MATERIAL DIDÁCTICO
REDUCCIÓN DE EMISIONES Y
MERCADOS DE CARBONO
MÓDULO 1
Claudio García Hernández-Díaz
Edición: Enero 2010
©:Quedan reservados todos los derechos. (Ley de Propiedad Intelectual del 17 de noviembre de 1987 y Reales Decretos). Documentación elaborada por la EOI.
MÓDULO 1.TEMA 1
INTRODUCCIÓN AL CAMBIO
CLIMÁTICO
CLAUDIO GARCÍA HERNÁNDEZ DÍAZ
Actualmente, existe un fuerte consenso científico en torno a la idea de que nuestro modo
de producción y consumo energético está generando una alteración climática global que
provocará, a su vez, serios impactos tanto sobre la Tierra como sobre los sistemas
socioeconómicos.
Con la idea de mejorar el conocimiento para mitigar los efectos nocivos del cambio
climático, el Carbon Training pretende dotar al alumno de los fundamentos científicos del
cambio climático y mostrar las herramientas para la comprensión y gestión enfocadas
hacia las estrategias de respuesta frente al cambio climático desde diferentes ámbitos de
actuación.
El presente módulo introductorio pretende aportar una vista general de los principales
aspectos que engloba el cambio climático. Con él se persigue dar a los alumnos las
herramientas básicas suficientes para entender qué es el cambio climático (sus causas y
consecuencias), las medidas que pueden ser adoptadas para mitigar sus efectos y para
adaptarnos a los impactos que ya son inevitables.
Se abordarán así mismo las distintas respuestas internacionales que han surgido a lo
largo de la historia y se analizará cómo poder alcanzar un Desarrollo Sostenible a través
de una Gestión Global.
En este curso, además, se intentará dar una visión muy general a nivel introductorio en el
módulo de gestión de los proyectos de Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL). El MDL es
un acuerdo suscrito en el protocolo de Kioto y permite a los gobiernos de países
industrializados y a empresas consideradas contaminantes sobre la posibilidad de cumplir
con metas de reducción de gases de efecto invernadero invirtiendo en proyectos y
actividades que reduzcan emisiones en países considerados en vías de desarrollo.
El alumno podrá conocer en profundidad el ciclo de procesos que llevan a poder realizar
un proyecto de Mecanismo de Desarrollo Limpio así como las principales gestiones con
las auditoras, llamadas Entidad Operacional Designada, que validan y verifican dichos
procesos para que la Junta Ejecutiva (EB) los registre y certifique.
Además, se abordarán las diferentes clasificaciones, condiciones y particularidades de los
Mecanismos de Desarrollo Limpio que intentarán ampliar los horizontes críticos del
alumno para intentar dilucidar el futuro de la reducción de emisiones después de 2012.
Aunque el MDL es una herramienta para cumplir con una serie de metas que cada país o
industria se han marcado generando unas emisiones que pueden ser comercializadas en
actividades en diferentes ámbitos (transportes, pequeña empresa, residuos,…) que son
responsables de una gran cantidad de emisiones y que no son controladas ya que se
producen de manera difusa no siendo consideradas en el Protocolo de Kioto.
Debido a esto, últimamente han surgido iniciativas por parte de muchas organizaciones
que, no estando obligadas legalmente a hacer un control de sus emisiones, han tomado
conciencia y están llevando a cabo diversas actuaciones para contabilizar y reducir las
emisiones derivadas de su actividad. Estas actuaciones pueden ir desde realizar el
inventario sus emisiones o calcular la huella de carbono de sus productos, hasta realizar
planes de reducción de emisiones, o incluso neutralizarlas.
En este módulo, haremos un repaso por todas las estrategias y actuaciones que, a nivel
voluntario, pueden adoptar las organizaciones, veremos en qué consiste cada una de ellas
y las ventajas añadidas que pueden dar a la organización. Por otro lado, analizaremos los
distintos métodos posibles para implantarlas y daremos las herramientas necesarias para
que sean llevadas a cabo.
Además, en este módulo, se pretende mostrar cómo el cambio climático y en
consecuencia los mercados de carbono suponen un verdadero reto para todos los actores
legales, nacionales, comunitarios e internacionales y abre un nuevo campo hasta ahora
desconocido y por tanto no regulado. Desde un punto de vista legal el cambio climático
supone, por tanto, uno de los mayores retos de los últimos tiempos, sólo comparable a
hechos históricos tales como la Revolución Industrial.
El módulo legal tiene como principal objetivo ofrecer una visión general sobre cómo la
legislación, bien sea esta internacional o no, así como las relaciones mercantiles privadas,
han regulado y asimilado el cambio climático. Cabe destacar que desde los Gobiernos
nacionales hasta los ejercientes del Derecho, pasando por las organizaciones
internacionales y regionales y la Unión Europea, se encuentran con una nueva área
mercantil hasta ahora desconocida y que obliga a todos a adaptar la legislación existente,
así como a regular este nuevo sector mercantil en aras del beneficio del Planeta.
Paralelamente, el cambio climático ha dado lugar a una gran variedad de mercados y
operaciones, por lo que el desarrollo de una actividad profesional en esta área necesita de
un análisis económico de los efectos de estos mecanismos y, especialmente, de los
nuevos riesgos financieros y oportunidades de inversión que le surgen a la empresa. Por
ello, el módulo financiero se dedica a los aspectos económicos y financieros relativos al
cambio climático, con una referencia final a cómo pueden afectar a los estados contables
En concreto, este módulo permitirá conocer al alumno las principales implicaciones
económicas del cambio climático, así como las actividades y estrategias que están siendo
desarrolladas por las organizaciones para afrontarlo. En relación a los aspectos
financieros, con mayor peso en el módulo, el alumno llegará a familiarizarse con los
diferentes activos ligados al carbono y la tipología de mercados en los que se negocian,
así como también las principales operaciones relativas a estos activos que en aquellos
tienen lugar, con objeto de cubrir la diversidad de necesidades financieras y riesgos que
surgen. Además, podrán conocer las estrategias de inversión y financiación llevadas a
cabo por los diferentes agentes ante los nuevos instrumentos financieros ligados al
carbono y la operativa de los denominados mercados financieros de adaptación.
Finalmente, a efectos de completar la orientación del módulo a la práctica empresarial, se
capacitará al alumno para identificar, interpretar y comprender el impacto de los diferentes
instrumentos financieros del carbono, y de las decisiones tomadas relativas a éstos, sobre
los estados financieros de una empresa.
En definitiva, los contenidos del Carbon Training se exponen desde un punto de vista
multidisciplinar para abordar el problema del cambio climático y para proporcionar un
componente aplicado, se han diseñado unas actividades de acuerdo con los contenidos y
el trabajo en grupo para que el alumno salga preparado para abordar posibles
MÓDULO 1. TEMA 2.
RESPUESTA INTERNACIONAL
FRENTE AL CAMBIO CLIMÁTICO
M
ATERIAL
D
IDÁCTICO
CLAUDIO GARCÍA HERNÁNDEZ DÍAZ
Introducción
Este tema constituye la base para conocer la evolución de la respuesta
internacional frente al cambio climático.
Se denomina cambio climático al “cambio de clima atribuido directa o
indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera
mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables” [IPCC, 2007].
Los sistemas más afectados por el cambio climático son los de circulación atmosférica y oceánica y el ciclo biogeoquímico del carbono, afectando ambos al sistema climático y, por ello, a aspectos importantes de la biosfera como el funcionamiento de los ecosistemas naturales. Pero además, existe una incidencia sobre la salud humana, y en sectores económicos como la agricultura, la pesca, las actividades desarrolladas por la población que vive en enclaves costeros y en amplios sectores financieros. Por ello, de manera cada vez más generalizada, al “cambio climático” se le está pasando a denominar “cambio global”.
La comunidad internacional ha reconocido que existe el cambio climático, y que
se debe a las emisiones de gases de efecto invernadero que provienen de las
actividades antropogénicas. Así fue reconocido en la reunión de diciembre de
2007 de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático, en
la que hubo representación de la práctica totalidad de los países. En dicho
encuentro internacional se reconocieron y adoptaron los resultados del Cuarto
Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental de Cambio Climático
(IPCC).
El Protocolo de Kioto entró en vigor, tras siete años de retraso, el 16 de febrero
de 2005, sólo después de que 55 naciones que suman el 55% de las emisiones
de gases de efecto invernadero lo ratificasen. Este hecho histórico, por el que
actividades sobre el medio ambiente, ha sido fruto de innumerables
negociaciones, reuniones y estudios.
A continuación se esquematiza el proceso por el cual se adopto este acuerdo y
las negociaciones para su próxima sustitución en Copenhague.
En temas posteriores, el alumno entenderá además qué es el efecto
invernadero, cuál es el equilibrio natural que se ha visto alterado por la acción
del hombre en su interrelacción con los recursos naturales, las evidencias
científicas de la existencia de dicho cambio climático y cuáles son las
consecuencias esperables del mismo en la evolución del sistema
Tierra-atmósfera, así como las tecnologías limpias disponibles que servirán como
punto de inflexión en la explotación de los recursos naturales de una forma más
4
Respuesta Internacional frente al Cambio Climático
1997 COP3 : los gobiernos acuerdan el Protocolo de Kioto que incluye medidas más enérgicas, concretas y jurídicamente vinculantes de lucha contra el cambio climático.El Protocolo tiene por objeto reducir las emisiones de seis mayores gases de efecto invernadero, y como objetivo reducir en un 5% de media las emisiones contaminantes entre 2008 y 2012, tomando como referencia los niveles de 1990. Se estableció que el compromiso sería de obligatorio cumplimiento cuando lo ratificasen los países industrializados responsables de, al menos, un 55% de las emisiones de CO2, lo firmaron 160 países.
1996
1998 La Unión Europea en su conjunto firma el Protocolo de Kyoto.
COP4: Cumbre de Buenos Aires, se consigue la firma de EEUU, no obstante mantiene ciertas reservas en cuanto a su ejecución práctica, condicionado su ratificación a que no suponga efectos negativos para la economía del país.
COP5: Estados Unidos y resto de países firmantes no consiguen llegar a un acuerdo. 1999
2001 Tercer Informe IPCC
Se aprueba el Tercer Informe de Evaluación del IPCC, que representa el primer consenso científico global según el cual la acción del hombre es responsable de la alteración del clima mundial.
COP6: se logró excluir la energía nuclear del Mecanismo de Desarrollo Limpio. 2000
Estados Unidos (bajo el mandato de Bush) se retiro del protocolo, rompiendo así el llamado grupo "paraguas".
COP2: Comienza a hablarse de “comercio de emisiones” dando respuesta a la necesidad “fortalecer urgentemente las acciones a tomar”
1995 Primera Conferencia de las Partes en Berlín (COP1), donde se manifiesta la necesidad de emprender más acciones para luchar contra el Cambio Climático.
Segundo Informe IPCC
En este Informe colaboran más de 2000 científicos y expertos, que concluyen que “el balance de las evidencias sugiere la influencia humana discernible sobre el clima global”, cuyos primeros impactos estamos ya viendo. 1992
Se firma el Convenio Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático (UNFCCC) en la denominada “Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro” , donde los países industrializados se comprometen a tomar medidas para mitigar los efectos del CC fijando el objetivos de reducción de las emisiones de CO2 (155 firmantes).
1990 Primer Informe IPCC
Refleja la necesidad de reducir las emisiones de CO2 en un 60-30% sobre los niveles de 1990, para conseguir estabilizar la concentración de gases de efecto
invernadero Con el desarrollo de
espectroscopia de Infrarrojo se comprobó que el aumento del dióxido de carbono en la atmosfera provoca una mayor absorción de radiación de esta longitud de onda.
1950 se encontró evidencia suficiente que el dióxido de carbono tenía un vida en la atmósfera de 10 años, perdiendo peso la capacidad de los oncéanos para asimilar estos gases de forma
prácticamente instantánea.
La Teoría del Calentamiento Global toma peso
1980 1979
1988
Primera Conferencia Mundial sobre el Clima en la ciudad de Ginebra, organizada por la Organización Meteorológica Mundial (OMM), donde por primera vez se consideró a nivel internacional el cambio climático como una amenaza real a nivel planetaria.
Se crea Programa Mundial sobre el Clima (PMC) : Con el fin de determinar el grado de influencia del hombre sobre el clima detectar los cambios climáticos inminentes que pueden afectar considerablemente actividades humanas esenciales.
Conferencia de Toronto sobre Cambios en la Atmósfera Los científicos y políticos
discutieron sobre las medidas a tomar para combatir el cambio climático. Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) encargado de elaborar informes amplios, transparentes y objetivos sobre toda la evidencia científica disponible sobre CC y sugerir posibles soluciones.
Se crea
1896 Svante Arrhenius relaciono la
concentraciones de dióxido de carbono atmosférico y temperatura.
1979 Charles Keeling usaba la tecnología más avanzada para producir curvas de concentración de CO2 que mostraron aumentos de la temperatura global intensos
World Meteorological Organization
United Nations Environment Programme
1997 COP3 : los gobiernos acuerdan el Protocolo de Kioto que incluye medidas más enérgicas, concretas y jurídicamente vinculantes de lucha contra el cambio climático.El Protocolo tiene por objeto reducir las emisiones de seis mayores gases de efecto invernadero, y como objetivo reducir en un 5% de media las emisiones contaminantes entre 2008 y 2012, tomando como referencia los niveles de 1990. Se estableció que el compromiso sería de obligatorio cumplimiento cuando lo ratificasen los países industrializados responsables de, al menos, un 55% de las emisiones de CO2, lo firmaron 160 países.
1996
1998 La Unión Europea en su conjunto firma el Protocolo de Kyoto.
COP4: Cumbre de Buenos Aires, se consigue la firma de EEUU, no obstante mantiene ciertas reservas en cuanto a su ejecución práctica, condicionado su ratificación a que no suponga efectos negativos para la economía del país.
COP5: Estados Unidos y resto de países firmantes no consiguen llegar a un acuerdo. 1999
2001 Tercer Informe IPCC
Se aprueba el Tercer Informe de Evaluación del IPCC, que representa el primer consenso científico global según el cual la acción del hombre es responsable de la alteración del clima mundial.
COP6: se logró excluir la energía nuclear del Mecanismo de Desarrollo Limpio. 2000
Estados Unidos (bajo el mandato de Bush) se retiro del protocolo, rompiendo así el llamado grupo "paraguas".
COP2: Comienza a hablarse de “comercio de emisiones” dando respuesta a la necesidad “fortalecer urgentemente las acciones a tomar”
1995 Primera Conferencia de las Partes en Berlín (COP1), donde se manifiesta la necesidad de emprender más acciones para luchar contra el Cambio Climático.
Segundo Informe IPCC
En este Informe colaboran más de 2000 científicos y expertos, que concluyen que “el balance de las evidencias sugiere la influencia humana discernible sobre el clima global”, cuyos primeros impactos estamos ya viendo.
2002 1992
Se firma el Convenio Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático (UNFCCC) en la denominada “Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro” , donde los países industrializados se comprometen a tomar medidas para mitigar los efectos del CC fijando el objetivos de reducción de las emisiones de CO2 (155 firmantes).
1990 Primer Informe IPCC
Refleja la necesidad de reducir las emisiones de CO2 en un 60-30% sobre los niveles de 1990, para conseguir estabilizar la concentración de gases de efecto
COP12: Se hace público el Informe Stern. Entre sus conclusiones destaca que el coste de los efectos del CC debido a la falta de acción puede suponer una caída del PIB de entre el 5 y el 20%, lo que representaría una catástrofe económica colosal.
2006
2007 Cuarto Informe IPCC
Los 450 científicos de 130 países, advierten de que el aumento del nivel del mar por el calentamiento es “irreversible”, ya que los efectos de las emisiones permanecen en el sistema climático.
Los acuerdos (mínimos) de la Cumbre de la ONU sobre el cambio climático de Bali 2007 (COP 13) abrieron el camino (vía Poznan 2008, COP14) hacia la cumbre de Copenhague 2009 (COP15, del 7 al 18 de diciembre de 2009).
2009
En Copenhague se ha de negociar un nuevo Protocolo que sustituya en 2012 al de Kyoto. Puede ser la última oportunidad para evitar un cambio climático que se nos escape definitivamente de las manos.
Los registros sobre el clima de la IPCC son debatidos todavía por muchos científicos, dando lugar a nuevos proyectos de investigación y respuestas de reacción a los escépticos del IPCC
COP10: ratificación de Rusia en Buenos aires suman un 44,2% de la emisión global. 2004
COP11: 180 países, se reunieron en Montreal, para finalmente poner en acción el Protocolo de Kyoto y por primera vez para comenzar un nuevo debate internacional sobre lo que ocurrirá luego que el acuerdo expire.
2005
COP9, las partes acordaron un 6% de incremento en el presupuesto, una guía para proyectos de forestación y el lanzamiento del Fondo para el Cambio Climático destinado a financiar actividades en países menos desarrollados.
2003
Durante el periodo de compromiso establecido por Kioto (2008-2012), treinta países desarrollados estarán obligados a reducir entre estos años en un 5,2% sus emisiones a la atmósfera de gases de efecto invernadero con respecto a 1990. Además,
106 naciones en vías de desarrollo estarán obligadas a informar sobre sus niveles de polución y deberán dar cuenta de sus intentos por
disminuirlos. COP7 y la celebrada en Nueva Deli, COP8, sirvieron para profundizar en los detalles legales y
de funcionamiento. 2002
MÓDULO 1. TEMA 3.
¿QUÉ ES EL CAMBIO CLIMÁTICO?
CAUSAS Y CONSECUENCIAS.
M
ATERIAL
D
IDÁCTICO
CLAUDIO GARCÍA HERNÁNDEZ DÍAZ
Índice de contenidos
1 Objetivos del tema ... 2
2 Evidencias del Cambio Climático. La Base Científica del Calentamiento. .. 2
3 La variabilidad natural del clima. ... 6
3.1 El fenómeno El Niño ... 7
3.2 El ciclo del carbono ... 8
4 El efecto de la acción del hombre en la variación del clima. ... 9
4.1 El efecto invernadero. Un equilibrio térmico alterado. ... 10
4.2 Proyecciones del clima futuro en la Tierra ... 11
1 Objetivos del tema
En este tema se pretende dar una visión general de las causas, evidencias y
consecuencias del cambio climático. El alumno deberá entender de forma clara
qué es el efecto invernadero, cuál es el equilibrio natural que se ha visto
alterado por la acción del hombre en su interrelacción con los recursos
naturales, las evidencias científicas de la existencia de dicho cambio climático y
cuáles son las consecuencias esperables del mismo en la evolución del
sistema Tierra-atmósfera.
Este tema constituye una base para dotar al alumno de los conceptos básicos
relativos al cambio climático y así poder comprender los aspectos científicos y
técnicos que se expondrán a lo largo del módulo.
2 Evidencias del Cambio Climático. La Base Científica
del Calentamiento.
El informe presentado por el Intergovernmental Panel on Climate Change
(IPCC) en febrero de 20071 no deja lugar a dudas sobre la existencia del cambio climático.
En sentido estricto, el cambio climático se refiere a cualquier cambio en el clima
a lo largo del tiempo, ya sea debido a la variabilidad natural del clima o al
resultado de la actividad humana. Sin embargo, en el presente texto se usará la
palabra cambio climático para referirnos a los cambios en el clima debidos a la
acción directa o indirecta de la actividad humana, que altera la composición de
la atmósfera y que se sumará a la variabilidad natural del clima observada en
periodos de tiempo comparables.
La climatología es la ciencia que estudia el clima y sus variaciones a lo largo
del tiempo. Aunque utiliza los mismos parámetros que la meteorología, su
objetivo es distinto, ya que no pretende hacer previsiones inmediatas,
sinoestudiar las características climáticas a largo plazo.
El clima es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan las
condiciones habituales o más probables de un punto determinado de la
superficie terrestre. Es, por tanto, una serie de valores estadísticos. Por
ejemplo, aunque en un desierto se pueda producir, eventualmente, una
tormenta con precipitación abundante, su clima sigue siendo desertico, ya que
la probabilidad de que esto ocurra es muy baja
Los estudios científicos más recientes acerca de la influencia antropogénica (es
decir, de origen humano) en el calentamiento y enfriamiento del clima nos
llevan a la conclusión, con una seguridad en los resultados considerada como
muy alta2, de que el efecto neto de las actividades humanas desde el año 1750 ha sido el de un calentamiento, con un forzamiento radiativo3 de +1,6 [de +0,6 a + 2,4] Wm-2.
Los primeros signos de la existencia del cambio climático se encontraron en
numerosas observaciones locales que comenzaron a corroborar las teorías de
los científicos de que se estaba produciendo un cambio en la climatología
global: sequías, inundaciones, olas de calor, incremento de la frecuencia de
huracanes, cambios en el comportamiento de algunos insectos, inicio precoz
de la floración de algunas especies vegetales, etc.
2
Existe una posibilidad de 9 sobre 10 de estar en lo cierto.
3 Forzamiento radiativo es una medida de la influencia que un factor ejerce en la modificación del equilibrio entre la energía entrante y saliente en el sistema Tierra-atmósfera, y es un índice de la importancia del factor como mecanismo potencial de cambio climático. Se expresa en vatios por metro
No obstante, el incremento de la temperatura media global está produciendo
otros cambios a nivel más global:
Fusión de los casquetes polares: la superficie ocupada por los hielos árticos en el Polo Norte se ha reducido en un 10% en las últimas
décadas, y el espesor de la capa de hielo que flota sobre el agua ha
descendido alrededor del 40%. En el otro extremo del mundo, grandes
zonas de la capa de hielo que cubre el continente antártico se han vuelto
inestables. Para el año 2080 se espera que las capas de hielo del mar
desaparecerán del todo en los meses de verano.
Figura 1. Extensión de capa de hielo sobre el Ártico en el verano de 1979 y el de 2007.
Retroceso de los glaciares: A lo largo de las últimas dos décadas, ´la mayoría de los glaciares del planeta han empezado a retroceder a un
ritmo inusual, lo cual es un claro signo del calentamiento global. El
comportamiento de los glaciares responde a variaciones en la
temperatura a muy largo plazo, más que a años calurosos de carácter
aislado. Por ello, esta observación es una evidencia muy clara de que se
está produciendo un cambio a largo plazo. Es probable que el 75% de
los glaciares de los Alpes suizos haya desaparecido de aquí al año
Aumento del nivel del mar: en el último siglo, el nivel de los mares ha subido entre 12 y 22 cm; se prevé que este aumento se produzca aún
más rápidamente en el futuro.
Climatología extrema: en la última década se han producido en el mundo tres veces más catástrofes naturales de tipo meteorológico que en la
década de los 60, entre ellas, olas de calor, inundaciones, sequías e
incendios forestales. Todos estos episodios tienen enormes costes
humanos y económicos.
Figura 2. Cambios en la temperatura, nivel del mar y capa de hielo del Hemisferio Norte en los
3 La variabilidad natural del clima.
El clima de nuestro planeta muestra una gran capacidad para dar bandazos
entre estados radicalmente diferentes, como ha sido puesto de manifiesto por
restos orgánicos extraídos de las masas heladas de Groenlandia a principios
de los años noventa. Estas pruebas de más de 110 000 años de antigüedad
fueron testigos de fuertes fluctuaciones climáticas, alternando periodos gélidos
con temporadas templadas. Se conoce que existieron más de veinte episodios
de calentamiento brusco. Las épocas frías en la porción norte del planeta han
ido de ordinario acompañadas de sequías en el Sahara, África e India. De
hecho, hace sólo 5 000 años una sequía brusca transformó la zona del Sahara,
de un paisaje verde con árboles y abundantes lagos, en el desierto en
expansión que conocemos hoy.
Cabe señalar que en los últimos 1 000 años la temperatura media global de la
atmósfera terrestre varió entre 1,5-2,0 ºC, mientras que en las últimas cuatro
décadas ha aumentado más de 0,5 ºC.
Figura 3. Valores de la temperatura media en el Hemisferio Norte en los últimos mil años
El clima ha cambiado a escala geológica muchas veces, y lo volverá a hacer.
Existen causas planetarias para ello: cambia el eje de inclinación de la Tierra, o
la cantidad de energía que recibimos del Sol, o la excentricidad de la órbita
operado a escala geológica (centenares de millones de años), y han inducido a
extinciones masivas.
La dinámica atmosférica es un sistema inmerso en el Caos Determinista: no es
el azar, pero sus patrones son muy difíciles de predecir. Es un sistema
complejo con manifestaciones caóticas. El clima es la manifestación estadística
de esta dinámica, a través del tiempo atmosférico. Nuestro planeta tiene una
dinámica atmosférica explicada por la capacidad del aire de moverse siguiendo
gradientes de presión, generados por la respuesta del sistema atmosférico a la
entrada y procesamiento de la energía.
Este sistema es pues muy sensible a los cambios de temperatura. Un pequeño
cambio en la temperatura media del planeta afectaría a los sistemas de
circulación y por ello se modificaría su manifestación macroscópica, es decir,
en el clima. En épocas de grandes glaciaciones, la Tierra sólo estaba 3 ºC por
debajo de la temperatura media actual. Como veremos más adelante, los
escenarios previstos de cambio climático presentados por el IPCC determinan
una subida de la temperatura entre 1,5 y 4,8 ºC por encima de la media actual.
Los cambios climáticos son pues una constante y una característica propia del
planeta. Pero hoy, cuando hablamos de cambio climático, no nos referimos a
este tipo de eventos a escala geológica, sino que nos referimos a periodos más
cortos que pudieran estar siendo motivados por la actividad humana.
3.1 El fenómeno El Niño
La fluctuación de origen natural más intensa del clima a escala temporal
interanual es el fenómeno El Niño/Oscilación Austral (ENOA). El término “El Niño” se aplicaba originalmente a una débil corriente oceánica que todos los
años, cerca de las Navidades, pasaba a lo largo de la costa del Perú en
dirección al sur, y sólo fue más tarde cuando comenzó a asociarse con un nivel
de calentamiento inusualmente alto.
El ENOA es un fenómeno natural, y hay abundantes pruebas encontradas en
muestras de corales y de hielo de los glaciares de los Andes, que indican que
atmosféricas imperantes en la zona tropical del Pacífico no suelen ser
uniformes, sino que fluctúan con cierta irregularidad entre los episodios de El Niño y su fase opuesta, “La Niña”, que consiste en un enfriamiento en toda la
cuenca del Pacífico tropical durante un período que por lo general abarca de
tres a seis años. La fase más intensa de cada fenómeno habitualmente dura un
año.
3.2 El ciclo del carbono
El CO2 tiene un ciclo natural rápido entre la atmósfera, los océanos y la
superficie terrestre.
Figura 4. El ciclo del carbono
El hombre quema carbón, petróleo y gas natural a una velocidad muchísimo
mayor que el ritmo con que se crearon dichos recursos. En ese proceso, el
el ciclo del carbono, sistema con miles de años de antigüedad y perfectamente
equilibrado.
Para que desaparezca la perturbación ocasionada en la concentración de CO2
debido a las actividades humanas, se requiere mucho tiempo, ya que la
velocidad con que pueden aumentar las reservas oceánicas y terrestres de
carbono es limitada. El CO2 antropogénico es absorbido por los océanos
gracias a su alta solubilidad (debido a la naturaleza química de los carbonatos),
pero el ritmo de absorción está limitado por la velocidad finita de la mezcla
vertical. El CO2 antropogénico es absorbido por los ecosistemas terrestres por
varios mecanismos posibles, por ejemplo, la gestión de las tierras, la
fertilización por CO2 (intensificación del crecimiento vegetal por efecto de una
mayor concentración de CO2 en la atmósfera) y un mayor suministro
antropogénico de nitrógeno. Esta absorción está limitada por la proporción
relativamente pequeña de carbono vegetal que puede almacenarse por
períodos prolongados (en la madera y el humus). Se prevé que la proporción
del CO2 emitido que puede ser absorbida por los océanos y la superficie
terrestre irá disminuyendo a medida que aumenten las concentraciones de CO2
en la atmósfera.
Los modelos actuales indican de manera uniforme que, cuando se consideran
los efectos del cambio climático, la absorción de CO2 por los océanos y la
superficie terrestre disminuye.
4 El efecto de la acción del hombre en la variación del
clima.
Como se ilustraba en el apartado anterior, la acción del hombre altera el
equilibrio natural existente en el sistema Tierra-atmósfera. La quema de
recursos fósiles a un ritmo mucho mayor al de su formación, conlleva un
aumento en la concentración de CO2 en la atmósfera, incapaz de ser absorbido
por los sumideros naturales, y que tiene como consecuencia un calentamiento
del planeta. Este calentamiento artificial adicional se denomina efecto
4.1 El efecto invernadero. Un equilibrio térmico alterado.
La Tierra absorbe la radiación del Sol, sobre todo en la superficie. Esta energía
es redistribuida luego por las circulaciones atmosférica y oceánica, y es
irradiada nuevamente al espacio en longitudes de onda más largas (infrarrojas).
Para el sistema Tierra-atmósfera, la energía de la radiación solar que ingresa
se equilibra con la radiación terrestre saliente. Cualquier factor que altere la
radiación recibida del Sol o la reenviada al espacio, o que altere la
redistribución de energía dentro de la atmósfera y entre atmósfera, y Tierra,
puede afectar el clima.
Un cambio en la energía radiativa neta disponible para el sistema
Tierra-atmósfera se denomina forzamiento radiativo. Los forzamientos radiativos
positivos tienden a calentar la superficie de la Tierra y la atmósfera inferior. Los
forzamientos radiativos negativos tienden a enfriarlas.
Un aumento en las
concentraciones de gases de
efecto invernadero (GEI)
reducirán la eficiencia con la cual
la superficie de la Tierra irradia
energía al espacio. La atmósfera
absorbe una mayor cantidad de
radiación terrestre procedente de
la superficie terrestre y vuelve a
emitirla en altitudes superiores y
temperaturas más bajas. Así se
produce un forzamiento radiativo
positivo que tiende a calentar la
atmósfera inferior y la superficie
terrestre. Como se desprende
menos calor hacia el espacio, se
refuerza el efecto invernadero
la Tierra durante miles de millones de años, debido a la presencia de gases de
efecto invernadero producidos naturalmente: vapor de agua, dióxido de
carbono, ozono, metano y óxido nitroso.
Los aerosoles (partículas sólidas o gotas líquidas microscópicas suspendidas
en el aire) presentes en la troposfera4, pueden reflejar la radiación solar, lo cual provoca una tendencia al enfriamiento en el sistema climático. En la mayoría de
los casos, los aerosoles troposféricos tienden a producir un forzamiento
radiativo negativo y a enfriar el clima. Tienen una duración mucho más breve
(de días a semanas) que la mayor parte de los GEI (de decenios a siglos) y,
como resultado, sus concentraciones en la atmósfera responden rápidamente a
incrementos en las emisiones. Los aerosoles de origen antropogénico son los
derivados de los combustibles fósiles y de la combustión de biomasa, y
suponen un 10% del total de los aerosoles presentes en la atmósfera.
Cuando cambian los forzamientos radiativos, el sistema climático responde en
diversas escalas temporales. Las más prolongadas se deben a la gran
capacidad de almacenamiento de calor de las profundidades de los océanos y
al ajuste dinámico de los mantos de hielo. Esto significa que la respuesta
transitoria a un cambio (positivo o negativo) puede durar miles de años. Todo
cambio en el equilibrio radiativo de la Tierra, incluso los debidos a un
incremento en los GEI o en los aerosoles, alterará el ciclo hidrológico mundial y
la circulación atmosférica y oceánica, afectando por lo tanto las pautas
meteorológicas y las temperaturas y precipitaciones regionales.
4.2 Proyecciones del clima futuro en la Tierra
En 1996, el IPCC comenzó a desarrollar un nuevo conjunto de escenarios de
emisiones5. A fin de describir de manera coherente las relaciones entre las fuerzas determinantes de las emisiones y su evolución, y para añadir un
contexto a la cuantificación de los escenarios, se desarrollaron cuatro líneas
4
La troposfera es la capa de la atmósfera que está en contacto con la superficie terrestre. Tiene un espesor de unos 17 km. A continuación de ésta, se encuentran la estratosfera, mesosfera, termosfera y por último, la exosfera, que está en contacto con el espacio interplanetario.
5
evolutivas diferentes (A1, A2, B1 y B2)6. Los 40 escenarios resultantes de las
cuatro líneas abarcan las principales fuerzas demográficas, económicas y
tecnológicas que determinarán las emisiones futuras de GEI. Los escenarios
del IE-EE no incluyen otras iniciativas relacionadas con el clima, lo que significa
que ninguno de ellos se basa explícitamente en la hipótesis de cumplimiento de
la Convención Marco sobre el Cambio Climático o de los objetivos de
emisiones del Protocolo de Kioto. Sin embargo, las políticas no vinculadas al
cambio climático que apuntan a muchos otros fines (p.ej., la calidad del aire)
influyen directamente en las emisiones de GEI. Por otra parte, las políticas de
los gobiernos pueden repercutir, en distinta medida, en los factores
determinantes de las emisiones, como el cambio demográfico, el desarrollo
social y económico, el cambio tecnológico, el uso de los recursos o la gestión
de la contaminación.
Las proyecciones de los cambios que sufrirá el clima en el futuro de acuerdo
con estos escenarios son las siguientes:
Para el año 2100, los modelos del ciclo del carbono proyectan concentraciones atmosféricas de CO2 de entre 540 y 970 ppm para los
escenarios ilustrativos del IE-EE (entre 90% y 250% mayor que la
concentración de 280 ppm en 1750). El efecto neto de las retroacciones
6
climáticas terrestres y oceánicas, según indican los modelos, es un
aumento aún mayor de las concentraciones atmosféricas proyectadas
de CO2, que se produce como consecuencia de una menor absorción de
CO2 tanto por los océanos como por los continentes.
Es probable que la sensibilidad del clima sea de entre 1,5 y 4,5°C. La sensibilidad del clima es la respuesta del equilibrio de la temperatura de
la superficie mundial a una duplicación de la concentración de CO2
equivalente.
Se proyecta que habrá un aumento de los promedios mundiales de vapor de agua, evaporación y precipitaciones. A escala regional se
observan tanto aumentos como disminuciones. Los resultados de
simulaciones indican una probabilidad de aumento de las precipitaciones
tanto en verano como en invierno en las latitudes altas. Durante el
invierno también se observan aumentos en las latitudes medias del
hemisferio norte, en las zonas tropicales de África y en la Antártida, y
durante el verano en el sur y el este de Asia. En Australia, América
Central y el África meridional se registra una disminución constante de
las lluvias durante el invierno.
Es muy probable que el número de días calurosos y las olas de calor aumenten en casi toda la superficie terrestre. Se proyecta que estos
aumentos serán más acentuados sobre todo en las zonas en las que
disminuya la humedad del suelo. Se prevé que la temperatura mínima
diaria aumentará en casi toda la superficie terrestre y que el ascenso
será por lo general mayor en los lugares en que se retraiga la nieve y el
hielo. Es muy probable que disminuya el número de días de heladas y
las olas de frío. Se proyecta que los cambios en la temperatura del aire
en la superficie y en la humedad absoluta en la superficie provocarán un
aumento del índice de calor (medida que refleja los efectos combinados
de la temperatura y la humedad). También se proyecta que el ascenso
de la temperatura del aire en la superficie determinará un aumento en el
enfriamiento necesario en un día determinado después de que la
temperatura supera un determinado umbral) y una reducción en el
número de grados-día de calefacción. Se proyecta que la frecuencia e
intensidad de las precipitaciones extremas se incrementará en casi todo
el mundo. Las proyecciones indican una desecación general de la
superficie continental en las latitudes medias durante el verano. Esto se
atribuye a una combinación de temperaturas más altas con una mayor
evaporación potencial, no compensada por un aumento en las
precipitaciones.
La mayoría de los modelos muestran un debilitamiento de la circulación termohalina (CTH)7 en el hemisferio norte. La CTH podría desaparecer por completo en cualquiera de los dos hemisferios si el ritmo de
variación del forzamiento radiativo es lo suficientemente alto y se aplica
durante el tiempo suficiente. Los modelos indican que cuando la CTH
disminuye, también se reduce su capacidad de recuperarse ante una
perturbación; en otras palabras, una CTH que se ha debilitado parece
ser menos estable, y su desaparición puede tornarse más probable. Sin
embargo, aún es muy pronto para afirmar con confianza si es probable o
no que la CTH desaparezca en forma irreversible, o predecir el umbral
en el que podría desaparecer, y cuáles podrían ser los efectos de su
desaparición en el clima.
Muchos modelos muestran una respuesta media similar al fenómeno El Niño en la zona tropical del Pacífico, con proyecciones que indican que
el ascenso de las temperaturas en la superficie del mar en la región
ecuatorial del Pacífico central y oriental va a ser mayor que en la región
ecuatorial del Pacífico occidental, y traerá aparejado un desvío de las
precipitaciones medias hacia el este.
La recesión general de los glaciares y los casquetes de hielo continuará durante el siglo XXI y se proyecta que la capa de nieve y el hielo marino
del hemisferio norte seguirán disminuyendo. Es probable que la capa de
hielo de la Antártida adquiera mayor masa debido al aumento de las
precipitaciones, y que la capa de hielo de Groenlandia pierda masa
debido a que el volumen de escurrimiento será mayor que el de las
precipitaciones. La capa de hielo de la Antártida occidental ha atraído
especial atención porque contiene suficiente hielo como para hacer
elevar el nivel del mar en 6 m, y porque se ha sugerido que la
inestabilidad que le confiere el hecho de estar asentada sobre tierra por
debajo del nivel del mar podría dar lugar a un rápido deshielo cuando se
debiliten las barreras de hielo que la rodean. Sin embargo, hoy en día
hay un amplio consenso en cuanto a que es muy improbable que
durante el siglo XXI ocurra una pérdida de hielo unido a tierra que
determine un aumento importante del nivel del mar por esta causa, Aún
no se tiene una comprensión suficiente de la dinámica de esta masa de
hielo que permita en especial hacer proyecciones a escalas temporales
más prolongadas.
Las proyecciones de la elevación media del nivel del mar a escala mundial entre 1990 y 2100 oscilan entre 0,11 y 0,77 m. Los principales
factores que contribuyen al aumento del nivel del mar son:
- una expansión térmica de entre 0,11 y 0,43 m, que se acelera a lo largo del siglo XXI;
- los glaciares, con una contribución de entre 0,01 y 0,23 m;
- Groenlandia, con una contribución de –0,02 a 0,09 m; y
- la Antártida, con una contribución de –0,17 a +0,02 m.
Por otra parte, las proyecciones basadas en escenarios que suponen un futuro
en el cual las concentraciones de los GEI se habrán estabilizado dan lugar a
los siguientes resultados:
En primer lugar, reseñar que todos los perfiles de estabilización estudiados exigen que las emisiones de CO2 se reduzcan en última
Temperatura: debido a las extensas escalas temporales del océano, la temperatura media mundial seguirá aumentando durante cientos de
años a un ritmo de unas pocas décimas de grado por siglo después de
que las concentraciones de CO2 se hayan estabilizado. Esta larga
escala temporal es resultado de la escasa difusión y lenta circulación de
los procesos que transportan el calor hacia la profundidad de los
océanos.
Nivel del mar: si las concentraciones de los gases de efecto invernadero se estabilizaran (incluso en sus valores actuales), el nivel del mar
seguiría de todos modos aumentando durante cientos de años como
consecuencia de la expansión térmica.
Es probable que se pierda una parte importante de la masa total de glaciares.
Las capas de hielo seguirán reaccionando ante el cambio climático durante varios miles de años más, aunque el clima se estabilice.
Los modelos proyectan que si el aumento de la temperatura a nivel local superara en promedio los 3 ºC por año y continuara al mismo ritmo
durante milenios, se produciría una fusión prácticamente total de la capa
de hielo de Groenlandia, lo que haría elevar el nivel del mar en unos 7
m.
Los modelos actuales de la dinámica de los hielos proyectan que la capa de hielo de la Antártida occidental contribuirá a la elevación del nivel del
mar en no más de 3 mm por año durante los próximos 1.000 años,
aunque ocurran cambios importantes en las barreras de hielo.
5 El Protocolo de Kioto
El Protocolo de Kioto establece límites legales para las emisiones de gases de
efecto invernadero de los países industrializados. Además, introduce nuevos
mecanismos de mercado –los denominados mecanismos flexibles de Kioto–
De acuerdo con el protocolo, el conjunto de los países industrializados debe
reducir sus emisiones de seis gases invernadero (CO2, metano, óxido nitroso,
hidrofluorocarbonos, perflurocarbonos y hexafluoruro de azufre) hasta situarlas
aproximadamente en un 5% por debajo de los niveles de 1990 durante el primer “período de compromiso”, comprendido entre 2008 y 2012. Se eligió un
período de cinco años en lugar de un objetivo para un solo año con el fin de
suavizar las fluctuaciones anuales en las emisiones como consecuencia de
factores incontrolables, como una estación más o menos fría o calurosa. No
existen objetivos de emisiones para los países en desarrollo.
El Protocolo de Kioto entró en vigor en febrero de 2005. A principios de 2009 lo
habían ratificado 183 estados, además de la Unión Europea. Eso significa que
hay 37 países desarrollados, más la UE de los 15 (los 15 Estados que eran
miembros en el momento de firmar el protocolo), que se han comprometido a
alcanzar los objetivos de Kioto. Pero hay un país muy importante que
TEMA 4.
LOS GASES DE EFECTO
INVERNADERO
M
ATERIAL
D
IDÁCTICO
CLAUDIO GARCÍA HERNÁNDEZ DÍAZ
Índice de contenidos
Objetivos del tema ... 2
1 Los gases de efecto invernadero ... 2
2 Potencial de calentamiento global ... 3
3 Origen de los gases de efecto invernadero por sector de emisión ... 4
Objetivos del tema
En este segundo tema del módulo referente a los gases de efecto invernadero
se dará una visión global de los principales gases de efecto invernadero
recogidos por el Protocolo de Kyoto así como de sus principales fuentes y su
contribución global al aumento de temperaturas en la Tierra. También se
realizará una breve introducción al ozono como gas de efecto invernadero y a
sus principales precursores. El alumno podrá entender el concepto de Global
Warming Potential (GWP) adquiriendo así la capacidad de comparación entre
distintos gases de efecto invernadero.
1 Los gases de efecto invernadero
El vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O), metano
(CH4), y ozono (O3) son los principales gases de efecto invernadero en la
atmósfera terrestre. Además existen una serie de gases de efecto invernadero
totalmente producidos por el hombre, como ya se citó anteriormente, como los
halocarbonos y otras sustancias que contienen cloro y bromo y que se recogen
en el Protocolo de Montreal. En adición al CO2, N2O, y CH4, el Protocolo de
Kyoto aborda otros gases de efecto invernadero, como el hexafluoruro de
azufre (SF6), los hidrofluorocarbonos (HFC), y los perfluorocarbonos (PFC).
En contraposición al efecto de calentamiento provocado por estos gases de
efecto invernadero conviene destacar el efecto de enfriamiento producido por
los aerosoles, ya que estos constituyen otra importante influencia humana en el
clima. Estas nubes de partículas microscópicas están producidas, además de
por fuentes naturales como erupción de volcanes, por el SO2 emitido
principalmente por las centrales térmicas y por los gases procedentes de la
combustión de los desechos de cultivos y no son gases de efecto invernadero.
Los aerosoles, aunque desaparecen del aire después de varios días, provocan
2 Potencial de calentamiento global
Con objeto de poder llevar a cabo comparaciones significativas entre los
efectos de calentamiento de cada uno de los gases de efecto invernadero se
ha creado el concepto de CO2 equivalente. Se establece como una medida
universal basada en el potencial de calentamiento global de cada uno de los
GEI tomando como referencia el dióxido de carbono.
El CO2 equivalente medido para un gas se obtiene por la multiplicación del
volumen del gas por el potencial de calentamiento global (Global Warming
Potential o GWP) de dicho gas.
El GWP de un gas es el índice que mide la capacidad de un gas para crear
efecto invernadero teniendo en cuenta su tiempo de permanencia en la
atmósfera. Es una escala relativa que compara el gas en cuestión con la misma
masa de CO2 (al que se le asigna un GWP=1)
Su cálculo está basado en factores como eficiencia radiactiva (capacidad de
absorber calor) del gas y el ratio de eliminación de cada gas en la atmósfera en
un número determinado de años; ambos factores están referidos al CO2 como
base de cálculo.
En la siguiente tabla se muestran los valores de GWP de los gases recogidos
en el Protocolo de Kyoto:
A continuación se muestra un diagrama extraido del Informe Stern sobre la
economía del cambio climático donde se puede ver la distribución de la emisión
de GEIs recogidos por el Protocolo de Kyoto:
Distribución de los gases de efecto invernadero recogidos por el Protocolo de Kyoto
3 Origen de los gases de efecto invernadero por
sector de emisión
A continuación se expone un pequeño resumen con los gases de efecto
invernadero recogidos por el Protocolo y los principales sectores donde se
producen:
CO2
El GEI con mayor contribución al efecto invernadero es el dióxido de carbono.
Actualmente es responsable de más del 60% del efecto “ampliado” de
invernadero. Este gas se da naturalmente en la atmósfera, pero la combustión
de carbón, petróleo, gas natural y biomasa está liberando el carbono
almacenado en estos combustibles fósiles a una velocidad sin precedentes.
Análogamente, la deforestación libera el carbono almacenado en los árboles.
Porcentaje de GEIs emitidos (Stern report)
SF6 1%
PFCs 0,2% HFCs
0,5% N2O
8%
CH4 14%
CO2 77%
El dióxido de carbono producido por la actividad humana penetra en el ciclo
natural del carbono. Cada año se intercambian de forma natural muchos miles
de millones de toneladas de carbono entre la atmósfera, los océanos y la
vegetación terrestre. Los intercambios en este sistema natural masivo y
complejo están equilibrados con precisión, los niveles de dióxido de carbono
parecen haber variado en menos del 10% durante los 10.000 años que
precedieron a la industrialización. Sin embargo, en los 200 años que siguieron
a 1800, los niveles se han elevado en más del 30%. Aún cuando la mitad de las
emisiones de dióxido de carbono producidas por la actividad humana es
absorbida por los océanos y la vegetación terrestre, los niveles atmosféricos
siguen aumentado en más del 10% cada 20 años.
CH4
Desde la revolución industrial las concentraciones de metano en la atmósfera
se han duplicado contribuyendo en un 20% al efecto invernadero. En países
industrializados representa el 15% de las emisiones de GEIs.
La principal fuente natural de producción de CH4 son los pantanos aunque hay
un porcentaje algo menor debida a la digestión animal. El CH4 se produce
también en la descomposición anaeróbica de la residuos en los rellenos
sanitarios, en el cultivo de arroz, en la descomposición anaerobia de los
purines animales, en la producción y distribución de gas y combustibles y en la
combustión incompleta de combustibles fósiles. Se estima que su
concentración aumentó entre 700 ppb en el periodo 1000 - 1750 y 1750 ppb en
el año 2000, con un aumento porcentual del 151% (incertidumbre de +/- 25%).
N2O
El óxido nitroso, una serie de gases industriales y el ozono contribuyen al
restante 20% del efecto ampliado de invernadero.
Los niveles de óxido nitroso se han elevado en un 16%, principalmente debido
a una agricultura más intensiva.
El aumento del N2O en la atmósfera se deriva parcialmente del uso creciente
quema de combustibles fósiles y biomasa, y asociado a diversas actividades
industriales (producción de nylon, producción de ácido nítrico y emisiones de
vehículos). Un 60% de la emisión de origen antropogénico se concentra en el
Hemisferio Norte. Se estima que la concentración de N2O atmosférico creció
entre 270 ppb en el periodo 1000 - 1750, a 316 ppb en el año 2000 (un 17
+/-5% de aumento).
HFC
Los HFC juegan un papel vital en el proceso de eliminación de CFC y HCFC en
sus principales aplicaciones: refrigeración y aire acondicionado, gas de espuma
en espumas aislantes de calor, propulsor de inhaladores de dosis medida,
sistemas fijos de extinción de incendios. Estos gases producidos por el hombre
son los llamados gases de efecto super-invernadero por su alto GWP.
Su origen, por tanto es fundamentalmente en procesos de refrigeración, como
el aire acondicionado. Son sustitutos de otros gases destructores de la capa de
ozono (CFC, HCFC) según protocolo de Montreal, relativo a las sustancias que
destruyen el medio ambiente.
PFC
Los perfluorocarbonos (PFC) tienen origen en el proceso de producción de
aluminio primario en el cual se emiten dos PFC, el tetraflúormetano (CF4) y el
hexaflúoretano (C2F6). Esos PFC se forman durante el fenómeno conocido
como efecto anódico (EA), que se produce cuando baja la concentración de
óxido de aluminio. También se emiten PFC durante el proceso de fabricación
de semiconductores.
SF6
El hexafluoruro de azufre (SF6) es el gas de efecto invernadero más potente de
los evaluados por la IPPC. Posee un GWP de 22.200.
Su rigidez dieléctrica es muy superior a la del aire lo cual impulsó su uso
masivo en la industria eléctrica como gas aislante para la extición del arco
así como en otras áreas dónde su excelente propiedad dieléctrica y estabilidad
química puede ser aprovechadas. Es un gas sintético de uso extendido en
aislamiento galvánico (subestaciones GIS, aparamenta eléctrica).
Este gas también se utiliza en la industria del magnesio para proteger el
magnesio de la oxidación y para la limpieza de las cámaras de deposición
durante la fabricación de semiconductores.
A continuación se muestra un resumen con los gases de efecto invernadero y
principales fuentes de emisión:
Origen de los gases de efecto invernadero por sector de emisión
4 El ozono como gas de efecto invernadero
A finales de los años 70 comenzó a hablarse del ozono fuera del ámbito
científico. Se había descubierto un agujero en la capa alta de la atmósfera por
donde se colaban los rayos solares más perjudiciales, que derretían el hielo de
que los dos polos comenzaban a derretirse. Pero para sorpresa de todos, la
causa no era el agujero de ozono, sino el hecho aparentemente contradictorio
de que la baja atmósfera se estaba convirtiendo en una capa demasiado densa
que no dejaba escapar el calor acumulado en la superficie terrestre. De modo
que el problema era doble: un agujero en la capa alta de la atmósfera
(estratosfera), y demasiados gases en la capa baja de la atmósfera
(troposfera).
El ozono, que juega un papel esencial en estos dos problemas, se encuentra
en dos zonas de la atmósfera. Un 10 por ciento del ozono atmosférico está en
la troposfera, la capa más cercana a la superficie terrestre, y el 90 por ciento
restante se halla en la estratosfera, más conocida como la capa de ozono.
El ozono es una molécula compuesta por tres átomos de oxígeno (O3), uno
más que los que forman la molécula de oxígeno (O2), tan necesario para
respirar y mantenernos vivos. Este átomo adicional tiene la versatilidad de
poder descomponerse en oxígeno molecular (O2) y luego volver a
recomponerse en ozono (O3). Para poder hacer este juego tiene que absorber
energía de los rayos solares más energéticos, los ultravioleta (UV-B). De este
modo, el ozono actúa como un filtro que no deja pasar la radiación perjudicial
hasta la superficie de la Tierra. Podría decirse por tanto que este es,
precisamente, el papel positivo del ozono: protegernos de la radiación solar
más peligrosa y dañina.
El equilibrio del ozono en esta zona de la atmósfera se ha visto afectado por la
presencia de diversos contaminantes, como los compuestos
clorofluorocarbonados (CFC), los hidroclorofluorocarbonados (HCFC), y otras
sustancias que contienen cloro, usadas, por ejemplo, en la extinción de
incendios o en la fumigación de campos. Estas sustancias desequilibran el ciclo
natural del ozono, si bien con la aplicación del Protocolo de Montreal (1987), y
las posteriores enmiendas y revisiones, se han querido establecer diversas
normas de control sobre la producción y el consumo de estas sustancias que
desequilibran y agotan el ciclo natural del ozono.
Pero el ozono también juega un papel negativo. Lo hace en la capa baja de la
atmósfera (troposfera), donde actúa como un gas de efecto invernadero,
impidiendo que el calor que se genera en la Tierra salga hacia el espacio. El
ozono es el tercer gas más importante de todos aquellos que tienen ese
negativo efecto sobre la atmósfera.
Precursores de ozono troposférico
El ozono troposférico se forma por oxidación de VOC (compuestos volátiles
orgánicos) y CO en presencia de NOx y luz solar o por acción de las descargas
eléctricas asociadas a las tormentas. En la capa limítrofe de la troposfera
contaminada, los VOC más reactivos actúan como principal “combustible” en
este proceso, mientras que en áreas remotas el proceso predominante es la
oxidación de CH4 y CO. La formación de ozono suele verse limitada por la
disponibilidad del “catalizador” NO.
Las fuentes de COV y NOx más destacadas incluyen las emisiones debidas a
procesos industriales y de generación de electricidad, gases de combustión de
vehículos, vapores de gasolinas y disolventes químicos. Sin embargo, el uso de
combustibles fósiles se considera la principal fuente de precursores para
producir ozono troposférico (los NOx se forman debido a las altas temperaturas
que se alcanzan durante el proceso de combustión del carburante, los VOC
proceden de la evaporación del carburante (gasolinas fundamentalmente) y el
TEMA 5.
OPORTUNIDADES DE MITIGACIÓN
M
ATERIAL
D
IDÁCTICO
1
CLAUDIO GARCÍA HERNÁNDEZ DÍAZ
Introducción
A pesar de las muchas variables que influyen sobre el balance energético del sistema climático (cambios en la cantidad de aerosoles en la atmósfera, cambios en la radiación solar y en las propiedades de la superficie terrestre), el mecanismo fundamental que explica el calentamiento terrestre es el efecto invernadero.
Los gases que provocan el efecto invernadero existen de forma natural en la atmósfera, siendo el dióxido de carbono y el vapor de agua los más representativos, ya que posibilitan la vida en el Planeta al elevar la temperatura hasta niveles óptimos para su existencia. El problema surge cuando aumentan significativamente. El incremento de su concentración en la atmósfera da como resultado una mayor captación de radiación infrarroja, que vuelve a ser emitida a la tierra con el consiguiente aumento de las temperaturas sobre la superficie, lo que conlleva un calentamiento global.
Los sistemas de carácter global más afectados por el cambio climático son los de circulación atmosférica y oceánica y el ciclo biogeoquímico del carbono, afectando ambos al sistema climático y, por ello, a aspectos importantes de la biosfera como el funcionamiento de los ecosistemas naturales.
Además, existe una incidencia sobre la salud humana, y en sectores económicos como la agricultura, la pesca, las actividades desarrolladas por la población que vive en enclaves costeros y en amplios sectores financieros. El grado de afección de cada uno tendrá un nivel de intensidad variable según su vulnerabilidad y su capacidad de adaptación.
La comunidad internacional ha reconocido que existe el cambio climático, y que
se debe a las emisiones de gases de efecto invernadero que provienen de las
actividades antropogénicas. Así fue reconocido en la reunión de diciembre de
2007 de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático, en
la que hubo representación de la práctica totalidad de los países. En dicho
Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental de Cambio Climático
(IPCC).
2 ¿Qué entendemos por mitigación?
El creciente aumento de la concentración de gases de efecto invernadero en la
atmósfera demanda la aplicación de políticas de mitigación, cuyo objetivo es
reducir las emisiones y fomentar la capacidad de sumidero.
En el contexto de cambio climático, la mitigación se refiere a la intervención
humana para reducir las fuentes que producen los gases de efecto
invernadero, o aumentar los sumideros para eliminar el dióxido de carbono de
la atmósfera.
Los pronósticos señalan que ocurrirán cambios importantes aunque se
estabilicen los niveles de CO2 conforme a los valores actuales y que la
situación de cambio tendrá continuidad a lo largo de las próximas décadas. Por
ello, es también necesario poner en práctica políticas de adaptación, cuyo
objetivo es diseñar medidas para paliar el efecto de estos impactos.
Escenarios de emisiones del Informe Especial sobre Escenarios de Emisiones (IE-EE) del IPCC
A1. La familia de líneas evolutivas y escenarios A1 describe un mundo futuro con un rápido crecimiento económico, una población mundial que alcanza su valor máximo hacia mediados de siglo y disminuye posteriormente, y una rápida introducción de tecnologías nuevas y más eficientes. Sus características distintivas más importantes son la convergencia entre regiones, la creación de capacidades e interacciones culturales y sociales, acompañadas de una notable reducción de las diferencias regionales en cuanto a ingresos por habitante. La familia de escenarios A1 se desarrolla en tres grupos que describen diferentes alternativas del cambio tecnológico en el sistema de energía. Los tres grupos A1 se diferencian en su orientación tecnológica: utilización intensiva de combustible de origen fósil (A1FI), utilización de energía de origen no fósil (A1T) utilización equilibrada de todo tipo de fuentes (A1B) (entendiéndose por “equilibrada” la situación en que no se dependerá demasiado de un tipo de fuente de energía, en el supuesto de que todas las fuentes de suministro de energía y todas las tecnologías de uso final experimenten mejoras similares).
misma población mundial que alcanza su valor máximo hacia mediados de siglo y desciende posteriormente, como en la línea evolutiva A1, pero con rápidos cambios en las estructuras económicas orientados a una economía de servicios y de información, acompañados de una utilización menos intensiva de los materiales y la introducción de tecnologías limpias, con un aprovechamiento eficaz de los recursos. En ella se da preponderancia a las soluciones de orden mundial encaminadas a la sostenibilidad económica, social y ambiental, así como a una mayor igualdad, pero en ausencia de iniciativas adicionales en relación con el clima.
B2. La familia de líneas evolutivas y escenarios B2 describe un mundo en el que predominan las soluciones locales a la sostenibilidad económica, social y ambiental. Es un mundo cuya población aumenta a un ritmo menor que en A2, con unos niveles de desarrollo económico intermedios y con un cambio tecnológico más lento y más diverso que en las líneas evolutivas B 1 y A1. Aunque este escenario está también orientado a la protección del medio ambiente y la igualdad social, se centra principalmente en los niveles local y regional.
Se seleccionó un escenario ilustrativo para cada uno de los seis grupos de escenarios A1B, A1FI, A1T, A2, B1 y B2. Todos son igualmente correctos. Estos escenarios no abarcan otras iniciativas en relación con el clima; en otras palabras, no se ha incluido ningún escenario basado explícitamente en la implementación de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático o en los objetivos de emisiones del Protocolo de Kyoto.
Este cuadro presenta un resumen de los escenarios IE-EE tomado del Tercer Informe de Evaluación que el Grupo aprobó en detalles con anterioridad.
Fuente: IPCC, 2007.
Gráfico 1: Emisiones de CO2 para los escenarios de emisiones A1, A2, B1 y B2 del
