El efecto invernadero es el fenómeno por el cual, determinados gases de la atmósfera retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por radiación solar. Las paredes de vidrio de los invernaderos reducen el flujo del aire e incrementan la temperatura del aire dentro. De forma análoga, el efecto invernadero de la Tierra calienta la superficie del planeta. Sin este efecto natural, la temperatura promedio de la superficie terrestre estaría por debajo del punto de congelamiento del agua. Por tanto, el efecto invernadero natural hace posible la vida tal como la conocemos. Sin embargo, las actividades humanas, básicamente la quema de combustibles fósiles y la eliminación de bosques, han intensificado el efecto invernadero natural, dando lugar al calentamiento mundial. En nuestro planeta, este efecto se ve acentuado por la emisión de los gases de efecto invernadero (GSI) por la actividad humana. Estos gases principalmente son el dióxido de carbono y el metano.

El sistema climático debe ajustarse al aumento de los niveles de gases de efecto invernadero para mantener el balance de energía en equilibrio. A largo plazo, la tierra debe deshacerse de la energía a la misma velocidad en que recibe energía del sol. De la misma manera que una manta más espesa de gases de efecto invernadero contribuye a reducir la pérdida de energía al espacio, el clima debe cambiar de alguna manera para restablecer el equilibrio entre la energía entrante y saliente. Este ajuste ha de incluir un “calentamiento mundial” de la superficie de la tierra y la capa inferior de la atmósfera. Pero esto sólo es parte del proceso. El calentamiento es la manera más sencilla para que el clima elimine el excedente de energía. Pero aún un pequeño aumento en la temperatura ha de estar acompañado por muchos otros cambios en la cobertura de nubes y los modelos de vientos, por ejemplo. Algunos de estos cambios pueden ampliar el calentamiento (respuesta positiva) y otros contrarrestarlos (respuesta negativa). Estamos sujetos a cierto grado de cambio climático debido a las emisiones pasadas. El clima no responde inmediatamente a las emisiones. Por consiguiente, ha de seguir cambiando durante cientos de años, aún cuando las emisiones de GSI se reduzcan y los niveles atmosféricos dejen de aumentar. Algunos efectos importantes del cambio climático, tales como el aumento previsto del nivel del mar, llevarán incluso más tiempo para manifestarse plenamente.

El efecto invernadero proviene de las moléculas más complejas y mucho menos comunes. El vapor de agua es el gas de efecto invernadero más importante y el dióxido de carbono (CO2) es el segundo en importancia. El metano, el óxido nitroso, ozono y varios otros gases presentes en la atmósfera en pequeñas cantidades contribuyen también al efecto invernadero. En las regiones ecuatoriales húmedas donde hay tanto vapor de agua en el aire y el efecto invernadero es tan grande, la adición de una pequeña cantidad de CO2 o de vapor de agua tiene solo un impacto directo pequeño en la radiación infrarroja descendente. Sin embargo, en las regiones frías y polares, el efecto de un pequeño incremento de CO2 o vapor de agua es mucho mayor. Lo mismo ocurre con la atmósfera superior fría y seca donde un pequeño incremento del vapor de agua tiene una mayor influencia en el efecto invernadero de lo que el mismo cambio en el vapor de agua tendría cerca de la superficie.

La adición de más GSI (figura 1), digamos CO2, a la atmósfera, intensifica el efecto invernadero y, por tanto, calienta el clima de la Tierra. El grado de calentamiento depende de varios mecanismos de retro-efecto. Por ejemplo, en la que medida en que se calienta la atmósfera debido a los niveles crecientes de gases de efecto invernadero, la concentración de vapor de agua se incrementa, intensificando aún más el efecto invernadero. Esto a su vez causa mayor calentamiento que trae consigo un incremento adicional del vapor de agua, en un ciclo de auto-reforzamiento. Este retro-efecto de vapor de agua puede ser lo suficientemente fuerte como para casi duplicar el aumento del efecto invernadero, solo debido al CO2 que se ha añadido.

figura 1 Efecto invernadero [IPCC, 2007]

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