Calentamiento Global

Hay diferentes puntos de vista sobre cuál debería ser la respuesta política adecuada al cambio climático. Estos puntos de vista de la competencia pesan los beneficios de limitar las emisiones de gases de efecto invernadero respecto a los costos. En general, parece probable que el cambio climático va a imponer mayores daños y riesgos en las regiones más pobres.

Inundación huracán Irma

El calentamiento global se refiere a un aumento inequívoco y continuo de la temperatura media del sistema climático de la Tierra. Desde 1971, el 90% del calentamiento se ha producido en los océanos. A pesar del papel dominante de los océanos en el almacenamiento de energía, el término "calentamiento global" también se utiliza para referirse a los aumentos de la temperatura media del aire y el mar en la superficie de la Tierra. Desde principios del siglo 20, la temperatura superficial del mar del aire y del planeta ha aumentado aproximadamente 0,8 ° C (1,4 ° F), con cerca de dos tercios del aumento que tuvo lugar desde 1980. Cada una de las últimas tres décadas ha sido sucesivamente más caliente sobre la superficie de la Tierra que cualquier década anterior desde 1850. La comprensión científica de la causa del calentamiento global ha ido en aumento. Se ha informado de que la mayor parte del calentamiento global era causado por el aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero producidos por las actividades humanas. En 2010, fue reconocido por las academias nacionales de ciencias de las principales naciones industrializadas.

Efectos del calentamiento global

El conductor más grande del calentamiento global son las emisiones de dióxido de carbono procedentes de la combustión de combustibles fósiles, la producción de cemento y cambios en el uso del suelo, como la deforestación. La influencia humana ha sido detectada en el calentamiento de la atmósfera y el océano, en los cambios en el ciclo global del agua, en las reducciones en la nieve y el hielo, en el aumento del nivel medio global del mar, y cambios en algunas condiciones climáticas extremas. El futuro cambio climático y los impactos asociados pueden variar de una región a otra región alrededor del mundo. Los efectos de un aumento de la temperatura global incluyen un aumento en los niveles del mar, y un cambio en la cantidad y el patrón de precipitación, así como una probable expansión de los desiertos subtropicales. Se espera que el calentamiento será más fuerte en el Ártico, con la retirada continua de los glaciares, el permafrost, y el hielo marino. Otros posibles efectos del calentamiento global incluyen fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes, incluyendo las olas de calor, sequías y lluvias fuertes; Acidificación oceánica; y la extinción de especies debido a los cambios en los regímenes de temperatura. Efectos significativos para los seres humanos incluyen la amenaza a la seguridad alimentaria por la disminución de los rendimientos de los cultivos y la disminución de la pérdida de hábitat debido a la inundación.

La amenaza a la seguridad alimentaria es uno de los efectos del calentamiento global

Las respuestas al calentamiento global incluyen mitigación por reducción de emisiones, la adaptación a sus efectos, y posible geoingeniería futura. El calentamiento que es evidente en los registros de temperatura instrumental es compatible con una amplia gama de observaciones, según lo documentado por muchos grupos de investigación independientes. Los ejemplos incluyen aumento del nivel del mar, el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo, el aumento del contenido de calor de los océanos, el aumento de la humedad, tiempos tempranos de primavera, por ejemplo, en la floración de las plantas. La probabilidad de que estos cambios podrían haber ocurrido por casualidad es prácticamente cero.

Los eventos climáticos extremos hacen poco para influir en la manera de pensar sobre el cambio climático.

Se ha observado que los cambios de temperatura varían en todo el mundo. Desde 1979, las temperaturas de la tierra han aumentado casi el doble de rápido que las temperaturas del océano. Las temperaturas oceánicas aumentan más lentamente que las temperaturas de la tierra debido a la mayor capacidad térmica efectiva de los océanos y porque el océano pierde más calor por evaporación. El hemisferio norte es también, naturalmente, más caliente que el hemisferio sur debido principalmente al transporte de calor meridional en los océanos, que tiene un diferencial de alrededor de 0,9 petavatios1 hacia el norte, con una contribución adicional de las diferencias de albédo2 entre las regiones polares. Desde el comienzo de la industrialización la diferencia de temperatura interhemisférica ha aumentado debido al derretimiento del hielo marino y la nieve en el Norte. Las temperaturas árticas promedio han aumentado a casi el doble de la tasa del resto del mundo en los últimos 100 años; Sin embargo temperaturas árticas son también muy variables. Aunque se emiten más gases de efecto invernadero en el hemisferio norte que en el hemisferio sur, esto no contribuye a la diferencia en el calentamiento porque los gases de efecto invernadero más importantes persisten lo suficiente como para mezclarse entre hemisferios. Mediciones mensuales de CO2 muestran oscilaciones estacionales con una tendencia al alza; el máximo de cada año ocurre durante el final de la primavera en el hemisferio norte, y disminuye durante su temporada de crecimiento a medida que las plantas eliminan algún CO2 en la atmosféra3. El sistema climático puede responder a los cambios en el forzamiento externo.

La influencia humana ha sido detectada en el calentamiento de la atmósfera y el océano, en los cambios en el ciclo global del agua, en las reducciones en la nieve y el hielo, en el aumento del nivel medio global del mar, y cambios en algunas condiciones climáticas extremas.

Forzamientos externos pueden "empujar" el clima en la dirección de calentamiento o enfriamiento. Ejemplos de forzamientos externos incluyen cambios en la composición atmosférica (aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero), luminosidad solar, las erupciones volcánicas, y variaciones de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Los ciclos orbitales varían lentamente a lo largo de decenas de miles de años y en la actualidad se encuentran en una tendencia general de enfriamiento que se espera que conduzca a una edad de hielo, pero el registro de temperatura instrumental del siglo XX muestra un aumento repentino de las temperaturas mundiales globales. El efecto invernadero es el proceso por el cual la absorción y emisión de radiación infrarroja por los gases en la atmósfera de un planeta calientan su atmósfera baja y la superficie.

Se han proyectado escenarios de emisión, estimaciones de los cambios en los niveles futuros de emisión de gases de efecto invernadero, que dependen de los desarrollos económicos, sociológicos, técnicos y naturales inciertos. En la mayoría de los escenarios, las emisiones siguen aumentando durante el siglo, mientras que en unos pocos, se reducen las emisiones. Las reservas de combustibles fósiles son abundantes y no limitarán las emisiones de carbono en el siglo XXI. Los escenarios de emisiónes, combinados con el modelado del ciclo del carbono, se han utilizado para producir estimaciones de cómo las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero podrían cambiar en el futuro. Los medios de comunicación populares y el público a menudo confunden el calentamiento global con el agotamiento del ozono, tales como la destrucción del ozono estratosférico por los clorofluorocarbonos. Aunque hay algunas áreas de vinculación, la relación entre los dos no es fuerte. Reducción del ozono estratosférico ha tenido una ligera influencia de enfriamiento en la temperatura de la superficie, mientras que el aumento del ozono troposférico ha tenido un efecto de calentamiento algo mayor.

 

El oscurecimiento global: una reducción gradual en la cantidad de irradiación directa mundial en la superficie de la Tierra. La causa principal de esta regulación es partículas producidas por los volcanes y los contaminantes hechos por el hombre, que ejerce un efecto de enfriamiento mediante el aumento de la reflexión de la luz solar entrante. Los efectos de los productos de la combustión de combustibles fósiles - CO2 y aerosoles - se han compensado entre si en gran medida en las últimas décadas, por lo que el calentamiento neto se debe al aumento de los gases de efecto invernadero distintos del CO2 como el metano. El forzamiento radiativo debido a las partículas es temporalmente limitado debido a la deposición húmeda que les hace tener una vida atmosférica de una semana. El dióxido de carbono tiene una vida útil de más de un siglo, y como tal, los cambios en las concentraciones de partículas se limitarán a retrasar los cambios climáticos debido al dióxido de carbono. El carbono negro está en segundo lugar después del dióxido de carbono por su contribución al calentamiento global. Además de su efecto directo por la dispersión y la absorción de la radiación solar, las partículas tienen efectos indirectos sobre la radiación de la Tierra. Sulfatos actúan como núcleos de condensación de nubes y por lo tanto conducen así a las nubes que tienen más y más pequeñas gotas de nubes. Estas nubes reflejan la radiación solar más eficientemente que las nubes con menos gotas y más grandes, conocidos como el efecto Twomey. Este efecto también hace que las pequeñas gotas sean de un tamaño más uniforme, lo que reduce el crecimiento de las gotas de lluvia y hace que la nube sea más reflectante a la luz solar entrante, conocida como el efecto Albrecht. Los efectos indirectos son más notables en las nubes estratiformes marinas, y tienen muy poco efecto radiativo sobre las nubes convectivas. Los efectos indirectos de las partículas representan la mayor incertidumbre en el forzamiento radiativo.

Efecto Twomey y Albrecht ilustrado

El hollín puede enfriar o calentar la superficie, dependiendo de si está en el aire o depositado. El hollín atmosférico absorbe directamente la radiación solar, que calienta la atmósfera y enfría la superficie. En zonas aisladas con alta producción de hollín, como la India rural, tanto como el 50% del calentamiento de la superficie es debido a los gases de efecto invernadero que pueden estar camuflados por nubes atmosféricas marrones. Cuando se deposita, sobre todo en los glaciares o en hielo en las regiones árticas, la superficie inferior también puede calentar directamente la superficie. Las influencias de partículas, incluyendo el carbono negro, son más pronunciadas en las zonas tropicales y subtropicales, especialmente en Asia, mientras que los efectos de los gases de efecto invernadero son dominantes en los trópicos adicionales y hemisferio sur. Contribución de los factores naturales y las actividades humanas al forzamiento radiativo del cambio climático.

Reducción de la capa de ozono 1979-2008


La reducción de la capa de ozono, por refrigerantes químicos también ha resultado en un efecto de enfriamiento fuerte en la estratosfera. Si el sol era responsable del calentamiento observado, se prevé el calentamiento tanto de la troposfera como de la estratosfera. El sistema climático incluye una serie de retroalimentaciones, que alteran la respuesta del sistema a los cambios en forzamientos externos. Retroalimentaciones positivas aumentan la respuesta del sistema climático a un forzamiento inicial, mientras que las retroalimentaciones negativas reducen la respuesta del sistema climático a un forzamiento inicial. Hay una serie de retroalimentaciones o “feedbacks” en el sistema climático, incluyendo el vapor de agua, cambios en cómo la cubierta de nieve y hielo afectan cuánto la superficie de la Tierra absorbe o refleja la luz solar entrante, nubes, y los cambios en el ciclo de carbono de la Tierra. La principal retroalimentación negativa es la energía que la superficie de la Tierra irradia hacia el espacio en forma de radiación infrarroja. Evaluaciones son un factor importante en la determinación de la sensibilidad del sistema climático a un aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero de la atmósfera. En igualdad de circunstancias, una mayor sensibilidad del clima lo que significa que un mayor calentamiento se producirá a un aumento dado en el forzamiento de gases de efecto invernadero. La incertidumbre sobre el efecto de las retroalimentaciones o “feedbacks” es una razón importante por que diferentes modelos climáticos proyectan diferentes magnitudes de calentamiento para un escenario forzoso dado. Se necesita más investigación para comprender el papel de las nubes y la retroalimentación del ciclo del carbono en las proyecciones climáticas.

El calentamiento global ha sido detectado en una serie de sistemas naturales. Algunos de estos cambios se describen en la sección sobre los cambios observados de temperatura, por ejemplo, aumento del nivel del mar y descensos generalizados en la nieve y la extensión del hielo. El forzamiento antropogénico4 probablemente ha contribuido a algunos de los cambios observados, incluyendo el aumento del nivel del mar, cambios climáticos extremos, la disminución de la extensión del hielo del mar Ártico, y retroceso de los glaciares. Se esperaría inundaciones costeras generalizadas si varios grados de calentamiento se mantienen durante milenios. El derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia podría contribuir a un adicional de 4 a 7,5 m durante muchos miles de años. Se espera que los cambios en el clima regional incluyan un mayor calentamiento de la tierra, con la mayor parte de calentamiento a altas latitudes septentrionales, y menos calentamiento en el Océano Austral y partes del Océano Atlántico Norte. Durante el siglo XXI, se proyecta que los glaciares y la capa de nieve continuara su retirada generalizada. Las proyecciones de descensos en el hielo marino del Ártico varían. Las proyecciones recientes sugieren que los veranos árticos podrían quedarse sin hielo (que se define como la extensión del hielo inferior a 1 millón de kilómetros cuadrados) tan pronto como 2025-2030.

Incendios forestales en el sur de California

En los ecosistemas terrestres, el adelanto de eventos de la primavera, y la división ascendente de los polos y los cambios en los rangos de plantas y animales, han sido vinculados con una alta confianza al calentamiento reciente. Se espera que el cambio climático futuro va a afectar particularmente a ciertos ecosistemas, incluyendo la tundra, los manglares y los arrecifes de coral. Se espera que la mayoría de los ecosistemas se verán afectados por niveles de CO2 atmosférico más altos, en combinación con temperaturas globales más altas. En general, se espera que el cambio climático dará lugar a la extinción de muchas especies y la reducción de la diversidad de los ecosistemas.

Especies en peligro crítico de Extinción

El cambio climático podría resultar en cambios a nivel mundial, a gran escala en los sistemas naturales y sociales. Dos ejemplos son la acidificación de los océanos causada por el aumento de las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono, y el derretimiento a largo plazo de las capas de hielo, lo que contribuye al aumento del nivel del mar. Algunos cambios a gran escala podrían ocurrir repentinamente, es decir, durante un período de tiempo corto, y también podrían ser irreversibles. Un ejemplo de un cambio climático abrupto es la rápida liberación de gas metano y dióxido de carbono del permafrost, lo que llevaría al calentamiento global amplificado. La comprensión científica del cambio climático abrupto es generalmente pobre. Sin embargo, la probabilidad de cambios abruptos parece ser muy baja. Los factores que pueden aumentar la probabilidad de un cambio climático abrupto incluyen mayores magnitudes del calentamiento global, el calentamiento que se produce con mayor rapidez, y el calentamiento que se mantiene durante períodos de tiempo más largos. Reducir la cantidad de cambio climático futuro se llama mitigación del cambio climático. La mitigación se define como las actividades que reducen las emisiones de gas de efecto invernadero (GEI), o mejoran la capacidad de los sumideros de carbono para absorber gases de efecto invernadero (GEI) de la atmósfera. Los estudios indican un potencial considerable para las futuras reducciones de las emisiones por una combinación de actividades de reducción de emisiones, tales como la conservación de energía, el aumento de la eficiencia energética, y la satisfacción de las demandas de más de poder de la sociedad con las energías renovables y fuentes de energía nuclear. Mitigación del cambio climático también incluye actos para mejorar los sumideros naturales, como la reforestación. Otras respuestas políticas incluyen la adaptación al cambio climático. La adaptación al cambio climático puede ser planificada, ya sea en la reacción o la anticipación del cambio climático, o espontánea, es decir, sin la intervención del gobierno. La adaptación planificada ya está ocurriendo sobre una base limitada. Las barreras, límites y costos de adaptación futuro no se entienden completamente.

La mayoría de los científicos están de acuerdo en que los seres humanos están contribuyendo al cambio climático observado. Un estudio de documentos académicos en relación con el calentamiento global encontró que entre aquellos cuyos resúmenes expresado una posición sobre la causa del calentamiento global, el 97,2% apoya la opinión de consenso de que es el hombre. Academias nacionales de ciencias han pedido a los líderes mundiales de las políticas para reducir las emisiones globales. En la literatura científica, hay un fuerte consenso en que las temperaturas superficiales globales han aumentado en las últimas décadas y que la tendencia es causada principalmente por las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero. Ningún organismo científico de prestigio nacional o internacional no está de acuerdo con esta opinión.

La controversia sobre el calentamiento global se refiere a una variedad de disputas, sustancialmente más pronunciada en los medios populares que en la literatura científica, en relación con la naturaleza, las causas y consecuencias del calentamiento global. Las cuestiones en disputa son las causas del aumento de la temperatura media del aire mundial, especialmente desde la mitad del siglo 20, si esta tendencia al calentamiento no tiene precedentes o dentro de las variaciones climáticas normales, si la humanidad ha contribuido de manera significativa a la misma, y ​​si el incremento es total o parcialmente una artefacto de mediciones pobres. Controversias adicionales se refieren a las estimaciones de la sensibilidad del clima, las predicciones del calentamiento adicional, y cuáles serán las consecuencias del calentamiento global.