La investigación sobre los gases de efecto invernadero y su influencia en nuestro clima no es una moda nueva. Tiene raíces que se remontan a los descubrimientos de la mecánica cuántica y la estructura del átomo. Crédito:Shutterstock
Algunas personas argumentan que la preocupación por el calentamiento global es un fenómeno moderno. Y que los científicos y los activistas ambientales inventaron estas preocupaciones para crear conciencia sobre el aumento de los gases de efecto invernadero por la quema de combustibles fósiles.
¿Por qué de repente estamos tan preocupados por el dióxido de carbono (CO2) cuando hace solo unas décadas se hablaba de una nueva era de hielo?
En el mismo aliento también podrían cuestionar cómo los cambios en la cantidad de CO2 en la atmósfera pueden cambiar realmente el clima de la Tierra.
Después de todo, la atmósfera contiene relativamente poco CO2 en comparación con otros gases. Por ejemplo, hay mucho más vapor de agua, que también es un importante gas de efecto invernadero. Entonces, ¿Cómo puede ser tan importante una pequeña cantidad de CO2?
Echemos un vistazo a estas preguntas.
El efecto invernadero se descubrió hace más de 100 años.
En 1896, el científico sueco de renombre mundial y ganador del premio Nobel Svante Arrhenius (1859-1927), describió cómo el CO2 influye en el clima. Sugirió que el aumento de las emisiones de CO2 de la quema de combustibles fósiles podría conducir a un calentamiento global, el llamado efecto invernadero.
En las décadas siguientes, prosiguió la investigación sobre los gases de efecto invernadero. Pero no fue hasta 1938 que Guy Callendar mostró por primera vez cómo la temperatura de la Tierra ya estaba aumentando.
Callendar nació en 1898, solo dos años después de que Arrhenius publicara por primera vez su trabajo sobre CO2. Era un ingeniero de oficio pero también estaba fascinado por la atmósfera, y dedicó su tiempo libre a estudiarlo. Midió la concentración de gases, la estructura de la atmósfera, cómo se mueven las corrientes atmosféricas alrededor del planeta, y la influencia de los rayos del sol en varias latitudes.
Y fue este trabajo el que condujo al primer modelo climático del mundo.
Su modelo era muy primitivo en comparación con los modelos bien establecidos utilizados para predecir el tiempo y el clima por los meteorólogos y científicos del clima en la actualidad. Pero formó la base sobre la que se han desarrollado todos los estudios modernos de la ciencia climática.
Los gases de efecto invernadero atrapan la energía del sol en la atmósfera inferior. Sin estos gases la Tierra estaría a menos 18 grados centígrados. A diferencia de, la atmósfera de Marte está compuesta casi en su totalidad por dióxido de carbono, pero tiene una atmósfera muy fina y poco o nada de metano o vapor de agua, produciendo un efecto invernadero más débil. Crédito:NASA
Su trabajo culminó en este estudio de 1938, que mostró que los humanos ya habían emitido suficiente CO2 a la atmósfera para aumentar la temperatura promedio en la Tierra y que la Tierra estaba respondiendo:Durante los 50 años anteriores, de hecho, la temperatura media había aumentado según el efecto invernadero propuesto por Arrhenius.
La hipótesis de Callendar se convierte en teoría aceptada
La hipótesis de Callendar no fue tomada particularmente en serio por algunos otros científicos al principio:no era meteorólogo y en este momento simplemente no había suficientes datos para probar esta hipótesis. Pero continuó, sin inmutarse.
Recopiló una gran cantidad de datos nuevos, y cuando murió en 1964, su trabajo había ganado una amplia aceptación científica.
Después de una audiencia del Congreso en el Senado estadounidense en 1988, el papel de los gases de efecto invernadero, y en particular el del CO2, en impulsar la temperatura global fue ampliamente reconocido, y el número de opositores a la teoría se estaba reduciendo.
¿Por qué el CO2 es un gas de efecto invernadero tan importante?
Entre edades de hielo la atmósfera de la Tierra contiene típicamente alrededor del 0,03 por ciento de CO2. Hoy dia, ronda el 0,04 por ciento, o 410 partes por millón, como se le conoce a menudo. Pero este es todavía un número infinitesimalmente pequeño.
Entonces, ¿cómo puede el CO2 tener un impacto tan grande en el clima?
La luz emitida por el sol contiene un amplio espectro de luz:ultravioleta, infrarrojo, microondas ondas de radio, luz visible, etcétera. Aproximadamente la mitad de la luz que llega a la Tierra es reflejada por las nubes o absorbida por la atmósfera.
El resto llega a la superficie terrestre y es absorbido por la tierra, mar, y plantas, calentando la superficie. Cuando la tierra se calienta, emite luz infrarroja (calor), que se refleja en la Tierra, atrapado en la atmósfera. Este es el efecto invernadero en pocas palabras.
El efecto invernadero se produce porque la atmósfera de la Tierra retiene parte del calor que de otro modo se perdería en el espacio. Sin gases de efecto invernadero como el CO2, la atmósfera no podía aferrarse a esto, y la Tierra se convertiría rápidamente en una esfera congelada.
Desde entonces, los científicos del clima han comparado los datos de temperatura originales de Callendar de su estudio de 1938 (rojo) con los datos climáticos modernos (línea negra). Callendar publicó un nuevo conjunto de datos en 1961, se muestra en azul. El sombreado gris muestra los rangos de incertidumbre del 5-95% para los datos modernos. Crédito:Libro del Laboratorio de Clima / Hawkins &Jones, 2013
Dióxido de carbono:un gas de efecto invernadero en una liga propia
La composición actual de los gases de efecto invernadero (CO2, pero también metano, vapor de agua, y algunos otros) mantiene la temperatura promedio de la Tierra en unos cómodos 15 grados centígrados. Sin ellos sería un ca muy frío. -18 grados.
El efecto invernadero actúa como termostato, pero hoy está al filo de la navaja, manteniendo el mundo cálido pero no demasiado cálido.
Más del 95 por ciento de la atmósfera de la Tierra está compuesta de nitrógeno y oxígeno, ninguno de los cuales puede absorber luz infrarroja y son gases de efecto invernadero muy pobres. Otro componente importante de la atmósfera es el vapor de agua, que es un gas de efecto invernadero muy eficaz y absorbe la mayor parte de la luz infrarroja reflejada en la superficie de la Tierra.
El vapor de agua juega un papel muy importante en mantener la Tierra lo suficientemente caliente como para que podamos vivir aquí. Pero afortunadamente, no absorbe toda la radiación infrarroja y parte de ella se desliza hacia el espacio.
Si este no fuera el caso, y absorbió toda la radiación infrarroja, la Tierra rápidamente se calentaría demasiado para albergar vida. Pero Callendar descubrió que el CO2 cierra estos "agujeros" y captura una gran proporción de la radiación infrarroja que deja escapar el vapor de agua.
Entonces, cuanto más CO2 hay en la atmósfera, cuantas más de estas lagunas se cierren. Y aunque el CO2 forma una parte tan pequeña de toda la atmósfera, Tiene un papel increíblemente importante en la forma en que regula el calor y, por lo tanto, el clima. Además, El CO2 dura mucho tiempo en la atmósfera en comparación con muchos otros gases de efecto invernadero. haciéndolo aún más potente.
¿Es el calentamiento global una nueva moda?
La investigación sobre los gases de efecto invernadero y su influencia en nuestro clima no es una moda nueva. Tiene raíces que se remontan a los descubrimientos de la mecánica cuántica y la estructura del átomo.
Al igual que todas las demás ramas de la ciencia, Las hipótesis se han desarrollado y perfeccionado gradualmente a medida que se dispone de nuevos datos y conocimientos. Y una comprensión más detallada de cómo funciona el clima y qué lo impacta, ha surgido.
La investigación más reciente indica que el calentamiento global provocado por el hombre ya estaba ocurriendo en la primera mitad del siglo XIX. que es mucho antes de lo que Callender había pensado.
Esto no significa que Callendar estuviera equivocado, solo que no tenía acceso a tantos tipos de datos como los que tenemos hoy.
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de ScienceNordic, la fuente confiable de noticias científicas en inglés de los países nórdicos. Lea la historia original aquí.
