Causas del cambio climático
Objetivo. Analizar las causas del cambio climático relacionando el aumento de gases de efecto invernadero con la actividad humana, interpretando datos de emisiones, valorando la responsabilidad frente a la emergencia climática.
para partir
El inventario nacional de gases de efecto invernadero del Ministerio del Medio Ambiente le atribuye al sector energía el 76% de las emisiones de Chile, y dentro de ese sector el transporte ya superó a las industrias energéticas. El efecto invernadero natural mantiene la Tierra habitable: sin él la temperatura media sería de unos −18 °C. Esta clase relaciona el aumento de esos gases con la actividad humana.
Ya está la distinción entre tiempo y clima, el mecanismo por el que los gases de efecto invernadero absorben y reemiten infrarrojo, y las series de la curva de Keeling y la anomalía de temperatura. Lo que falta es la fuente de ese CO₂ de más: de qué actividades humanas salen los gases que intensifican el efecto.
Tres ideas previas
Para entender las causas hacen falta tres ideas ya vistas:
- Tiempo ≠ clima: el tiempo es el estado de la atmósfera en un momento; el clima es el patrón de ~30 años.
- Efecto invernadero: ciertos gases de la atmósfera absorben parte de la radiación infrarroja que la Tierra emite y la reemiten, parte de ella de vuelta hacia la superficie. Sin ellos, la temperatura media sería de unos −18 °C.
- La evidencia: la curva de Keeling muestra el CO₂ subiendo de ~315 ppm (1958) a más de 420 ppm hoy, y la temperatura global asciende junto con él.
Los datos ya mostraron que el CO₂ sube. La pregunta de esta clase es de dónde sale ese CO₂ de más.
Efecto invernadero natural e intensificado
El efecto invernadero natural es imprescindible para la vida.
- Efecto invernadero natural: gases como el vapor de agua y el CO₂ han estado siempre en la atmósfera. Absorben radiación infrarroja y la reemiten, parte de ella de vuelta hacia la superficie. Ese flujo de retorno mantiene la temperatura media cerca de +15 °C (sin esos gases sería de unos −18 °C).
- Efecto invernadero intensificado (o antropogénico): desde la Revolución Industrial, la actividad humana ha agregado gases de efecto invernadero, sobre todo CO₂ al quemar combustibles fósiles. A mayor concentración, mayor flujo de infrarrojo de retorno y mayor temperatura de equilibrio.
La superficie de la Tierra emite radiación infrarroja. Moléculas como el CO₂, el vapor de agua y el CH₄ absorben parte de esa radiación y la reemiten en todas direcciones, incluida de vuelta hacia la superficie. Ese flujo de retorno eleva la temperatura de equilibrio. Si aumenta la concentración de esos gases, aumenta el flujo de retorno y la temperatura de equilibrio sube. El efecto natural ya produce unos +15 °C de temperatura media. Las emisiones humanas agregan gases y desplazan ese equilibrio hacia arriba.
El efecto invernadero es dañino en sí mismo: lo ideal sería eliminarlo por completo de la atmósfera.
Los principales gases de efecto invernadero y de dónde salen
Hay varios gases de efecto invernadero, y cada uno tiene fuentes distintas. Estos son los cuatro que más importan para el calentamiento actual:
- Dióxido de carbono (CO₂): el de mayor contribución. Sale sobre todo de quemar combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas) para energía, transporte e industria, y de la deforestación (talar y quemar bosques, que además dejan de capturar CO₂). Es el que más contribuye al calentamiento.
- Metano (CH₄): menos abundante que el CO₂, pero mucho más potente por molécula. Viene de la ganadería (la digestión del ganado), los arrozales inundados, los rellenos sanitarios (basura que se descompone) y las fugas en la extracción de gas y petróleo.
- Óxido nitroso (N₂O): proviene principalmente de los fertilizantes nitrogenados usados en la agricultura. También muy potente por molécula.
- Gases fluorados: son artificiales, usados en refrigeración, aire acondicionado y aerosoles industriales. Están en poca cantidad, pero absorben y reemiten infrarrojo con enorme eficacia.
Cada molécula de CH₄ absorbe y reemite decenas de veces más infrarrojo que una de CO₂ en un plazo de 100 años. Por eso, aunque haya mucho menos metano en la atmósfera, reducir sus emisiones (ganadería, fugas de gas, basura) da resultados rápidos. Eso sí, el metano dura menos años en la atmósfera que el CO₂: son problemas distintos que se combaten con estrategias distintas.
Qué actividades humanas emiten más
Si agrupamos las emisiones por actividad, el panorama global se ordena así (participaciones aproximadas, IPCC):
- Energía (electricidad y calor a partir de combustibles fósiles): el sector más grande.
- Transporte (autos, camiones, aviones, barcos que queman derivados del petróleo).
- Industria (cemento, acero, química: usan mucha energía y liberan CO₂ en sus procesos).
- Agricultura y ganadería (metano del ganado y arrozales, N₂O de fertilizantes).
- Cambio de uso de suelo (deforestación e incendios: liberan el carbono guardado en los bosques).
El caso de Chile
En Chile el mayor emisor es el sector energía (generación eléctrica y transporte que aún dependen bastante de combustibles fósiles como el carbón y el diésel), aunque el país avanza hacia energías renovables (solar y eólica). A la vez, el cambio de uso de suelo y los incendios forestales son una fuente relevante: un solo verano de grandes incendios puede liberar cantidades grandes de CO₂ que los bosques habían capturado durante décadas. La megasequía registrada en los datos entra en una retroalimentación: más calor y sequía aumentan los incendios, que liberan CO₂, que a su vez incrementa el calor.
Interpretar los datos: ¿correlación o causa?
Que dos series suban a la vez es correlación. Para hablar de causa hace falta un mecanismo y una atribución de la fuente. Aquí el vínculo es sólido porque hay un mecanismo físico conocido (los GEI absorben y reemiten infrarrojo, medido en laboratorio hace más de un siglo) y una firma química: el CO₂ que se acumula tiene el sello isotópico del carbono de los combustibles fósiles. Se sabe por qué sube la temperatura y de dónde viene el gas de más.
Completa la explicación sobre las causas del cambio climático:
El efecto invernadero mantiene la Tierra habitable (a unos +15 °C en vez de −18 °C). El problema es que la actividad humana lo ha al agregar gases de más. El principal es el , que proviene sobre todo de quemar y de la deforestación. El viene de la ganadería, los arrozales y los rellenos sanitarios.
Une cada gas de efecto invernadero con su fuente principal de emisión.
Toca un término y luego su definición para emparejarlos.
Tres errores frecuentes
Es común encontrar estas tres confusiones. Cada una se corrige con el mecanismo o con la atribución de la fuente:
- “El agujero de la capa de ozono causa el calentamiento global.” Son dos problemas distintos. La capa de ozono absorbe radiación ultravioleta; su agujero (por los CFC) se está recuperando gracias al Protocolo de Montreal. El calentamiento global lo causan los gases de efecto invernadero, que absorben y reemiten infrarrojo.
- “El CO₂ es un veneno o un contaminante tóxico.” El CO₂ no es tóxico en las concentraciones atmosféricas: se exhala al respirar y las plantas lo usan para la fotosíntesis. Es un gas de efecto invernadero: en exceso aumenta el flujo de infrarrojo de retorno y altera el clima. Eso lo distingue de un tóxico como el monóxido de carbono.
- “Como el clima siempre ha cambiado, esto no es responsabilidad humana.” El clima varió de forma natural en el pasado. Lo decisivo en el cambio actual es la velocidad (cambia mucho más rápido que esas variaciones) y la atribución: el CO₂ que se acumula lleva la firma isotópica del carbono fósil. La variación natural del pasado y la causa humana de este calentamiento se pueden distinguir.
Las Fig. 2 (CO₂) y Fig. 3 (temperatura) muestran que ambas suben desde 1958. ¿Cuál es la interpretación MÁS correcta de estos datos?
El agujero de la capa de ozono es la causa principal del calentamiento global.
Observa la Fig. 2 (curva de Keeling): el CO₂ pasó de ~315 ppm en 1958 a más de 420 ppm hoy. Explica de dónde proviene ese CO₂ de más y por qué decimos que el efecto invernadero está 'intensificado' y no simplemente 'activado'. Nombra al menos DOS actividades humanas responsables.
Un compañero dice: 'El CO₂ es un veneno tóxico, por eso es tan peligroso para el clima'. Explica por qué esa frase mezcla dos ideas distintas y corrígela usando lo visto en clase.
síntesis
Para cerrar
El efecto invernadero natural es imprescindible para la vida. El CO₂ de más viene de actividades humanas (energía, transporte, industria, agricultura y deforestación), junto con el metano, el óxido nitroso y los gases fluorados, y esa intensificación desplaza la temperatura de equilibrio. La correlación entre CO₂ y temperatura se sostiene como causa porque hay un mecanismo radiativo conocido y una firma isotópica del carbono fósil.
Piensa sobre tu aprendizaje
- ¿En qué se distingue el efecto invernadero natural del intensificado?
- Si tuvieras que explicar la diferencia entre correlación y causa en el clima, ¿qué dato usarías?
- De las actividades humanas que emiten, ¿cuál sería más difícil de reducir en Chile y por qué?
referencias
Bibliografía
- 01Ministerio de Educación de Chile (2020). Programa de Estudio Ciencias para la Ciudadanía, 3° y 4° Medio. Módulo Ambiente y sostenibilidad.
- 02IPCC (2021). Sexto Informe de Evaluación (AR6), Grupo de Trabajo I. Resumen para responsables de políticas.
- 03NASA. Causas del cambio climático (en español). https://climate.nasa.gov/causas
- 04Scripps Institution of Oceanography. The Keeling Curve. https://keelingcurve.ucsd.edu
- 05NOAA Global Monitoring Laboratory. Trends in atmospheric CO₂ (Mauna Loa). https://gml.noaa.gov
- 06Ministerio del Medio Ambiente de Chile. Sistema Nacional de Inventarios de Gases de Efecto Invernadero (SNICHILE). https://snichile.mma.gob.cl
- 07Khan Academy (en español). El ciclo del carbono. https://es.khanacademy.org