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Atmósfera

FUERZAS MOTRICES Y PRESIONES

la composición atmosférica se ve afectada por prácticamente todas las actividades humanas. El incremento de la población, el aumento de los ingresos y la liberalización global del comercio en bienes y servicios, estimulan el incremento en la demanda de energía y de transporte. todos estos elementos constituyen las fuerzas motrices de las emisiones de sustancias a la atmósfera y, tal y como han demostrado numerosos estudios de coste- beneficio (Stern 2006), el coste para nuestro bienestar colectivo frecuentemente supera a los beneficios individuales de los estilos de vida de alto consumo que disfrutan o que aspiran a disfrutar los individuos (véase Capítulo 1). En muchos casos, las emisiones se producen para satisfacer las necesidades de las crecientes clases adineradas, más que para satisfacer las necesidades básicas (véase Cuadro 2.1). la presión significativa para la reducción de las emisiones ha venido del incremento en la eficiencia y/o de la implementación de tecnologías nuevas o mejoradas. los países desarrollados son todavía los principales usuarios per cápita de combustibles fósiles, y frecuentemente exportan tecnología de larga duración, anticuada y contaminante a los países en vías de desarrollo. los países más ricos también "transfieren" contaminación mediante la adquisición de productos que son fabricados en forma menos ecológica en países con menores ingresos. Como consecuencia, las comunidades vulnerables en los países en vías de desarrollo están expuestas en gran forma a los efectos negativos sobre la salud causados por la contaminación del aire (véase los Capítulos 6, 7 y 10). Figura 2.1 Contaminantes específicos, media del tiempo que permanecen en la atmósfera

Fuente: Agencia Europea de Medio Ambiente (EEA) 1995, Centre for Airborne Organics 1997 mundial

Magnitud máxima del problema

horas local

hemisférico

días

semanas meses años siglos Tiempo de presencia en la atmósfera

regional Ozono troposférico CO CO 2 CH 4 N 2 O SF 6 HFCs PFCs HCFCs CFCs SO 4 2– NO 3 – NH 4 + PM 2. 5 SO2 NO2 NO NH3 PM10

debido a la inercia en los sistemas económicos, sociales, culturales e institucionales, la transición a formas de producción y de consumo más sostenibles es lenta y trabajosa. Normalmente, pasarán de 30 a 50 años o más antes de que estos cambios sean plenamente implementados, aunque las primeras mejoras podrán ser apreciadas en una fase mucho más temprana (véase el Cuadro 2.2). la comprensión de la forma en la que las decisiones políticas afectan a las actividades económicas y de las emisiones e impactos asociados, podrá facilitar señales de advertencia temprana y acciones en el momento adecuado. la tabla 2.1 presenta las principales fuerzas motrices que afectan a la atmósfera.

Producción, consumo y crecimiento de la población

En última instancia, las fuerzas motrices detrás de los impactos atmosféricos en el medio ambiente son el

incremento en la escala y el cambio en las formas de actividad humana El incremento en la población del planeta contribuye a la escala de la actividad, pero, aún con mayor importancia, la expansión continuada de la economía global ha llevado a incrementos masivos en la producción y el consumo (véase el Capítulo 1), causando directa o indirectamente el lanzamiento de emisiones a la atmósfera. desde que se publicó el informe de la Comisión Brundtland, la población de la tierra ha aumentado aproximadamente en un 30 por ciento (véase el Capítulo 1), variando los incrementos regionales entre el 5,1 por ciento en Europa y el 57,2 por ciento en África (Portal de datos GEo, PNUma 2007). la producción económica global (evaluada en paridad del poder adquisitivo o PPa) se ha incrementado en un 76 por ciento, prácticamente duplicando la promedio de ingresos brutos per cápita por país desde aproximadamente 3.300 hasta 4.600 dólares. Este incremento medio en los ingresos per cápita enmascara las grandes variaciones regionales, que van desde prácticamente un estancamiento en África hasta la duplicación en algunos países en asia y en el Pacífico. a lo largo del mismo periodo, la población urbana ha aumentado hasta incluir a la mitad de la humanidad. aunque se espera que la tasa de crecimiento de la población continúe ralentizándose, se prevé que la población mundial llegue a estar un 27 por ciento por encima de los niveles actuales para el año 2030 (Portal de datos GEo, desde la variación promedio de PNUma 2007). Prácticamente todo el crecimiento de la población mundial previsto en dicho periodo estará concentrado en las áreas urbanas (véase el Capítulo 1).

acorde con el crecimiento en la población y en el PIB, existe un aumento de la producción y el consumo. El uso de la energía se ha visto parcialmente disociado del crecimiento En la actualidad, el acceso a la energía para calefacción, cocina, transporte y

electricidad es considerado un derecho humano básico. Diversos estudios han investigado las consecuencias de cumplir con los estándares mínimos establecidos en los ODM, y han determinado que la cantidad total de energía primaria exigida para cumplir con los estándares mínimos es insignificante a escala global. La electricidad para la iluminación (en los hogares, escuelas instalaciones sanitarias rurales), el gas licuado de petróleo (GLP) para el combustible para cocinar (para 1.700 millones de habitantes en medios urbanos y rurales) y el combustible diesel utilizado en coches y autobuses para el transporte (para 1.500 millones de comunidades rurales), requerirán menos de un 1 por ciento de la demanda de energía anual total global, y generarán menos de un 1 por ciento de las emisiones de CO2 globales anuales en la actualidad. Esto demuestra que se podrán proporcionar los servicios de energía para cumplir los ODM sin un incremento significativo de los impactos ambientales globales del sector de la energía.

Datos: Porcaro y Takada 2005, Rockström y otros 2005

Cuadro 2.1 Uso de energía en el contexto de los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM)

Suministro de energía

El sector de la energía requiere inversiones masivas en infraestructuras para asumir la demanda prevista. La Agencia Internacional de la Energía (AIE) estima que las inversiones ascenderán a aproximadamente 20 trillones de dólares del 2005 al 2030, u 800.000 millones anuales, absorbiendo el sector de la electricidad la mayor parte de esta inversión. Los países en vías de desarrollo, en donde se prevé que la demanda de energía se incrementará rápidamente, requerirán aproximadamente la mitad de estas inversiones. Frecuentemente, estas inversiones son a largo plazo. Las centrales nucleares, por ejemplo, están diseñadas para tener una vida útil de 50 años o más. Las decisiones adoptadas hoy tendrán efectos muy en el futuro.

Transporte

La fabricación de vehículos de carretera, aviones y barcos son ejemplos de mercados maduros con un sólido crecimiento. Se tardará algún tiempo en conseguir que los nuevos conceptos, como los automóviles híbridos o con células de combustible de hidrógeno, o trenes magnéticos de alta velocidad, penetren masivamente en los mercados. Las barreras y estándares tecnológicos, las reducciones de los costes, las nuevas plantas de fabricación y, finalmente, la penetración en los mercados, constituyen todas ellas obstáculos exigentes. Las antiguas instalaciones de fabricación frecuentemente siguen operativas hasta que están amortizadas económicamente, y la vida útil de un nuevo vehículo es superior a una década. El plazo de penetración de una nueva tecnología, como los vehículos de células de combustible de hidrógeno, e incluso bajo las proyecciones más optimistas, requerirá al menos 40 años. Cuadro 2.2 Ejemplos de inercia en las fuerzas motrices

del PIB (véase la Figura 2.2), debido al incremento en la eficiencia energética de la producción de electricidad, la mejora en los procesos de producción y una reducción en la intensidad de los materiales. Sin embargo, la mayor parte de las emisiones contaminantes se producen como consecuencia de las actividades relacionadas con la energía, especialmente por el uso de combustibles fósiles. El suministro primario de energía mundial se ha incrementado en un 4 por ciento anual entre 1987 y el 2004 (Portal de datos GEo, de aIE 2007a) desde el informe Brundtland, y los combustibles fósiles todavía suministran más del 80 por ciento de nuestras necesidades energéticas (véase la Figura 2.3). la contribución de las fuentes de energía renovables no producidas por biomasa (energía solar, eólica, de mareas,

hidráulica y geotérmica) al suministro de energía mundial total se ha incrementado muy lentamente, desde el 2,4 por ciento en 1987 hasta el 2,7 por ciento en el 2004 (Portal de datos GEo, de IEa 2007a) (véase el Capítulo 5).

la intensidad energética de nuestra sociedad (definida como el uso de la energía por unidad de PIB en unidades PPa) ha disminuido desde el informe Brundtland en un promedio de un 1,3 por ciento anual (véase la Figura 2.2). Sin embargo, el impacto del crecimiento del PIB total en el uso de la energía ha superado a estas mejoras en la eficiencia de la reducción.

los procesos de fabricación pueden también causar Tabla 2.1 Tendencias y relevancia de las fuerzas motrices para los problemas atmosféricos

Fuerza motriz Reducción del ozono estratosférico Cambio climático Contaminación del aire

Situación en 1987 Relevancia/tendencia 2007 Situación en 1987 Relevancia/tendencia 2007 Situación en 1987 Relevancia/tendencia 2007

Población Importante Emisión per cápita

reducida drásticamente Importante El incremento de la demanda lleva al incremento en las emisiones

Importante, siendo las áreas urbanas las más afectadas

El incremento en la urbanización ha supuesto un riesgo mayor para los habitantes Producción agrícola Fuente insignificante El bromuro de metilo

constituye ahora mismo una proporción más significativa de las emisiones de sustancias reductoras del ozono restantes

Importante debido a las emisiones de metano y de N2o, y

debido al cambio del uso de la tierra los incrementos en la producción causan incrementos en las emisiones Emisiones de amoniaco

y de pesticidas las emisiones han aumentado con el incremento en la producción

deforestación (incluyendo incendios forestales)

Fuente insignificante Fuente insignificante Contribución importante de emisiones de gases de efecto invernadero la continuación de la deforestación contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero Emisiones de Co, materia en partículas y NoX Incremento en la frecuencia de los incendios forestales

Producción industrial la mayor fuente de

emisiones Fuerte disminución en la producción de sustancias reductoras del ozono

Importante Importante, pero disminuyendo la cuota de emisiones

Importante fuente de

emisiones disminución de la producción en algunas regiones, incremento en otras Producción de

electricidad Fuente insignificante Fuente insignificante Importante Fuerza motriz con un incremento en su importancia

Importante fuente de

emisiones disminución de la cuota de emisión en algunas regiones, incremento en otras

transporte relevante disminución en su

relevancia, pero todavía es una fuente

Importante Fuerte incremento del transporte y de sus emisiones

Emisiones de plomo, Co, materia en partículas, NoX

Varían por región y por contaminante Consumo de artículos

de primera necesidad relevante disminución de su relevancia Pequeña cuota de emisiones Constante Grandes emisiones procedentes de la biomasa tradicional

Continúa la alta cuota de comunidades rurales Consumo de artículos

de lujo Importante Fuerte disminución en su relevancia Importante Incremento en la cuota de emisiones Cuota moderada de emisiones Incremento en la cuota de emisiones Innovación científica y

tecnológica Inicio de la innovación muy importante para soluciones Importante para la mejora en la eficiencia energética

alta relevancia para la eficiencia y para la generación de energía

Importante para todas

las emisiones Esencial para la mejora en todos los sectores marcos institucionales

y sociopolíticos Inicio de los marcos altamente avanzado Inexistente Considerable mejoría Establecido en los países desarrollados Incremento en el número de las regiones que afrontan problemas

emisiones directas, como el Co2 de la producción del acero y del cemento, So2 de la producción de cobre, plomo, níquel y cinc, NoX de la producción de ácido nítrico, CFC de la refrigeración y aire acondicionado, SF6 de la utilización de equipamiento eléctrico, el perfluorocarbono (PFC) de la industria electrónica y de la producción de aluminio. la huella de la humanidad en el planeta ha aumentado considerablemente. la demanda en los recursos naturales se ha expandido, la carga sobre el medio ambiente ha incrementado su peso, y esta tendencia parece que va a continuar, aunque se han producido cambios en el origen de las presiones. la cuota del PIB total de los sectores de la agricultura y de la industria ha descendido desde el 5,3 y el 34,2 por ciento en 1987 hasta el 4 y el 28

por ciento del PIB en el 2004 (Portal de datos GEo, desde el Banco mundial 2006). El sector de transporte ha mostrado una tasa de crecimiento consistentemente alta a lo largo del mismo periodo, con un incremento del 46,5 por ciento en la energía utilizada globalmente para el transporte por carretera entre 1987 y 2004 (Portal de datos GEo, de aIE 2007a). la reducción de los impactos de estas importantes fuerzas motrices de la contaminación atmosférica implicará múltiples transiciones en sectores como la energía, transporte, utilización del terreno agrícola e infraestructuras urbanas. la combinación adecuada de una regulación gubernamental apropiada, el mayor uso de tecnologías de ahorro de energía y los cambios en las conductas, podrían reducir sustancialmente las emisiones de Co2 procedentes del sector de la construcción, responsables del 30-40 por ciento de la utilización global de la energía. Una política energética eficiente y agresiva en este sector podría aportar una reducción de miles de millones de toneladas de emisiones de forma anual (PNUma 2007a). El incremento en la demanda de productos y servicios como la refrigeración, el aire acondicionado, las espumas, los pulverizadores en forma de aerosol, los disolventes industriales y los productos para la extinción de incendios llevan al incremento de la producción de una amplia gama de productos químicos. algunos de ellos, tras ser liberados a la atmósfera, pueden ascender hasta la estratosfera, en donde se deshacen, liberando átomos de cloro o de bromo, que pueden destruir las moléculas de ozono. aunque el volumen físico de las emisiones de sustancias agotadoras de la capa de ozono nunca ha sido muy grande en comparación con otras emisiones antropogénicas a la atmósfera, los riesgos asociados con los impactos potenciales son enormes. afortunadamente, la respuesta a este problema ha sido un gran éxito. Figura 2.2 Gasto de energía por 1.000 $ (EE.UU.) del PIB (en PPP para 2000)

Fuente: Portal de Datos GEO, recopilado de IEA 2007a y El Banco Mundial, 2006 330 kg equivalente de petróleo 150 1990 310 270 250 210 190 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Norteamérica Europa Latinoamérica y el Caribe Mundial Asia y el Pacífico África 170 290 230

Figura 2.3 Abastecimiento total de energía primaria por fuente de energía

Fuente: Portal de Datos GEO,

recopilado de IEA 2007a 4 500

0 500 Solar/Eólica/Otra

Geotérmica Hidráulica Nuclear Combustibles, energías renovables y residuos Gas natural

1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 Carbón y productos de carbón

Crudo, GNL y materias primas (petróleo crudo) 1987

2004

millones de toneladas de equivalente de petróleo

Nota: GNL = Gas Natural Licuado.

Sectores y tecnología Transporte

El crecimiento relativamente alto de las ventas de vehículos de pasajeros indica que los consumidores asignan una alta preferencia a la adquisición de un vehículo a medida que mejora su nivel de vida (véase la Figura 2.4). asimismo, se ha producido una tendencia en favor de automóviles más pesados, equipados con un mayor número de características que incrementan el consumo de energía (por ejemplo, aire acondicionado y elevalunas eléctricos) lo que se suma a un crecimiento mayor de lo esperado en la utilización de energía por parte del sector del transporte. las emisiones atmosféricas del sector del transporte dependen de varios factores, como el tamaño de la flota de vehículos, su edad, tecnología, calidad del combustible, kilómetros recorridos por el vehículo y formas de conducir. la escasa tasa de rotación de las flotas, especialmente para vehículos diesel, y la exportación de los vehículos más antiguos desde los países ricos a los pobres, ralentizan el progreso en la reducción de emisiones en los países en vías de desarrollo. En algunas partes de asia, la mayor parte de los vehículos en carreteras son motocicletas y triciclos alimentados por pequeños motores. Proporcionan movilidad a millones de familias. aunque de precio reducido, y con un consumo de combustible inferior al de los vehículos o camiones ligeros por vehículo, contribuyen desproporcionadamente a las emisiones de partículas, de hidrocarburos y de monóxido de carbono (Banco mundial 2000, Faiz y Gautam 2004).

El cambio de los sistemas de transporte público al uso del vehículo privado incrementa la congestión y las emisiones atmosféricas. la deficiente planificación urbana y del uso de la tierra, que lleva a unos niveles más altos de asentamientos humanos (diseminando la población urbana a lo largo de una área superior), producirá el incremento de los viajes en automóvil (véase la Figura 2.5) y del consumo de energía. la falta de infraestructuras adecuadas para caminar y montar en bicicleta, que son las formas de transporte más ecológicas, también construyen al incremento en el uso del automóvil. la Figura 2.6 muestra el espacio relativo necesario para acomodar a los conductores de vehículos, a los que utilizan autobuses o a los que van en bicicleta, con implicaciones claras para la estrategia y planificación del transporte. El transporte aéreo es una de las formas de transporte con un crecimiento más rápido, con un incremento del 80 por ciento en los kilómetros volados entre 1900 y 2003 (Portal de datos GEo, desde la división de Estadísticas de las Naciones Unidas 2007b). Este espectacular incremento se ha visto fomentado por el aumento de la riqueza, más aeropuertos,

el ascenso de las aerolíneas de bajo coste y la promoción del turismo en el extranjero. la eficiencia económica fomenta las mejoras en la eficiencia energética, y los nuevos aviones comerciales alegan que utilizan aproximadamente un 20 por ciento menos de combustible que los vendidos hace 10 años (Iata 2007). El transporte por barco se ha incrementado también de forma notable desde el informe Brundtland, lo que refleja el incremento en el comercio mundial. Se ha incrementado desde 4.000 millones de toneladas en 1990 a 7.100 millones de toneladas totales de productos

Figura 2.4 Número vehículos de pasajeros, por región

Fuente: Portal de Datos GEO, recopilado de UNSD 2007a 275 000 miles 1980 0 2004 250 000 225 000 200 000 100 000 75 000 25 000 50 000 1990 1992 1994 1996 1998 2000 1988 Norteamérica Europa Latinoamérica y el Caribe Asia y el Pacífico África Asia Occidental 2002 1982 1984 1986 175 000 125 000 150 000

Figura 2.5 Intensidad de la actividad vs. el uso personal del turismo en las 38 zonas metropolitanas con ingresos más elevados en todo el mundo

Fuente: Newman y Kenwor thy 2006 30 000 km/cápita 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 25 000 15 000 5 000 20 000 10 000 Intensidad de actividad Nota: La intensidad de actividad se define como el número de empleos más el número de personas por hectárea urbana.

transportados en el 2005 (CNUCyd 2006). la mejora en el rendimiento ambiental de la industria naval ha sido menos acusada que en el transporte aéreo.

Industria

El cambio en el carácter regional de la producción industrial, que ha disminuido en los países desarrollados y continúa incrementándose en los países en vías de desarrollo, puede ilustrarse mediante los cambios en el uso secundario de la energía por parte del sector industrial. En los Estados Unidos, el incremento del uso de la energía en los sectores del transporte y de servicios se ha visto parcialmente equilibrado por la disminución (0,48 t de equivalentes al petróleo/per cápita) en el sector industrial. En cambio, en asia y en el Pacífico, y en américa latina y el Caribe, se ha producido un incremento en la utilización de energía per cápita en todos los sectores (Portal de datos GEo 2006). las emisiones atmosféricas de grandes puntos fijos en los países desarrollados se han visto reducidas por la utilización de combustibles más limpios, controles en la salida de los conductos, traslado o cierre de fuentes de grandes emisiones y la promoción de un uso de la energía más eficiente. En muchos países en vías de desarrollo, estas medidas no han sido plenamente implementadas, pero tienen el potencial de reducir rápidamente las emisiones. Si se ahorrase el 20 por ciento de la energía en la generación de energía y en