Efecto invernadero - concepto y sus tipos de gases

La energía que alumbra y calienta la Tierra procede del Sol. Las radiaciones solares de onda corta que emite el Sol, como la luz visible, penetran en la atmósfera y son absorbidas por la superficie, calentando la Tierra. A su vez, la superficie de la Tierra libera un poco de este calor en forma de radiación infrarroja de onda larga.

Gran parte de esta radiación infrarroja regresa al espacio, pero una parte permanece atrapada en la atmósfera terrestre, retenida por ciertos gases atmosféricos como el vapor de agua, el dióxido de carbono y el metano. Estos gases absorben y reflejan el calor irradiado por la Tierra del mismo modo que el cristal en un invernadero, por lo que reciben el nombre de gases de efecto invernadero.

El contenido en dióxido de carbono de la atmósfera se ha incrementado aproximadamente un 30% desde 1750, como consecuencia del uso de combustibles fósiles como el petróleo, el gas y el carbón; la destrucción de bosques tropicales por el método de cortar y quemar también ha sido un factor relevante que ha influido en el ciclo del carbono.

El efecto neto de estos incrementos podría ser un aumento global de la temperatura, estimado entre 1,4 y 5,8 ºC entre 1990 y 2100. Este calentamiento puede originar importantes cambios climáticos, afectando a las cosechas y haciendo que suba el nivel de los océanos. De ocurrir esto, millones de personas se verían afectadas por las inundaciones.

Otro concepto de efecto invernadero: Es un término que se aplica al papel que desempeña la atmósfera en el calentamiento de la superficie terrestre. La atmósfera es prácticamente transparente a la radiación solar de onda corta, absorbida por la superficie de la Tierra. Gran parte de esta radiación se vuelve a emitir hacia el espacio exterior con una longitud de onda correspondiente a los rayos infrarrojos, pero es reflejada de vuelta por gases como el dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso, los clorofluorocarbonos (CFC) y el ozono, presentes en la atmósfera. Este efecto de calentamiento es la base de las teorías relacionadas con el calentamiento global.

Se están intentado distintos esfuerzos internacionales para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En 1997 se reunieron en Kioto representantes de los países integrantes de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, creada en el seno de la Cumbre sobre la Tierra, celebrada en Río de Janeiro en 1992.

En el Protocolo de Kioto se estableció que los países desarrollados debían reducir sus emisiones de gases causantes del efecto invernadero en un 5,2% para el año 2012 respecto a sus emisiones en el año 1990. El protocolo entró en vigor en febrero de 2005, tres meses después de que Rusia lo ratificara y se alcanzaran las exigencias del propio protocolo, que señalaba que para que entrara en vigor debía ser ratificado por al menos 55 países desarrollados cuyas emisiones de gases de efecto invernadero sumaran el 55% del total.

Los gases de efecto invernadero están presentes de forma natural en el medio ambiente y también se forman como resultado de las actividades humanas. El gas de efecto invernadero más abundante es el vapor de agua, que llega a la atmósfera mediante evaporación del agua de los océanos, lagos y ríos. Sin embargo, la cantidad de vapor de agua en la atmósfera no depende directamente de las actividades humanas.

El dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso y el ozono están presentes de forma natural en la atmósfera, pero también proceden de las actividades humanas. Otros gases de efecto invernadero no tienen un origen natural y solo se forman en los procesos industriales. Las actividades humanas producen también partículas transportadas por el aire, llamadas aerosoles, que compensan parte del calentamiento provocado por la acumulación de los gases de efecto invernadero.

 

► Tipos de gases de efecto invernadero

Los gases de efecto invernadero y las temperaturas están aumentando. Antes de finales del siglo XIX, la temperatura media de la Tierra era de casi 15 grados centígrados. A lo largo de los últimos 100 años, la temperatura media de la superficie terrestre ha subido alrededor de 0,7 ºC , con una subida más pronunciada a partir de la década de 1970..

Dióxido de carbono

El carbono, vital para todos los seres vivos, circula de manera continua en el ecosistema terrestre. En la atmósfera existe en forma de dióxido de carbono, que emplean las plantas en la fotosíntesis. Los animales usan el carbono de las plantas y liberan dióxido de carbono, producto del metabolismo. Aunque parte del carbono desaparece de forma temporal del ciclo en forma de carbón, petróleo, combustibles fósiles, gas y depósitos calizos, la respiración y la fotosíntesis mantienen prácticamente estable la cantidad de carbono atmosférico. La industrialización aporta dióxido de carbono adicional al medio ambiente.    

El dióxido de carbono es el segundo gas de efecto invernadero más abundante después del vapor de agua. Este gas circula en el ambiente de forma constante participando en diversos procesos naturales que constituyen el ciclo del carbono. El dióxido de carbono llega a la atmósfera a partir de las erupciones volcánicas, la respiración de los animales que inhalan oxígeno y exhalan dióxido de carbono, y la combustión o descomposición de las plantas y otra materia orgánica. El dióxido de carbono abandona la atmósfera cuando se disuelve en el agua, especialmente en los océanos, y cuando es absorbido por las plantas. Los vegetales utilizan la energía luminosa, mediante un proceso llamado fotosíntesis, para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcares simples que emplean como alimento. Mediante este proceso las plantas almacenan carbono en los tejidos y liberan oxígeno como subproducto.

Metano

El metano se emite a la atmósfera durante el proceso de extracción del carbón, y en la producción y transporte de gas natural y petróleo. Es, además, un producto de la descomposición de la materia orgánica en los vertederos, arrozales y pantanos, y un subproducto de la digestión de ciertos animales, en especial del ganado vacuno. Las plantas vivas emiten también pequeñas cantidades de metano. Desde el comienzo de la Revolución Industrial la cantidad de metano presente en la atmósfera ha aumentado más del doble. Este gas retiene casi treinta veces más calor que el dióxido de carbono. En comparación con el dióxido de carbono, la concentración de metano es menor y este gas permanece en la atmósfera menos tiempo que el dióxido de carbono. La contribución total al calentamiento global del metano es un tercio en relación con la del dióxido de carbono.

Óxido nitroso

El óxido nitroso es un gas con potente efecto invernadero liberado principalmente al arar las tierras de labranza y al quemar combustibles fósiles. El oxido nitroso retiene alrededor de trescientas veces más calor que el dióxido de carbono. La concentración de óxido nitroso contribuye al calentamiento global aproximadamente diez veces más que la del dióxido de carbono.

Sustancias químicas sintéticas

Los procesos industriales emplean o generan muchas sustancias químicas sintéticas que son gases con potente efecto invernadero. Aunque estos gases se producen en cantidades relativamente pequeñas retienen entre cientos y miles de veces más calor en la atmósfera que el dióxido de carbono. Además, sus enlaces químicos hacen que sean muy duraderos en el medio.

Los gases de efecto invernadero producidos por el ser humano son los clorofluorocarbonos (CFC), un grupo de gases que contienen cloro, muy utilizados en el siglo XX como refrigerantes, propulsores de pulverizadores y productos de limpieza. Los estudios científicos han demostrado que el cloro liberado por los CFC en la zona superior de la atmósfera destruye la capa de ozono. Por esta razón, está reduciéndose su producción a partir de un tratado internacional aprobado en 1987, el Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono. Los CFC fueron prohibidos en la mayoría de los países industrializados desde el inicio de 1996 y en los países en desarrollo se estableció una retirada progresiva a partir de 2010. Se han obtenido nuevas sustancias químicas para sustituir a los CFC como los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), hidrofluorocarbonos (HFC) y perfluorocarbonos (PFC) pero también poseen un potente efecto invernadero.

Aunque los HCFC son menos dañinos para la capa de ozono que los CFC, también contienen cloro y está prevista su desaparición hacia 2030 gracias a las enmiendas de 2007 al Protocolo de Montreal. Los países industrializados deben acabar con el uso de HCFC en 2020 según el nuevo protocolo.

Aunque los HCF y los PFC no destruyen la capa de ozono, son gases con un potente efecto invernadero. Además, permanecen en la atmósfera más tiempo que los CFC, que poseen una vida media de unos 120 años. Los PFC tienen una permanencia excepcionalmente larga ya que pueden mantenerse en la atmósfera entre 2.600 y 50.000 años según el tipo de sustancia. Su acumulación en la atmósfera es, por tanto, prácticamente irreversible. Los PFC se emplean en la producción de aluminio, en la fabricación de semiconductores y como refrigerantes.

Otra sustancia química fabricada por los seres humanos, el hexafluoruro de azufre, es uno de los gases de efecto invernadero con mayor potencial destructivo jamás conocido. Este gas sintético produce un calentamiento 24.000 veces mayor que el dióxido de carbono. Se trata de un gas muy estable que puede permanecer en la atmósfera unos 3.200 años después de ser liberado. El hexafluoruro de azufre se emplea como dieléctrico en aparatos de alto voltaje y en la producción y fundición del magnesio.

 

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Articulo Redactado por: Kilo tapias peralta Escobar

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