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Cambio climático

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Se llama cambio climático a la variación global del clima de la Tierra. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidade, etcétera. Son deber la causas naturales y, nos últimos siglos, también a la acción del hombre en medio ambiente.

El término se acostumbra a usar, de forma poco apropiada, para hacer referencia tan sólo a los cambios climáticos que suceden en el presente, utilizándolo como sinónimo de quecemento global. El UNFCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) usa el término cambio climático solo para referirse al cambio por causas humanas. Al producido por causas naturales denominano variabilidad climática. En algunos casos, para referirse al cambio de origen humano se usa también la expresión cambio climático antropoxénico.

Esquema ilustrativo de los principales factores que provocan los cambios climáticos de la Tierra. La actividad industrial y las variaciones de la actividad solar se encuentran entre los más importantes.

El día 12 de diciembre de 2009 se celebrará el Día de acción global contra lo cambio climático [1].

Índice

Las causas de los cambios climáticos

Temperatura en la superficie terrestre.

El clima es una media, la una escala de tiempo dada, del tiempo atmosférico. Sobre el clima influyen muchos fenómenos; consecuentemente, cambios en estos fenómenos provocan cambios climáticos. Un cambio en la emisión del Sol, en la composición de la atmósfera, en la disposición de los continentes, en las corrientes marinas o en la órbita de la Tierra pode modificar la distribución de energía y el balance radiativo terrestre, alterando así profundamente el clima planetario. Estas influencias se pueden clasificar en externas e internas a la Tierra. Las externas también reciben el nombre de forzamentos dado que normalmente actúan de forma sistemática sobre el clima, aun que también los hay aleatorios como es el caso de los impactos de meteoritos . La influencia humana sobre el clima en muchos casos se considera forzamento externo ya que su influencia es más sistemática que caótica , pero también es cierto que el homo sapiens pertenece a la propia biosfera terrestre pudiéndose considerar también como internas segundo el criterio que se use. En las causas internas encontramos una mayoría de factores no sistemáticos o caóticos. ES en este grupo donde se encuentran los factores amplificadores y moderadores que actúan en respuesta a los cambios introduciendo una variable más al problema ya que no sólo hay que tener en cuenta los factores que actúan sino también las respuestas que dichas modificaciones pueden suponer. Por todo ello al clima es considerado un sistema complejo en toda regla. Según qué tipo de factores dominen la variación del clima será sistemática o caótica. De depende la escala de tiempo y que se observe la variación ya que pueden quedar patrones regulares de baja frecuencia ocultos en variaciones caóticas de alta frecuencia y viceversa.

Las Influencias externas

Variaciones solares

Variaciones de la luminosidade solar al largo del ciclo de las manchas solares

Más información en: Variación solar | Sol.

La temperatura media de la Tierra depende, en gran medida, del flujo de radiación solar que recibe. Antes bien, debido la que ese aporte de energía casi no varía en el tiempo, no se considera que sea una contribución importante para la variabilidad climática. Esto sucede porque el Sol es una estrella de tipo G en fase de secuencia principal, resultando muy estable. El flujo de radiación es, además, el motor de los fenómenos atmosféricos ya que aporta la energía necesaria a la atmósfera para que estos se produzcan.

Por otro lado, a largo plazo las variaciones se hacen apreciables ya que el Sol aumenta su luminosidade a razón de un 10% cada 1.000 millones de corderos. Debido la este fenómeno, en la Tierra primitiva que sustentó el nacimiento de la vida, hace 3.800 millones de corderos, el brillo del Sol era un 70% del actual.

Las variaciones en el campo magnético solar y, por lo tanto, en las emisiones de viento solar, también son importantes, ya que la interacción del alta atmósfera terrestre con las partículas procedentes del Sol pode generar reacciones químicas en un sentido u otro, modificando la composición del aire y de las nubes así como la formación de estas.

Variaciones orbitais

Más información: Variaciones orbitais | Órbita

Si bien la luminosidade solar se mantiene practicamente constante al largo de millones de años, no ocurre el incluso con la órbita terrestre. Esta oscila periodicamente, haciendo que la cantidad media de radiación que recibe cada hemisferio flutúe al largo del tiempo, y estas variaciones provocan las pulsacións glaciares a modo de veranos e inviernos de largo período. Son los llamados períodos glaciales e interglaciales. Hay tres factores que contribuyen a modificar las características orbitais haciendo que la insolación media en un y en otro hemisferio varíe todavía que no lo haga el flujo de radiación global. Se trata de la precesión de los equinoccios, la excentricidad orbital y la oblicuidade de la órbita o inclinación del eje terrestre.

Impactos de meteoritos

En raras ocasiones ocurren eventos de tipo catastrófico que cambian la faz de la Tierra para siempre jamás. El último de tales acontecimientos catastróficos sucedió hace 65 millones de corderos. Se trata de los impactos de meteoritos de grano tamaño. ES indudable que tales fenómenos pueden provocar un efecto devastador sobre el clima al liberar grandes cantidades de CONEl 2, polvo y cenizas a la atmósfera debido a la quema de grandes extensiones boscosas. De la misma forma, tales sucesos podrían intensificar la actividad volcánica en ciertas regiones. En el suceso de Chichulub (en la Yucatán) hay quien relaciona el período de fuertes erupcións en volcáns de la India con el hecho de que este continente se sitúe cerca de las antípodas del cráter de impacto. Tras un impacto suficientemente poderoso a atmósfera cambiaría rapidamente, al igual que la actividad xeolóxica del planeta y, incluso, sus características orbitais.

B. Influencias internas

La deriva continental

Más información: Deriva continental y clima | Deriva continental

Panxea

La Tierra sufrió muchos cambios desde su origen hace 4.600 millones de años. Hace 225 millones todos los continentes estaban unidos, formando Panxea, y había un océano universal llamado Panthalassa. Esta disposición favoreció el aumento de las corrientes oceánicas y provocó que la diferencia de temperatura entre lo Ecuador y el Polo fuera con mucho menor que en la actualidad. La tectónica de placas separó los continentes y los puso en la situación actual. El océano Atlántico se fue formando desde hace 200 millones de años.

La deriva continental es un proceso sumamente lento, por lo que la posición de los continentes fija el comportamiento del clima durante millones de años. Hay dos aspectos a tener en cuenta. Por una parte, las latitudes en las que se concentra la masa continental: si las masas continentais están situadas en latitudes bajas habrá pocos glaciares continentais y, en general, temperaturas medias menos extremas. Asimismo, si los continentes se hallan muy fragmentados habrá menos continentalidade.

La composición atmosférica

Más información en: Atmósfera terrestre

Variaciones delCON El 2, temperatura y polvo tomados de testigos de hielo en Vostok nos últimos 400.000 años

La atmósfera primitiva, cuya composición era parecida a la nebulosa inicial, perdió sus elementos volátiles H2 y He, en un proceso llamado desgasificación, y los sustituyó ponerlos gases procedentes de las emisiones volcánicas del planeta, especialmente CON El2, dando lugar la una atmósfera de segunda generación. En dichas atmósfera son importantes los efectos de los gases de invernadoiro emitidos de forma natural en volcáns y somidoiros termais. Por otro lado, la cantidad de óxidos de xofre y otros aerosolis emitidos por los volcáns contribuyen al contrario, a enfriar la Tierra. Del equilibrio entre ambas emisiones saldrá un balance radioactivo determinado.

Con la aparición de la vida en la Tierra se sumó cómo agente incidente el total de organismos vivos, la biosfera . Inicialmente, una mayoría de organismos fotosintéticos capturaron gran parte del abundante CON El2 de la atmósfera primitiva y emitieron gran cantidad de oxígeno . Esto fue modificando la atmósfera lo que propició la aparición de nuevas formas de vida aeróbicas que se aprovechaban de la nueva composición del aire. Aumentó así el consumo de oxígeno y disminuyó el consumo nieto de CONEl 2 llegándose al equilibrio y formándose la atmósfera de tercera generación actual. Este delicado equilibrio entre lo que se emite y lo que se absorbe hazse evidente en el ciclo delCON El 2, la presencia del cual flutúa al largo del año segundo las estaciones de crecimiento de las plantas.

Las corrientes oceánicas

Temperatura del agua en la Corriente del Golfo.

Más información en: Corrientes oceánicas | Corriente del Golfo

Las corrientes oceánicas, o marinas, son un factor regulador del clima que actúa como moderador, suavizando las temperaturas de regiones como Europa . El ejemplo más claro es la corriente termohalina que, ayudada por la diferencia de temperaturas y de salinidade , se hunde en el Atlántico Norte.

Algunos científicos (como Matthew Schmidt, del Instituto Tecnológico de Xeorxia[1]) están estudiando el desxelo del Ponerlo Norte y el cambio de salinidade del agua que se está produciendo, este cambio podría provocar la paralización o cambio de la corriente del Golfo.

El campo magnético terrestre

Más información en: Campo magnético terrestre | Paleomagnetismo

De la misma forma que el viento solar pode afectar al clima de forma directa, las variaciones en el campo magnético terrestre pueden afectarlo de manera indirecta ya que, segundo su estado, detiene las partículas emitidas polo Sol. Se comprobó que en épocas pasadas hubo inversiones de polaridade y grandes variaciones en su intensidad, llegando a estar casi anulado en algunos momentos. Se sabe también que los polos magnéticos, si bien tienden a encontrarse próximos a los polos geográficos, en algunas ocasiones proximáronse al Ecuador. Estos sucesos tuvieron que influir en la manera en que el viento solar llegaba a la atmósfera terrestre.

Los efectos antropoxénicos

Más información en: Influencia antropoxénica sobre el clima | Efecto invernadoiro

El hombre es el último de los agentes climáticos de importancia, incorporándose a la lista hace relativamente poco tiempo. Su influencia comenzó con la deforestación de bosques para convertirlos en tierras de cultivo y pastoreo, y llegó a la emisión abundante de gases que producen un efecto invernadoiro: CON El2 en fábricas y medios de transporte y metano en granxas de gandería intensiva y arrozais. Actualmente tanto las emisiones de gases como la deforestación se incrementaron ata tal nivel que parece difícil que se reduzcan a corto y medio plazo, por las implicancias técnicas y económicas de las actividades involucradas.

Retroalimentacións y factores moderadores

Muchos de los cambios climáticos importantes se dan por pequeños desencadeantes causados polos factores que se citaron ya sean forzamentos sistemáticos o sucesos imprevistos. Dichos desencadeantes pueden formar un mecanismo que se refuerza a sí incluso (retroalimentación o "feedback positivo") amplificando el efecto. Asimismo, la Tierra pode responder con mecanismos moderadores ("feedbacks negativos") o con los dos fenómenos a la vez. Del balance de todos los efectos saldrá algún tipo de cambio más o menos brusco pero siempre impredecible a largo plazo ya que el sistema climático es un sistema caótico y complejo .

La Tierra vista desde lo Lo atribuyes 17.

Un ejemplo de feedback positivo es el efecto albedo, un aumento de la masa helada que incrementa la reflexión de la radiación directa y, por consiguiente, amplifica el arrefriamento. También pode actuar a la inversa, amplificando el quecemento cuando hay una desaparición de masa helada. También es una retroalimentación a fusión de los casquetes polares, ya que crean un efecto de estancamiento lo pones cual las corrientes oceánicas no pueden cruzar esa región. En el momento en que estorbe a abrirse el paso a las corrientes se contribuye a homoxeneizar las temperaturas y favorece la fusión completa de todo el casquete y a suavizar las temperaturas polares, llevando el planeta a un mayor quecemento al reducir el albedo.

La Tierra tuvo períodos cálidos sin casquetes polares y recién se vio que hay una Laguna en el Ponerlo Norte durante lo verán boreal, por lo que los científicos noruegués adivinan que en 50 años el Ártico será navegable en esa estación. Un planeta sin casquetes polares permite una mejor circulación de las corrientes marinas, sobre todo en el hemisferio norte, y disminuye la diferencia de temperatura entre lo ecuador y los Polos.

También hay factores moderadores del cambio. Uno es el efecto de la biosfera y, más concretamente, de los organismos fotosintéticos (fitoplancto, algas y plantas ) sobre el aumento del dióxido de carbono en la atmósfera. Se estima que el incremento de dicho gas conlevará un aumento en el crecimiento de los organismos que hagan uso de él, fenómeno que se comprobó experimentalmente en laboratorio. los científicos creen, sin embargo, que los organismos serán capaces de absorber sólo una parte y que el aumento global de CONEl 2 proseguirá.

Hay también mecanismos retroalimentadores para los cuáles es difícil aclarar en que sentido actuarán. ES el caso de las nubes. Actualmente se llegó a la conclusión, mediante observaciones desde el espacio, que el efecto total que producen las nubes es de arrefriamento. Pero este estudio sólo se refiere a las nubes actuales. El efecto nieto futuro y pasado es difícil de saber ya que depende de la composición y formación de las nubes.

Cambios climáticos en el pasado

Más información en: Paleoclimatoloxía

Los estudios del clima pasado (paleoclima) se realizan estudiando los rexistros fósiles, las acumulaciones de sedimentos en los lechos marinos, las burbujas de aire capturadas en los glaciares, las señales erosivos en las rocas y las marcas de crecimiento de los árboles. Con base en todos estos datos se pudo confeccionar una historia climática reciente relativamente precisa, y una historia climática prehistórica con no tan buena precisión. La medida que se retrocede en el tiempo los datos se reducen y llegado un punto a climatoloxía se sirve sólo de modelo de predición futura y pasada.

El paradoxo del Sol feble

A partir de los modelos de evolución estelar se pode calcular con relativa precisión a variación del brillo solar a largo plazo, ponerlo cual se sabe que, nos primeros momentos de la existencia de la Tierra, el Sol emitía el 70% de la energía actual y la temperatura de equilibrio era de -41 °C. Sin embargo, hay constancia de la existencia de océanos y de vida desde hace 3.800 millones de años, por lo que el paradoxo del Sol feble sólo pode explicarse por una atmósfera con mucha mayor concentración de CONEl 2 que la actual y con un efecto invernadoiro más grande.

El efecto invernadoiro en el pasado

Más información: Efecto invernadoiro

La atmósfera influye fundamentalmente en el clima; si no existiera, la temperatura en la Tierra sería de -20 °C, pero la atmósfera se comporta de manera diferente segundo la longitud de onda de la radiación. El Sol por su alta temperatura emite fundamentalmente a 5 micrómetros y la atmósfera deja pasar la radiación. La Tierra tiene una temperatura mucho menor, y reemite parte de la radiación pero la una longitud mucho más larga, de unos quince microns y ahí la atmósfera ya no es transparente. Lo CON El2 que está actualmente en la atmósfera, en una proporción 367 p.p.m., absorbe esta radiación al igual que el vapor de agua. El resultado es que la atmósfera se calienta y devuelve a la tierra parte de esa energía por lo que la temperatura superficial es de unos 15 °C, y dista mucho del valor de equilibrio sin atmósfera. La este fenómeno se le llama el efecto invernadoiro y lo CON El2 y el H2Lo son los gases responsables del incluso. Gracias al efecto invernadoiro podemos vivir.

La concentración de CONEl 2 y otros importantes gases invernadoiro como el metano a partir de las burbujas atrapadas en el hielo y muestras de sedimentos marinos permitió observar que flutuou al largo de las eras. Se desconocen las causas exactas por las cuales se producirían estas diminucións y aumentos todavía que hay varias hipótesis en estudio. El balanzo es complejo ya que se bien se conocen los fenómenos que capturan CON El2 y los que lo emiten la interacción entre estos y el balanzo final es dificilmente calculable.

Lo CON El2 cómo regulador del clima

Durante las últimas décadas las mediciones en las diferentes estaciones meteorológicas indican que el planeta está a calentarse. Los últimos 10 corderos fueron los más calorosos desde que se llevan rexistros, y los científicos anuncian que en el futuro serán aún más calientes. La mayoría de los expertos están de acuerdo en que los humanos ejercen un impacto directo sobre este proceso, xeralmente conocido como el efecto invernadoiro. La medida que el planeta se calienta, los casquetes polares se funden. Dado que la nieve tiene un elevado albedo, devuelve al espacio a mayor parte de radiación que incide sobre ella. La diminución de dichos casquetes también afectará, pues, al albedo terrestre, lo que hará que la Tierra se caliente aún más. El quecemento global también ocasionará que se evapore más agua de los océanos. El vapor de agua actúa como un gas invernadoiro. Así pues, habrá un mayor quecemento. Esto produce el que se llama efecto amplificador. De la misma forma, un aumento de la nubosidade debido a una mayor evaporación contribuirá la un aumento del albedo. El problema es de difícil predición ya que, como se ve, hay retroalimentacións positivas y negativas.

Naturalmente, hay efectos compensadores. Lo CON El2 juega un importante papel en el efecto invernadoiro: si la temperatura es alta, se favorece su intercambio con los océanos para formar carbonatos. Entonces el efecto invernadoiro decae y la temperatura también. Si la temperatura es baja, lo CON El2 se acumula porque no se favorece su extracción cuelo que aumenta la temperatura. Lo CON El2 desempeña pues un papel regulador.

Aparece la vida en la Tierra

Con la aparición de las plantas, en la Tierra se produjo la fotosíntese . Las plantas absorben CON El2 y emiten El2. Su acumulación en la atmósfera favoreció la aparición de los animales que lo usan para respirar y devuelven CON El2. El El2 en una atmósfera es el resultado de un proceso vivo y no al revés. Los bosques son pues los pulmones de la Tierra. Actualmente los bosques tropicales ocupan la región ecuatorial del planeta y entre el Ecuador y el Polo hay una diferencia térmica de 50 grados centígrados. Hace 65 millones de corderos a temperatura era 8̊ centígrados superior a la actual y la diferencia térmica entre el Ecuador y el Polo era de unos pocos grados. Todo el planeta tenía un clima tropical y apto para los señores de la Tierra de esta época: los dinosaurios. Un cataclismo acabó con ellos. Las extincións masivas de animales se produjeron periodicamente en la historia de la Tierra.

Las glaciacións del Plistoceno

El hombre apareció hace unos tres millones de corderos. Desde hace unos de los millones, la tierra sufrió períodos glaciares donde gran parte de Norteamérica y Europa quedaron bajo gruesas capas de hielo durante muchos años. Luego rapidamente los hielos desaparecieron y dieron lugar a un período interglaciar en el cual vivimos. El proceso se repite cada cien mil corderos aproximadamente. La última época glaciar acabó hace unos quince mil corderos y dio lugar a un cambio fundamental en los hábitos del hombre con el descubrimiento de la agricultura y la gandería . El avance de las condiciones térmicas provocó el paso del Paleolítico al Neolítico hace unos cinco mil corderos.

No fue hasta 1941 que el matemático y astrónomo serbio Milutin Milanković‎ propuso la teoría de que las variaciones orbitais de la Tierra causaban las glaciacións del Plistoceno.

Calculó la insolación en latitudes altas del H. Norte al largo de las estaciones. Su tesis afirma que es necesaria la existencia de veranos fríos, en vez de inviernos severos, para iniciarse una edad del hielo. Su teoría no fue admitida en su tiempo, hubo que esperar a principios de los años cincuenta, Cesare Emiliani que trabajaba en un laboratorio de la Universidad de Chicago, presentó la primera historia completa que mostraba el avance y retroceso de los hielos durante las últimas glaciacións.

El mínimo de Maunder

Desde que en 1610 Galileo inventó el telescopio, el Sol y sus manchas fueron observados con asiduidade. No fue hasta 1851 que el astrónomo H. Schwabe observó que la actividad solar variaba segundo un ciclo de once años, con máximos y mínimos. El astrónomo solar Y. W. Maunder se enteró de que desde 1645 a 1715 el Sol interrumpe el ciclo de once años y acantece una época donde casi no aparecen manchas, denominado mínimo de Maunder. El Sol y las astillas acostumbran a pasar un tercio de su vida en esta crisis y durante ellas la energía que emite es menor y se corresponde con períodos fríos en el clima terrestre.

Las auroras boreais o austrais causadas por la actividad solar desaparecen el sonido raras. Hubo 6 mínimos solares similares al de Maunder desde lo mínimo exipcio del cordero 1300 la. C. incluso el último que es lo de Maunder. Pero su aparición es muy irregular, con lapsos de solo 180 corderos, hasta 1100 corderos, entre mínimos. Por término medio los períodos de escasa actividad solar duran unos 115 corderos y se repiten aproximadamente cada 600. Actualmente estamos en el Máximo Moderno que empezó en 1780 cuando vuelve a reaparecer el ciclo de 11 corderos. Un mínimo solar tiene que ocurrir como muy tarde en el cordero 2.900 d. C. y un nuevo período glaciar, cuyo ciclo es de unos cien mil corderos, pode aparecer hacia al cordero 44000 d. C., si las acciones del hombre no lo impiden.

El cambio climático actual

Más información: Quecemento global | Escurecemento global | Influencia antropoxénica sobre el clima

Combustibles fósiles y quecemento global

La finales del siglo XVII el hombre empezó a utilizar combustibles fósiles que la tierra había acumulado en el subsolo durante su historia xeolóxica. La quema de petróleo y gas natural causó un aumento delCON El 2 en la atmósfera que ultimamente es de 1,4 p.p.m. al año y produce lo te conseguí aumento de la temperatura. Se estima que desde que el hombre mide la temperatura hace unos 150 corderos (siempre dentro de la época industrial) esta aumentó 0,5 °C y se prevé un aumento de 1 °C en el 2020 y de 2 °C en el 2050.

A principios del siglo XXI el quecemento global parece irrefutable, a pesar de que las estaciones meteorológicas en las grandes ciudades pasaron de estar en la periferia de la ciudad, al centro de esta y el efecto de isla urbana también influyó en el aumento observado. Los últimos años del siglo XX se caracterizaron por poseer temperaturas medias que son siempre las más altas del siglo.

Planeamento de futuro

Tal vez el mecanismo de compensación delCON El 2 funcione. En un plazo de cientos de años, tal vez el Sol entrará en uno nuevo mínimo. en un plazo de miles de corderos, tal vez nos salve a próxima glaciación.

En el Cretácico, sin intervención humana, lo CON El2 era más elevado que ahora y la Tierra estaba 8 °C más cálida. A pesar de eso el hombre tiene que adquirir conciencia ecológica y disminuir las emisiones de CONEl 2, impedir la destrucción de la capa de ozono y no deforestar en exceso.

Clima de planetas vecinos

Como se ha dicho, el dióxido de carbono cumple un papel regulador fundamental en nuestro planeta, antes bien, lo CON El2 no pode conjugar cualquier desvío e incluso a veces pode fomentar un efecto invernadoiro desbocado mediante un proceso de retroalimentación.

Materia multidisciplinar

En el estudio del cambio climático hay que considerar cuestiones pertenecientes a los más diversos campos de la Ciencia: Meteoroloxía, Física, Química, Astronomía, Geografía, Geología y Bioloxía tienen muchas cosas que decir constituyendo este tema un campo multidisciplinar. Las consecuencias de comprender o no plenamente las cuestiones relativas al cambio climático tienen profundas influencias sobre la sociedad humana debiendo abordarse estas desde puntos de vista muy distintos a los anteriores, como el económico o el político.

Se vea también

Ligazóns externas


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