternativa para el vínculo observado entre las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por el hombre y el cambiante clima moderno. La mayoría de las principales organizaciones científicas avalan esta posición, incluida la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, que fue establecida en 1863 por una ley del Congreso bajo el presidente Lincoln. El Congreso encargó a la Academia Nacional de Ciencias “brindar asesoría independiente y objetiva a la nación en asuntos relacionados con la ciencia y la tecnología” [53]. Por lo tanto, la Academia Nacional de Ciencias es la principal autoridad a la hora de asesorar políticas relacionadas con temas científicos.

Una forma en que sabemos que el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero provienen de las actividades humanas es con huellas dactilares isotópicas. Por ejemplo, los combustibles fósiles tienen una relación estable de carbono-13 a carbono-12 (¹³ C/ ¹² C) que es diferente de la relación estable de carbono actual en la atmósfera. Los estudios han estado utilizando firmas de carbono isotópicas para identificar carbono antropogénico en la atmósfera desde la década de 1980. Los registros isotópicos de la capa de hielo antártico muestran una firma isotópica estable de ~1000 dC a ~1800 dC y una firma isotópica constante que cambia gradualmente desde 1800 seguido de un cambio rápido después de 1950. Estos cambios muestran que la atmósfera tiene una firma isotópica de carbono cada vez más similar a la de los combustibles fósiles [42; 54].

Fuentes antropogénicas de gases de efecto invernadero

Las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero han aumentado desde tiempos preindustriales debido al crecimiento económico global y al crecimiento de la población. Las concentraciones atmosféricas del principal gas de efecto invernadero, el dióxido de carbono, se encuentran en niveles sin precedentes que no se han observado en al menos los últimos 800 mil años [6]. El nivel preindustrial de dióxido de carbono fue de aproximadamente 278 partes por millón (ppm). A partir de 2016, el dióxido de carbono estaba, por primera vez, por encima de 400 ppm durante todo el año. Las mediciones de carbono atmosférico en el Observatorio de Dióxido de Carbono Mauna Loa muestran un incremento continuo desde 1957 cuando se estableció el observatorio de 315 ppm a más de 410 ppm en 2017. La lectura diaria de hoy se puede ver en Daily CO ₂. Basado en el registro de núcleos de hielo de los últimos 800,000 años, el dióxido de carbono varió de aproximadamente 185 ppm durante las edades de hielo a 300 ppm durante tiempos cálidos [52]. Vea la animación NOAA precisa de datos a continuación de las tendencias de dióxido de carbono en los últimos 800,000 años.

Figura\(\PageIndex{1}\): Emisiones antropogénicas totales de gases de efecto invernadero (GEI) de sectores económicos en 2010. El círculo muestra las acciones de las emisiones directas de GEI (en% del total de emisiones antropogénicas de GEI) de cinco sectores económicos en 2010. La extracción muestra cómo las acciones de las emisiones indirectas de CO2 (en% de las emisiones antropogénicas totales de GEI) de la producción de electricidad y calor se atribuyen a sectores de uso final de energía. AFOLU es agricultura, silvicultura y otros usos del suelo (Fuente: Pachauri et al. 2014).

¿Cuál es la fuente de estas emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero? La combustión de combustibles fósiles y los procesos industriales aportaron 78% de todas las emisiones desde 1970. Los sectores de la economía responsables de la mayor parte de esto incluyen la producción de electricidad y calor (25%); agricultura, silvicultura y uso del suelo (24%); industria (21%); transporte incluyendo automóviles (14%); otra producción de energía (9.6%); y edificios (6.4%) [6]. Más de la mitad de las emisiones de gases de efecto invernadero han ocurrido en los últimos 40 años (Figura 1.5 p.45 de [6] y 40% de estas emisiones se han mantenido en la atmósfera. Desafortunadamente, a pesar del consenso científico, los esfuerzos para mitigar el cambio climático requieren de acciones políticas. A pesar de la creciente preocupación por el cambio climático, los esfuerzos de mitigación, la legislación y los acuerdos internacionales han reducido las emisiones en algunos lugares, sin embargo, el continuo crecimiento económico del mundo menos desarrollado ha incrementado las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. De hecho, el tiempo entre 2000 y 2010 vio los mayores incrementos desde 1970 [6].

Figura\(\PageIndex{1}\): Emisiones antropogénicas anuales globales de dióxido de carbono (CO ₂) en gigatoneladas de equivalente de CO ₂ al año (GtCO ₂ /año) de la combustión de combustibles fósiles, la producción y quema de cemento, y la silvicultura y otros usos del suelo, 1850—2011. Las emisiones acumuladas y sus incertidumbres se muestran como barras y bigotes.

Referencias

6. Pachauri, R. K. et al. Cambio Climático 2014: Informe de Síntesis. Contribución de los Grupos de Trabajo I, II y III al Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático. (IPCC, 2014).

42. Weissert, H. Descifrando la huella del metano. Naturaleza 406, 356—357 (2000).

52. Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. ESRL División de Monitoreo Mundial - Red Mundial de Referencia de Gases de Efecto Invernadero. (2005 Disponible en: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/history.html. (Accedido: 14 de septiembre de 2016)

53. Academia Nacional de Ciencias. Declaración de Misión. (2016). Disponible en: http://www.nasonline.org/about-nas/mission/. (Accedido: 3 de agosto de 2016)

54. Francey, R. J., Allison, C. E., Etheridge, D. M., Trudinger, C. M. y otros. Un registro de alta precisión de 1000 años de δ13C en CO2 atmosférico. Tellus B Chem. Phys. Meteorol. (1999).