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¿Cuáles son los gases de efecto invernadero (GEI)?

Un gas de efecto invernadero es un gas atmosférico que absorbe y emite radiación en el infrarrojo (radiación térmica).

Los gases de efecto invernadero en la atmósfera actúan reteniendo el calor del sol. Sin ellos la temperatura de la tierra sería extremadamente baja (-18º). El problema actual consiste en el aumento acelerado de estos componentes debido a la actividad humana de los últimos 150 años, lo cual está provocando un aumento de la temperatura global preocupante en la superficie terrestre.

Screenshot_2019-08-16 efecto-invernadero jpg (Imagen JPEG, 1280 × 720 píxeles)

 

 

Los principales GEI son el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el vapor de agua (H2O), el óxido nitroso (N2O), el ozono troposférico (O3), los clorofluorocarbono (CFC’s) y el Hexafloruro de azufre (SF6).

 

Composición GEI

(fuente datos: http://www.ces.fau.edu/nasa/module-2/how-greenhouse-effect-works.php )

CO2

El CO2 procede principalmente del uso de combustible fósiles (petróleo, gas, carbón) tanto en la industria como en el transporte. También procede de la quema de combustibles no fósiles como la madera (incendios forestales) y de las emisiones volcánicas.

El CO2 es con mucha diferencia el gas invernadero antropógeno de larga permanencia más importante, es decir producido por la actividad humana en la tierra.

(fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_invernadero)

En la siguiente gráfica se observa la evolución de las emisiones de CO2 por sector: electricidad, industría, transporte, construcción y otros.

co2 emisiones por sectores

(fuente: https://epi.envirocenter.yale.edu/2018-epi-report/climate-and-energy )

CH4

El metano es otro de los principales gases del efecto invernadero, su efecto negativo sobre el calentamiento del planeta es 21 veces mayor que el del dióxido de carbono pero por suerte su concentración es bastante menor.

El metano constituye hasta el 97% del gas natural.

(fuente: http://www.vidasostenible.org/informes/contaminacion-por-metano/ )

Los principales fuentes de metano son:

  • La descomposición y fermentación de los residuos orgánicos por bacterias: 28%.
  • Fuentes naturales (humedales, pantanos): 23%.
  • Extracción de combustibles fósiles: 20% (el metano tradicionalmente se quemaba y emitía directamente. Hoy día se intenta almacenar en lo posible para aprovecharlo formando el llamado gas natural.
  • Los procesos en la digestión y defecación de animales. 17% (especialmente del ganado).
  • Las bacterias en plantaciones de arroz: 12%.

El 60% de las emisiones en todo el mundo es de origen antropogénico; proceden principalmente de actividades agrícolas y otras actividades humanas. La concentración de este gas en la atmósfera se ha incrementado de 0,8 a 1,7 ppm (partes por millón), pero se teme que lo haga mucho más a medida que se libere el metano que se encuentra almacenado en el fondo del Ártico, al aumentar la temperatura de los océanos.metano

 

 

El vapor de agua

El calentamiento incrementa la acumulación de vapor de agua atmosférico, el gas de efecto invernadero más abundante. Esta acumulación retiene calor adicional y eleva aún más las temperaturas. Los modelos climáticos predicen que a medida que el clima se caliente a causa del uso de combustibles fósiles, las concentraciones de vapor de agua también aumentarán en respuesta al calentamiento. Este vapor de agua adicional, a su vez, absorberá más calor y elevará aún más la temperatura en el planeta.

(fuente: https://noticiasdelaciencia.com/art/11290/se-confirma-que-el-vapor-de-agua-amplifica-el-calentamiento-global)

Los CFC’s

Los clorofluorocarbonos, son derivados de los hidrocarburos saturados obtenidos mediante la sustitución de átomos de hidrógeno por átomos de flúor y/o cloro principalmente. (wikipedia)

El CFC-11 (CFCl3) o clorofluorocarburo es el gas que se utiliza en los aerosoles y en los sistemas de refrigeración. Se trata de un potente gas de efecto invernadero que agota el ozono estratosférico: una tonelada de CFC-11 produce en los 100 años siguientes a su emisión a la atmósfera un impacto de calentamiento global equivalente a 4000 veces la misma proporción de dióxido de carbono (CO2).

(fuente: https://www.meteorologiaenred.com/efecto-invernadero.html)

El CFC-11 está regulado en el marco del Protocolo de Montreal. Desde 2012 su tasa de disminución se ha ralentizado en unos dos tercios con respecto a la del decenio anterior. La causa más probable de este ritmo de disminución más lento es la mayor cantidad de emisiones vinculadas a la producción de CFC-11 en Asia oriental.

(fuente: https://public.wmo.int/es/media/comunicados-de-prensa/los-niveles-de-gases-de-efecto-invernadero-en-la-atm%C3%B3sfera-alcanzan-un)

Si todos los países cumplen con los objetivos propuestos dentro del tratado, la capa de ozono podría haberse recuperado para el año 2050. Debido al alto grado de aceptación e implementación que se ha logrado, el tratado ha sido considerado como un ejemplo excepcional de cooperación internacional, con el objetivo de la recuperación de la capa de ozono.

El óxido nitroso N2O

El óxido nitroso es el único óxido de nitrógeno  que actúa como gas de efecto invernadero. El óxido nitroso tendrá en un siglo un efecto de calentamiento global aproximadamente 300 veces superior al del dióxido de carbono. Sin embargo, como el metano, el óxido nitroso se encuentra en concentraciones mucho menores en la atmósfera. En la actualidad su concentración es un 18% superior al periodo anterior a la Revolución Industrial.

El óxido nitroso es emitido por las bacterias del suelo. La agricultura y el uso de fertilizantes con base de nitrógeno, junto con el tratamiento de los residuos animales, aumentan su producción. Algunas industrias, como la del nilón, y la quema de combustibles en motores de combustión interna también liberan óxido nitroso a la atmósfera.

(fuente: https://eu.oceana.org/es/node/46897 )

El ozono O3

Se forma a través de reacciones activadas por la luz solar (fotoquímicas) entre otros contaminantes primarios llamados precursores. Los principales precursores del ozono son los óxidos de nitrógeno (básicamente, NO y NO2), los compuestos orgánicos volátiles (COVs), el metano (CH4) y el monóxido de carbono (CO). Estas especies químicas al reaccionar varias horas, en unas condiciones meteorológicas determinadas de altas presiones y temperaturas y radiación solar intensa, producen el consiguiente aumento de concentración de ozono principalmente en época estival.

El tráfico rodado y algunas industrías son las principales fuentes de emisión de los óxidos de nitrógeno precursores del ozono. Otros precursores importantes son los compuestos orgánicos volátiles que se producen en actividades de manipulación y uso de combustibles fósiles, en la fabricación y uso de disolventes orgánicos y las emisiones de origen natural.

El ozono estratosférico

La mayor parte del ozono total existente en la atmósfera, el 90%, se encuentra y se forma en la estratosfera, a una altura entre los 12 a 40 Km sobre la superficie terrestre. Se trata del ozono estratosférico y éste es el que protege a la Tierra de las radiaciones ultravioletas del sol.

El ozono troposférico o superficial

El resto del ozono que existe en la atmósfera se encuentra y se forma en la troposfera (capa de la atmósfera que se extiende desde el suelo hasta una altura de 7-15 km), y se considera un contaminante atmosférico secundario.

El hexafloruro de azufre (SF6)

Es un gas causante de efecto invernadero, unas 20.000 veces más potente que el CO2, pero dada su gran densidad no asciende a las capas altas de la atmósfera. Sin embargo, dado que es un gas con una alta vida útil (3.200 años), su contribución al calentamiento global se considera alta.

(fuente:  https://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_efecto_invernadero#Gases_en_la_atm%C3%B3sfera_terrestre )

El humo negro (partículas en suspensión)

El humo negro está formado por partículas microscópicas originadas por la combustión incompleta de la materia orgánica, especialmente de los combustibles fósiles.  Es un contribuyente importante al calentamiento porque es muy efectivo para absorber la luz y calentar sus alrededores. Por unidad de masa, el carbono negro tiene un impacto de calentamiento en el clima 460-1,500 veces más fuerte que el CO2. También influye en la formación de nubes y modifica los patrones de lluvia.

Debido a que puede acelerar el derretimiento de la nieve y el hielo, el humo negro desempeña un papel muy destacado en el cambio climático del Ártico y podría ser el responsable de más del 90% del calentamiento de esa zona.

El humo negro es asimismo un contaminante peligroso para la salud y los ecosistemas

Conclusión

Según la Organización Meteorológica Mundial (OMM), los niveles de gases de efecto invernadero que atrapan el calor en la atmósfera han alcanzado unos valores máximos sin precedentes. No hay indicios de inversión en esta tendencia, que está desencadenando un cambio climático a largo plazo, la subida del nivel del mar, la acidificación de los océanos y un mayor número de fenómenos meteorológicos extremos.

A continuación se muestran las gráficas que indican el aumento de las emisiones de los principales gases de efecto invernadero desde el año 1984 publicadas por la Organización Mundial de Meteorología

(fuente: https://public.wmo.int/es/media/comunicados-de-prensa/los-niveles-de-gases-de-efecto-invernadero-en-la-atm%C3%B3sfera-alcanzan-un )

Aumento de los gases de efecto invernadero:
Screenshot_2019-08-22 Capturees PNG (Imagen PNG, 806 × 608 píxeles)

Archivado en Cambio climático.

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