Cambio climático
Na Galipedia, a wikipedia en galego.
Chámase cambio climático á variación global do clima da Terra. Tales cambios prodúcense a moi diversas escalas de tempo e sobre tódolos parámetros climáticos: temperatura, precipitacións, nubosidade, etcétera. Son debidos a causas naturais e, nos últimos séculos, tamén á acción do home no medio ambiente.
O termo soe usarse, de forma pouco apropiada, para facer referencia tan só ós cambios climáticos que suceden no presente, utilizándoo como sinónimo de quentamento global. O UNFCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) usa o termo cambio climático só para referirse ó cambio por causas humanas. Ó producido por causas naturais denominano variabilidade climática. Nalgúns casos, para referirse ó cambio de orixe humana úsase tamén a expresión cambio climático antropoxénico.
Índice |
[editar] As causas dos cambios climáticos
O clima é unha media, a unha escala de tempo dada, do tempo atmosférico. Sobre o clima inflúen moitos fenómenos; consecuentemente, cambios nestes fenómenos provocan cambios climáticos. Un cambio na emisión do Sol, na composición da atmosfera, na disposición dos continentes, nas correntes mariñas ou na órbita da Terra pode modificar a distribución de enerxía e o balance radioactivo terrestre, alterando así profundamente o clima planetario. Estas influencias pódense clasificar en externas e internas á Terra. As externas tamén reciben o nome de forzamentos dado que normalmente actúan de forma sistemática sobre o clima, inda que tamén os hai aleatorios como é o caso dos impactos de meteoritos. A influencia humana sobre o clima en moitos casos considérase forzamento externo xa que a súa influencia é máis sistemática ca caótica, pero tamén é certo que o homo sapiens pertence á propia biosfera terrestre podéndose considerar tamén como internas segundo o criterio que se use. Nas causas internas encontramos unha maioría de factores non sistemáticos ou caóticos. É neste grupo onde se encontran os factores amplificadores e moderadores que actúan en resposta ós cambios introducindo unha variable máis ó problema xa que non só hai que ter en conta os factores que actúan senón tamén as respostas que ditas modificacións poden supor. Por todo iso ó clima é considerado un sistema complexo en toda regra. Segundo qué tipo de factores dominen a variación do clima será sistemática ou caótica. Disto depende a escala de tempo e que se observe a variación xa que poden quedar patróns regulares de baixa frecuencia ocultos en variacións caóticas de alta frecuencia e viceversa.
[editar] As Influencias externas
[editar] Variacións solares
Máis información en: Variación solar | Sol.
A temperatura media da Terra depende, en gran medida, do fluxo de radiación solar que recibe. Así a todo, debido a que ese aporte de enerxía case non varía no tempo, non se considera que sexa unha contribución importante para a variabilidade climática. Isto sucede porque o Sol é unha estrela de tipo G en fase de secuencia principal, resultando moi estable. O fluxo de radiación é, ademais, o motor dos fenómenos atmosféricos xa que aporta a enerxía necesaria á atmosfera para que estes se produzan.
Por outro lado, a longo prazo as variacións fanse apreciables xa que o Sol aumenta a súa luminosidade a razón de un 10% cada 1.000 millóns de años. Debido a este fenómeno, na Terra primitiva que sustentou o nacemento da vida, fai 3.800 millóns de años, o brillo do Sol era un 70% do actual.
As variacións no campo magnético solar e, polo tanto, nas emisións de vento solar, tamén son importantes, xa que a interacción da alta atmosfera terrestre coas partículas provenientes do Sol pode xerar reaccións químicas nun sentido ou outro, modificando a composición do aire e das nubes así como a formación destas.
[editar] Variacións orbitais
Máis información: Variacións orbitais | Órbita
Se ben a luminosidade solar mantense practicamente constante ó longo de millóns de anos, non ocorre o mesmo coa órbita terrestre. Esta oscila periodicamente, facendo que a cantidade media de radiación que recibe cada hemisferio flutúe ó longo do tempo, e estas variacións provocan as pulsacións glaciares a modo de veráns e invernos de longo período. Son os chamados períodos glaciales e interglaciales. Hai tres factores que contribúen a modificar as características orbitais facendo que a insolación media nun e noutro hemisferio varíe inda que non o faga o fluxo de radiación global. Trátase da precesión dos equinoccios, a excentricidade orbital e a oblicuidade da órbita ou inclinación do eixo terrestre.
[editar] Impactos de meteoritos
En raras ocasiones ocorren eventos de tipo catastrófico que cambian a face da Terra para sempre. O último de tales acontecementos catastróficos sucedeu fai 65 millóns de años. Trátase dos impactos de meteoritos de gran tamaño. É indubidable que tales fenómenos poden provocar un efecto devastador sobre o clima ó liberar grandes cantidades de CO2, po e cinzas á atmosfera debido á queima de grandes extensións boscosas. Da mesma forma, tales sucesos poderían intensificar a actividade volcánica en certas rexións. No suceso de Chichulub (na Yucatán) hai quen relaciona o período de fortes erupcións en volcáns da India co feito de que este continente se sitúe cerca das antípodas do cráter de impacto. Tras un impacto suficientemente poderoso a atmosfera cambiaría rapidamente, ó igual que a actividade xeolóxica do planeta e, incluso, as súas características orbitais.
[editar] B. Influencias internas
[editar] A deriva continental
Máis información: Deriva continental e clima | Deriva continental
A Terra sufriu moitos cambios dende a súa orixe fai 4.600 millóns de anos. Fai 225 millóns tódolos continentes estaban unidos, formando Panxea, e había un océano universal chamado Panthalassa. Esta disposición favoreceu o aumento das correntes oceánicas e provocou que a diferencia de temperatura entre o Ecuador e o Polo fose moitísimo menor ca na actualidade. A tectónica de placas separou os continentes e púxoos na situación actual. O Océano Atlántico foise formando dende fai 200 millóns de anos.
A deriva continental é un proceso sumamente lento, polo que a posición dos continentes fixa o comportamento do clima durante millóns de anos. Hai dous aspectos a ter en conta. Por unha parte, as latitudes nas que se concentra a masa continental: se as masas continentais están situadas en latitudes baixas haberá poucos glaciares continentais e, en xeral, temperaturas medias menos extremas. Así mesmo, se os continentes se achan moi fragmentados haberá menos continentalidade.
[editar] A composición atmosférica
Máis información en: Atmosfera terrestre
A atmosfera primitiva, cuxa composición era parecida á nebulosa inicial, perdeu os seus elementos volátiles H2 e He, nun proceso chamado desgasificación, e os substituíu polos gases procedentes das emisións volcánicas do planeta, especialmente CO2, dando lugar a unha atmosfera de segunda xeración. En ditas atmosfera son importantes os efectos dos gases de invernadoiro emitidos de forma natural en volcáns e somidoiros termais. Por outro lado, a cantidade de óxidos de xofre e outros aerosolis emitidos polos volcáns contribúen ó contrario, a arrefriar a Terra. Do equilibrio entre ambas emisións sairá un balance radioactivo determinado.
Coa aparición da vida na Terra sumouse como axente incidente o total de organismos vivos, a biosfera. Inicialmente, unha maioría de organismos fotosintéticos capturaron gran parte do abundante CO2 da atmosfera primitiva e emitiron gran cantidade de osíxeno. Isto foi modificando a atmosfera o que propiciou a aparición de novas formas de vida aeróbicas que se aproveitaban da nova composición do aire. Aumentou así o consumo de osíxeno e diminuíu o consumo neto de CO2 chegándose ó equilibrio e formándose a atmosfera de terceira xeración actual. Este delicado equilibrio entre o que se emite e o que se absorbe faise evidente no ciclo do CO2, a presencia do cal flutúa ó longo do ano segundo as estacións de crecemento das plantas.
[editar] As correntes oceánicas
Máis información en: Correntes oceánicas | Corrente do Golfo
As correntes oceánicas, ou mariñas, son un factor regulador do clima que actúa como moderador, suavizando as temperaturas de rexións como Europa. O exemplo máis claro é a corrente termohalina que, axudada pola diferencia de temperaturas e de salinidade, afúndese no Atlántico Norte.
[editar] O campo magnético terrestre
Máis información en: Campo magnético terrestre | Paleomagnetismo
Da mesma forma que o vento solar pode afectar ó clima de forma directa, as variacións no campo magnético terrestre poden afectalo de maneira indirecta xa que, segundo o seu estado, detén as partículas emitidas polo Sol. Comprobouse que en épocas pasadas houbo inversións de polaridade e grandes variacións na súa intensidade, chegando a estar case anulado nalgúns momentos. Sábese tamén que os polos magnéticos, se ben tenden a encontrarse próximos ós polos xeográficos, nalgunhas ocasións proximáronse ó Ecuador. Estes sucesos tiveron que influír na maneira en que o vento solar chegaba á atmosfera terrestre.
[editar] Os efectos antropoxénicos
Máis información en: Influencia antropoxénica sobre o clima | Efecto invernadoiro
O home é o último dos axentes climáticos de importancia, incorporándose á lista fai relativamente pouco tempo. A súa influencia comezou coa deforestación de bosques para convertelos en terras de cultivo e pastoreo, e chegou á emisión abundante de gases que producen un efecto invernadoiro: CO2 en fábricas e medios de transporte e metano en granxas de gandería intensiva e arrozais. Actualmente tanto as emisións de gases como a deforestación incrementáronse ata tal nivel que parece difícil que se reduzan a curto e medio prazo, polas implicancias técnicas e económicas das actividades involucradas.
[editar] Retroalimentacións e factores moderadores
Moitos dos cambios climáticos importantes danse por pequenos desencadeantes causados polos factores que se citaron xa sexan forzamentos sistemáticos ou sucesos imprevistos. Ditos desencadeantes poden formar un mecanismo que se reforza a si mesmo (retroalimentación ou "feedback positivo") amplificando o efecto. Así mesmo, a Terra pode responder con mecanismos moderadores ("feedbacks negativos") ou cos dous fenómenos á vez. Do balance de tódolos efectos sairá algún tipo de cambio máis ou menos brusco pero sempre impredicible a longo prazo xa que o sistema climático é un sistema caótico e complexo.
Un exemplo de feedback positivo é o efecto albedo, un aumento da masa xeada que incrementa a reflexión da radiación directa e, por conseguinte, amplifica o arrefriamento. Tamén pode actuar á inversa, amplificando o quentamento cando hai unha desaparición de masa xeada. Tamén é unha retroalimentación a fusión dos casquetes polares, xa que crean un efecto de estancamento polo cal as correntes oceánicas non poden cruzar esa rexión. No momento en que empeza a abrirse o paso ás correntes contribúese a homoxeneizar as temperaturas e favorece a fusión completa de todo o casquete e a suavizar as temperaturas polares, levando o planeta a un maior quentamento ó reducir o albedo.
A Terra tivo períodos cálidos sen casquetes polares e recentemente viuse que hai unha Lagoa no Polo Norte durante o verán boreal, polo que os científicos noruegués predín que en 50 anos o Ártico será navegable nesa estación. Un planeta sen casquetes polares permite unha mellor circulación das correntes mariñas, sobre todo no hemisferio norte, e diminúe a diferencia de temperatura entre o ecuador e os Polos.
Tamén hai factores moderadores do cambio. Un é o efecto da biosfera e, máis concretamente, dos organismos fotosintéticos (fitoplancto, algas e plantas) sobre o aumento do dióxido de carbono na atmosfera. Estímase que o incremento de dito gas conlevará un aumento no crecemento dos organismos que fagan uso del, fenómeno que se comprobou experimentalmente en laboratorio. os científicos cren, sen embargo, que os organismos serán capaces de absorber só unha parte e que o aumento global de CO2 proseguirá.
Hai tamén mecanismos retroalimentadores para os cales é difícil aclarar en que sentido actuarán. É o caso das nubes. Actualmente chegouse á conclusión, mediante observacións dende o espazo, que o efecto total que producen as nubes é de arrefriamento. Pero este estudo só se refire ás nubes actuais. O efecto neto futuro e pasado é difícil de saber xa que depende da composición e formación das nubes.
[editar] Cambios climáticos no pasado
Máis información en: Paleoclimatoloxía
Os estudos do clima pasado (paleoclima) realízanse estudando os rexistros fósiles, as acumulacións de sedimentos nos leitos mariños, as burbullas de aire capturadas nos glaciares, os sinais erosivos nas rochas e as marcas de crecemento das árbores. Con base en todos estes datos púidose confeccionar unha historia climática recente relativamente precisa, e unha historia climática prehistórica con non tan boa precisión. A medida que se retrocede no tempo os datos redúcense e chegado un punto a climatoloxía sérvese só de modelos de predicción futura e pasada.
[editar] O paradoxo do Sol feble
A partir dos modelos de evolución estelar pódese calcular con relativa precisión a variación do brillo solar a longo prazo, polo cal sábese que, nos primeiros momentos da existencia da Terra, o Sol emitía o 70% da enerxía actual e a temperatura de equilibrio era de -41 ºC. Sen embargo, hai constancia da existencia de océanos e de vida dende fai 3.800 millóns de anos, polo que o paradoxo do Sol feble só pode explicarse por unha atmosfera con moita maior concentración de CO2 cá actual e cun efecto invernadoiro máis grande.
[editar] O efecto invernadoiro no pasado
Máis información: Efecto invernadoiro
A atmosfera inflúe fundamentalmente no clima; se non existise, a temperatura na Terra sería de -20ºC, pero a atmosfera compórtase de maneira diferente segundo a lonxitude de onda da radiación. O Sol pola súa alta temperatura emite fundamentalmente a 5 micrómetros e a atmosfera deixa pasar a radiación. A Terra ten unha temperatura moito menor, e reemite parte da radiación pero a unha lonxitude moito máis longa, duns quince microns e aí a atmosfera xa non é transparente. O CO2 que está actualmente na atmosfera, nunha proporción 367 p.p.m., absorbe esta radiación ó igual có vapor de auga. O resultado é que a atmosfera se quenta e devolve á terra parte desa enerxía polo que a temperatura superficial é duns 15ºC, e dista moito do valor de equilibrio sen atmosfera. A este fenómeno chámaselle o efecto invernadoiro e o CO2 e o H2O son os gases responsables do mesmo. Grazas ó efecto invernadoiro podemos vivir.
A concentración de CO2 e outros importantes gases invernadoiro coma o metano a partir das burbullas atrapadas no xeo e mostras de sedimentos mariños permitiu observar que flutuou ó longo das eras. Descoñécense as causas exactas polas cales se producirían estas diminucións e aumentos inda que hai varias hipóteses en estudo. O balanzo é complexo xa que se ben se coñecen os fenómenos que capturan CO2 e os que o emiten a interacción entre estes e o balanzo final é dificilmente calculable.
[editar] O CO2 como regulador do clima
Durante as últimas décadas as medicións nas diferentes estacións meteorolóxicas indican que o planeta está a se quentar. Os últimos 10 años foron os máis calorosos dende que se levan rexistros, e os científicos anuncian que no futuro serán aínda más quentes. A maioría dos expertos están de acordo en que os humanos exercen un impacto directo sobre este proceso, xeralmente coñecido como o efecto invernadoiro. A medida que o planeta se quenta, os casquetes polares se funden. Dado que a neve ten un elevado albedo, devolve ó espazo a maior parte de radiación que incide sobre ela. A diminución de ditos casquetes tamén afectará, pois, ó albedo terrestre, o que fará que a Terra se quente aínda máis. O quentamento global tamén ocasionará que se evapore máis auga dos océanos. O vapor de auga actúa como un gas invernadoiro. Así pois, haberá un maior quentamento. Isto produce o que se chama efecto amplificador. Da mesma forma, un aumento da nubosidade debido a unha maior evaporación contribuirá a un aumento do albedo. O problema é de difícil predicción xa que, como se ve, hai retroalimentacións positivas e negativas.
Naturalmente, hai efectos compensadores. O CO2 xoga un importante papel no efecto invernadoiro: se a temperatura é alta, se favorece o seu intercambio cos océanos para formar carbonatos. Entón o efecto invernadoiro decae e a temperatura tamén. Se a temperatura é baixa, o CO2 acumúlase porque non se favorece a súa extracción coo que aumenta a temperatura. O CO2 desempeña pois un papel regulador.
[editar] Aparece a vida na Terra
Coa aparición das plantas, na Terra se produciu a fotosíntese. As plantas absorben CO2 e emiten O2. A súa acumulación na atmosfera favoreceu a aparición dos animales que o usan para respirar e devolven CO2. O O2 nunha atmosfera é o resultado dun proceso vivo e non ó revés. Os bosques son pois os pulmóns da Terra. Actualmente os bosques tropicais ocupan a rexión ecuatorial do planeta e entre o Ecuador e o Polo hai unha diferencia térmica de 50 graos centígrados. Fai 65 millóns de años a temperatura era 8̊ centígrados superior á actual e a diferencia térmica entre o Ecuador e o Polo era duns poucos graos. Todo o planeta tiña un clima tropical e apto para os señores da Terra desta época: os dinosauros. Un cataclismo acabou con eles. As extincións masivas de animais producíronse periodicamente na historia da Terra.
[editar] As glaciacións do Plistoceno
O home apareceu fai uns tres millóns de años. Dende fai uns dos millóns, a terra sufriu períodos glaciares onde gran parte de Norteamérica e Europa quedaron baixo grosas capas de xeo durante moitos anos. Logo rapidamente os xeos desapareceron e deron lugar a un período interglaciar no cal vivimos. O proceso repítese cada cen mil años aproximadamente. A última época glaciar acabou fai uns quince mil años e deu lugar a un cambio fundamental nos hábitos do home co descubrimento da agricultura e a gandería. A mellora das condiciones térmicas provocou o paso do Paleolítico ó Neolítico fai uns cinco mil años.
Non foi ata 1941 que o matemático e astrónomo serbio Milutin Milankovitch propuxo a teoría de que as variacións orbitais da Terra causaban as glaciacións do Plistoceno.
Calculou a insolación en latitudes altas do H. Norte ó longo das estacións. A súa tese afirma que é necesaria a existencia de veráns fríos, en vez de invernos severos, para iniciarse unha idade do xeo. A súa teoría non foi admitida no seu tempo, houbo que esperar a principios dos anos cincuenta, Cesare Emiliani que traballaba nun laboratorio da Universidade de Chicago, presentou a primeira historia completa que mostraba o avance e retroceso dos xeos durante as últimas glaciacións.
[editar] O mínimo de Maunder
Dende que en 1610 Galileo inventou o telescopio, o Sol e as súas manchas foron observados con asiduidade. Non foi ata 1851 que o astrónomo H. Schwabe observou que a actividade solar variaba segundo un ciclo de once anos, con máximos e mínimos. O astrónomo solar E.W. Maunder decatouse de que dende 1645 a 1715 o Sol interrompe o ciclo de once anos e acantece unha época onde case non aparecen manchas, denominado mínimo de Maunder. O Sol e as estelas soen pasar un terzo da súa vida en esta crise e durante elas a enerxía que emite é menor e correspóndese con períodos fríos no clima terrestre.
As auroras boreais ou austrais causadas pola actividade solar desaparecen o son raras. Houbo 6 mínimos solares similares ó de Maunder dende o mínimo exipcio do año 1300 adC ata o último que é o de Maunder. Pero a súa aparición é moi irregular, con lapsos de só 180 años, ata 1100 años, entre mínimos. Por termo medio os períodos de escasa actividade solar duran uns 115 años e repítense aproximadamente cada 600. Actualmente estamos no Máximo Moderno que empezou en 1780 cando volve a reaparecer o ciclo de 11 años. Un mínimo solar ten que ocorrer como moi tarde no año 2.900 d. C. e un novo período glaciar, cuxo ciclo é duns cen mil años, pode aparecer cara a ó año 44.000 d. C., se as accións do home non o impiden.
[editar] O cambio climático actual
Máis información: Quentamento global | Escurecemento global | Influencia antropoxénica sobre o clima
[editar] Combustibles fósiles e quentamento global
A finais do século XVII o home empezou a utilizar combustibles fósiles que a terra acumulara no subsolo durante a súa historia xeolóxica. A queima de petróleo e gas natural causou un aumento do CO2 na atmosfera que ultimamente é de 1,4 p.p.m. ó ano e produce o conseguinte aumento da temperatura. Estímase que dende que o home mide a temperatura fai uns 150 años (sempre dentro da época industrial) esta aumentou 0,5ºC e prevese un aumento de 1ºC no 2020 e de 2ºC no 2050.
A principios do século XXI o quentamento global parece irrefutable, a pesar de que as estaciones meteorolóxicas nas grandes cidades pasaron de estar na periferia da cidade, ó centro desta e o efecto de illa urbana tamén influíu no aumento observado. Os últimos anos do século XX caracterizáronse por posuír temperaturas medias que son sempre as máis altas do século.
[editar] Planeamento de futuro
Tal vez o mecanismo de compensación do CO2 funcione. Nun prazo de centos de anos, tal vez o Sol entrará nun novo mínimo. nun prazo de miles de años, tal vez nos salve a próxima glaciación.
No Cretácico, sen intervención humana, o CO2 era máis elevado ca agora e a Terra estaba 8ºC máis cálida. A pesar diso o home ten que adquirir conciencia ecolóxica e diminuír as emisións de CO2, impedir a destrución da capa de ozono e non deforestar en exceso. A Terra agradeceránolo e os nosos fillos tamén.
[editar] Clima de planetas veciños
Como se ten dito, o dióxido de carbono cumpre un papel regulador fundamental no noso planeta, así a todo, o CO2 non pode conxugar calquera desvío e incluso ás veces pode fomentar un efecto invernadoiro desbocado mediante un proceso de retroalimentación.
- Venus ten unha atmosfera cuxa presión é 94 veces a terrestre, e está composta nun 97% de CO2. A inexistencia de auga impediu a extracción do anhídrido carbónico da atmosfera, este acumulouse e provocou un efecto invernadoiro intenso que aumentou a temperatura superficial ata 465 ̊C, capaz de fundir o chumbo. Quizá a menor distancia ó Sol fose determinante para sentenciar ó planeta ás condiciones infernais que vive na actualidade. Hai que recordar que pequenos cambios poden desencadear un mecanismo retroalimentador e se este é suficientemente poderoso pódese chegar a descontrolar dominando por encima de tódolos demais factores ata dar unhas condicións extremas coma as de Venus. Toda unha advertencia sobre o posible futuro que podería deparar á Terra.
- En Marte a atmosfera ten unha presión de só seis milibares e aínda que está composta nun 96% de CO2, o efecto invernadoiro é escaso e non pode impedir nin unha oscilación diurna da orde de 55ºC na temperatura, nin as baixas temperaturas superficiais que acadan as mínimas de -86̊ C en latitudes medias. Pero parece ser que no pasado gozou de mellores condicións chegando a correr a auga pola súa superficie como demostran a multitude de canles e vales de erosión. Pero iso foi debido a unha maior concentración de dióxido de carbono na súa atmosfera. O gas proviría das emanacións dos grandes volcáns marcianos que provocarían un proceso de desgasificación semellante ó acaecido no noso planeta. A diferencia substancial é que o diámetro de Marte mide a metade que o terrestre. Isto quere dicir que a calor interna era mucho menor e se arrefriou fai xa moito tempo. Sen actividade volcánica Marte estaba condenado e o CO2 foise escapando da atmosfera con facilidade dado que ademais ten menos gravidade que na Terra o que facilita o proceso. Tamén é posible que algún proceso de tipo mineral absorbese o CO2 e ó non verse compensado polas emanacións volcánicas provocara a súa diminución drástica. O caso é que o planeta se arrefriou progresivamente ata conxelar o pouco CO2 nos actuais casquetes polares.
[editar] Materia multidisciplinar
No estudo do cambio climático hai que considerar cuestións pertencentes ós máis diversos campos da Ciencia: Meteoroloxía, Física, Química, Astronomía, Xeografía, Xeoloxía e Bioloxía teñen muchas cosas que dicir constituíndo este tema un campo multidisciplinar. As consecuencias de comprender ou non plenamente as cuestións relativas ó cambio climático teñen profundas influencias sobre a sociedade humana debendo abordarse estas dende puntos de vista moi distintos ós anteriores, como o económico ou o político.
[editar] Véxase tamén
- Clima
- Efecto invernadoiro
- Quentamento global
- Escurecemento global
- Mínimo de Maunder
- Balance radioactivo terrestre