Ya se ha obtenido algún resultados. Oceanógrafos e investigadores de la atmósfera colaborando en el programa TOGA (Tropical Oceans and Global Atmosphere) han desarrollado un modelo que hace predicciones a largo plazo del fenómeno climático periódico del Pacífico llamado "El Niño". Sus previsiones de alteraciones en las precipitaciones ayudan a los agricultores a ajustar sus planes de cultivo. Así se logró mantener el rendimiento agrícola en Perú en 1986-87 y de nuevo en Brasil en 1991-92, a pesar de la sequía.

Predicciones como la de "El Niño" han sido posibles al traducir una visión conceptual del mundo en un modelo computacional. Los modelos llamados Ur venían siendo hechos por los meteorólogos desde hace décadas. Para su realización dividen la atmósfera en capas y cada capa en una cuadrícula generando así un retículo de celdas en tres dimensiones. Luego introducen en cada celda datos de temperatura y presión y ecuaciones que expresan como podrían variar estos datos según las condiciones generales y los datos de las celdas vecina. Estos modelos eran útiles para predicciones del clima a corto plazo.

Sus sucesores han sido los actuales GCM (Global Circulation Models). Gracias a los supercomputadores estos nuevos modelos son capaces de procesar cascadas de datos que proceden de una, cada vez más amplia, red de satélites y estaciones de control remoto. Pueden modelar la atmósfera del mundo con un sorprendente nivel de detalle. Pero una cosa es predecir que mañana va a llover y otra saber si habrá muchas más sequías dentro de 50 años.

Además cuando cambia la atmósfera cambian también otras cosas como los océanos y la delgada capa de vida verde de la superficie del planeta. Varios proyectos están intentando conseguir modelos de la vegetación y los océanos e integrarlos en un modelo común con el atmosférico. Pero la empresa es muy difícil.(6) Existen otros recursos que los cientificos utilizan tales como llevar registros de la concentración de determinados gases en la atmosfera a lo largo de los años (es a partir de 1860 que se tienen datos confiables), medir el grado de concentracion de dichos gases a través de los años y tratar de establecer que influencia tienen en el clima y fundamentalmente en la temperatura media global del planeta. En los modelos numéricos se usan magnitudes y ecuaciones matemáticas para describir con exactitud los distintos componentes del sistema y las relaciones entre ellos.

Un valiosísmo auxiliar es la Paleoclimatologia, es decir el estudio del clima en la tierra en su evolución desde cientos de miles, hasta millones de años atrás. En forma muy simplificada podemos decir que éste ha variado desde momentos de extremo frio a extremo calor, pasando por toda una serie de matices intermedios. El clima actual es pues, sólo una de las innumerables variaciones que experimentó el planeta a través de sus 4.500.000 de años de existencia. También sucedió y sucede lo mismo con la atmósfera, que como ya hemos mencionado, es la que de acuerdo a su composición y a su interrelacion e interacción con la corteza terrestre y la hidrósfera, determina que tipo de clima hay en el planeta.

La atmósfera: evolución y composición

La atmósfera terrestre, es una envoltura gaseosa que rodea nuestro planeta y que se mantiene atrapada por la gravitación. Está compuesta por varias capas que tienen diferentes funciones complementarias entre sí. Su evolución hasta el momento actual, tardó miles de millones de años, pues en un principio no estaba compuesta como lo está en el presente. Faltaba entre otros, el oxígeno, que lentamente se fue formando por la acción de los vegetales y otros organismos fotosintéticos. De este modo, estos últimos, al crear este gas que se concentró en la atmósfera, permitieron la aparición de nuevas formas de vida, lo que de otro modo no habría sido posible.(6) Recién mil millones de años atrás, la atmósfera comenzó a tener una estructura similar a la actual. Las condiciones estaban dadas para que estas nuevas formas de vida surgieran, se desarrollaran y evolucionaran, entre ellas la especie humana. Como se puede apreciar, la emergencia y evolución de la mismas, es algo así como un modelo de equilibrio, armonía y proporción, pues en este pequeño punto del Universo, se dieron las condiciones óptimas para que las nuevas modalidades de vida, encontraran las condiciones óptimas para expandirse, desarrollarse y sobrevivir.

Está compuesta por un variada cantidad de gases ente los que se destacan, el nitrogeno (78.084%), oxigeno (20.946%), dioxido de carbono (0,033%), neon (0,002%) y pequeñisimas cantidades de hidrogeno, helio, metano, ozono, argón, krypton, xenon, monoxido de carbono y oxido nitroso entre otros.(5a)(6)(19) A ellos se agrega vapor de agua en una concentración variable entre un 1 y 4% de volumen total. El vapor de agua se incorpora a la atmósfera mediante el proceso de evaporación desde la superficie, y es removido de ella mediante el proceso de condensación en las nubes, y posterior precipitación en forma líquida (lluvia) o sólida (nieve o granizo).

La atmósfera cumple, entre otras, una función protectora de la radiación que llega a la Tierra desde el Sol y del espacio exterior. Es la llamada radiación electromagnética, que son ondas de diferente longitud y frecuencia. Cuanto menor la longitud de onda y la frecuencia, más energía portan y por lo tanto son capaces de atravesar sustancias poco densas. Este es el caso de los rayos X, por ejemplo, que permiten observar el interior del cuerpo humano y objetos variados.

Radiación solar y efecto invernadero

La radiación solar que llega a la Tierra está compuesta, en su mayor parte, por las llamadas ondas ultravioleta, la luz visible e infrarroja. Esta última tiene longitudes de onda más largas y baja frecuencia por lo que es portadora de un bajo nivel de energía. Su efecto es el de acelerar el movimiento molecular, lo que se traduce en calor. En cambio la primera, con longitudes de onda corta y alta frecuencia, es portadora de un alto nivel de energía.

La ultravioleta se divide en tres tipos. Ellas son la radiación ultravioleta A, B, C (UV-A; UV-B; UV-C. La UV-A es la más cercana a la longitud de onda del espectro visible y no provoca daños mayores. La UV-B puede provocar cáncer de piel (melanoma), lesiones oculares y trastornos en el sistema inmunológico, y eventualmente en su máxima potencia, como también lo puede hacer la UV-C, debido a sus longitudes de onda más cortas y alta frecuencia, causa alteraciones en los enlaces moleculares y afecta la estructura misma de la vida: el ADN. Pero, gracias a la presencia de ozono estratosférico (O3), la radiación ultravioleta más peligrosa para la salud y la vida, es absorbida.
En cuanto a la radiación infrarroja, es decir calor, es capturada en cierta proporción, por determinados gases presentes en la atmósfera, el vapor de agua y gotas pequeñas que se encuentran en las nubes. Una parte muy pequeña del total de energía que llega en forma de luz visible es utilizada por las plantas verdes para producir hidratos de carbono, en un proceso químico conocido con el nombre de fotosíntesis. En este proceso, las plantas utilizan anhídrido carbónico y luz para producir hidratos de carbono (nuevos alimentos) y oxígeno. En consecuencia, las plantas verdes juegan un papel fundamental para la vida, ya que no sólo son la base de cualquier cadena alimenticia, al ser generadoras de alimentos sino que, además, constituyen el único aporte de oxígeno a la atmósfera.

Se estima que la radiación solar que llega a la superficie del mar -después de ser absorbida en parte por la barrera natural de la atmósfera que actúa a la manera de un filtro- en un día perfectamente claro, es un 49% de radiación infrarroja, un 42% de luz visible y solo un 9% de ultravioleta. Luego de ser atenuada en cantidad, por la atmósfera, la energía que llega a la tierra es reflejada en 1/3 por nubes y polvo y los 2/3 restantes son reenviados por la superficie terrestre a la atmósfera, primordialmente como radiación infrarroja, que tiene frecuencias más bajas y longitudes de onda más largas que las ultravioletas.

Todo esto supone que la totalidad de la energía recibida desde el sol, es devuelta en igual cantidad a la que recibe. El hecho de que el planeta, reenvíe al espacio la misma cantidad de energía que la que recibe, es lo que permite una temperatura aproximadamente constante en el planeta, pues si devolviese más, se enfriaría paulatinamente y si devolviese menos, se iría calentando más y más. Cualquiera de estos dos extremos habría limitado y limitarían significativamente las condiciones para el surgimiento, evolución y supervivencia de la vida, incluida la humana.

La radiación que llega del Sol reenviada por La Tierra (infrarroja) al espacio por reflexión, se compone de ondas de frecuencia mucho menor que la entrante, por lo que tarda más tiempo en ser devuelta al exterior, fenómeno debido a que la cantidad de calor de la Tierra es sensiblemente menor que la del Sol. Esto permite que la energía saliente sea captada entre otros, por una serie de gases presentes en la troposfera (la capa mas baja de la atmósfera) cuyas moléculas absorben calor, como también por el vapor de agua presente en la misma. A su vez, procesos de acción recíproca (como la radiación, las corrientes de aire, la evaporación, la formación de nubes y las lluvias) transportan dicha energía captada por los referidos gases a las capas altas de la atmósfera y de ahí se libera al espacio.

Todo este proceso es pues lento e indirecto, lo que permite que la radiación solar reflejada por la Tierra no sea reenviada de inmediato hacia el espacio, permitiendo que el calor se mantenga más tiempo junto a la superficie terrestre y del mar. Al renovarse constantemente la secuencia: energía solar que llega al planeta> filtración de una parte de la misma por la atmósfera > reenvío por reflexión de la restante por la superficie terrestre al espacio> absorción en la troposfera de la radiación calórica por determinados gases y el vapor de agua>mantenimiento de un grado óptimo de calor cerca de la superficie terrestre y del mar; el planeta siempre cuenta con un envoltorio térmico adecuado, propicio y relativamente constante. De allí que: podemos definir el efecto invernadero normal como el retardo en la salida de la radiación solar infrarroja, que llega a la Tierra y que ésta reenvía al espacio, lo que posibilita que determinados gases y el vapor de agua presentes naturalmente en la troposfera, la absorban en parte, perdiéndose el resto en el espacio exterior. Éstos en su concentración adecuada, atrapan una cantidad de calor óptima, que posibilita una temperatura propicia y estable para la preservación de la diversidad de manifestaciones de la vida, determinando también las características del clima terrestre.

El gráfico superior presenta los flujos verticales medios de energía en el sistema terrestre (atmósfera y superficie), en watios por metro cuadrado. Los más importantes son los 342 W/m2 de energía solar que entran por el tope de la atmósfera y los 390 W/m2 que salen del suelo en ondas infrarrojas (más o menos). Tanto en superficie como en el tope de la atmósfera el balance entre lo entrante y lo saliente es nulo .

La parte del efecto invernadero causado por el incremento de CO2 debido a las emisiones antrópicas supone en la actualidad un aumento radiativo de 1,4 W/m2, que se añaden a los 324 W/m2 de radiación infrarroja absorbida por el suelo (efecto invernadero natural que mantiene la superficie de la Tierra a una temperatura media de unos 15ºC en vez de a -18ºC, que sería la temperatura si no hubiese atmósfera). El incremento del metano antrópico añade 0,7 W/m2 y el ozono troposférico, el óxido nitroso y la carbonilla un poco más.(8b) Los gases cuyas moléculas absorben el calor generado por la radiación infrarroja devuelta por el planeta al espacio, son muchos y variados, pero se destacan el vapor de agua y el dióxido de carbono (CO2). Su función, en su concentración óptima en la troposfera es pues, conservar un determinado envoltorio de calor a la manera de una manta térmica, que de otra manera escaparía inmediatamente hacia el espacio, lo que tendría por efecto una temperatura ambiente adversa o directamente incompatible con la vida, como hemos visto.

El efecto de conservación, en la capa de aire más próxima a la superficie terrestre y del mar de calor a través de estos procesos, se conoce como efecto invernadero natural (análogo a la función que cumple un invernadero para el crecimiento y protección de un cultivo), y los gases que producen este efecto son llamados gases de efecto invernadero (GEI), que están presentes -como ya vimos- en forma natural en la troposfera. Es importante volver a destacar que, debido a que el vapor de agua presente en esa capa atmosférica también absorbe radiación calórica, produce efecto invernadero normal o natural.

Se trata pues, de un delicado proceso de equilibrio térmico, que tiene diversas fases y en la que intervienen distintos actores. En su justo equilibrio este calor absorbido y conservado por los componentes de la atmósfera permitió que la Tierra lograse un clima de características tales, que posibilitó el surgimiento de la vida y su evolución. Otros planetas de nuestro Sistema Solar que no lograron este estado, o bien tienen temperaturas extremadamente bajas o bien extremadamente altas, como el caso de Venus donde la concentración de C02 hace que las temperaturas sean de 500º Celsius lo que impide el desarrollo y sustentabilidad de la vida. Marte tiene casi el mismo tamaño de la Tierra, y está a una distancia del Sol muy similar, pero es tan frío que no existe agua líquida (sólo hay hielo), ni se ha descubierto vida de ningún tipo. De no existir el efecto invernadero normal, nuestro planeta tendría una temperatura media global de -18º Celsius, es decir, aproximadamente 33 grados menos que la actual.

Causas del calentamiento global

Si bien a lo largo de miles de millones de años, la Tierra ha experimentado diversos tipos de cambios en su clima, producto de diversos y complejos factores de naturales y algunos catastróficos (p.ej. caída de asteroides, actividad volcánica), hoy en día se agrega otro factor totalmente nuevo al cambio climático. Es aquel que se está produciendo debido, primordialmente, a la acción humana. El principal, entre otros, es la emisión descontrolada de gases de efecto invernadero, que están modificando la atmósfera de manera tal que están afectando y afectarán sensiblemente el clima de la Tierra, de no mitigarse su emisión.(todas las fuentes) Antes del comienzo de la revolución industrial (hacia 1750, cuando el escocés James Watt perfeccionó las máquinas de vapor) la concentración de CO2 en la Atmósfera era de unas 280 partes por millón (0,028%) y a principios del siglo XXI alcanza casi las 370 ppmv (0,037%)(8) En el último siglo pues, la concentración de anhídrido carbónico y otros gases invernadero en la atmósfera ha ido creciendo constantemente debido a la actividad humana:

A comienzos de siglo por la quema de grandes masas de vegetación para ampliar las tierras de cultivo.

En los últimos decenios, por el uso masivo de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural, para obtener energía y por los procesos industriales.
A esto se agrega la creciente deforestacion de los bosques tropicales del mundo, en especial el Amazonas.

Esta concentración anormal de gases de efecto invernadero en la atmósfera, debidos a la actividad humana, incrementan la capacidad de la atmósfera para absorber radiación infrarroja, produciendo un calentamiento global mayor que el natural, que como hemos visto, es óptimo para la vida y los ecosistemas. De este modo comienzan a afectar la forma en que el clima regula el equilibrio entre la radiación solar que llega y la devuelta por la Tierra al espacio y por ende las condiciones del hábitat de los seres vivos. Esto traería por consecuencia que, para comienzos del próximo siglo -o quizás mucho antes- se reduciría en un 2 por ciento la proporción de energía que nuestro planeta reenvía al espacio. Como ésta no puede acumularse sin más, el clima deberá adaptarse de alguna manera para deshacerse de ese excedente, y si bien un 2 por ciento puede no parecer mucho, tomando a la Tierra en su conjunto, ello equivale a retener el contenido energético de 3 millones de toneladas de petróleo por minuto.

El Dioxido de Carbono o C02

El dioxido de carbono es como ya vimos un gas presente en forma natural en la atmósfera, debido a procesos de interaccion complejos entre ésta, la corteza terrestre y la hidrósfera. El siguiente gráfico ilustra los procesos naturales de ganancias y pérdidas de dióxido de carbono en la atmósfera.

Pero debido a la actividad humana, el CO2 ha incrementado su concentración en forma tal que es el que más se destaca, con una contribución al calentamiento global estimada en un 76% del total , proveniente primordialmente de la quema de combustibles fósiles, tales como el petróleo, el carbón, la explotación de gas natural, a lo que se agrega la deforestación y otros.
El dióxido de carbono ingresa a la atmósfera a través de la oxidación o combustión del carbono orgánico. Los océanos y lagos contienen 38.500 Giga toneladas de carbono orgánico. El total de carbono presente en combustibles fósiles se calcula en 8.000 Giga toneladas, y el carbono orgánico sobre la superficie representa entre 700 y 2.800 Gt

Los niveles de concentración en la atmósfera de CO2 por actividad humana, han aumentado considerablemente en las últimas décadas y continúan haciéndolo.

Es necesario destacar que hace relativamente poco tiempo que se ha reconocido que la deforestación es también una causa primordial que contribuye a agregar una carga importante de dióxido de carbono y metano a la atmósfera. Esta situación se ve agravada por la rápida desaparición que están sufriendo las selvas tropicales ya que contribuyen notoriamente a absorber el C02 liberado a la atmósfera, en el llamado efecto sumidero (carbon sink), frenando el ritmo del calentamiento global. La deforestación en el trópico es una importante fuente de emisiones directas de carbono. Los estimaciones más confiables oscilan alrededor del 18% de las emisiones totales de carbono a la atmósfera.

La deforestación aporta otros gases al efecto invernadero, principalmente metano y óxidos nitrosos. Este es un tema decisivo para el destino del clima en el planeta, en particular los descubrimientos hechos en el Amazonas: leer Desde 1958 (Año Geofísico Internacional) se han llevado a cabo cuidadosas mediciones de las concentraciones de CO2 atmosférico por parte de Charles D Keeling, primero en el Instituto Scripps de Oceanografía de La Jolla, en California, y desde 1974 en el observatorio del volcán Mauna Loa, en Hawai, alejado de fuentes locales de contaminación (a no ser el propio volcán en sus episodios eruptivos). Posteriormente otros científicos han ido también obteniendo series de registros del CO2 que han corroborado los resultados del Mauna Loa.

Este registro de las variaciones de concentración del dióxido de carbono durante los últimos años, ha mostrado un aumento gradual de su presencia en la atmósfera. Desde el año 1993 hasta el año 2003 las variaciones de concentración medidas en partes por millón (ppm) han sido las siguientes:
357, 358, 360, 362, 363, 366, 368, 369, 371, 373, 375.

La atmósfera actual contiene unas 750 petagramos de carbono en forma de CO2 (un petagramo (Pg) equivale a una gigatonelada (Gt), es decir, a mil millones de toneladas). En la gráfica de evolución de la concentración atmosférica de CO2 se observa que la línea de incremento del CO2 no es rectílinea sino quebrada. Los dientes de sierra son debidos a oscilaciones estacionales. Ocurre que durante la estación de crecimiento vegetativo (especialmente en la primavera y verano de las latitudes medias y altas del hemisferio norte) la vegetación absorbe CO2 del aire y la concentración atmosférica baja. Por el contrario, en la época de hibernación, la biomasa terrestre pierde carbono y la concentración de CO2 en el aire aumenta. En donde más agudos son los picos estacionales es en las latitudes altas y medias del hemisferio norte. Aquí la diferencia entre el pico invernal y el valle estival de la concentración atmosférica de CO2 es entre 15 y 20 ppm.

Esta amplitud anual disminuye en las latitudes bajas, hasta ser de sólo unas 3 ppm cerca del Ecuador, debido a la menor influencia estacional en la actividad de las plantas tropicales. En las últimas decadas, sin tener en cuenta las variaciones estacionales, el incremento anual de la concentración de CO2 en el aire ha sido por término medio de 1,5 ppm (partes por millón), es decir, un 0,5 % por año, lo que supone en cantidades absolutas unos 3 Pg de carbono por año.

Además el C02 posee la particularidad, que su efecto es acumulativo y prolongado por su dificultad para disiparse, estimada en 200 o más años. Esto supone, que si se detuviese su emisión en este momento, su efecto invernadero adicional, y por ende el calentamiento global, continuaría por centenios

A éste se agrega el metano (CH4), cuyo efecto de calentamiento del planeta es más severo que el caso del CO2, debido a que es 62 veces más potente que éste, en cuanto a la capacidad de absorción de calor por parte de sus moléculas. Pero a diferencia del dióxido de carbono, su tiempo de vida en la atmósfera es de aproximadamente 10 años. También sus emisiones, han ido en aumento sostenido y siguen creciendo, lo que tiene por consecuencia que a pesar de tener un período corto de efectividad, se renueve constantemente su potencial de efecto invernadero.

Emisiones de CO2 por región Proyecciones futuras

La actividad humana que más contribuye al agravamiento del efecto invernadero es el consumo de energía ya que es lo que más combustibles fósiles utiliza. No sólo representa el 65% de las emisiones de anhídrido carbónico, sino parte importante de las emisiones de metano (en las explotaciones de gas natural y carbón) y de las emisiones de óxidos nitrosos, principalmente por las centrales energéticas que utilizan carbón.

En el transporte, la dependencia de derivados petrolíferos es superior al 95% sin que aparezca en el horizonte próximo ninguna tecnología que lo sustituya. El 30% del total de energía consumida en el mundo se emplea, como consumo final para transporte. Se estima que origina el 25% de las emisiones de carbono a la atmósfera, además del 47% de los óxidos de nitrógeno y cantidades semejantes de hidrocarburos y conocido de carbono.(5a)l En el año 2000 el consumo mundial de energía (excluyendo la madera consumida domésticamente en los países más pobres) era de unos 370 exajulios.

Los usos industriales, domésticos y de transporte se reparten el consumo más o menos a partes iguales. En cuanto a su producción, el 95 % de la energía provenía de la utilización de combustibles fósiles: petróleo (44%), carbón (25%) y gas natural (26%). Sólo un 2,5 % se obtiene de la energía hidroeléctrica y un 2,4% de la energía nuclear. La producción de energía solar y eólica era a nivel global casi insignificante, quedando por debajo del 0,2%. Como resultado de la quema de combustibles fósiles, la media global de las emisiones de carbono a la atmósfera en forma de CO2 es de 1 tonelada por año (tC/año) y por persona. Pero las diferencias entre unos países y otros son enormes: la emisión per cápita en Estados Unidos es superior a 5 tC/año; en Japón y Europa las emisiones per cápita están entre 2 y 5 tC/año; y en los países en vías de desarrollo la emisión per cápita es de 0,6 tC/año. Hay unos 50 países en donde las emisiones son incluso inferiores a las 0,2 tC/año

Emisiones de carbono en forma de CO2 durante los años 1980 y 2000 en algunas regiones del mundo. Se observa una disminución en la Europa más desarrollada, y un aumento muy importante en USA y, sobre todo, en Asia, que antes del 2020 superará a los demás continentes. Los gráficos muestran que las variaciones región por región son no solamente muy diferentes, sino que impresionan como muy dinámicas en el futuro. Es decir que si bien algunas naciones desciendan el nivel de emisiones de gases invernadero, otras aumentarán las mismas. Esta disarmonía verdaderamente caótica, indica lo dificil que es que a medida que pase el tiempo se pueda revertir cruzar el umbral de un cambio climático global de proporciones de alto impacto.

Para garantizar que la temperatura no se incremente más de 0,1°C por década y que el nivel de los mares no aumente más de 2 cm por década (límites provisionales previstos para asegurar la sostenibilidad), será necesario que los países industrializados reduzcan las emisiones de los gases responsables del efecto invernadero (dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y diversos compuestos halogenados), como mínimo en un 30-55 por ciento con respecto a los niveles de 1990, para el año 2010.

Estas reducciones son mucho mayores que los compromisos adquiridos por los países desarrollados en la tercera conferencia de las partes signatarias del Convenio marco sobre el cambio climático (CMCC) de Naciones Unidas, celebrada en Kyoto en diciembre de 1997, que consistían en reducir las emisiones de los gases responsables del efecto invernadero en la mayoría de los países europeos, en un 8 por ciento por debajo de los niveles de 1990 para el año 2010.

No podemos olvidar además que la deforestacion en todas sus variedades continua a ritmos crecientes en los bosques tropicales de todo el mundo. Si bien America Latina no está presente en el último gráfico, debido a su escaso aporte en emisiones de carbono por quema de combustibles fósiles, contribuye en un alto porcentaje por deforestación.

De acuerdo a la oficina regional para América Latina del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), "sólo en 2003 se perdieron 2,5 millones de hectáreas en la Amazonia". Latinoamérica produce un 4,3% de las emisiones globales totales de dióxido de carbono por procesos industriales, pero es responsable de un 48,3% de las emisiones causadas por cambio de uso del suelo, básicamente la transformación de zonas de bosques para la agricultura. El funcionario dijo que la masa boscosa creció sólo en Uruguay, Costa Rica y Cuba, "tres países pequeños con importantes programas ambientales; en todos los demás continúa la tendencia a disminuir su cubierta forestal". Brasil, en cuyo territorio se despliega la mayor cantidad de bosques de América Latina y del Caribe es donde tiene lugar el mayor volumen de deforestación, que se incrementa a un ritmo de 1,7 millones de hectáreas anuales.

Obviamente esta situación podría cambiar si America Latina empieza a basar su modelo de "desarrollo" en la economía basada exclusivamene en el uso de combustibles fósiles y no en el de otras alternativas de energías no contaminantes de la atmósfera, llamadas "limpias". A la vez los tres paises mencionados con bajo indice de deforestación por el momento, podrían revertir sus situación, si no sostienen inquebrantablemente sus actuales políticas. En cuanto a la deforestación global, se estima en un 30% la disminución de las áreas forestales en todo el mundo en el ultimo milenio, convertidas en tierras de usos agrícolas y ganaderos, según muestra

Vapor de agua y otros gases de efecto invernadero

El vapor de agua presente en la atmósfera es un gas de efecto invernadero de tanta o mayor importancia que el C02, ya que es el más potente de todos. El vapor de agua corresponde a la fase gaseosa del agua (H2O) que está presente en todos los ambientes, incluso en los más secos. Es un gas incoloro e inodoro, y no debe confundirse con las pequeñas gotas de agua líquida que constituyen las nubes o la niebla.

En síntesis: el CO2 y el vapor de agua son los dos componentes gaseosos más importantes en la generación del efecto invernadero en la atmósfera terrestre, teniendo en cuenta que el último es el más potente de todos en cuanto a su capacidad de absorber calor.

Los modelos predicen que el aumento de la temperatura de los océanos va a incrementar la evaporación y por ende va a aumentar el vapor de agua atmósferico. Este vapor de agua agregado produce una retroalimentacion positiva al acelerar el aumento de la temperatura. Sin esta retroalimentacion, la mayoría de los modelos predicen que al duplicarse la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera el calentamiento global sería mucho menor, aproximadamente de 1 a 2 grados Celsius.

Otro gas de efecto invernadero presente naturalmente en pequeñísimas cantidades en la troposfera, es el oxido nitroso (N2O), cuya emisión también se ha incrementado, aumentando por ende, su concentración y efectos. En cuanto al gas ozono (O3) constituye un caso aparte. Su presencia en la estratosfera (la segunda capa más baja de la atmósfera) protege el planeta de los rayos ultravioletas en particular los llamados B (UV-B), pero si se acumula en la troposfera (la capa mas baja de la atmósfera) por emisiones excesivas provenientes de la industria mas allá de su proporción justa, produce efecto invernadero adicional. En el trópico su tiempo de residencia en la troposfera es de horas a días. Se encuentra ubicado en una franja de la atmósfera comprendida entre los 10 y 50 Km. de altitud con la mayor densidad se encuentra a los 29 Km de altitud.

A esto se agrega que la molécula de ozono es 2.000 veces más eficiente en la absorción de calor que una de dióxido de carbono, por lo que su efecto se potencia dramáticamente. Si bien se disipa rápidamente en la troposfera, la continua emisión del mismo, mantiene su presencia en forma constante. Se estima que el calentamiento global debido al Ozono, que hoy representa casi un 15 % del total, se incrementará próximamente. Es de destacar también que hay otros gases de efecto invernadero que no son parte de la atmósfera y que son solamente producidos por la actividad humana. Los principales son: hidrofluorocarbonos (HFC); perfluorocarbonos (PFC); hexafluoruro de azufre (SF6), que han aumentado su concentración por emisiones excesivas y continuas.

Potencial y contribución al calentamiento globalde los gases de efecto invernadero

El Protocolo de Kioto catalogó seis gases (dióxido de carbono CO2; metano CH4; óxido nitroso N2O; hidrofluorocarbonos HFC; perfluorocarbonos PFC; hexafluoruro de azufre SF6), que influyen de manera significativa en el calentamiento global del planeta. No obstante, no se tuvo en cuenta otra sustancia que también influye en el calentamiento, que como hemos visto es el vapor de agua.

Los parámetros para medir la influencia de cada una de estas sustancias se han homogeneizado, de forma que sus efectos se expresan en cantidades de dióxido de carbono equivalente. No todos los gases de efecto invernadero producen el mismo efecto, como hemos visto. En la tabla inferior se puede observar cómo son los CFCs los gases con mayor índice de impacto, aunque su volumen total es bastante inferior al de CO2. Es por ello que su efecto real sólo representa el 5%.

Acción relativa

Contribución real

CO2

1 (referencia)

76%

CFCs

15 000

5%

CH4

25

13%

N2O

230

6%

El gráfico siguiente representa una estimación de los principales cambios radiativos (radiative forcing) en superficie (en W/m2) ocurridos entre el año 1850 y el 2000. Positivos en rojo y negativos en azul. El forzamiento de la carbonilla (black carbon) y el cambio radiativo de la nubosidad son los más inciertos. (fuente: Hansen, J.E., and M. Sato, 2001. Trends of measured climate forcing agents. Proc. Natl. Acad. Sci. 98, 14778-14783). Nota: La fuerza radiativa (o forzamiento radiativo) es una medida de la influencia que un factor ejerce en la modificación del equilibrio entre la energía entrante y saliente en el sistema Tierra-Atmósfera. Se expresa en watios por metro cuadrado (Wm-2). El watio es una unidad de potencia correspondiente a 1 jule por segundo. Un forzamiento radiativo positivo contribuye a calentar la superficie de la Tierra, mientras que uno negativo favorece su enfriamiento.

Contribucion de los CFC, HCFC y HFC al efecto invernadero

La producción de Clorofluorcarbonos (CFC) y de Hidroclorofluorocarbonos (HCFC) que se han utilizado fundamentalmente como propelentes en los atomizadores y en la industria de la refrigeración, además de provocar efecto invernadero adicional, disparan una reacción química en la estratosfera, donde se encuentra el ozono protector de las radiaciones ultravioletas, alterando su concentración óptima al destruirlo transformándolo, lo que ha tenido por efecto una filtración anormal de las mismas, en particular la UV-B, con los consiguientes daños a la salud humana (cáncer de piel, lesiones oculares, incidencia en el sistema inmunológico), en el crecimiento vegetal y efecto negativo sobre las algas y el plancton, que son la principal fuente nutriente de las especies marinas. Debido al grave impacto que provocan, se ha limitado y regulado el uso de una serie de variedades de CFCs en el acuerdo llevado cabo por los países signatarios del Protocolo de Montreal (1987).

El Reglamento CE no. 2037/2000 del Parlamento Europeo y del Consejo, del 29 de junio de 2000, sobre las sustancias que agotan la capa de ozono, estableció para el 1 de enero de 2001, la prohibición total de uso de CFC para los países miembros. Sin embargo hoy en día hay otras naciones que continúan produciendo y utilizando los CFCs. En cuanto a los HCFCs, el referido Reglamento Europeo, ha establecido un plan escalonado de limitación y prohibiciones de uso que culminaría en el 2015. Se estima que en términos generales se puede afirmar, que las emisiones de CFC (las que tienen mayor potencial destructivo de la capa de ozono y en cuanto a su producción de efecto invernadero adicional), han disminuido. De proseguir esta tendencia a no producir y usar CFC y HCFC, algunos científicos estiman que la capa de ozono podría recuperarse totalmente para el año 2050, y la disminución de emisiones de dichos gases disminuiría su impacto adicional en el calentamiento global. Pero aun cuando se han elaborado muchos sustitutos de los CFC, los que se utilizan hoy en día, son principalmente los Hidrofluorocarbonos (HFC) que -aunque no dañan la capa de ozono estratosférica-, causan efecto invernadero adicional y su producción y utilización comercial e industrial, no se ha prohibido. Su uso va en aumento y por ende su emisión y concentración atmosférica, lo que hace que este reemplazo de los CFC se agregue a la ya larga lista de gases, que generan calentamiento global, con el agregado que ambos son miles de veces más potentes que el C02 por su largo período de vida en la atmósfera terrestre.

Para dar una idea de la potencia para la capacidad de absorción de calor de los compuestos flúor carbonados, en el proyecto de convertir a Marte en un planeta con condiciones similares a las de la Tierra -llamado "Terraformación"- para que sea habitable por los humanos, una de las posibilidades es introducir artificialmente en su atmósfera estos gases para que al atrapar calor y dar lugar a un envoltorio término que ese planeta no tiene, derritan el agua congelada que se supone tiene en los polos y ésta fluya por el mismo. Como sólo con agua hay vida, este sería el primer paso para la "Terraformación" del planeta rojo. Accion humana que produce efecto invernadero anormal

Se calcula que la humanidad ha ido modificando de tal forma el paisaje terrestre debido al desarrollo de la agricultura, la ganadería, las actividades forestales, etc. que ha provocado a lo largo de la historia un traspaso de unos 200 Pg de carbono desde los ecosistemas continentales hacia la atmósfera y los océanos. Por otra parte, la quema de combustibles fósiles durante la época industrial ha emitido en total una cantidad todavía mayor de carbono, unos 250 Pg. (Aclaración: 1 Pg=1.000 millones de toneladas)(8a) En la actualidad se estima en algo más de 6 Pg la cantidad de carbono fósil quemado al año en todo el mundo y en aproximadamente 1,6 Pg la cantidad de carbono emitido por la deforestación tropical y otras prácticas agricolas. Otra cantidad mucho menor, del orden de 0,1 Pg de carbono, procede de la roca caliza utilizada en la fabricación de cemento. En total, por lo tanto, debido al uso de combustibles fósiles y a la deforestación se emiten a la atmósfera cada año más de 7 Pg de carbono.(8a) ¿Mas, cuales son específica y detalladamente las fuentes generadas por actividad humana que producen estas emisiones de gases en exceso, que están produciendo el calentamiento global del planeta y el probable cambio climático por factor humano? ·

El dióxido de carbono (CO2) es el más importante de los gases menores, involucrado en un complejo ciclo global. Se libera naturalmente desde el interior de la Tierra a través de fenómenos tectónicos, a través de la respiración de los organismos vivos, y la evaporación oceánica. Por otro lado es disuelto en los océanos y consumido en procesos fotosintéticos. Es producido por el ser humano por quema de combustibles fósiles (petróleo, carbón, explotación de gas natural), la deforestación (que podría convertirse en la principal responsable del aumento de dióxido de carbono mas que la quema de combustibles fósiles), la destrucción de suelos, los incendios forestales, manufactura de cemento, la producción de electricidad a partir de la utilización de combustibles fósiles, la soldadura autógena, el proceso de producción de acero, etc. A ello hay que agregar un importante fenómeno en lo que respecta al dioxido de carbono: el efecto sumidero (sink). Este consiste en la absorción natural de C02 por absorción por las aguas oceánicas, y organismos marinos y terrestres, especialmente bosques y fitoplancton. Este efecto está frenando un aumento del ritmo del calentamiento global que podría ser catastrofico para la humanidad, especialmente si colapsa el sumidero del Amazonas.

El metano (CH4) por el estiércol del ganado, sembradíos de arrozales, escapes de gasolina, producción industrial de gas natural, minería de carbón, degradación de deshechos orgánicos, quema de combustibles fósiles y de biomasa, aumento de rumiantes como fuente de carne y es 25 veces más eficiente en la absorción de calor que el CO2. ·

El oxido nitroso (N2O) proviene de las centrales térmicas que utilizan calor, tubos de escape de automóviles, por utilización de fertilizantes agrícolas, gestión del estiércol, quema de combustibles fósiles, quema de biomasa, deforestación y de la fabricación de lámparas incandescentes y fluorescentes, en detección de fugas en sistemas presurizados y de vacío, producción de nylon y acido nítrico, en los procesos de absorción atómica y como propelente de aerosoles entre otros. Tiene una capacidad de absorción de calor 230 veces superior a la del C02, con un tiempo de residencia en la atmósfera de 150 años. ·

Los clorofluorcarbonados (CFC) por la refrigeración, propelentes de aerosoles, solventes, aire acondicionado, espumas plásticas. Comenzaron a producirse en el siglo pasado en los años treinta para la refrigeración. Su efecto es 15.000 veces mayor que el del CO2 en cuanto a efecto invernadero se refiere. La producción de cloro-fluoro-carbonos [CFCs] contribuye con aproximadamente el 5% del efecto invernadero. Los CFCs son sustancias químicas sintéticas, formadas por cloro, flúor y carbono. Las moléculas de CFC tienen una larga vida activa. El CFC-1 1 es activo durante unos 65 años y el CFC-12 durante unos 110 años. Cada molécula de CFC-11 y de CFC-12 contribuye 3.500 y 7.300 veces más, respectivamente, al efecto invernadero que cada molécula de C02.

Los CFCs también destruyen la capa de ozono en la estratosfera, causando que una mayor proporción de rayos ultravioleta alcance la superficie de la tierra. · El monóxido de carbono es generado en todo proceso de combustión como subproducto. Posee una vida media de aproximadamente 2 meses. Al llegar a la estratosfera y reaccionar con el oxígeno, produce dióxido de carbono y ozono, ambos considerados como agentes responsables del calentamiento global. ·

El ozono se genera por la reacción de la luz solar con contaminantes comunes, como monóxido de carbono, óxidos nitrosos, e hidrocarburos, por fotoquímicos y automóviles y como vimos 2.000 veces más potente que el C02 en la absorción de calor. · Los HFC se utilizan en extintores de incendios, equipos de refrigeración y aerosoles. ·

Los PFC (perfluorcarbonos) se producen por la incineración de plásticos y su efecto invernadero es 5.400 veces más intenso que el que provoca el CO2. ·

El SF6 (hexafluoruro de azufre) se utiliza como gas aislante en equipos de refrigeración y en varios procesos industriales.

LISTA RESUMEN SOBRE GASES INVERNADERO

Gas Invernadero

Concentración 1750

Concentración 1992

Fuerza Irradiativa (W/m2)

Dióxido de Carbono

280 ppmv

355 ppmv

1,56

Metano

0,8 ppmv

1,72 ppmv

0,5

Oxido Nitroso

275 ppbv

310 ppbv

0,1

CFC-11

0

280 pptv

(siguiente)

CFC-12

0

484 pptv

0,3 (todos los CFCs)

HCFCs/HFCs

0

Sin datos

0,05

Ozono Troposférico

Sin datos

Variable

0,2 - 0,6

Ozono Estratosférico

Sin datos

300 unidad. dobson

-0,1

Tabla grafica de Cambio Climático Global(5c)

Nota: La fuerza radiativa (o forzamiento radiativo) es una medida de la influencia que un factor ejerce en la modificación del equilibrio entre la energía entrante y saliente en el sistema Tierra-Atmósfera Se expresa en watios por metro cuadrado (Wm-2). El watio es una unidad de potencia correspondiente a 1 jule por segundo. Un forzamiento radiativo positivo contribuye a calentar la superficie de la Tierra, mientras que uno negativo favorece su enfriamiento.Calentamiento global

Por calentamiento global se entiende un incremento de la temperatura media global del planeta, que se obtiene midiendo la temperatura media del aire próximo a la superficie de la tierra y de la temperatura de la superficie del mar. Para que se pueda hablar de cambio climático, éste tiene que manifestarse como un nuevo patrón continuado a lo largo de un período prolongado de tiempo y no como un fenómeno meramente pasajero, que revierte rápidamente. Es opinión generalizada entre los científicos que se está produciendo en la época actual un proceso de calentamiento global.

Las diferencias se encuentran en cual o cuales son las causas. Mientras algunos científicos consideran que el calentamiento global podría ser efecto de cambios en la intensidad de la radiación solar, ciclos naturales de calentamiento y enfriamiento del planeta u otros factores, la mayoría concuerda que es extremadamente improbable que los cambios en la temperatura global sean sólo resultado dichos factores. En su lugar, consideran que el aumento de la temperatura media global es causado primordialmente por la emisión descontrolada de gases de efecto invernadero, debidos a la quema de combustibles fósiles, a la deforestación y otros GEI derivados de la actividad industrial en su más amplio sentido, que al aumentar su concentración en la troposfera provocan un efecto invernadero adicional al normal, lo que supone que el envoltorio térmico de la Tierra se torne más caliente, absorbiendo por ende más radiación infrarroja (calor) que la Tierra reenvía al espacio.

El problema está en determinar cual es y cual va a ser el efecto que tiene y tendrá el calentamiento global sobre el clima, que tipo de cambio climático producirá y cual será la magnitud y los efectos del mismo para los ecosistemas, las diversas regiones del mundo, la producción de alimentos y la vida en todas sus manifestaciones.

Pero, sea cual sea la posición que se adopte, lo que no se puede negar es que la emisión excesiva de GEI por factor humano, es un factor incuestionable en el calentamiento global que la Tierra está experimentando y que genera un "efecto dominó" comenzando por la hidrosfera, alterando el ciclo del agua e incrementando la concentración de vapor en la atmósfera lo que a su vez acelera el aumento de la temperatura global, por ser el mas potente de los gases de efecto invernadero. Es altamente probable entonces, que el referido aumento de la concentración de gases de efecto invernadero por acción humana, esté produciendo y producirá un cambio en el clima, que si bien nunca será totalmente predecible con total exactitud y en todos sus detalles, presenta riesgos tales como, los que de acuerdo a la mayoría de los científicos ya se están manifestando: temperaturas extremas (más frío, más calor), cambios en la intensidad y frecuencia de las precipitaciones, vientos y humedad según cada región, aumento en intensidad y frecuencia de fuertes tormentas, huracanes, ciclones, inundaciones y sequías dependiendo de las regiones del globo.

Las zonas climáticas y agrícolas podrían desplazarse hacia los polos. Se prevé que en las regiones de latitud media el desplazamiento será de entre 200 y 300 km. por cada grado Celsius de calentamiento. Veranos más secos disminuirían el rendimiento de los cultivos en un 30 por ciento, y es posible que las principales zonas cerealeras actuales (como las Grandes Llanuras de los Estados Unidos) experimenten sequías y golpes de calor más frecuentes. Los bordes septentrionales de las zonas agrícolas de latitud media (el norte del Canadá, Escandinavia, Rusia y el Japón en el hemisferio norte, y el sur de Chile y la Argentina en el hemisferio austral), se beneficiarían de temperaturas más elevadas. Sin embargo, en algunas regiones lo escabroso de los terrenos y la pobreza de los suelos impedirían a esos países compensar la merma de rendimiento de las zonas hoy más productivas.

Pero es importante destacar que el posible "beneficios" se vería totalmente sobrepasados por los perjuicios en forma significativa. Tomemos el caso de las consecuencias del cambio climatico para la Argentina por ejemplo: Aumento de lluvias y sequías, incremento de las temperaturas máximas y promedio, perdida de tierras costeras e intrusión del agua salada en sus recursos hídricos son algunos de los fenómenos que los modelos climáticos permiten pronosticar para las próximas décadas, extremo este que también afectaría al Uruguay. Los escenarios indican que el mayor calentamiento se produciría en el Noroeste Argentino. En verano, la máxima diaria podría incrementarse en 1,2 a 4,2 grados. Con respecto a las precipitaciones en verano y otoño, el sur y la región occidental (al oeste del meridiano 67 grados O.) experimentarán una disminución de las precipitaciones. Pero la parte Oriental experimentará el fenómeno contrario, particularmente al norte de la Mesopotamia. En invierno y primavera, la zona Norte experimentará aumento de lluvia, pero en el Cuyo y al norte de la Patagonia, las precipitaciones disminuirán. Traducidos en hechos concretos, estos parámetros tienen inquietantes implicancias. En lo que respecta a la Argentina, no cabe duda de que su territorio, árido y semiárido en más del 50% de su extensión, sufrirá las consecuencias del incrementó de temperatura y la fusión de glaciares y del hielo continental. Los cambios en la distribución e intensidad de las lluvias, así como el incremento de la sequedad, debido al aumento de la evapotranspiración real, impondrán restricciones a la agricultura, particularmente por los problemas derivados de los cambios en las precipitaciones.

Las extrapolaciones indican que la producción de soja se incrementaría en un 13% a un 41%, la de maíz, se reduciría entre el 0% y 18%; mientras que el trigo y el girasol podrían alcanzar desde incrementos del 10% a reducciones del 16%. Es más, un modelo desarrollado por la NASA ubica a la Argentina como un país cuya producción agrícola total podría aumentar entre el 2 y 5 por ciento. Pero la situación en las regiones más áridas, como la Patagonia y el centro oeste (Cuyo), dependerá de la disponibilidad futura de agua. Las evaluaciones del IPCC muestran que la mayoría de los glaciales andinos tenderán a desaparecer hacia el año 2100, mientras que los glaciales patagónicos se mantendrán hasta entrado el sigo XXII, por lo tanto la disponibilidad de agua en estas regiones dependerá de las lluvias y nevadas futuras. Cabe recordar que durante la sequía de 1960 la carencia de agua originó en Mendoza la perdida del 35% de su PBI (Producto Bruto Interno). Esta situación, sumada al aumento de la población, podría limitar gravemente la importante producción frutihortícola de Mendoza, afectar la producción de energía hidráulica y reducir la disponibilidad de agua potable. Con respecto al aumento del nivel medio del mar, podría ser de entre 15 y 88 cm. Las pérdidas de costas argentinas supondrían unos 3.400 km2 de tierras.

A la vez el aumento global de la temperatura, provoca la fusión de los hielos terrestres y la expansión térmica de los océanos, lo que trae como consecuencia un aumento del nivel del mar con la consiguiente erosión de las costas, perdida de territorio continental, de islas y salinizacion de tierras y reservorios de agua dulce.

Si bien estas hipótesis son lo suficientemente alarmantes para causar preocupación, son a la vez todavía demasiado inciertas para forzar a los gobiernos a tomar medidas de acción rotundas y eficaces y cumplir en forma estricta los acuerdos internacionales tales como el Protocolo de Kyoto y las recomendaciones de no solamente una multitud de organizaciones internacionales, sino también de expertos ecólogos y climatólogos. Pero recordemos la frase del Dr. Robert Watson quien fuera presidente de la IPCC cuando se produjo el último de los informes (2001) hasta la fecha, de dicho organismo: "El principio de precaución aconseja que la incertidumbre debería ser la razón para actuar."

La inacción de los gobiernos pues -basada en el argumento de incertidumbre o de ausencia de "cientificidad" de los datos y sus interpretaciones, negadora de que está en marcha un cambio climático por acción humana con los riesgos que implicaría para la vida en general y su hábitat, es insostenible, pues no se puede ya justificar, ni retardar más. El examen de los registros de las temperaturas medias globales del planeta, muestran como éstas han aumentado en forma constante desde los comienzos de la revolución industrial, acelerándose en las últimas décadas. Se estima que el año 1998 fue el más caluroso, seguido por el año 2002 y el 2003 y es probable que la tendencia continué en aumento.

La temperatura global promedio para los primeros once meses de 2004 fue de 14.60 grados Celsius (58.28 Fahrenheit), lo que la hace el cuarto año más cálido desde 1880. Estos registros, provenientes del Instituto de Estudios Espaciales de la NASA, muestran que la tendencia al alza de la temperatura media global del planeta continúa.

La temperatura promedio subió de 14.01 grados Celsius en 1970 a 14.26 en la década de los ochenta. En 1990 alcanzó la marca de 14.40 grados. Y durante los primeros años de esta nueva década, ha promediado los 14.58 grados Celsius. De hecho, los cinco años más calurosos registrados han tenido lugar en los últimos siete años. De estos cinco, 1998 fue el más cálido de todos, con una temperatura promedio global de 14.71 grados Celsius. La temperatura media global del 2004 proporciona nueva evidencia de lo que algunos científicos están describiendo a nuestro tiempo como una nueva era geológica, la Antropocena, en la cual las actividades humanas son el motor impulsor principal del sistema climático global. El monto del incremento de la temperatura mas allá de las proyecciones a corto plazo depende de lo que hagamos ahora para disminuir las emisiones de dióxido de carbono y otros gases invernadero y detener la deforestación de los bosques tropicales, en particular el Amazonas.

Respecto a los efectos en la temperatura media global del nivel de concentración atmosférica del CO2, se supone que hace unos cien millones de años, la cantidad de ese gas, era 4 a 8 veces mayor que la actual en su valor normal, lo que tenia por efecto que la temperatura media de la Tierra fuese de 10 a 15º Celsius más elevada que la de la época presente. En el otro extremo, durante la ultima era glacial hace 20.000 años, la concentración atmosférica de CO2, era las dos terceras partes de la actual y la temperatura media bajó unos 10º grados Celsius.

Mas cerca de nosotros, se estima que anteriormente a la era industrial la concentración troposferita de C02 en la atmósfera era de 280 partes por millón, mientras que en la actualidad la ultima medición realizada por el Observatorio de Mauna Loa indica que la concertación es de 379 partes por millón.

Es decir, todos las investigaciones convergen a una sola conclusión: entre otras posibles causas, la temperatura media global de la Tierra, esta en relación directamente proporcional con el grado de concentración atmosférico de gases de efecto invernadero, incluido el vapor de agua. Si las emanaciones continúan aumentando al ritmo actual, es casi seguro que en el siglo XXI los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera duplicarán los registros preindustriales y si no se toman medidas para frenar dichas emisiones, es muy probable que los índices se triplicarán para el año 2100. De acuerdo con el consenso científico, el resultado más directo podría ser un "calentamiento de la atmósfera mundial" del orden de 2 a 6°C durante los próximos 100 años. A esto se debe sumar un manifiesto incremento de temperatura de un 0,5°C desde el período preindustrial anterior a 1850, parte del cual sería producto de emisiones anteriores de gases de efecto invernadero.

Otros estiman que en 100 años, o en menos, el incremento de la temperatura global podría llegar a ser aún mayor a 6 grados, en especial si colapsan los bosques tropicales, si los océanos no pueden continuar absorbiendo C02 y se liberan de su profundidad hidratos de metano. Es más, el cambio climático está sucediendo más rápido de lo predicho. Esto se está haciendo evidente, entre otras cosas, por las sequías prolongadas en muchas partes del mundo. Cuatro años de sequía en gran parte de África ha ocasionado que de treinta a cuarenta millones de personas padezcan hambre. Al mismo tiempo, se darán varias sequías en los principales centros de cultivos básicos del mundo: el cinturón de maíz americano, las estepas canadienses, y el cinturón australiano de trigo reducirán notablemente las exportaciones de cereales.

El clima en Europa en el 2002 fue terrible. Las inundaciones masivas en Alemania están costando, por lo menos, 13 mil millones de dólares. Terribles tormentas al norte de Italia, con granizos del tamaño de una pelota de tenis, destruyeron cosechas sobre una gran extensión, y la sequía en Europa meridional redujo drásticamente las cosechas. Desastres relacionados con el clima fueron incluso más destructivos en el 2003 y el 2004.

Todo esto es el resultado de un aumento de no más de 0.7 grados en la temperatura global. ¿Cómo serán las cosas cuando tengamos que producir nuestros alimentos en un mundo cuya temperatura media ha aumentado en 2 o 3 grados, sin llegar a los 5 - 8 grados como se nos ha dicho sucederá a fines de este siglo?

Por otra parte, el cambio climático podría sobrevenir en forma abrupta e intensa, causando daños catastróficos en poblaciones, propiedades y ecosistemas naturales, según advierte un nuevo informe del Consejo Nacional de Investigaciones de EE.UU. Este informe proporciona mayor evidencia que el calentamiento global causado por el ser humano puede incrementar esta posibilidad. Dado que los investigadores aún no tienen suficiente conocimiento sobre tales eventos para predecirlos en forma precisa, las sorpresas son inevitables, de acuerdo al artículo: "Cambio Climático Abrupto: Sorpresas Inevitables" del referido organismo. Nueva evidencia muestra que períodos de cambio gradual en el pasado, estuvieron jalonados con episodios de cambios repentinos, que incluían variaciones de temperatura de unos 10 grados Celsius en sólo una década en algunas regiones. Inundaciones y sequías severas también eran señales de cambio abrupto en el clima.

En este sentido el informe afirma que "Cambios climáticos abruptos fueron especialmente usuales cuando el sistema climático era forzado a cambiar rápidamente" "Por lo tanto, el calentamiento global y otras alteraciones humanas del sistema pueden incrementar la posibilidad de un sorpresivo e importante cambio regional o global de eventos climáticos" Por ejemplo, el calentamiento al final de la última edad de hielo, disparó un periodo frío abrupto, que finalizó con un calentamiento especialmente intenso hace unos 12.000 años.

La experiencia sugiere que mientras que un pequeño forzamiento puede causar un pequeño cambio, también puede llevar al sistema climático mas allá de cierto umbral, desencadenando grandes transformaciones en él. Un ejemplo de ello, podría ser una descarga masiva de agua fresca de lagos anteriormente cercados por placas de hielo, que ahora se están derritiendo. Al fluir el agua fresca hacia el mar, puede alterar o detener la natural circulación de corrientes oceánicas que normalmente aportan agua cálida a las regiones del Norte y transportan agua mas fría hacia el ecuador. El resultado podría ser el de un congelamiento intenso en las primeras y temperaturas más altas en las últimas.

Un informe preparado por el Departamento de Defensa de los EE.UU. en el 2003 investigó las implicaciones para la seguridad de un cambio climático abrupto en los próximos 20 años. Una de las posibilidades sería que dicha eventualidad, podría traer sequías a gran escala en todas las regiones agrícolas del mundo, fríos extremos en algunas, calores ardientes en otras, conmoción civil y migraciones en masa debido a la carencia de agua y alimentos.
Agricultura y calentamiento global

La agricultura industrial moderna por su misma naturaleza contribuye enormemente a los gases causantes del efecto invernadero. Actualmente, es responsable del 25% de las emisiones del dióxido de carbono del mundo, del 60% de las emisiones de gas metano y del 80% de óxido nitroso, todos ellos poderosos gases del efecto invernadero. El óxido nitroso se genera por la acción de las bacterias desnitrificadoras cuando la tierra es convertida en campos agrícolas. Cuando los bosques tropicales son transformados a pastizales, las emisiones de óxido nitroso aumentan el triple.

De alli que la transformación de la tierra, está conduciendo a la emisión de medio millón de toneladas al año de nitrógeno en forma de óxido nitroso. El óxido nitroso es 310 veces más potente que el bióxido de carbono como gas del efecto invernadero, según la Agencia Europea de Medio Ambiente, aunque las concentraciones atmosféricas del óxido nitroso son afortunadamente menos que una milésima que las del bióxido de carbono - 0.31ppm (partes por millón) comparados con 375 ppm.

Los fertilizantes nitrogenados son otra fuente importante de óxido nitroso. Alrededor de 70 millones de toneladas de nitrógeno al año son aplicadas a los cultivos y contribuyen casi con el 10% de las 22 millones de toneladas de óxido nitroso, que son emitidas anualmente. Con el aumento sustancial de las aplicaciones de fertilizantes, especialmente en los países en vías de desarrollo, las emisiones de óxido nitroso debido a la agricultura podrían duplicarse en los próximos 30 años. En los Países Bajos, que tienen la agricultura más intensiva del mundo, casi 580 kilogramos por hectárea de nitrógeno en forma de nitratos o sales del amonio son aplicados cada año como fertilizantes y, por lo menos, el 10% de ese nitrógeno va directamente a la atmósfera, sea como amoníaco u óxido nitroso.

El crecimiento de la agricultura también está aumentando las emisiones de metano. En las últimas décadas, ha habido un aumento substancial en la cantidad de ganado - vacuno en particular - en gran parte, como resultado, de la conversión de los bosques tropicales en pastizales. El ganado emite grandes cantidades de metano y la destrucción de los bosques para su reproducción también está contribuyendo al aumento en las emisiones de dos de los gases más importantes del efecto invernadero.

A nivel mundial, las emisiones de metano producido por el ganado ascienden a unos 70 millones de toneladas. Con métodos modernos de producción, el ganado es alimentado cada vez más con una dieta rica en proteínas, especialmente cuando son alimentados con forrajes. Tales ganados emiten considerablemente más gas metano que los alimentados con hierba. Incluso la fertilización de prados con compuestos nitrogenados puede disminuir la captación de metano por parte de las bacterias y aumentar la producción de óxido nitroso, elevando en consecuencia las concentraciones atmosféricas de ambos gases.

La expansión de los arrozales también ha aumentado seriamente las emisiones de metano. El arroz cultivado con agua lluvia produce mucho menos metano que el arroz cultivado con fertilizantes nitrogenados.

La agricultura industrial es alta consumidora de energía. Los componentes más consumidores de energía de la agricultura industrial moderna son la producción de fertilizantes nitrogenados, la maquinaria agrícola y la irrigación con bombas. Estos contabilizan más del 90% de la energía usada directa o indirectamente en la agricultura y todos son esenciales para ella. Las emisiones de carbono a partir de la quema de combustibles fósiles para actividades agrícolas en Inglaterra y Alemania eran de 0.046 y 0.053 toneladas por hectárea, comparadas con solo las 0.007 toneladas de los sistemas agrícolas no mecanizados, es decir, siete veces más bajo.

Esto concuerda con lo estimado por Pretty y Ball, que para producir una tonelada de cereales o vegetales usando la agricultura moderna requiere de 6 a 10 veces más energía que empleando métodos agrícolas sustentables. Se puede argumentar que un cambio hacia fuentes de energía renovables tales como energía eólica, solar o células de combustible evitarán tener que reducir el consumo de energía para proteger nuestro clima.

Sin embargo, esta sustitución necesaria tomaría décadas; cerca de 50 años según algunos cálculos. Se requiere una reducción radical de las emisiones de gases ahora si tomamos en serio las predicciones del Centro Hadley de que el aumento en la temperatura en los próximos 30 años comenzará a transformar nuestros principales sumideros de dióxido de carbono y metano - bosques, océanos y suelos - en fuentes. Si eso ocurre, entraremos en un proceso irreversible de una reacción en cadena hacia temperaturas más elevadas e inestabilidad climática.

A manera de conclusión: La agricultura industrial contribuye enormemente al cambio climático; progresivamente es más improductiva y altamente dependiente del petróleo que también se está agotando. La única opción es cambiar sustancialmente hacia una agricultura sustentable de bajos insumos, que no sólo alimente al mundo, sino que aminore las peores manifestaciones del cambio climático.

El papel de los oceanos y las nubes en el calentamiento global

Los océanos juegan el papel más importante en el sistema climático, sin embargo el efecto que se producirá en ellos debido al cambio climático es incierto. Los océanos son enormes depósitos para el dióxido de carbono. (17) El carbono se encuentra disuelto en el agua marina en forma de dióxido de carbono, bicarbonatos y carbonatos, en una proporción entre ellos que se mantiene en un determinado equilibrio. De la atmósfera se absorbe CO2 y los ríos aportan iones de calcio y bicarbonatos.

Al final de las reacciones, parte del carbono precipita en el fondo en forma de carbono orgánico fotosintético y en forma de carbono inorgánico contenido en la caliza, CaCO3, de las conchas de foraminíferos y cocolitóforos especialmente (aunque sólo por encima del nivel de disolución, o lisoclina).

A la atmósfera pasa oxígeno (no consumido en la respiración) y también parte del CO2. En el conjunto de las reacciones químicas y de los intercambios, el mar en su conjunto resulta ser a la larga un absorbente de CO2 atmosférico y un emisor de oxígeno, pero existen regiones de fuerte upwelling (afloramiento de aguas) en el que el mar se degasifica y emite más CO2 del que absorbe.

Plantas microscópicas pues, extraen el dióxido de carbono de la atmósfera durante la fotosíntesis y una parte queda bajo la superficie del océano cuando mueren. ¿Podrá una tierra mas caliente desencadenar una explosión de estas pequeñas plantas, reduciéndose así el dióxido de carbono en la atmósfera?, ¿ será posible que el aumento gradual en la temperatura del océano incremente la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera debido a que la solubilidad de los gases disminuye con la temperatura?

Además los océanos tienen gran capacidad para guardar energía calórica. Por esto, a medida que se calientan lentamente, retrasarían la velocidad a la que la atmósfera se calienta. La respuesta de la temperatura de los océanos, la circulación de los mares y el hielo oceánico al calentamiento global determinará la tendencia y la velocidad del cambio climático global.

Si el vapor de agua atmosférico aumenta, entonces también aumentará la nubosidad global. Las nubes reflejan la luz solar lo cual disminuiría la temperatura global, pero también absorben la radiación infrarroja de la tierra, calentándola. Como responde el clima a las variaciones en la nubosidad depende del tipo de nubes, su forma y sus propiedades físicas, como estados de agua, contenido tamaño y distribución de las gotitas. Datos satelitales confirman que en sumatoria las nubes tienen un efecto de enfriamiento de nuestro planeta, lo que significa que sin nubes nuestra atmósfera sería más cálida.

Nubes adicionales en un mundo más caliente, sin embargo no tendrían un efecto de enfriamiento. Su influencia en la temperatura promedio del aire superficial, dependerá de la extensión y de la altura de las nubes que dominan la escena. La retroalimentación de las nubes podría aumentar o reducir el calentamiento producido por los gases de efecto invernadero.

Muchos modelos muestran que a medida que la superficie se calienta va a haber más convección, más nubes del tipo convectivo, y un aumento en las nubes cirrus que son barridas horizontalmente en lo alto de las tormentas. Esta situación tenderá a proveer una retroalimentación positiva en el sistema climático, y el efecto de las nubes en el enfriamiento de la tierra sería minimizado.

El mar contiene en disolución 50 veces más carbono que el CO2 del aire: 40.000 PgC y 750 PgC, respectivamente. Entre su superficie y el aire existe, en ambos sentidos, un continuo transvase de CO2 . En algunas época el mar actúa como fuente de CO2 atmosférico, y en otras como sumidero.

El primer estudio exhaustivo sobre el almacenamiento de dioxido de carbono derivado de la actividad humana, determinó que los oceanos han tomado unas 118 mil millones de toneladas métricas de la atmósfera entre 1800 y 1994, lo que representa aproximadamente un tercio de la capacidad potencial de absorción por parte de aquellos. "Si los oceanos no hubiesen absorbido esta cantidad de dioxido de carbono generado por actividad humana en ese período, la concentración actual sería 55 ppm mayor que la observada a la fecha", afirmó Christopher Sabine, oceanógrafo y autor protagónico de uno de los informes.

Agregó además que debido a que los oceános mezclan lentamente el CO2 antropógeno absorbido de la atmósfera, éste queda por lo general confinado a las capas altas de los mismos. "Cerca de la mitad de las emisiones antropogenas de CO2 absorbidas en los últimos 220 años puede encontrarse en el 10% del nivel mas alto de los oceanos" dijo. "Los oceános han absorbido 48 por ciento del CO2 que ha sido liberado a la atmosfera por la quema de combustibles fósiles y la producción de cemento." Este proceso de absorción cambia su química y potencialmente puede tener impactos significativos en los sistemas biológicos , de acuerdo al informe.

La investigacion mostró que una cantidad substancial de conchas de carbonato de calcio se disuelven en las capas altas de los oceanos, lo que reduce la capacidad de muchas especies para producir estas caparazones y podría impactar las redes de alimento marino. Investigaciones recientes muestran que las tasas de calcificación descender hasta un 25 o 45 % en concentraciones de carbono atmosfericas equivalentes a 700 a 800 ppm. El nivel actual es de 380 ppm pero los cientificos afirman que el mismo podría duplicarse para fin de siglo si la actual tasa de consumo de combustibles fósiles continúa.

Paleoclimatología

·¿Como saben los científicos que la temperatura media global está relacionada con la concentración troposferica de gases termo activos, principalmente el CO2, y esto a su vez, entre otros posibles factores, determina las características del clima en la Tierra? ·
¿El calentamiento global actual debido a mayor concentración de gases de efecto invernadero que está modificando el clima, es un suceso único en la historia del planeta? ·
¿La temperatura global se mantuvo constante o sufrió modificaciones a lo largo de la historia del planeta? ·
¿Podemos afirmar con cierto grado de certeza que a mayor concentración de GEI más temperatura y a menor concentración menos temperatura media global, con los consiguientes patrones climáticos asociados? ·
¿Cuales han sido, y que características han tenido, los cambios climáticos que ha sufrido el planeta a lo largo de su historia?

La respuesta la da la Paleoclimatología, que permite tener un panorama bastante preciso del clima en el pasado en la Tierra, sus variaciones, sus características atmosféricas y las temperaturas medias globales correspondientes a cada período. Esto no sólo permite analizar los cambios climáticos en el pasado, sino predecir los que podrían venir. A tales efectos se valen de varios métodos indirectos:

1. Testigos de hielo extraídos de los casquetes que cubren la Antártida y Groenlandia. En el hielo han quedado atrapadas burbujas de aire con la composición en gases y otros elementos característica de la época en la que se formaron.

2. Anillos de los troncos de los árboles. Según su grosor y otras características dan indicios de la climatología.

3. Estalagmitas. También sus anillos de crecimiento contienen indicios de las condiciones climáticas 4. Polen y otros sedimentos. Ayudan a identificar la flora y fauna que había en ese lugar cuando se formaron. Cada tipo de vida y de formación sedimentaria es propio de determinadas condiciones climáticas.

Algunos datos obtenidos con estos estudios. Información obtenida de testigos de hielo obtenidos en Groenlandia.

Años BP

Profundidad hielo

CO2

Temperatura media de la Tierra

1700

126 m

275 ppm

15ºC (como ahora)

15 000

407 m

subiendo

subiendo

20 000

474 m

194 ppm

5ºC
Antártida 9ºC más fría que ahora

20 000
120 000

474 m
1676 m

bajando

bajando

134 000

1876 m

290 ppm

más de 15ºC

140 000

1928 m

subiendo

subiendo

146 000

1998 m

191 ppm

Antártida 9ºC más fría que ahora

Tabla gráfica de Variaciones en Clima (6)
La evolución de la concentración de CO2 y de las temperaturas en los últimos 160 000 años, de acuerdo esta tabla y según datos obtenidos de testigos de hielo de Groenlandia, muestra una relación directa y aproximadamente proporcional entre ambas, es decir, a mayor concentración de C02 más temperatura global y a menor concentración menos temperatura global. (

En el otro extremo del mundo, científicos del Proyecto Épica, de la Comisión Europea en la Antartida realizaron una serie de investigaciones durante los últimos ocho años. Una de entre las muchas conclusiones obtenidas -a partir del análisis de las burbujas de aire atrapadas en los hielos-, es que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, era de 220 partes por millón (ppm) en las eras de hielo y de 280 ppm en los períodos interglaciales.

Desde 1750, la proporción de dióxido de carbono, subió a 370 ppm por la actividad humana. Este es el valor más alto de los últimos 500.000 años. Según el investigador Jérôme Chapellaz, las muestras obtenidas confirman que "los contenidos actuales de gases de efecto invernadero (dióxido de carbono y metano) alcanzan el más alto nivel jamás registrado". También adelantó que la Tierra podría sufrir una ola de calor global "si no controlamos las emisiones de dióxido de carbono y otros gases que aumentan el efecto invernadero".

A lo largo de los 4.600 millones de años de historia de la Tierra las fluctuaciones climáticas han (por causas naturales) sido muy grandes. En algunas épocas el clima ha sido cálido y en otras frío y, a veces, se ha pasado brúscamente de unas situaciones a otras. ·

Durante largos períodos de tiempo, la temperatura media terrestre superó en 8 a 15° Celsius la temperatura media actual. En ese tiempo los polos no estaban cubiertos por hielo.

Algunas épocas de la Era Mesozoica (225 - 65 millones años atrás) han sido de las más cálidas de las que tenemos constancia fiable. En ellas la temperatura media de la Tierra era unos 5º Celsius más alta que la actual. ·

Con la aparición de los hielos continentales hace 2 millones de años se marca el comienzo del Pleistoceno, era en la cual los glaciares sufrieron sucesivos avances y retiros sobre grandes superficies de Norteamerica y Europa. ·

En los relativamente recientes últimos 1,8 millones de años, ha habido varias extensas glaciaciones alternándose con épocas de clima más benigno, similar al actual. A estas épocas se les llama interglaciaciones. La diferencia de temperaturas medias de la Tierra entre una época glacial y otra como la actual es de sólo unos 5 ºC o 6ºC . · Diferencias tan pequeñas en la temperatura media del planeta son suficientes para pasar de un clima con grandes casquetes glaciares extendidos por toda la Tierra a otra como la actual. Así se entiende que modificaciones relativamente pequeñas en la atmósfera, que cambiaran la temperatura media unos 2ºC o 3ºC podrían originar transformaciones importantes y rápidas en el clima y afectar de forma muy importante a la Tierra y a nuestro sistema de vida.

El clima alcanzó su mayor enfriamiento hace unos 18 mil y 22 mil años. En ese momento se estima que los océanos tenian un nivel de 125 mts. inferior al actual.·

Hace 14 mil años el hielo comenzó a retirarse y la superficie oceánica comenzó un lento ascenso, volviendose más cálido el planeta. ·

Luego, hace 11 mil años, la temperatura promedio de Europa y Norteamerica sufrió un descenso brusco, revirtiendose la situacion anterior. ·

Mil años más tarde este período de frío sufrió un abrupto final y hace 8 mil años los hielos continentales en esas regiones habían desaparecido.

En el período de 6 a 5 mil años atrás, la temperatura media global era de 1° Celsius mayor que la actual. Se trata de un período interglacial, el Holoceno (en la cual nos encontramos ahora). Esta es una epoca considerada como de "clima óptimo."
Clima Reciente

Entre los años 950 y 1250 D.C el norte de Europa tuvo un notable calentamiento. Los vikingos colonizaron Goenlandia. Nunca debió de llegar a ser una tierra verde, como indica el nombre que le debieron poner para atraer colonos, pero el clima les permitió establecer granjas. El posterior enfriamiento hizo imposible el cultivo y las colonias que se habían establecido llegaron a extinguirse·

Alrededor y a partir de 1.200 D.C el clima suave de Europa Occidental, comenzó a mostrar variaciones extremas. Se sucedieron grandes inundaciones y sequías.·

Se ha llamado Pequeña Edad de Hielo al periodo que, aproximadamente abarca desde 1550 hasta 1850. En muchas regiones de América del Norte y de Europa los inviernos fueron excepcionalmente duros. Los canales de Holanda permanecían helados más de tres meses. El Támesis se helaba con frecuencia. Las tropas de Napoleón sufrieron durísimas condiciones climáticas en Rusia lo que facilitó su derrota.

Las materias que dejó en suspensión la erupción del volcán Pinatubo (Filipinas) en 1991 enfrió la Tierra durante unos dos años en varias décimas de grado.(6) · A finales del siglo XIX, la temperatura media comezó a ascender. Del 1900 al 1940 la temperatura de la atmósfera inferior subió casi 0,5° Celsius.
· Luego siguió un leve enfriamiento durante 25 años.
· A fines de los años ' 60 y principios de los ' 70, el descenso de temperaturas se cortó en el hemisferio norte. ·

En los años ' 70 y ' 80 las temperturas mostraron fluctuaciones en las diferentes regiones con una tendencia general de calentamiento que continuó en los ' 90, contándose los ocho años más calurosos del siglo desde 1979. ·

En términos generales la temperatura media global en el siglo XX, se incrementó en 0,6° Celsius.

Tomando en cuenta los márgenes de error se obtiene un incremento de temperatura entre 0,3° y 0,6° .

Puede no parecer mucho, sin embargo las catástrofes producidas durante la Pequeña Edad de Hielo en Europa, se debieron a un descenso en la temperatura media de 0,5° Celsius.

Estudios más recientes sugieren que el calentamiento se produciría mas rápidamente sobre tierra firme que sobre los mares. Asimismo el calentamiento se produciría con retraso respecto al incremento en la concentración de los gases con efecto invernadero. Al principio los océanos más fríos tenderán a absorber una gran parte del calor adicional retrasando el calentamiento de la atmósfera. Sólo cuando los océanos lleguen a un nivel de equilibrio con los más altos niveles de CO2 se producirá el calentamiento final
Actividad Solar

Un fenómeno de marcada importancia que podría sumarse al efecto invernadero adicional creado por el hombre, es decir, pueda ser causa de parte del calentamiento global, es el del efecto que pueda tener la actividad solar sobre la temperatura global media terrestre. Las manchas solares son zonas oscuras y relativamente más frías de la superficie del Sol. Corresponden a zonas en que fuertes campos magnéticos retienen temporalmente el calor que fluye del interior del Sol hacia la fotosfera. Emiten menos energía de la normal, pero las áreas que las rodean, las fáculas solares, aparecen, por el contrario, más brillantes. De esta forma, resulta que, en su conjunto, el Sol emite más energía cuantas más manchas solares haya en un momento determinado. Existe una clara relación entre el número variable de manchas solares y la intensidad del flujo de radiación solar que incide en la Tierra .

En la actualidad ese flujo es de unos 1.370 W/m2 en un plano de intercepción perpendicular situado en el tope superior de la atmósfera terrestre (“insolación solar total”, también llamada tradicionalmente “constante solar”). Y oscila aproximadamente en 1,2 W/m2 entre el máximo y el mínimo del ciclo. La radiación solar incidente en la Tierra ha cambiado ligeramente a lo largo del último milenio. Según la evolución del número de manchas solares y de la actividad solar, han existido diversos períodos excepcionales de debilidad. Son los períodos de Wolf (hacia el año 1300), Sporer (hacia el año 1500), Maunder (entre 1645 y 1715) y Dalton (hacia 1800). Probablemente fueron precedidos por un período de máxima actividad solar, el Máximo Solar Medieval (entre el 1100 y el 1250), semejante para algunos autores a un Máximo Solar Contemporáneo. De los períodos citados, el más anómalo y mejor conocido es el ocurrido entre 1645 y 1715, llamado Mínimo de Maunder. Aquellos años coincidieron, por lo menos en Europa, con algunos inviernos muy crudos, como el de 1694-1695, durante el cual, según tres diferentes escritores de diarios particulares, el Támesis permaneció helado durante varias semanas. Se ha calculado que la “constante solar” durante el Mínimo de Maunder era unos 3,5 W/m2 menor que la actual, es decir, un 0,24 % más baja. El enfriamiento global provocado por esta disminución de insolación, sería en la superficie terrestre de entre 0,2 y 0,6 ºC. Pero en algunas regiones el enfriamiento parece que fue mayor: entre 1 ºC y 2 ºC.

Las pequeñas variaciones en la radiación debido al ciclo solar de 11 años tienen efectos sobre la temperatura de la atmósfera. Se estima que la variación de la irradiación solar a lo largo del ciclo de 11 años es de 0,1%. En el siglo XVIII hubo un período de varias décadas durante las cuales la irradiación solar fue entre 0,2 a 0,3% menor de lo que es en la actualidad. Esto se tradujo en un descenso de la temperatura terrestre significativo y apreciable. En el momento actual se están comenzando a tener en cuenta el efecto de la radiación solar sobre la temperatura media terrestre, a través de estudios más profundos sobre este importante fenómeno, incorporándolo como otra variable al estudio de las causas del calentamiento global.

Según un estudio reciente realizado por científicos de la NASA, la cantidad de radiación que emite el Sol durante los momentos de baja actividad se incrementó desde los años 70 en casi un 0,05 por ciento por década. Dichos científicos auguraron que la Tierra podría afrontar un sustancial cambio climático de continuar esta tendencia. "Estos resultados no son sorpresivos, ya que los registros históricos indican que la radiación solar se ha incrementado desde finales del siglo XIX", explicó Richard Willson, del Goddard Institute for Space Studies y de la Columbia University, en un artículo presentado en la página de Internet del Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA. "Si una tendencia comparable a la mencionada en el estudio hubiera estado presente durante todo el siglo XX, sería un componente significativo en el calentamiento global, ya sugerido en otros informes que se produjeron durante los últimos 100 años", puntualizó el científico. La diferencia encontrada en la radiación solar durante los últimos 24 años "fue del 0,1 por ciento. Ello no es suficiente para causar un notable cambio climático, pero sí lo sería si la tendencia se prolongara durante un siglo o más. Fue necesario un período de un cuarto de siglo de observaciones satelitales para poder detectar con precisión este efecto", afirma Willson.

Pero Claudio Chiuderi, especialista en la actividad solar y director del Departamento de Astronomía y Ciencia Espacial de la Universidad de Firenze, es algo más cauteloso al afirmar que: "Los ritmos vitales de nuestra estrella son complejos. Es evidente que se pueden verificar variaciones, y luego ver tornar todo a la normalidad. Antes de aceptar la investigación americana son necesarios períodos de observación todavía más largos. Son pocos decenios para intentar descifrar los misterios del Sol. Y muchos de ellos aún se mantienen."

El principio de precaución aconseja que la incertidumbre debería ser la razón para actuar. Dr. Robert Watson At the start of the 21st century the human race dwells ina radically altered biosphere, and in an atmosphere thatis shifting rapidly to conditions with no direct analoguein Earth's prehistory.Oliver Phillips-Yadvinder Malhi We must be still and still movingThere is only the fight to recover what has been lost Thomas S. Eliot El Cielo y la Tierra no tienen afectos; Tratan a todos los seres Como si fueran perros de paja. Tao Te King Introducción

Las principales preguntas que los científicos intentan responder acerca del llamado calentamiento global -es decir un aumento significativo y continuado de la temperatura media global del planeta-pueden resumirse en las siguientes. · ¿Se encuentra el planeta en una fase de calentamiento global? · De ser así, ¿cuales son sus causas? · ¿Como afecta y afectaría el clima en la Tierra? · ¿Los efectos de la actividad humana son una de las causas principales? · ¿Podrían existir otras causas? · ¿Existe en el presente un cambio climático por factor humano? · ¿Cual serian los efectos sobre el clima en el futuro? · ¿Que grado de probabilidad tienen de ser ciertas las predicciones en caso de estar en marcha un cambio climatico por el calentamiento global?

Estas interrogantes no son fáciles de responder con absoluta certeza. Pero es posible afirmar que está prácticamente demostrado, que la atmósfera terrestre ha sufrido cambios en su composición en forma notoria, desde la Revolución Industrial hasta la fecha. En las últimas décadas esta transformación se ha incrementado aún más. Y como es la atmósfera la que regula el clima en su interrelación e interacción con la corteza terrestre y la hidrósfera, no es entonces infundado afirmar que el clima terrestre está cambiando y que en el futuro podría cambiar aún más, de no poder controlarse o mitigarse las causas. "Predecir es muy difícil, sobre todo cuando se trata del futuro" dice un proverbio chino. Y éste es el dilema en el que se encuentran actualmente los científicos respecto de los efectos del calentamiento global sobre el clima en el futuro. Para realizar las predicciones sobre el futuro del clima terrestre, se valen de los llamados modelos. Un modelo es una simplificación que imita los fenómenos del mundo real, de modo que se puedan comprender las situaciones complejas y podamos hacer predicciones.

El desarrollo de los ordenadores ha hecho posible manejar una gran cantidad de datos y por eso ahora se usan, cada vez más, modelos computacionales, en los que con programas de ordenador se imita el funcionamiento de sistemas complejos. Este tipo de modelos son los más perfeccionados y han permitido simular relativamente bien, procesos muy complicados como el funcionamiento de la atmósfera o las fluctuaciones de las poblaciones de peces, entre otros muchos. Gracias a ellos se han logrado grandes avances como, por ejemplo, predicciones fiables del clima. Un buen modelo permite predecir situaciones futuras porque como imita la realidad da la posibilidad de adelantarse al presente y situarse en lo que vendrá.

Otra ventaja de los modelos es que permiten hacer "experimentos" que nunca serían posibles en la realidad. Por ejemplo, si se dispone de un buen modelo del funcionamiento de la atmósfera se podrá predecir que pasaría si se aumenta la concentración de un gas, por ejemplo del CO2, y ver como variará la temperatura.

La limitación obvia es que un modelo imita, pero no es, la realidad. Por muy bueno que sea siempre está lejos de la complejidad del proceso natural. El clima es un conjunto de variables que se encuentran interrelacionadas entre si, pero que son sumamente numerosas y complejas. Para ilustrarlo mejor el gráfico de abajo intenta dar una visión general de los distintos elementos y factores, que influyen en un cambio climático global.
Grafico Ilustrado tomado de Modelos Climaticos

Ya se ha obtenido algún resultados. Oceanógrafos e investigadores de la atmósfera colaborando en el programa TOGA (Tropical Oceans and Global Atmosphere) han desarrollado un modelo que hace predicciones a largo plazo del fenómeno climático periódico del Pacífico llamado "El Niño". Sus previsiones de alteraciones en las precipitaciones ayudan a los agricultores a ajustar sus planes de cultivo. Así se logró mantener el rendimiento agrícola en Perú en 1986-87 y de nuevo en Brasil en 1991-92, a pesar de la sequía.

Predicciones como la de "El Niño" han sido posibles al traducir una visión conceptual del mundo en un modelo computacional. Los modelos llamados Ur venían siendo hechos por los meteorólogos desde hace décadas. Para su realización dividen la atmósfera en capas y cada capa en una cuadrícula generando así un retículo de celdas en tres dimensiones. Luego introducen en cada celda datos de temperatura y presión y ecuaciones que expresan como podrían variar estos datos según las condiciones generales y los datos de las celdas vecina. Estos modelos eran útiles para predicciones del clima a corto plazo.
Sus sucesores han sido los actuales GCM (Global Circulation Models). Gracias a los supercomputadores estos nuevos modelos son capaces de procesar cascadas de datos que proceden de una, cada vez más amplia, red de satélites y estaciones de control remoto. Pueden modelar la atmósfera del mundo con un sorprendente nivel de detalle. Pero una cosa es predecir que mañana va a llover y otra saber si habrá muchas más sequías dentro de 50 años.

Además cuando cambia la atmósfera cambian también otras cosas como los océanos y la delgada capa de vida verde de la superficie del planeta. Varios proyectos están intentando conseguir modelos de la vegetación y los océanos e integrarlos en un modelo común con el atmosférico. Pero la empresa es muy difícil.

Existen otros recursos que los científicos utilizan tales como llevar registros de la concentración de determinados gases en la atmósfera a lo largo de los años (es a partir de 1860 que se tienen datos confiables), medir el grado de concentracion de dichos gases a través de los años y tratar de establecer que influencia tienen en el clima y fundamentalmente en la temperatura media global del planeta. En los modelos numéricos se usan magnitudes y ecuaciones matemáticas para describir con exactitud los distintos componentes del sistema y las relaciones entre ellos.

Un valiosísmo auxiliar es la Paleoclimatologia, es decir el estudio del clima en la tierra en su evolución desde cientos de miles, hasta millones de años atrás. En forma muy simplificada podemos decir que éste ha variado desde momentos de extremo frío a extremo calor, pasando por toda una serie de matices intermedios. El clima actual es pues, sólo una de las innumerables variaciones que experimentó el planeta a través de sus 4.500.000 de años de existencia. También sucedió y sucede lo mismo con la atmósfera, que como ya hemos mencionado, es la que de acuerdo a su composición y a su interrelacion e interacción con la corteza terrestre y la hidrósfera, determina que tipo de clima hay en el planeta
La atmósfera: evolución y composición

La atmósfera terrestre, es una envoltura gaseosa que rodea nuestro planeta y que se mantiene atrapada por la gravitación. Está compuesta por varias capas que tienen diferentes funciones complementarias entre sí. Su evolución hasta el momento actual, tardó miles de millones de años, pues en un principio no estaba compuesta como lo está en el presente. Faltaba entre otros, el oxígeno, que lentamente se fue formando por la acción de los vegetales y otros organismos fotosintéticos. De este modo, estos últimos, al crear este gas que se concentró en la atmósfera, permitieron la aparición de nuevas formas de vida, lo que de otro modo no habría sido posible.

Recién mil millones de años atrás, la atmósfera comenzó a tener una estructura similar a la actual. Las condiciones estaban dadas para que estas nuevas formas de vida surgieran, se desarrollaran y evolucionaran, entre ellas la especie humana. Como se puede apreciar, la emergencia y evolución de la mismas, es algo así como un modelo de equilibrio, armonía y proporción, pues en este pequeño punto del Universo, se dieron las condiciones óptimas para que las nuevas modalidades de vida, encontraran las condiciones óptimas para expandirse, desarrollarse y sobrevivir.

Está compuesta por un variada cantidad de gases ente los que se destacan, el nitrogeno (78.084%), oxigeno (20.946%), dioxido de carbono (0,033%), neon (0,002%) y pequeñisimas cantidades de hidrogeno, helio, metano, ozono, argón, krypton, xenon, monoxido de carbono y oxido nitroso entre otros.A ellos se agrega vapor de agua en una concentración variable entre un 1 y 4% de volumen total. El vapor de agua se incorpora a la atmósfera mediante el proceso de evaporación desde la superficie, y es removido de ella mediante el proceso de condensación en las nubes, y posterior precipitación en forma líquida (lluvia) o sólida (nieve o granizo).

La atmósfera cumple, entre otras, una función protectora de la radiación que llega a la Tierra desde el Sol y del espacio exterior. Es la llamada radiación electromagnética, que son ondas de diferente longitud y frecuencia. Cuanto menor la longitud de onda y la frecuencia, más energía portan y por lo tanto son capaces de atravesar sustancias poco densas. Este es el caso de los rayos X, por ejemplo, que permiten observar el interior del cuerpo humano y objetos variados.
Radiación solar y efecto invernadero

La radiación solar que llega a la Tierra está compuesta, en su mayor parte, por las llamadas ondas ultravioleta, la luz visible e infrarroja. Esta última tiene longitudes de onda más largas y baja frecuencia por lo que es portadora de un bajo nivel de energía. Su efecto es el de acelerar el movimiento molecular, lo que se traduce en calor. En cambio la primera, con longitudes de onda corta y alta frecuencia, es portadora de un alto nivel de energía.

La ultravioleta se divide en tres tipos. Ellas son la radiación ultravioleta A, B, C (UV-A; UV-B; UV-C. La UV-A es la más cercana a la longitud de onda del espectro visible y no provoca daños mayores. La UV-B puede provocar cáncer de piel (melanoma), lesiones oculares y trastornos en el sistema inmunológico, y eventualmente en su máxima potencia, como también lo puede hacer la UV-C, debido a sus longitudes de onda más cortas y alta frecuencia, causa alteraciones en los enlaces moleculares y afecta la estructura misma de la vida: el ADN. Pero, gracias a la presencia de ozono estratosférico (O3), la radiación ultravioleta más peligrosa para la salud y la vida, es absorbida.

En cuanto a la radiación infrarroja, es decir calor, es capturada en cierta proporción, por determinados gases presentes en la atmósfera, el vapor de agua y gotas pequeñas que se encuentran en las nubes. Una parte muy pequeña del total de energía que llega en forma de luz visible es utilizada por las plantas verdes para producir hidratos de carbono, en un proceso químico conocido con el nombre de fotosíntesis. En este proceso, las plantas utilizan anhídrido carbónico y luz para producir hidratos de carbono (nuevos alimentos) y oxígeno. En consecuencia, las plantas verdes juegan un papel fundamental para la vida, ya que no sólo son la base de cualquier cadena alimenticia, al ser generadoras de alimentos sino que, además, constituyen el único aporte de oxígeno a la atmósfera

Se estima que la radiación solar que llega a la superficie del mar -después de ser absorbida en parte por la barrera natural de la atmósfera que actúa a la manera de un filtro- en un día perfectamente claro, es un 49% de radiación infrarroja, un 42% de luz visible y solo un 9% de ultravioleta. Luego de ser atenuada en cantidad, por la atmósfera, la energía que llega a la tierra es reflejada en 1/3 por nubes y polvo y los 2/3 restantes son