13.9: Dióxido de Carbono y Cambio Climático
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- Definir el calentamiento global, el cambio climático, el efecto invernadero y los gases de efecto invernadero.
- Discutir estrategias para reducir la intensidad de la influencia humana en el efecto invernadero.
El calentamiento global se refiere al aumento de la temperatura promedio de la atmósfera terrestre debido a las elevadas concentraciones de gases de efecto invernadero, lo que aumenta el efecto invernadero. El cambio climático incluye tanto el calentamiento global impulsado por las emisiones de gases de efecto invernadero inducidas por el hombre como los cambios resultantes a gran escala en los patrones climáticos Aunque ha habido períodos previos de cambio climático, desde mediados del siglo XX los humanos han tenido un impacto sin precedentes en el sistema climático de la Tierra y han provocado cambios a escala global.
El mayor impulsor del calentamiento es la emisión de gases que crean un efecto invernadero, de los cuales más del 90% son dióxido de carbono (CO
2) y metano. La quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) para el consumo de energía es la principal fuente de estas emisiones, con contribuciones adicionales de la agricultura, la deforestación y la manufactura. La causa humana del cambio climático no es disputada por ningún organismo científico de prestigio nacional o internacional. El aumento de la temperatura es acelerado o templado por las retroalimentaciones climáticas, como la pérdida de la capa de nieve y hielo que refleja la luz solar, el aumento del vapor de agua (un gas de efecto invernadero en sí) y los cambios en los sumideros de carbono terrestres
El efecto invernadero es el proceso por el cual la radiación de la atmósfera de un planeta calienta la superficie del planeta a una temperatura por encima de lo que sería sin esta atmósfera (Figura\(\PageIndex{2}\)). Los gases radiativamente activos (es decir, los gases de efecto invernadero) en la atmósfera de un planeta irradian energía en todas las direcciones. Parte de esta radiación se dirige hacia la superficie, calentándola así. La intensidad de la radiación descendente —es decir, la fuerza del efecto invernadero— depende de la cantidad de gases de efecto invernadero que contenga la atmósfera. La temperatura sube hasta que la intensidad de la radiación ascendente desde la superficie, enfriándola así, equilibra el flujo descendente de energía.
El efecto invernadero natural de la Tierra es fundamental para apoyar la vida e inicialmente fue un precursor de la vida que se mueve fuera del océano hacia la tierra. Las actividades humanas, principalmente la quema de combustibles fósiles y la tala clara de bosques, han incrementado el efecto invernadero y provocado el calentamiento global.
El término efecto invernadero es un ligero nombre inapropiado en el sentido de que los invernaderos físicos se calientan a través de un mecanismo diferente. El efecto invernadero como mecanismo atmosférico funciona a través de la pérdida de calor radiativo, mientras que un invernadero tradicional como estructura construida bloquea la pérdida de calor por convección. El resultado, sin embargo, es un aumento de la temperatura en ambos casos.
Figura\(\PageIndex{2}\) El efecto invernadero de la radiación solar en la superficie terrestre causada por la emisión de gases de efecto invernadero. Fuente: Wikipedia
Gases de efecto invernadero y calentamiento global
Un gas de efecto invernadero (a veces abreviado GEI) es un gas que absorbe y emite energía radiante dentro del rango infrarrojo térmico, provocando el efecto invernadero. Es importante darse cuenta de que el vapor de agua (H 2 O) también es un gas de efecto invernadero. Si bien los humanos tienen poco impacto directo en las concentraciones de vapor de agua en la atmósfera, sigue siendo un componente esencial del efecto invernadero natural que se produce en nuestra atmósfera. Las cuatro categorías principales de gases de efecto invernadero que más han sido impactadas por los humanos se discutirán en detalle a continuación. Consulte\(\PageIndex{1}\) el Cuadro para una comparación numérica de estos gases de efecto invernadero.
• Dióxido de carbono, CO 2
• Metano, CH 4
• Óxido nitroso, N 2 O
• Gases fluorados sintéticos, incluidos hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF 6)
El dióxido de carbono (CO 2) es el gas de efecto invernadero responsable de la mayor parte del cambio climático causado por el hombre en nuestra atmósfera. Tiene la mayor concentración en la atmósfera de cualquiera de los gases de efecto invernadero que discutiremos aquí. Recuerde que el CO 2 es un producto directo tanto de la combustión como de la respiración celular, provocando que se produzca en grandes cantidades tanto de forma natural como antropogénica. Cada vez que se quema biomasa o combustibles fósiles, se libera CO 2. Las principales fuentes antropogénicas incluyen: producción de electricidad a partir de centrales eléctricas de carbón y gas natural, transporte e industria (Capítulo 4). Para tener una idea de cómo la concentración de CO 2 ha cambiado con el tiempo, vea este video compilado por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA): http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/history.html. Este video contiene concentraciones atmosféricas de CO 2 medidas directamente, que datan de 1958, así como concentraciones atmosféricas de CO 2 medidas indirectamente a partir de datos de núcleos de hielo, que datan de 800,000 a. C. Para 1990, una cantidad de más de siete mil millones de toneladas de carbono (equivalente a 26 mil millones de toneladas de dióxido de carbono cuando también se considera el peso de los átomos de oxígeno) se emitía a la atmósfera cada año, gran parte de él de naciones industrializadas. Similar a la acción de los gases de efecto invernadero naturalmente existentes, cualquier gas de efecto invernadero adicional conduce a un aumento en la temperatura superficial de la Tierra.
Mientras que el CO 2 es producido por la respiración celular aeróbica, gases como CH 4 y N 2 O suelen ser productos de los metabolismos anaeróbicos. La agricultura es uno de los principales contribuyentes a las emisiones de CH 4. Además de las bacterias anaerobias, el metano también es un componente importante del gas natural, y comúnmente se emite a través de la minería y el uso de gas natural y petróleo, además de la minería del carbón. Finalmente, los rellenos sanitarios contribuyen significativamente a las emisiones de CH 4, ya que los desechos depositados en el relleno sanitario sufren en gran medida descomposición anaeróbica ya que se entierran bajo muchas capas de basura y suelo. Las fuentes naturales de CH 4 incluyen pantanos y humedales, y volcanes.
La gran mayoría de la producción de N 2 O por parte de los humanos proviene del manejo de tierras agrícolas. Si bien algo de N 2 O se emite naturalmente a la atmósfera desde el suelo como parte del ciclo del nitrógeno, los cambios humanos en el manejo de la tierra, en gran parte debido a las prácticas agrícolas, han aumentado considerablemente las emisiones de N 2 O. Algunos N 2 O también se emiten desde el transporte y la industria.
Debido a sus concentraciones relativamente altas en la atmósfera en comparación con los gases sintéticos, CO 2, CH 4 y N 2 O, son responsables de la mayor parte del cambio climático global causado por el hombre durante el siglo pasado. La figura\(\PageIndex{2}\) muestra los incrementos en los tres gases desde 1750. Los datos del núcleo de hielo nos muestran que la concentración atmosférica de CO 2 nunca superó las 300 ppm antes de la revolución industrial. A principios de 2015, la concentración atmosférica actual de CO 2 es de 400 ppm.
Una clase de gases de efecto invernadero que no tiene fuentes naturales son los gases fluorados. Estos incluyen HFC, PFC y SF6, entre otros. Debido a que estos son químicos sintéticos que solo son creados por humanos, estos gases eran esencialmente inexistentes antes de la revolución industrial. Estos gases sintéticos se utilizan para una amplia variedad de aplicaciones, desde refrigerantes hasta fabricación de semiconductores, y propulsores a retardantes de fuego. Suelen tener una larga vida en la atmósfera, como se ve en Table\(\PageIndex{1}\). Algunos de estos químicos, así como los clorofluorocarbonos (CFC) más antiguos, han sido retirados gradualmente por la legislación ambiental internacional bajo el Protocolo de Montreal. Debido a su larga vida útil, muchos de estos CFC ahora prohibidos permanecen en la atmósfera. Los reemplazos químicos más nuevos, como los HFC, proporcionan muchas de las mismas aplicaciones industriales, pero desafortunadamente tienen sus propias consecuencias ambientales.
Así como los gases de efecto invernadero difieren en sus fuentes y su tiempo de residencia en la atmósfera, también difieren en su capacidad para producir el efecto invernadero. Esto se mide por el potencial de calentamiento global, o GWP, de cada gas de efecto invernadero. El GWP de un gas de efecto invernadero se basa en su capacidad para absorber y dispersar energía, así como su vida útil en la atmósfera. Como el CO 2 es el gas de efecto invernadero más prevalente, todos los demás gases de efecto invernadero se miden en relación con él. Como punto de referencia, el CO 2 siempre tiene un GWP de 1. Obsérvese los valores muy altos de GWP de los gases fluorados sintéticos en la Tabla\(\PageIndex{1}\). Esto se debe en gran parte a su muy largo tiempo de residencia en la atmósfera. También tenga en cuenta los valores de GWP más altos para CH 4 y N 2 O en comparación con CO 2.
| Gases de efecto invernadero | Fórmula química o abreviatura | Vida útil en la atmósfera | Potencial de calentamiento global (100 años) |
| Dióxido de carbono | CO 2 | Variable | 1 |
| Metano | CH 4 | 12 años | 28-36 |
| Óxido nitroso | N 2 O | 114 años | 298 |
| Hidrofluorocarburos | Abreviatura: HFC | 1-270 años | 12-14,800 |
| Perfluorocarbonos | Abreviatura: PFC | 2,600-50,000 años | 7,390 |
| Hexafluoruro de azufre | SF6 | 3,200 años | 22,800 |
Otros influencers climáticos
Además de los gases de efecto invernadero, otros cambios provocados por el hombre pueden estar forzando el cambio climático. Los aumentos en el ozono cercano a la superficie de los motores de combustión interna, los aerosoles como el negro de humo, el polvo mineral y los gases de escape inducidos por la aviación están actuando para elevar la temperatura superficial. Esto ocurre principalmente debido a una disminución en el albedo de las superficies de color claro por el negro de humo, hollín, polvo o materia particulada de color más oscuro. Como sabes, es más cómodo llevar una camisa blanca en un caluroso día de verano que una camisa negra. ¿Por qué es esto? Porque el material de color más claro rebota más radiación solar hacia el espacio que el material de color más oscuro, lo que le permite mantenerse más fresco. El material de color más oscuro absorbe más radiación solar, aumentando su temperatura. Así como la camisa blanca tiene un albedo más alto que la camisa negra, los objetos de color claro en la naturaleza (como la nieve) tienen un albedo más alto que los objetos de color oscuro (como hollín o polvo). A medida que los humanos aumentan la cantidad de negro de humo, hollín, polvo y partículas en la atmósfera, disminuimos el albedo de las superficies de colores claros, haciendo que absorban más radiación solar y se vuelvan más cálidas de lo que lo harían sin la influencia humana. Un ejemplo de esto se puede ver en la nieve de la Figura\(\PageIndex{3}\).
Consecuencias del cambio climático
Solo discutiremos algunas de las consecuencias del cambio climático en esta sección, incluidos los cambios en la temperatura, la precipitación, el nivel del océano y la acidez del océano. Hay muchos más cambios que se han visto, y se proyecta que continúen en el futuro. Estos incluyen: cambios en la cantidad y distribución de hielo y nieve, cambios en la estacionalidad, cambio de ecosistema y cambios de hábitat de las poblaciones de plantas y animales, además de otros. Para obtener más información sobre estas consecuencias del cambio climático, visite este sitio: http://www.epa.gov/climatechange/sci...ors/index.html.
Temperatura y precipitación
La temperatura y la precipitación son los dos impactos más directos en el clima de la Tierra debido al cambio climático. A estas alturas, ya deberías entender por qué un aumento en los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera provoca un aumento de la temperatura. Pero, ¿por qué también impacta los patrones de precipitación? Como ya saben, el vapor de agua es un componente importante de la atmósfera terrestre. A medida que el aire en la troposfera se calienta y se enfría, la cantidad de vapor de agua que retiene cambia drásticamente. Aquí en Georgia, tenemos veranos muy calurosos y húmedos. La alta humedad del verano en esta región es posible debido a la mayor capacidad que tiene el aire caliente para retener el vapor de agua. En pocas palabras, el aire más cálido puede contener más agua que el aire más frío. A medida que el aire se enfría, su capacidad para retener el vapor de agua disminuye, y cualquier exceso de agua dejará el aire como agua líquida. Un gran ejemplo de ello es la formación de rocío en superficies durante la noche. Durante el día, la temperatura es más cálida que por la noche, y el aire tiene una capacidad de retención relativamente alta para el vapor de agua. Cuando el sol se pone, el aire se enfría, disminuyendo su capacidad de retener vapor de agua. Esa agua extra debe ir a alguna parte, y lo hace acumulándose en superficies. De igual manera, cuando los frentes de aire cálido y frío chocan, aumentan las posibilidades de lluvia y tormentas eléctricas. Además, un aumento en la temperatura aumenta la evaporación que ocurre en la superficie de la Tierra. Este aumento de la evaporación conduce a mayores concentraciones de vapor de agua en la atmósfera lo que puede conducir a un aumento de la precipitación.
El cambio de temperatura que ya hemos visto en la temperatura atmosférica promedio de la Tierra es relativamente pequeño (aproximadamente 1.2 °C, según la Figura 7.5.1). Sin embargo, como ocurre con muchos de los aspectos del cambio climático, el potencial de mayores cambios aumenta dramáticamente a medida que avanza el tiempo en el futuro. Esto se puede observar en la Figura\(\PageIndex{4}\), que muestra un modelo del incremento de temperatura previsto. Observe que estos cambios ocurren con relativa rapidez y no son uniformes en todo el mundo. ¿Cuáles podrían ser algunas de las razones de esto?
Los cambios en la precipitación ocurren debido a una variedad de factores, incluyendo cambios en el contenido de vapor de agua atmosférico debido al cambio de temperatura, como se discutió anteriormente. También está en juego la mayor tasa de evaporación del agua en la superficie de la Tierra a temperaturas más cálidas. Más evaporación conduce a más precipitación. Finalmente, los cambios en los patrones de viento impactan en la distribución de eventos de precipitación. Como se puede ver en la Figura\(\PageIndex{5}\), hay algunas zonas del globo que se espera que tengan un incremento en la precipitación, mientras que otras se espera que tengan una disminución dramática. Algunos de los principales centros de población proyectados para tener un incremento de las precipitaciones de moderado a severo incluyen (estimaciones de población del área metropolitana dadas entre paréntesis): Nueva York, Estados Unidos (20.1 millones); Bogotá, Colombia (12.1 m.); y Manila, Filipinas (11.9 m.). ¿Qué tipo de desafíos podrían enfrentar estas ciudades en el futuro al enfrentar este cambio en su clima?
En contraste, se proyecta que muchas más áreas metropolitanas importantes tengan una disminución moderada a severa de las precipitaciones (sequías) a fines del siglo XXI. Estos incluyen Delhi, India (21.8 m.); Lagos, Nigeria (21 m.); São Paulo, Brasil (20.9 m.); Kolkata, India (14.6 m.); Estambul, Turquía (14.4 m.); Los Ángeles, Estados Unidos (13.3 m.); Río de Janeiro, Brasil (12 m.); París, Francia (12 m.); y Lahore, Pakistán (11.3 m.).). El mayor desafío que probablemente enfrentarán estas áreas es la disminución del suministro de agua para el consumo y la agricultura. Consulte el Capítulo 8 para obtener más detalles sobre los desafíos que enfrentan las sociedades para abastecer de agua limpia y confiable a sus poblaciones y granjas.
Todas las áreas del mundo pueden sentir desafíos adicionales con respecto a los cambios en la estacionalidad o el momento de la precipitación, así como la forma en que cae la precipitación (por ejemplo, neblina o aguacero; lluvia, hielo o nieve). Todos estos factores afectan la disponibilidad de agua del suelo para las plantas, el flujo de ríos y arroyos, y la accesibilidad general del agua en todo el mundo. Además, los científicos predicen un aumento en el número y la gravedad de las tormentas a medida que avanza el cambio climático. Para una discusión completa de los impactos potenciales de esto, consulte el artículo asignado.
Aumento del nivel del mar Si bien sabemos que el agua circula continuamente alrededor del mundo, y que la cantidad total de agua en la Tierra no cambiará debido al cambio climático global, la distribución de esta agua está cambiando. En particular, los océanos están aumentando en volumen mientras que las reservas de hielo terrestre (como los glaciares) están disminuyendo. Esto contribuye a un incremento en el nivel del mar a nivel mundial (Figura\(\PageIndex{6}\)).
A partir de los datos de la Figura\(\PageIndex{6}\), vemos que el nivel del mar ha aumentado en un promedio de 0.06 pulgadas (0.15 cm) anuales durante el periodo de tiempo mostrado anteriormente. La mayor parte de este aumento, sin embargo, se ha dado en las últimas décadas. La tasa de incremento ha subido entre 0.11 y 0.14 pulgadas (0.28 a 0.36 cm) anuales desde 1993. Hay dos fuerzas que hacen que el nivel del mar suba, ambas causadas por el cambio climático. Primero, el aumento de la temperatura global ha provocado un aumento del derretimiento del hielo en muchas regiones del globo. El derretimiento del hielo terrestre (como el glaciar que se muestra en la Figura\(\PageIndex{7}\)) contribuye al aumento del nivel del mar porque el agua que solía almacenarse en el hielo sentado encima de la tierra se convierte en agua corriente que llega al océano a través de la escorrentía. También observamos el derretimiento del hielo marino (ver http://www.epa.gov/climatechange/sci ence/indicators/index.html para datos y cifras). El hielo marino, como el hielo que cubre las regiones árticas del hemisferio norte, no tiene tierra debajo de él. Cuando se derrite, el agua permanece en los mismos lugares, y el nivel general del mar no cambia.
El segundo factor que influye en el aumento del nivel del mar es un fenómeno llamado expansión térmica. Debido a las propiedades físicas del agua, a medida que el agua se calienta, su densidad disminuye. Una sustancia menos densa tendrá menos moléculas en un área determinada que una sustancia más densa (véase el capítulo 1 material suplementario). Esto significa que a medida que la temperatura general de los océanos aumente debido al cambio climático global, la misma cantidad de moléculas de agua ocupará ahora un volumen ligeramente mayor. Esto puede no parecer significativo, pero considerando los 1.3 mil millones de billones de litros (264 mil millones de galones) de agua en el océano, incluso un pequeño cambio en la densidad puede tener grandes efectos sobre el nivel del mar en su conjunto.
Los científicos ya han documentado el aumento del nivel del mar en algunas zonas del mundo, incluida una familiar para la mayoría de nosotros: el sureste de Estados Unidos. La figura\(\PageIndex{8}\) muestra la superficie terrestre medida perdida debido al aumento del nivel del mar desde 1996. Tenga en cuenta que el sureste (definido aquí como la costa atlántica de Carolina del Norte al sur de Florida) es particularmente susceptible a la pérdida de superficie terrestre debido a la naturaleza suavemente inclinada de nuestra costa. Moviéndose hacia el norte hacia los Estados del Atlántico Medio (definidos aquí como Virginia al norte hasta Long Island, Nueva York), los hábitats costeros tienden a tener una geografía más pronunciada, lo que protege contra algunas pérdidas.
Si bien los efectos ecológicos del aumento del nivel del mar permanecen en Estados Unidos, no proyectamos ninguna pérdida catastrófica de vidas, propiedades o medios de vida durante algún tiempo. Esto se debe, en parte, a las grandes inversiones que hemos realizado en infraestructura para proteger nuestras ciudades y tierras de cultivo. Este no es el caso en muchas zonas del mundo. Para una discusión sobre los impactos del aumento del nivel del mar en las naciones menos industrializadas de Bangladesh, Maldivas, Kiribati y Fiji, revise la lectura requerida del artículo.
Acidificación oceánica
El CO 2 disuelto es esencial para muchos organismos, incluidos los animales de construcción de conchas y otros organismos que forman una capa dura en su exterior (por ejemplo, mariscos, corales, algas haptofitas). Este recubrimiento duro está construido a partir de aragonita, una forma mineral de la molécula carbonato de calcio, CaCo 3. Estos organismos se basan en la formación de iones carbonato (ver Capítulo 1 material suplementario para información sobre los iones), CO 3 2-, a partir de CO 2 disuelto, a través de una reacción natural, química que se produce. Esto se lleva a cabo a través de una ecuación de reacción en cadena, donde se forma bicarbonato (HCO 3 -) como intermedio, y se generan iones hidrógeno (H +) (ecuaciones\(\PageIndex{1}\) y\(\PageIndex{2}\)).
\[CO_{2} + H_{2}O \leftrightarrow H^{+} + HCO_{3}^{-} \nonumber \]
\[HCO_{3}^{-} \leftrightarrow H^{+} + CO_{3}^{2-} \nonumber \]
Para tener una mejor visualización de este proceso, siga junto con el gráfico interactivo en: http://www.whoi.edu/home/oceanus_ima...ification.html.
Como puede ver, ambas ecuaciones\(\PageIndex{1}\) y\(\PageIndex{2}\) cada una producen un H +. Esto es significativo para la química del agua porque un aumento en la concentración de H+ significa una disminución en el pH del agua. Se puede ver en la Figura\(\PageIndex{9}\) que un pH más bajo significa que el líquido es más ácido. Como se muestra en el gráfico interactivo, un aumento del CO 2 en la atmósfera provoca que se disuelva CO 2 adicional en el océano. Esto significa que más CO 2 en la atmósfera conduce a ambientes oceánicos más ácidos.
Desafortunadamente para los animales de construcción de conchas, la acumulación de H + en el ambiente oceánico más ácido bloquea la absorción de calcio y CO 3 2-, y dificulta la formación de aragonita. Ya se está documentando un déficit de aragonita en muchos de los océanos del mundo, como se muestra en la Figura\(\PageIndex{10}\).
La creciente acidez de los océanos del mundo está dando como resultado cambios de hábitat en todo el mundo. Esto solo se espera que empeore a medida que los niveles atmosféricos de CO 2 continúen aumentando. Muchos organismos, incluyendo los corales que son la especie fundacional de los hermosos arrecifes de coral, son muy sensibles a los cambios en el pH del océano. Los científicos han documentado casos de destrucción de ecosistemas a través del blanqueamiento de los corales, causados por los efectos del cambio climático, incluyendo la acidificación de los océanos y Para obtener más información, visite el sitio web del Programa de Conservación de Arrecifes de Coral de la NOAA: coralreef.noaa.gov/threats/climate/.
Estrategias Climáticas
Si bien la situación que rodea al cambio climático global necesita seriamente nuestra atención, es importante darse cuenta de que muchos científicos, líderes y ciudadanos preocupados están haciendo que las soluciones al cambio climático sean parte del trabajo de su vida. Las dos soluciones a los problemas causados por el cambio climático son la mitigación y la adaptación, y probablemente necesitaremos una combinación de ambas para prosperar en el futuro.
Estrategias de adaptación
Sabemos que el cambio climático ya está ocurriendo, como podemos ver y sentir los efectos del mismo. Por ello, es fundamental adaptarnos también a nuestro entorno cambiante. Esto significa que debemos cambiar nuestros comportamientos en respuesta al entorno cambiante que nos rodea. Algunas estrategias de adaptación se discuten en la lectura requerida del artículo.
Las estrategias de adaptación variarán mucho según la región, dependiendo de los mayores impactos específicos en esa área. Por ejemplo, en la ciudad de Delhi, India, se proyecta una disminución dramática de las precipitaciones a lo largo del próximo siglo (Figura 7.6.2). Esta ciudad probablemente necesitará implementar políticas y prácticas relacionadas con la conservación del agua, por ejemplo: recolección de agua de lluvia, reutilización del agua y aumento de la eficiencia del riego. Las ciudades con limitaciones de lluvia cercanas a los océanos, como Los Ángeles, California, pueden optar por usar la desalinización para proporcionar agua potable a sus ciudadanos. La desalinización implica sacar la sal del agua de mar para hacerla potable (Capítulo 14).
Las ciudades con elevaciones bajas cercanas a los océanos pueden necesitar implementar estrategias de adaptación al aumento del nivel del mar, desde los malecones y diques hasta la reubicación de los ciudadanos. Una estrategia de adaptaciones que gana uso es la creación o conservación de humedales, que brindan protección natural contra marejadas de tormenta e inundaciones.
Estrategias de mitigación
En general, una estrategia para mitigar el cambio climático es aquella que reduce la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera o evita emisiones adicionales. Las estrategias de mitigación intentan “arreglar” los problemas causados por el cambio climático. Las regulaciones gubernamentales con respecto a la eficiencia de combustible de los vehículos son un ejemplo de una estrategia de mitigación institucionalizada ya implementada en Estados Unidos y en muchos otros países del mundo. A diferencia de otros países, en Estados Unidos no hay impuestos ni cargos al carbono por quemar combustibles fósiles. Esta es otra estrategia gubernamental de mitigación que ha demostrado ser efectiva en muchos países, entre ellos India, Japón, Francia, Costa Rica, Canadá y Reino Unido.
Además de las medidas e incentivos gubernamentales, también se puede aprovechar la tecnología para mitigar el cambio climático. Una estrategia para ello es el uso de la captura y secuestro de carbono (CCS). A través de CCS, 80-90% del CO 2 que habría sido emitido a la atmósfera desde fuentes como una central eléctrica de carbón es capturado y luego almacenado profundamente debajo de la superficie de la Tierra. El CO 2 a menudo es inyectado y secuestrado cientos de millas bajo tierra en formaciones rocosas porosas selladas debajo de una capa impermeable, donde se almacena permanentemente (Figura\(\PageIndex{11}\)).
Los científicos también están investigando el uso de suelos y vegetación para el potencial de almacenamiento de carbono. Se ha demostrado que el manejo adecuado de los ecosistemas del suelo y los bosques crea sumideros de carbono adicionales para el carbono atmosférico, reduciendo la carga general de CO 2 atmosférico. Aumentar el carbono del suelo beneficia aún más a las comunidades al proporcionar suelos de mejor calidad para la agricultura y el cultivo.
Las tecnologías relacionadas con las fuentes alternativas de energía (Capítulo 15) mitigan el cambio climático al proporcionar a las personas energía no derivada de la combustión de combustibles fósiles. Por último, actividades simples como la conservación de energía, la elección de caminar o andar en bicicleta en lugar de conducir, y la eliminación adecuada de los desechos son actividades que, cuando son realizadas por un gran número de personas, mitigan activamente el cambio climático al prevenir las emisiones de carbono.
Tómese un momento para identificar formas en las que usted personalmente puede involucrarse en la mitigación o adaptación al cambio climático. ¿Qué cambios puedes hacer en tu propia vida para evitar el exceso de emisiones de carbono? Similar a tu huella ecológica, que deberías haber calculado ya en laboratorio, también puedes calcular tu huella de carbono. Utilice la calculadora de huella de carbono de la EPA para hacerlo e investigue la sección Reduzca sus emisiones para encontrar formas de disminuir su huella de carbono.
La figura\(\PageIndex{12}\) enumera diversas tecnologías y enfoques que las empresas y los particulares pueden adaptar para reducir los gases de efecto invernadero. Las tecnologías relacionadas con fuentes alternativas de energía mitigan el cambio climático al proporcionar a las personas energía no derivada de la combustión de combustibles fósiles. Por último, actividades simples como la conservación de energía, la elección de caminar o andar en bicicleta en lugar de conducir, y la eliminación adecuada de los desechos son actividades que, cuando son realizadas por un gran número de personas, mitigan activamente el cambio climático al prevenir las emisiones de carbono.
Las soluciones para la contaminación del aire del transporte, reducciones de emisiones, pueden conducir a un aire más limpio y una mejor salud.
- Los convertidores catalíticos junto con gasolina sin plomo y bajos niveles de azufre reducen significativamente las emisiones de hidrocarburos y óxido de nitrógeno.
- Los estándares de combustible reducen la exposición a contaminantes como el plomo y el benceno. Los combustibles renovables reducen las emisiones de CO 2.
- Tecnologías de motores como controles de computadora, sincronización variable de válvulas, motores de múltiples válvulas, carga turbo e inyección directa de gasolina mejoran el ahorro de combustible y reducen las emisiones de CO 2.
- Las tecnologías de transmisión como 7+ velocidades, transmisiones de doble embrague (DCT) y transmisiones continuamente variables (CVT) mejoran el ahorro de combustible y reducen las emisiones de CO 2.
- Los filtros diésel reducen las partículas de los motores diésel en carretera y todoterreno. Las tecnologías alternativas de vehículos como los vehículos eléctricos enchufables y las pilas de combustible equivalen a cero emisiones de
- Una mejor planificación de transporte para pasajeros y carga reduce las emisiones y el uso de combustible.
Resumen
- Los gases que atrapan el calor en la atmósfera se denominan gases de efecto invernadero.
- El efecto invernadero es el proceso por el cual la radiación de la atmósfera de un planeta calienta la superficie del planeta a una temperatura por encima de lo que sería sin esta atmósfera.
- El calentamiento global se refiere al aumento de la temperatura promedio de la atmósfera terrestre debido a las elevadas concentraciones de gases de efecto invernadero, lo que aumenta el efecto invernadero.
- El cambio climático incluye tanto el calentamiento global impulsado por las emisiones de gases de efecto invernadero inducidas por el hombre como los cambios resultantes a gran escala en los patrones climáticos.
- Los gases de efecto invernadero difieren en su capacidad para producir el efecto invernadero medido por el potencial de calentamiento global, o GWP. Una molécula de CH 4 es aproximadamente 28 veces más efectiva que una de CO 2 para absorber la radiación infrarroja, mientras que N 2 O es 298 veces más efectiva. Los gases fluorados sintéticos son evn mucho más altos (en miles). Esto se debe en gran parte a su muy largo tiempo de residencia en la atmósfera.
- Se proporcionaron diferentes tecnologías y enfoques recomendados por la EPA de Estados Unidos para reducir las emisiones humanas en invernadero.
Colaboradores y Atribuciones
- Libretext: Introduction to Environmental Science (Zendher et al.)
- US EPA
- Wikipedia