domingo, 11 de mayo de 2014

CAMBIO CLIMÁTICO

A lo largo del 3r trimestre realizaré un trabajo de investigación sobre:

EL CAMBIO CLIMÁTICO 

ÍNDICE
Concepto de Cambio Climático
¿Porqué sucede el Cambio Climático?
Relación entre Efecto Invernadero y Calentamiento Global
Consecuencias
El Cambio Climático en Mallorca
Gráfica
Fuentes

                                                      CONCEPTO
Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros meteorológicos: temperatura, presión atmosférica, precipitaciones, nubosidad, etc.






¿PORQUÉ SUCEDE EL CAMBIO CLIMÁTICO?
Para poder comprender el cambio global climático y el aumento de la temperatura global se debe primero comprender el clima global y cómo opera. El clima es consecuencia del vínculo que existe entre la atmósfera, los océanos, las capas de hielos (criosfera), los organismos vivientes (biosfera) y los suelos, sedimentos y rocas (geosfera). Sólo si se considera al sistema climático bajo esta visión, es posible entender los flujos de materia y energía en la atmósfera y finalmente comprender las causas del cambio global. Para ello es necesario analizar cada uno de los compartimentos interrelacionados, se comenzará con el más importante, la atmósfera.
La Atmósfera:
Capa gaseosa que rodea al planeta Tierra, se divide teóricamente en varias capas concéntricas sucesivas. Estas son, desde la superficie hacia el espacio exterior: troposfera, tropopausa, estratosfera, estratopausa, mesosfera y termósfera.
La atmósfera es uno de los componentes más importantes del clima terrestre. Es el presupuesto energético de ella laque primordialmente determina el estado del clima global, por ello es esencial comprender su composición y estructura. Los gases que la constituyen están bien mezclados en la atmósfera pero no es físicamente uniforme pues tiene variaciones significativas en temperatura y presión, relacionado con la altura sobre el nivel del mar.
Composición Atmosférica:
Es una mezcla de varios gases y aerosoles (partículas sólidas y líquidas en suspensión), forma el sistema ambiental integrado con todos sus componentes. Entre sus variadas funciones mantiene condiciones aptas para la vida. Su composición es homogénea, resultado de procesos de mezcla, el 50% de la masa está concentrado por debajo de los 5 km. Los gases más abundantes son el N2 y O2.
A pesar de estar en bajas cantidades, los gases de invernadero cumplen un papel crucial en la dinámica atmosférica. Entre éstos contamos al CO2, el metano, los óxidos nitrosos, ozono, halocarbonos, aerosoles, entre otros. Debido a su importancia y el papel que juegan en el cambio climático global, se analizan a continuación.
Dióxido de Carbono:
Es el más importante de los gases menores, involucrado en un complejo ciclo global. Se libera desde el interior de la Tierra a través de fenómenos tectónicos y a través de la respiración, procesos de suelos y combustión de compuestos con carbono y la evaporación oceánica. Por otro lado es disuelto en los océanos y consumido en procesos fotosintéticos. Sus fuentes naturales son: respiración, descomposición de materia orgánica, incendios forestales naturales. Mientras que sus fuentes antropogénicas son : quema de combustibles fósiles, cambios en uso de suelos (principalmente deforestación), quema de biomasa, manufactura de cemento.
Metano:
Otro gas de invernadero, CH4, el metano es producido principalmente a través de procesos anaeróbicos tales como los cultivos de arroz o la digestión animal. Es destruida en la baja atmósfera por reacción con radicales hidroxilo libres (-OH). Como el CO2, sus concentraciones aumentan por acción antropogénica directa e indirecta.
Fuentes naturales: descomposición de materia orgánica en condiciones anaeróbicas, también en los sistemas digestivos de termitas y rumiantes. Fuentes antropogénica: cultivos de arroz, quema de biomasa, quema de combustibles fósiles, basureros y el aumento de rumiantes como fuente de carne.
Oxido Nitroso:
El óxido nitroso (N2O) es producido por procesos biológicos en océanos y suelos, también por procesos antropogénicos que incluyen combustión industrial, gases de escape de vehículos de combustión interna, etc. Es destruido fotoquímicamente en la alta atmósfera.
Fuentes naturales: producido naturalmente en océanos y bosques lluviosos. Fuentes antropogénicas: producción de nylon y ácido nítrico, prácticas agriculturales, automóviles con convertidores catalíticos de tres vías, quema de biomasa y combustibles.
Ozono:
El ozono (O3) en la estratosfera filtra los UV dañinos para las estructuras biológicas, es también un gas invernadero que absorbe efectivamente la radiación infrarroja. La concentración de ozono en la atmósfera no es uniforme sino que varía según la altura. Se forma a través de reacciones fotoquímicas que involucran radiación solar, una molécula de O2 y un átomo solitario de oxígeno.
También puede ser generado por complejas reacciones fotoquímicas asociadas a emisiones antropogénicas y constituye un potente contaminante atmosférico en la troposfera superficial. Es destruido por procesos fotoquímicos que involucran a raciales hidroxilos, NOx y cloro (Cl, ClO). La concentración es determinada por un fino proceso de balance entre su creación y su destrucción. Se teme su eliminación por agentes que contienen cloro (CFCs), que en las alturas estratosféricas, donde está la capa de ozono, son transformadas en radicales que alteran el fino balance que mantiene esta capa protectora.
Hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) e Hidrofluorocarbonos (HFCs):
Compuestos de origen antrópico que están usándose como sustitutos de los CFCs, sólo considerados como transicionales, pues también tienen efectos de gas invernadero. Por la larga vida que poseen son gases invernadero miles de veces más potentes que el CO2.
Agua:
El vapor de agua es un constituyente vital de la atmósfera, en promedio 1% por volumen, aunque con variaciones significativas en las escalas temporales y espaciales. Por su abundancia es el gas de invernadero de mayor importancia, jugando un papel de vital importancia en el balance global energético de la atmósfera.
Aerosoles:
La variación en la cantidad de aerosoles afecta también el clima. Incluye polvo, cenizas, cristales de sal oceánica, esporas, bacterias, etc., etc. Sus efectos sobre la turbidez atmosférica pueden variar en cortos periodos de tiempo, por ejemplo luego de una erupción volcánica. En el largo plazo, los efectos son bastante equilibrados debido al efecto natural de limpieza atmosférica, aunque
el proceso nunca es completo. Las fuentes naturales se calculan que son 4 a 5 veces mayores que las antropogénicas. Tienen el potencial de influenciar fuertemente la cantidad de radiación de onda corta que llega a la superficie terrestre.
Como conclusión la atmósfera esta principalmente constituida por nitrógeno, oxígeno y algunos otros gases traza y aerosoles que regulan el sistema climático, al regular el balance energético entre la radiación solar incidente y la radiación terrestre que se emite.
Una vez explicados los elementos que conforman la atmósfera así como sus fuentes y funciones, será mejor la comprensión del por qué de los cambios climáticos:
La energía del sol que logra pasar a la atmósfera terrestre tiene la función de calentar la superficie de la Tierra. Esta energía, luego es liberada de la superficie hacia el espacio en forma de radiación infrarroja . El vapor de agua, el dióxido de carbono y los otros gases de efecto invernadero que existen en la atmósfera absorben gran parte de la radiación infrarroja que emite la Tierra, impidiendo que la energía pase directamente de la superficie terrestre al espacio. Posteriormente esta radiación es liberada a la atmósfera por corrientes de aire, evaporación, lluvias, etc. Si la superficie de la Tierra pudiera irradiar libremente la energía, nuestro planeta sería un lugar frío y sin vida. Por lo que los gases de efecto invernadero ayudan a mantener una temperatura adecuada en la Tierra. Al aumentar la capacidad de la atmósfera para absorber la radiación infrarroja, debido al exceso de emisiones de gases de efecto invernadero, se altera la forma en que el clima mantiene el equilibrio entre la energía que entra y sale de la atmósfera. Según el Programa de la Naciones Unidas para el Medio Ambiente si los gases de efecto invernadero se emiten al ritmo actual, en la próxima década la Tierra dejará de emitir 2% de energía hacia el espacio lo que equivale a retener el contenido energético de 3 millones de toneladas de petróleo por minuto.
El calentamiento global se genera cuando la radiación infrarroja no puede salir de la Tierra ya que la capa en la atmósfera se vuelve más espesa debido al exceso de gases de efecto invernadero.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ce/Cambio_climatico.jpg

  • EFECTO INVERNADERO
Para lograr una mayor comprensión del tema, daremos un breve panorama de lo que se entiende por efecto invernadero. El Efecto Invernadero se basa específicamente en que la Tierra debe liberar al espacio la misma cantidad de energía que absorbe del sol, la energía solar llega en forma de radiación de onda corta, (radiación de longitudes de onda inferior a 4 micras. Una micra es la unidad de longitud igual a la millonésima del metro o a la milésima de milímetro) parte de la cual, es reflejada por la superficie terrestre y la atmósfera. La mayor parte pasa directamente a través de la atmósfera para calentar la superficie de la TierraÉsta desprende dicha energía enviándola nuevamente al espacio en forma de radiación infrarroja, sin embargo, el vapor de agua, el dióxido de carbono entre otros “gases que han provocado el efecto invernadero”, que es un efecto natural del planeta, absorben gran parte de la radiación (infrarroja) ascendente que emite la Tierra, impidiendo que la energía pase directamente de la superficie terrestre al espacio, con lo cual se experimenta un calentamiento y es el que ha mantenido una temperatura media del planeta apta para la vida.


Presentación de algunos gases del Efecto Invernadero
A su vez, otros procesos como: las corrientes de aire, la evaporación, la formación de nubes y las lluvias transportan dicha energía a altas esferas de la atmósfera y contribuyen a la liberación de energía hacia el espacio. Sin embargo, son considerados también un gas del Efecto Invernadero, aunque de distinta manera a los anteriormente citados, ya que debido a la evaporación (evaporación: cambio del estado líquido a vapor) de los mares, lagos y vegetación, se condensa (condensación: proceso en el cual el vapor pasa a líquido) para formar las nubes reflejando y devolviendo parte de la energía entrante del sol.

  • RELACIÓN ENTRE EL EFECTO INVERNADERO Y EL CALENTAMIENTO GLOBAL
De acuerdo con la composición de la atmósfera se la cual se hablo con anterioridad, se dará una breve reseña de la relación que existe entre el efecto invernadero y el calentamiento global, como un ejemplo de repercusión de cambio climático en el planeta.
La envoltura gaseosa de la Tierra funciona como techo protector de las radiaciones procedentes del Sol, cuerpos celestes y como base de la vida terrestre (como fuente de oxígeno para el reino animal y de anhídrido carbónico para el reino vegetal).La atmósfera regula la temperatura terrestre, evita que existan contrastes grandes entre dos períodos (por ejemplo: entre el día y la noche), como suele suceder con los astros que carecen de cobertura atmosférica (por ejemplo: la luna). Como se mencionó anteriormente, la variedad en las actividades humanas son causantes de la emisión de gases del efecto invernadero en la atmósfera, especialmente el CO2, N2 y CFC's.

Nombre
Símbolo químico y porcentaje presente en la atmósfera
Nitrógeno
N2 78.08 %
Oxígeno
O2 20.95 %
Argón
Ar 0.95 %
Dióxido de carbono
CO2 0.03 %
Neón
Ne 0.0018 %
Helio
He 0.0005 %
Criptón
Kr 0.0001 %
Hidrógeno
H2 0.00006%
Ozono
O3 0.00008%

Composición química atmosférica
Las emisiones de estos gases pueden clasificarse como originados por la producción y la utilización de energía, las actividades industriales no productoras de energía, los sistemas de agricultura y los cambios en la utilización de la tierra, entre ellas la deforestación. Sin embargo, los estudios realizados han demostrado que hasta 1990 los gases se han incrementado.

Símbolo
Incremento
CO2
56%
CH4
15%
CFC
24%
N20
5%

Por esta razón, es muy importante comprender que el Efecto Invernadero se caracteriza por el calentamiento de las capas inferiores de la atmósfera, debido a que la radiación solar que penetra en la atmósfera sufre absorción y reflexión (49%), mientras la superficie terrestre absorbe un 51%.Por otra parte, la radiación terrestre es absorbida por la atmósfera en una proporción también importante.
Distribución de la Radiación Solar en la Tierra.
Mientras tanto, el Calentamiento Global está altamente relacionado con los principales gases del Efecto Invernadero. Por lo tanto, un paulatino aumento térmico debido al calentamiento induciría a un mayor calentamiento.
Con base a los estudios realizados por el Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC), se ha determinado que de continuar con el incremento tan significativo de los gases relacionados al Efecto Invernadero en los próximos 50-100 años, la concentración del CO2 en la atmósfera podría duplicarse. Producto al desarrollo que ha tenido el hombre en el campo de energía, industria, agricultura, manejo de desechos, cambio en el uso de la tierra, etc.
Otro aspecto importante relacionado con el Cambio Climático se refiere a la disminución de la capa de Ozono (capa que protege la superficie de la tierra de la radiación ultravioleta, es decir, radiación de longitud de onda inferior a unas 0.3 micras; este fenómeno produce cáncer de piel, daños en los ojos y disminuye el rendimiento del sistema que protege al ser humano de otro tipo de enfermedades).
El Ozono, es uno de los gases atmosféricos que impide que la radiación ultravioleta del Sol llegue a la superficie de la tierra. Ésta se presenta en la estratosfera a una altitud comprendida entre los 10 y 45 km, hallándose su concentración máxima, aproximadamente, entre los 18 y 30 km. En algunos lugares ya se ha observado el ozono troposférico como parte del smog (mezcla de niebla y humo).
Los estudios realizados han determinado, la alta probabilidad del Calentamiento Global en las próximas décadas de continuarse con el incremento de estos gases en la atmósfera. Sin embargo, existe la incertidumbre en cuanto a su magnitud, cronología y distribución de los impactos en los patrones del clima regional.
El Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC), auspiciado por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de la Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), emitió en 1990 la primera evaluación sobre la magnitud de los cambios climáticos y sus impactos, coincidiendo en que la temperatura promedio de la tierra se incrementaría aproximadamente en 2°C entre el año 2050 y 2100 si la concentración de gases se duplicara.

http://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/PublishingImages/MaruDesarrollo/CambioClimatico.jpg

  • CONSECUENCIAS A CAUSA DEL CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL
Se han considerado como las principales consecuencias del cambio climático en los últimos años a los siguientes factores:
a. El descongelamiento de las nieves eternas en las regiones sub-polares afectan la estabilidad de los suelos causando severos daños en las infraestructuras: carreteras, autopistas, edificios y aeropuertos.
b. Al calentarse las regiones templadas favorecerá al aumento de enfermedades y parásitos que no son comunes en ciertas regiones, afectando a millones de personas que carecen de inmunidad. Así mismo aumentará la incidencia de plagas y enfermedades en la agricultura y reduciendo de esta forma las cosechas.
c. Los cambios en los patrones de lluvias obligará a variar las temporadas de siembra y cosechas, alterando la oferta en los mercados y la disponibilidad de alimentos. También se incrementará la erosión y la incidencia de inundaciones, la disposición de agua potable tanto para las necesidades básicas como para la irrigación de la producción de energía eléctrica. Además, reducirá la proporción de humedad, aumentará la posibilidad de producirse incendios forestales.
d. Considerando que los ecosistemas dependen de un balance de suelo, lluvia y temperatura para su existencia, esto cambios alterarán a los ecosistemas con los consecuentes resultados.
e. La vida silvestre costera tenderá a desaparecer y aumentará la salinidad de los suelos al producirse las variaciones en el nivel del mar. Algunas especies emigrarán, pero la gran mayoría no podrá adaptarse a los cambios y posiblemente muchas de ellas desaparecerán.
f. El incremento en el nivel del mar y por lo tanto la inundación en zonas costeras, obligará a millones de personas que habitan esas regiones a emigrar, por lo que requerirán alimentación, vivienda, servicios de salud, mantenimiento, etc. en las nuevas regiones donde se trasladen.
g. Se estima que debido al calentamiento, serán más frecuentes los disturbios meteorológicos, tales como: tormentas y huracanes tropicales.

CAMBIO CLIMÁTICO EN MALLORCA
En Mallorca, los estudios más recientes identifican vulnerabilidades importantes en diversas regiones del país; debido tanto a condiciones biofísicas de las regiones, como a las características demográficas. Estas vulnerabilidades significan riesgos económicos, sociales y ambientales.
De hecho, condiciones extremas recientes en fenómenos de sequías: incendios, inundaciones, temperaturas inusualmente elevadas, tormentas, presencia de enfermedades exóticas, han sido asociados por algunos sectores de la sociedad como parte de los síntomas que evidencian el cambio del clima en el planeta.
La percepción que la sociedad tiene sobre el deterioro ambiental y la necesidad de impulsar acciones que lo detengan ha aumentado considerablemente en los últimos años. Esta circunstancia se ha convertido en un motor novedoso para el desarrollo de instituciones, políticas, programas y normas que inducen convergencia entre las preocupaciones ambientales y los imperativos económicos y sociales del país. Por esto, las medidas de mitigación del cambio climático, no son ajenas a las políticas gubernamentales y a las iniciativas del empresario mexicano y de los organismos ambientalistas, particularmente en lo que se refiere a eficiencia energética, industria limpia, manejos sustentables de bosques, y conservación de la biodiversidad.
Bajo esta perspectiva, el propósito central del Programa Nacional de Acción Climática, es la continuación y el mayor desarrollo de medidas y tecnologías de mitigación que nos permitan controlar y reducir las tasas de crecimiento de las emisiones de gases de efecto invernadero del país. para ello, diversas políticas, en curso y planeadas, más aquellas que surjan como resultado de las investigaciones que se realizan, buscan constituir las mejores alternativas donde se concerten intereses y necesidades de la sociedad. Este esfuerzo nacional, se suma a los de otros países, con miras a posponer en el tiempo y disminuir la necesidad de los efectos del cambio climático.
Una Mallorca menos estacional: el calor veraniego se extiende a primavera y otoño

Las temperaturas subirán en todas las estaciones. Las proyecciones más extremas describen un incremento de las máximas de 6,4 grados antes del año 2100, salto que se rebaja a tres grados en los escenarios menos agresivos e improbables, vista la inacción mundial contra el cambio climático. La subida de temperaturas de hecho ya ha empezado. Y es acusada. Un trabajo de la Agencia Española de Meteorología (Aemet), citado por su delegado en Balears, Agustí Jansà, documenta que los días en los que se superan los 35 grados han pasado de ser apenas 1,4 al anuales entre los años 1960 y 1990, a más de 36 entre 1971 y el 2000. Y desde el cambio de siglo, el fenómeno se ha acelerado en todo el globo, aunque el calentamiento es más patente en Mallorca.

GRÁFICA

http://www.otromundoesposible.net/wp-content/uploads/2010/05/Impactos-econ%C3%B3micos-del-Cambio-Clim%C3%A1tico-en-Espa%C3%B1a-21.jpg

El gráfico recoge las pérdidas económicas provocadas por catástrofes relacionadas con el clima en nuestro continente en el periodo 1980 al 2003 y muestra la tendencia creciente del patrón.
España está a la cabeza del continente en cuanto a víctimas derivadas de desastres naturales en las dos últimas décadas (CRED, 2009). En el gráfico pueden verse, a modo de ejemplo, las pérdidas en la agricultura provocadas por la ola de calor del año 2003.
Por lo que respecta al riesgo de inundaciones, las condiciones climáticas y de relieve de la península Ibérica favorecen la generación de crecidas en las cuencas de los ríos. En España, las inundaciones han producido históricamente fuertes impactos socioeconómicos y numerosas víctimas.
En las cuencas mediterráneas y del interior es probable que aumente la irregularidad de las crecidas y de las crecidas relámpago y, por tanto el riesgo de inundaciones. Las zonas más vulnerables a las crecidas se localizan en las proximidades de los núcleos urbanos y centros turísticos, especialmente en el  Mediterráneo (Expertos, 2007).
Pese a la importancia de este fenómeno en España, las pérdidas por inundaciones son más marcadas en Centroeuropa.
FUENTES

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