03 Dic ¿Qué Gas de Efecto Invernadero es el mayor causante del Cambio Climático?

 

1. ¿Qué es el efecto invernadero?

 

Este efecto se llama de esta forma porque es similar a lo que sucede en un invernadero.

La radiación térmica o calorífica o radiación infrarroja (radiación emitida por un cuerpo debido a su temperatura superior a −273,15°C o “calor desprendido por un cuerpo”) emitida por la superficie terrestre, viene absorbida por los GEI (Gases de Efecto Invernadero) que se encuentran en la atmósfera. Esto provoca que los GEI se calienten y transmitan su calor a las moléculas de oxígeno y nitrógeno de su alrededor. Lo que produce un aumento de la temperatura de la atmósfera  inferior terrestre (por debajo de la capa de ozono).

Y te preguntarás, ¿de dónde proviene esta radiación térmica?

Pues en parte proviene de la radiación solar que la superficie terrestre absorbe. La mayor parte de la energía o calor que recibe el planeta, proviene del Sol.

El Sol emite energía en forma de radiación solar, que es un conjunto de radiaciones electromagnéticas.

Estas radiaciones se distinguen por sus diferentes capacidades de alcance (longitud de onda). No todas llegan a la superficie terrestre, alguna se quedan en la atmósfera de la Tierra.

Las radiaciones solares que llegan a la superficie terrestre calentándola, son la luz visible, casi en su totalidad, parte de la radiación infrarroja (IR) y parte de los rayos ultravioleta (UV).

 

 

2. ¿Qué son los GEI (Gases de Efecto Invernadero)?

 

Los GEI (Gases de Efecto Invernadero) son unos gases que se encuentran en la atmósfera de la Tierra, y reciben ese nombre porque son los que permiten que tenga lugar el fenómeno natural llamado Efecto Invernadero.

En concreto, los Gases de Efecto Invernadero son gases atmosféricos que absorben radiaciones infrarrojas y emiten calor:

1° Absorben las radiaciones infrarrojas que han sido emitidas por la superficie terrestre y por la radiación solar. 2° Tras haber absorbido la radiación infrarroja, se calientan y transmiten este calor a la moléculas de oxígeno y nitrógeno cercanas a ellos. Por lo tanto este calor se queda en el interior de la atmósfera terrestre.

 

3. ¿Cuáles son los GEI y cuál es su origen?

 

Los principales GEI son:

 

Vapor de agua

Es el gas que se produce tras la evaporación o ebullición del agua líquida, o por la sublimación del hielo: cuando el agua sólida pasa directamente a estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.

 

Dióxido de carbono

Este gas es producto tanto de emisiones naturales como de emisiones antropogénicas (derivadas de la acción humana):

Por un lado, el dióxido de carbono existe de forma natural en la atmósfera como fruto de emisiones de fuentes naturales: volcanes, aguas termales, géiseres, la respiración de los organismo aeróbicos (bacterias, plantas, animales, humanos, etc.). También se produce CO₂ durante los procesos de descomposición de materias orgánicas y durante la fermentación de ciertos alimentos. Este gas también está presente en yacimientos de petróleo y gas natural.

Por otro lado, el aumento del CO₂ en la atmósfera es fruto de la actividad humana:

• la combustión de fósiles combustibles: carbón, petróleo y gas natural,
• la quema de leña y plantas,
• la ganadería (incluyendo la agricultura destinada al forraje/alimento de los animales de crianza)
• y la deforestación. Los árboles se encargan de transformar en oxígeno toda la cantidad de CO₂ presente en la atmósfera que pueden. Por lo que cuantos menos árboles haya en el Planeta Tierra, menos CO₂ será transformado en oxígeno, y por lo tanto, más dióxido de carbono habrá en la atmósfera.

 

Metano

El metano se produce como resultado de la putrefacción o descomposición anaeróbica de materia orgánica y puede introducirse en la atmósfera a través de procesos naturales o mediante actividades humanas.

Los procesos naturales que emiten metano son:

• la descomposición de materia orgánica (plantas muertas, restos de animales, etc.),
• los gases y heces de los animales,
• las filtraciones de gas de los depósitos del subsuelo, como podría se una erupción volcánica,
• y los incendios fortuitos.

 

Mientras que las actividades humanas que provocan la emisión de metano a la atmósfera son:

• Las actividades agrícolas y ganaderas:

 

• • el fertilizante que se usa para la agricultura,
  • la fermentación entérica que se produce como consecuencia del proceso digestivo de los herbívoros (como las vacas) y que se libera por alguno de los extremos de su tracto digestivo, a través de la exhalación (boca) o expulsión (ano), en forma de CH_4,
  • la descomposición de las heces generadas por el ganado,
  • y las quemas de rastrojos y de residuos agrícolas.

 

• Los humedales: cultivos de arroz y el tratamiento anaerobio de aguas residuales domésticas e industriales.
• La quema de biomasa.
• La explotación de carbón mineral.
• La producción y distribución de gas natural y petróleo.

 

Ozono

El ozono troposférico se encuentra repartido a partir de unos 10-40 km sobre el nivel del mar, hasta llegar a la ozonosfera (la capa de ozono).

No confundir con el ozono estratosférico que es el que constituye la Capa de Ozono que nos protege de las radiaciones solares.

El ozono tiene la función de depurar el aire, pero sobre todo, de filtrar los rayos ultravioletas provenientes del Sol, dañinos para el ser humano. Sin la función de filtración de este gas, la vida en el Planeta Tierra sería imposible. Por ello es importante preservar la capa de ozono.

El ozono troposférico se origina mayormente a raíz de las reacciones químicas que se producen cuando agentes contaminantes (derivados de emisiones de las plantas y otros seres vivos) reaccionan bajo la acción de la luz (reacciones fotoquímicas).

Estos agentes contaminantes pueden tener:

• origen natural: derivados de emisiones de las plantas y otros seres vivos, por lo que la reacción de la luz con ellos produce unos niveles de ozono óptimos;
• o pueden ser de origen artificial: derivados de la actividad humana, por lo que un exceso de la reacción de la luz con estos agentes producen unos niveles de ozono elevados, considerados contaminantes para la atmósfera y dañinos para los seres vivos. Estos agentes contamiantes derivados de la actividad humana son los óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre que provienen del tráfico, las instalaciones de combustión o la industria química.

 

Mientras que el ozono estratosférico se forma principalmente a partir de la radiación solar, cuando los rayos ultravioletas entran en contacto con el oxígeno de la atmósfera.

 

Óxido nitroso

El óxido nitroso proviene tanto de fuentes de carácter natural como antropogénico (de acción humana).

Entre sus fuentes naturales se encuentran los rayos, la erupción volcánica, la descomposición bacteriana de nitratos orgánicos.

Mientras que sus fuentes antropogénicas incluyen la agricultura, la biomasa y la quema de combustibles fósiles.

La agricultura intensiva es la mayor causante de la generación, y dispersión en la atmósfera, de óxido nitroso.

 

 

 

4. ¿Por qué los Gases de Efecto Invernadero son un factor del Cambio Climático?

 

En resumidas cuentas, los Gases de Efecto Invernadero atrapan el calor del planeta Tierra. Al no permitir que el planeta disperse parte de su calor acumulado durante el día, se mantiene una temperatura media que permite la vida, tal y como la conocemos.

Con lo cual, el efecto invernadero es necesario para mantener un equilibro de la temperatura planetaria. Sin este efecto la temperatura media de la Tierra sería de unos -18°C. Actualmente la temperatura media del planeta es de unos 15°C.

Lo que desajusta la regulación térmica del planeta es un efecto invernadero intensificado, provocado por un exceso de Gases de Efecto Invernadero. Causa de las actividades humanas: ganadería, deforestación y quema de combustibles fósiles.

Básicamente, el exceso de GEI en el planeta ha intensificado el fenómeno natural que es el efecto invernadero, causando que se retenga más calor del que se debería, provocando que la temperatura media del planeta se eleve con el paso de los años: lo que conocemos como calentamiento global.

 

 

5. ¿Qué Gas de Efecto Invernadero contribuye más al Cambio Climático?

 

Vapor de agua

Este gas es el responsable de la humedad de la atmósfera.

Cuanta más concentración de este gas hay en la atmósfera, mayor cantidad de radiación infrarroja viene absorbida, por lo tanto, mayor cantidad de calor acumula la atmósfera.

Es así como este gas contribuye al efecto invernadero.

Por eso, a veces, hay días invernales húmedos y soleados que son más cálidos que los días secos y soleados de invierno.

Es el GEI más abundante en la Tierra, por lo que sería el gas que más contribuye al efecto invernadero. Viene generado como consecuencia natural del Ciclo del Agua. Pero es obvio que cuanto más aumente la temperatura de la Tierra, más agua líquida y hielo se transformarán en vapor de agua. Que a su vez captará más rayos infrarrojos que provocaran el aumento de la temperatura global y por lo tanto se generará mas vapor de agua, y así en bucle. Por lo que generalmente, en cantitades considerables, el vapor de agua no está generado por la actividad humana. Pero si podría estar generado de forma indirecta por la actividad humana si con nuestras acciones contribuimos a que se eleve la temperatura del planeta.

 

Dióxido de carbono

Este gas absorbe la radiación térmica o radiación infrarroja no dejándola liberarse fuera del planeta Tierra, por ende, manteniendo dentro su calor.

Además, la abundancia de dióxido de carbono en la atmósfera altera la cantidad de vapor de agua que se acumula en esta, de forma directamente proporcional, o sea, a mayor cantidad de CO₂ en la atmósfera, mayor cantidad de vapor de agua habrá.

Es el segundo GEI más abundante en la Tierra, y por lo tanto es el 2° GEI que más intensifica el Efecto Invernadero. La mayoría de dióxido de carbono presente en la atmósfera ha sido generado por la actividad humana.

 

 

 

Metano

Debido a elevada cantidad de cría de animales en la actualidad, fruto de un consumo siempre más elevado de carne y derivados de animales, las emisiones de metano relativas a todo lo que la ganadería conlleva están creciendo considerablemente a nivel global.

El metano constituye el 3° GEI que más intensifica el Efecto Invernadero. El metano es un GEI relativamente potente porque tiene mayor capacidad de calentar la Tierra que el dióxido de carbono. En un intervalo de tiempo de 100 años, 1kg de CH4 calienta la Tierra 25 veces más que 1kg de CO2. Pero a pesar de esto, por el momento, el CO2 es más relevante que el metano a la hora de intensificar el Efecto Invernadero debido a que hay una mayor concentración de este en la atmósfera.

 

Ozono

Es el ozono troposférico (por debajo de la Capa de Ozono), y no el ozono estratosférico (el de la Capa de Ozono), el que constituye un GEI porque absorbe la radiación infrarroja (IR) y emite calor.

Por un lado, el hecho de que el resto gases de efecto invernadero atrapen el calor (las radiaciones infrarrojas) en las capas más internas de la atmósfera, no liberando este calor hacia el exterior, provoca que las capas más externas de la atmósfera, donde se encuentra la capa de ozono, se enfríen. Por lo que la capa de ozono se debilitaría, ya que resulta que el ozono se agota en temperaturas bajas.

Como consecuencia de una capa de ozono más fina o un agujero más grande en ella, llegarían más rayos ultravioletas a la superficie Terrestre. Pero esto no es un factor del efecto invernadero, si no otro problema que se traduce en daños para la salud para los humanos.

Por otro lado, según el in vestigador científico Ramiro Checa-Garcia, en su artículo El creciente papel del ozono en el cambio climático, el ozono troposférico, a parte de ser un importante contaminante en la atmósfera, es uno de los gases de efecto invernadero que más contrubuyen al calentamiento golbal.

«En los últimos años, los avances en las mediciones y en los modelos del clima que describen los procesos químicos de la atmósfera han permitido cuantificar con mayor detalle el papel de este compuesto en el cambio climático.»

A todo esto, podemos sacar en claro que un incremento de ozono troposférico contribuiría a un aumento de la temperatura global, mientras que una reducción del ozono atmosférico provocaría una disminución de la temperatura. Por lo que el Ozono troposférico constituye el 4° GEI que más intensifica el Efecto Invernadero.

 

 

 

Óxido nitroso

Como pasa con el resto de GEI, el N₂O es uno de ellos por su capacidad para absorber las radiaciones infrarrojas y a raíz de esto, emitir calor a la atmósfera.

Es considerado como unos de los gases con mayor impacto en el Efecto Invernadero por su presencia cada vez más elevada debido a su procedencia por parte de la ganadería intensiva.

Los excrementos del ganado depositados en zonas de pastoreo son responsables de una quinta parte de las emisiones antropogénicas de óxido nitroso (N₂O) a nivel mundial.

Según la revista ScienceDirect, los depósitos de fertilizantes pueden interactuar con la orina del ganado y aumentar las emisiones de N₂O.

El siguiente estudio, Agriculture, Ecosystems & Environment, 1 Marzo 2020, recogido en la revista ScienceDirect, dice lo siguiente:

“Una de las fuentes clave de nitrógeno (N) es la orina depositada por los animales en pastoreo, lo que contribuye a grandes cargas de N en áreas pequeñas. El objetivo principal de este estudio de parcela fue establecer si la aplicación de fertilizante N y el depósito de orina de las vacas lecheras interactúan sinérgicamente y, por lo tanto, aumentan las emisiones de N₂O, y cómo dicha interacción se ve influenciada por el momento de la aplicación. La aplicación combinada de fertilizante (nitrato de calcio y amonio) y orina aumentó significativamente las emisiones acumuladas de N₂O, así como el factor de emisión de N₂O (EF) de 0.35 a 0.74% en primavera y de 0.26 a 0.52% en verano.”

Destaca el hecho de que la contribución a las emisiones globales de N₂O y CH4 por parte de la quema de combustibles, es mínima en comparación con las emisiones de metano y óxido nitroso provenientes de la ganadería intensiva.

El óxido nitroso constituye el 5° GEI que más intensifica el Efecto Invernadero. Este gas también está aumentando su presencia en la atmósfera, por el mismo motivo que el metano, por la cria intensiva de animales para el consumo.

 

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