Cambio climático una visión desde México (DCN_M4_A3_C1)

7/21/2019 Cambio climtico una visin desde Mxico (DCN_M4_A3_C1)

1/33


2/33

Cambio climtico:una visin desde Mxico

Julia Martnez y Adrin FernndezCoordinadores

con la colaboracin de Patricia Osnaya


3/33

Primera edicin: noviembre de 2004

D.R. Instituto Nacional de Ecologa.Secretara del Medio Ambientey Recursos Naturales

Perifrico sur 5000

Col. Insurgentes Cuicuilco,C.P. 04530, Delegacin Coyoacn, Mxico D.F.www.ine.gob.mx

CORRECCIN: Cynthia Godoy HernndezFORMACINYTIPOGRAFA: Luis Alberto Martnez Lpez

DISEODEPORTADA: Alvaro FigueroaFOTODEPORTADA: Claudio Contreras Koob

ISBN 968-817-704-0Impreso y hecho en Mxico

Las opiniones expresadas en los textos son responsabilidad exclusiva de los autores y no reflejannecesariamente la opinin de los compiladores o de las instituciones titulares de los derechos de

autor.


4/33

ndice

PRLOGO .............................................................................................. 11

SECCINI: LASBASESCIENTFICAS...........................................................15El cambio climtico global: comprender el problemaVctor O. Magaa Rueda .................................................................................. 17

Qu es el efecto invernadero?RenGarduo ................................................................................................... 29

Clima ocenico: los mares mexicanos ante el cambio climtico global

Artemio Gallegos Garca ................................................................................... 41Investigaciones de los glaciares y del hielo de los polosLorenzo Vzquez Selem ..................................................................................... 53

Evidencia de cambio climtico: cambios en el paisajeMa. Socorro Lozano Garca ............................................................................... 65

El ciclo global del carbonoVctor J. Jaramillo..............................................................................................77

Los gases regulados por la convencin marco de las naciones unidassobre el cambio climticoDick Homero Cuatecontzi y Jorge Gasca ...........................................................87

Registro histrico de los principales pases emisoresJosLuis Arvizu Fernndez ............................................................................... 99

Los gases de efecto invernadero y sus emisiones en MxicoLuis Gerardo Ruiz Surez y Xchi tl Cruz Nez ............................................ 109


5/33

SECCINII : REACCINDELMUNDOANTEELPROBLEMA:LACOLABORACININTERNACIONAL ........................................................ 123

Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climtico,PICCMontserrat Avalos Gmez ............................................................................... 125

La Convencin Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio ClimticoEdmundo de Alba ............................................................................................143

Mxico y la participacin de pases en desarrollo en el rgimen climticoFernando Tudela .............................................................................................155

Los mecanismos flexibles del Protocolo de Kioto de la ConvencinMarco de las Naciones Unidas sobre el Cambio ClimticoAqui leo Guzmn, Israel Laguna y Jul ia Martnez........................................... 177

Lucha contra la desertificacin y lucha contra el calentamiento globalGonzalo Chapela .............................................................................................189

SECCINII I: IMPACTOS, VULNERABILIDADYADAPTACIN ........................ 201Consecuencias presentes y futuras de la variabilidad y el cambioclimtico en MxicoVctor Magaa, Juan Matas Mndez, Rubn Morales y Cecia M illn ........... 203

Vulnerabilidad en el recurso agua de las zonas hidrolgicas de Mxicoante el Cambio Climtico GlobalVctor M. Mendoza, Elba E. Villanueva y Laura E. Maderey ......................... 215

Impactos del cambio climtico en la agricultura en MxicoCecili a Conde, Rosa Ma. Ferrer, Carlos Gay y Raquel Araujo......................... 227

Evaluacin de la vulnerabilidad en los ecosistemas forestalesLourdes Villers e Irma Trejo ............................................................................ 239

Posibles efectos del cambio climtico en algunos componentes de la

biodiversidad de MxicoLaura Arriaga y Leticia Gmez .......................................................................255

Los asentamientos humanos y el cambio climtico globalAdrin Gui llermo Agui lar ............................................................................... 267

La variabilidad climtica en los registros instrumentales de MxicoErnesto Juregui .............................................................................................. 279

Evaluacin de la vulnerabilidad en zonas industriales

Mara Teresa Snchez-Salazar ........................................................................ 291


6/33

Evaluacin de la vulnerabilidad a la desertificacinOralia Oropeza Orozco ................................................................................... 303

Sequa meteorolgicaMara Engracia Hernndez Cerda y Gonzalo Valdez Madero ........................ 315

El sector pesqueroDaniel Lluch-Cota........................................................................................... 327

El cambio climtico global y la economa mexicanaLuis M iguel Galindo ........................................................................................337

SECCINVI: MITIGACIN .................................................................... 353Mitigacin de emisiones de carbono y prioridades de desarrollo nacionalOmar Masera y Claudia Sheinbaum ..............................................................355

Opciones de captura de carbono en el sector forestalBernardus H. J. de Jong, Omar Masera y Toms Hernndez-Tejeda ................. 369

Proyecto Scolel T: la participacin de comunidades rurales enel mercado internacional de venta de carbonoBernardus H. J. de Jong, Richard Tipper y Lorena Soto-Pinto ........................ 381

Escenarios de emisiones futuras en el sistema energtico mexicanoJuan Quintani lla Martnez ............................................................................. 391

Opciones para mitigar las emisiones de gases de efecto invernaderodel sector transporteDick H. Cuatecontzi, Jorge Gasca, Uriel Gonzlez y Francisco Guzmn L-F..... 411

ILUMEX: desarrollo y lecciones del primer proyecto mayor de ahorro deenerga en MxicoOdn de Buen Rodrguez ................................................................................ 423

Metodologas para calcular el coeficiente de emisin adecuado paradeterminar las reducciones de gases efecto invernadero atribuibles

a proyectos de eficiencia energtica y energas renovablesOscar Vzquez Martnez y Beatriz Del Valle Crdenas .................................. 435

Mercado interno de permisos de emisiones de carbono.Estudio de caso, PEMEXSalvador Gmez Avila ..................................................................................... 447

Modelacin del impacto econmico de la mitigacin de emisiones degases efecto invernadero

Mara Eugenia Ibarrarn ................................................................................455


7/33

Potencial de participacin del sector privado mexicano en el mecanismode desarrollo limpioGabriel Quadri de la Torre.............................................................................. 467

SECCINV: LAINFORMACIN, FORMACINDERECURSOSHUMANOSYLASENSIBILIZACINSOCIAL................................................................. 471

Las comunicaciones nacionales de cambio climticoAdrin Fernndez y Jul ia Martnez................................................................. 473

El papel de las organizaciones de la sociedad civil ante el cambio climticoglobalMartha Delgado Peralta .................................................................................. 491

La sensibilizacin y formacin de recursos humanos como estrategia deapoyo para revertir el cambio climticoTiahoga Ruge y Concepcin Velazco................................................................ 513

El informador y el Cambio ClimticoAlejandro Ramos.............................................................................................521


8/33

11PROLOGO

Prlogo

ELCAMBIOCLIMTICOESun problema con caractersticas nicas, ya que es denaturaleza global, sus impactos mayores sern en el largo plazo e involucrainteracciones complejas entre procesos naturales (fenmenos ecolgicos yclimticos) y procesos sociales, econmicos y polticos a escala mundial.

Dada la importancia del tema, el Instituto Nacional de Ecologa, comoparte de su misin de generar y difundir informacin cientfica y tcnicasobre problemas ambientales prioritarios solicit a un grupo de especialis-tas de diversas disciplinas que contribuyeran a este libro aportando y com-

partiendo sus conocimientos y experiencias sobre los aspectos cientficos,sociales, econmicos e institucionales del cambio climtico.

Lo anterior con el fin de tener un documento que abordara desde lateora del cambio climtico hasta la ratificacin del Protocolo de Kyoto, in-cluyendo estudios realizados de Mxico. En textos eclcticos y heterogneos,los autores sitan a nuestro pas como emisor de gases de efecto invernade-ro en el contexto mundial; analizan la vulnerabilidad de diferentes sectores;evalan opciones de mitigacin y adaptacin al cambio climtico; descri-

ben negociaciones internacionales; y abordan los aspectos educacionales yde comunicacin al pblico del tema.

Agradecemos a los autores de los captulos su paciencia y apoyo en larevisin de diferentes versiones de los textos, tarea que por la amplitud delcontenido del libro y por las saturadas agendas tanto de los escritores comode los editores se llev casi dos aos de trabajo.

El libro se presenta en un momento clave del concierto internacional denegociaciones, la Dcima Reunin de la Conferencia de las Partes, que se

llevar a cabo en Buenos Aires, Argentina, del 6 al 17 de diciembre del ao


9/33

12 PROLOGO

2004. Con la reciente ratificacin del Protocolo de Kyoto por parte de Rusia,este instrumento entrar en vigor el 16 de febrero del ao 2005.

Esto implica que la mayora de los pases industrializados del mundotiene ahora el compromiso de realizar un esfuerzo vinculante multilateral

en referencia al cambio climtico. A medida que avancen en lograr suscompromisos, tendrn que demostrar que se trata de un reto que se pue-de superar.

Lo ms importante es que la entrada en vigor del Protocolo de Kyototambin conllevar una nueva ronda de negociaciones que pueden produ-cir acuerdos novedosos de espectros ms amplios y durables. El texto delProtocolo contiene en su diseo muchos aspectos valiosos que conservar,especialmente el uso de mecanismos flexibles para reducir emisiones de la

manera ms costo-efectiva.Sin embrago, se necesitarn nuevos enfoques para movilizar a un mayor

nmero de pases, tanto desarrollados como en desarrollo para que partici-pen activamente contribuyendo de manera justa, equitativa y oportuna a lamitigacin de emisiones de gases de efecto invernadero.

El cambio climtico no se considera ms como un problema que com-pete slo a los pases desarrollados. La ltima dcada de anlisis, discusio-nes y negociaciones nos muestra con claridad el estrecho vnculo entre cam-

bio climtico y desarrollo sustentable. Es tarea de pases como Mxico,identificar las mltiples oportunidades que representa la participacin enel Mecanismo de Desarrollo Limpio del Protocolo, pero sobre todoinstrumentar en el corto plazo aquellas acciones de poltica que simult-neamente nos brinden beneficios en la mejora de la calidad de vida de nues-tros habitantes a la vez que contribuimos reduciendo nuestras emisiones degases de efecto invernadero.

Existen numerosas acciones para mejorar la eficiencia energtica en el

sector industrial, de generacin de electricidad, domstico y de transporteque permiten reducir la contaminacin del aire en nuestras grandes ciuda-des a la vez que mitigamos el cambio climtico.

La calidad y amplitud con que los especialistas mexicanos abordan cadauno de los temas del libro es muestra clara del gran potencial humano quenuestro pas tiene, tanto en el mbito de la investigacin, como en el delanlisis social y poltico del cambio climtico.

Finalmente, esperamos que este libro logre estimular a estudiosos de

otras disciplinas para que se acerquen al tema, al ciudadano comn para


10/33

13PROLOGO

que al comprender el fenmeno pueda contribuir a su solucin, a los le-gisladores para que impulsen las iniciativas de ley que promuevan lasenergias renovables en Mxico y a los tomadores de decisiones para quedestinen los recursos institucionales y financieros necesarios para atendercon seriedad y eficacia el problema.

Adrin Fernndez Bremauntz y Julia Martnez Fernndez


11/33

15ELCAMBIOCLIMTICOGLOBAL: COMPRENDERELPROBLEMA

Seccin ILas bases cientficas


12/33


El cambio climtico global:comprender el problema

Vctor O. Magaa Rueda*

INTRODUCCIN

ELCLIMADEPENDEDEun gran nmero de factores que interactan de maneracompleja. A diferencia del concepto tradicional de clima, como el prome-dio de alguna variable, hoy en da se piensa en ste como un estado cam-biante de la atmsfera, mediante sus interacciones con el mar y el conti-nente, en diversas escalas de tiempo y espacio. Cuando un parmetrometeorolgico como la precipitacin o la temperatura sale de su valor me-

dio de muchos aos, se habla de una anomala climtica ocasionada porforzamientos internos, como inestabilidades en la atmsfera y/o el ocano;o por forzamientos externos, como puede ser algn cambio en la intensi-dad de la radiacin solar recibida o incluso cambios en las caractersticasdel planeta (concentracin de gases de efecto invernadero, cambios en eluso de suelo, etc.) resultado de la actividad humana. Las formas de variabi-lidad del clima son muchas y, por tanto, pronosticarlo a largo plazo no esfcil. Es por ello que distinguir qu produce cambios en el clima de un aoa otro, o en escalas mayores de tiempo, constituye un reto cientfico.

Saber qu parte de la variabilidad del clima es predecible abre la posibi-lidad de realizar predicciones tiles en diversas actividades socioeconmicas.Estas predicciones estacionales, por ejemplo, ya se realizan para regionesaltamente afectadas por el fenmeno El Nio / Oscilacin del Sur (ENOS). Enese caso, la lenta respuesta trmica del ocano constituye una memoria tilpara el clima. Hoy en da se sabe que la humedad en el suelo tambin cons-tituye un mecanismo de memoria que puede afectar el clima. Es por elloque la deforestacin o la urbanizacin resultan en variabilidad o cambio

climtico, al afectar la humedad que puede ser retenida por el suelo.


13/33

18 VCTORO. MAGAARUEDA

Aunque entendemos las causas astronmicas de las variaciones del tiem-po y del clima, existen fluctuaciones en escalas de das a siglos, de gran interspara la sociedad, que estamos lejos de explicar. En este sentido, sabemos deciertos factores que pueden producir cambios en el clima, aunque no de ma-nera precisa. Tal es el caso del cambio climtico del ltimo siglo. Es por elloque no fue sino hasta 1995 que un grupo de cientficos reunidos en el PanelIntergubernamental sobre el Cambio Climtico (PICC) sugiri que: El balan-ce de las evidencias sugiere que hay una influencia humana discernible en elclima global (ver el captulo El Panel Intergubernamental sobre el CambioClimtico, PICC,de M. valos, en la seccin II). El problema de pronunciarsede manera definitiva respecto al cambio climtico radica en que, a diferenciade los ciclos regulares de las glaciaciones (ver el captulo Investigaciones de losglaciares y del hielo de los polos,de L. Vzquez) o de las estaciones, muchasformas de variabilidad natural de muy baja frecuencia del sistema climticoapenas comienzan a explicarse y no es fcil diferenciarlas del cambio climticode origen antropognico. Las anomalas del clima experimentadas en el lti-mo siglo, o por vivirse en las prximas dcadas podran incluir alteracionesen las formas como actualmente experimentamos la variabilidad interanual ointerdecadal del clima. Eventos de El Nio ms frecuentes o intensos, huraca-nes de mayor magnitud, ondas clidas o fras ms pronunciadas son algunas

de las formas como la atmsfera podra manifestar las alteraciones climticasresultado de la actividad humana.

Los impactos de un clima anmalo o extremo en diversos sectores de laactividad humana son lo que ha llevado a la sociedad, incluyendo sus institu-ciones de gobierno, a interesarse en el tema del cambio climtico. Las agendasde naciones desarrolladas y en desarrollo incluyen un componente dedicadoal anlisis de los potenciales impactos del cambio climtico, de la vulnerabili-dad de las regiones a condiciones extremas en el clima, as como de las poten-

ciales medidas de adaptacin ante tales cambios. Pero, para determinar accio-nes de respuesta global, regional o local, se debe primero comprender elproblema del cambio climtico, principalmente analizando los alcances y li-mitaciones del conocimiento cientfico que se tiene hasta ahora sobre el tema.

CAMBIOSENELCLIMA

La Tierra absorbe radiacin solar (radiacin de onda corta), principalmen-

te en la superficie, y la redistribuye por circulaciones atmosfricas y ocenicas


14/33


para intentar compensar los contrastes trmicos, principalmente del ecua-dor a los polos. La energa recibida es re-emitida al espacio (radiacin deonda larga) para mantener en el largo plazo, un balance entre energa reci-bida y re-emitida. Cualquier proceso que altere tal balance, ya sea por cam-bios en la radiacin recibida o re-emitida, o en su distribucin en la Tierra,se reflejar como cambios en el clima (ver el captuloQu es el efecto inver-nadero?de R. Garduo, en esta seccin). A tales cambios en la disponibili-dad de energa radiativa se les conoce como forzamientos radiativos. Cuan-do stos son positivos tienden a calentar la superficie de la Tierra. Unenfriamiento se producir si el forzamiento radiativo es negativo.

Los aumentos en la concentracin de los llamados gases de efecto inver-nadero reducen la eficiencia con la cual la Tierra re-emite la energa recibi-

da al espacio. Parte de la radiacin saliente de onda larga emitida por laTierra al espacio es re-emitida a la superficie por la presencia de esos gases.As, la temperatura de superficie se elevar para emitir ms energa, y aun-que parte de ella quede atrapada, suficiente energa saldr al espacio paraalcanzar el balance radiativo que mantiene relativamente estable el clima.Es claro, si las concentraciones de gases de efecto invernadero continanaumentando, la temperatura de superficie del planeta mantendr una ten-dencia positiva. Aun si las emisiones de estos gases se estabilizan, los efectos

del calentamiento perdurarn mucho tiempo, pues los gases de este tipotienden a permanecer por muchos aos en la atmsfera (ver el captulo Losgases regulados por la Convencin Marco de las Naciones Unidas sobre el Cam-

bio Climtico,de D. H. Cuatecontzi y Jorge Gasca, en esta seccin).Por otro lado, los aerosoles de origen antropognico emitidos a la

troposfera, como aquellos producidos por las industrias o por la quema debosques, pueden reflejar radiacin solar, constituyndose en un forzanteradiativo negativo que tiende a enfriar el sistema climtico. Dado que algu-

nos aerosoles como el holln de las fbricas, absorben radiacin solar, supresencia puede resultar tambin en proclive al calentamiento. Sin embar-go, la presencia de los aerosoles puede alterar la cantidad y reflectividad delas nubes, por lo que en promedio se estima que su efecto final es el deenfriar el sistema climtico. Los volcanes tambin pueden aportar grandescantidades de material sulfrico en la estratosfera (ej. dixido de sulfuro)que resultan en aerosoles. Su efecto es el de enfriar la atmsfera baja porperiodos de unos cuantos aos.


15/33


Cuando se cambia el forzante radiativo, naturalmente o por actividadhumana, el sistema climtico responde en varias escalas de espacio y tiem-po. Cambios significativos en el balance radiativo de la Tierra, incluyendoaquellos debidos al aumento en la concentracin de gases de efecto inver-nadero, alterarn la circulacin del mar y la atmsfera y, consecuentemente,el ciclo hidrolgico, lo que se manifestar como cambios en la precipitaciny la temperatura en superficie. Las alteraciones en el clima por efecto de laactividad humana afectarn las variaciones naturales de ste en un ampliorango de escalas. As, la variabilidad natural del sistema climtico, como laasociada al ENOS, podra verse afectada por la influencia humana. La formacomo tales impactos del cambio climtico de origen antropognico se ma-nifestarn en los procesos relacionados con la variabilidad natural del clima

es an materia de estudio.

ESCENARIOSFUTUROSDELCLIMA

Desde mediados del siglo XX, los modelos numricos para simular procesosde circulacin atmosfrica han mejorado notablemente. La simulacin y elpronstico del clima han sido objetivos primordiales de los cientficos at-mosfricos. A manera de laboratorio, los modelos de circulacin general de

la atmsfera se han usado para estudiar la variabilidad y el cambio climtico(ver la seccin III, Impactos, vulnerabilidad y adaptacin). En ambos casos,una vez conocido el forzante del proceso climtico por simular, se utiliza unmodelo para comparar la simulacin numrica con el forzante impuesto,con aquella generada por el modelo pero sin forzantes. Por ejemplo, paraanalizar los impactos de El Nio en el clima del planeta, se usa un modelode circulacin de la atmsfera en el que se impone una anomala en la tem-peratura de superficie del mar en el Pacfico ecuatorial del este. Las altera-

ciones (anomalas climticas) que dicho forzante produzca se obtienen com-parando con aquella simulacin en la que no se impone el forzante. sta hasido la filosofa seguida en el uso de modelos del clima para determinar losimpactos de los forzantes. Evidentemente, para que un modelo climticosea considerado til para usarse como herramienta de anlisis debe podersimular, al menos aproximadamente, el ciclo anual promedio del clima.

En el estudio del cambio climtico se realiza un manejo de los forzantesradiativos, efectundose simulaciones numricas en donde se aumentan

gradualmente las concentraciones de gases de efecto invernadero. Depen-


16/33


diendo de qu tipo de aumento en estos gases se proponga, ser la respuestaen el clima que se obtenga. La mayora de los modelos del clima sugierenque a mayor concentracin de gases de efecto invernadero, mayor la magni-tud de la anomala climtica. No existe un experimento climtico nico paraanalizar el cambio climtico, pues depende de cmo se piense que sern lasemisiones. Una buena descripcin de qu son los modelos de circulacindel clima aparece en el Tercer Reporte de Evaluacin (TAR, por sus siglas eningls) del Grupo Idel PICC. En ella se analizan los elementos de los modelosque, por su complejidad y tambin por su importancia en el clima, requie-ren consideracin especial. Entre stos se tiene al vapor de agua, las nubes,el ocano, la estratosfera, la criosfera, los continentes o el ciclo del carbono.Ms adelante se analiza el caso del vapor de agua.

Para que las predicciones de algn modelo sean consideradas con cuida-do, stas deben incluir algunas caractersticas observadas hasta ahora del ca-lentamiento global. Idealmente se esperara que un modelo describiera que:

1) La temperatura de superficie ha aumentando y continuar aumen-tando, ms rpidamente sobre el continente que sobre los ocanos.

2) La troposfera baja tambin se ha estado calentando, aunque a unmenor ritmo que la superficie.

3) La amplitud del ciclo diurno de la temperatura ha disminuido alaumentar las temperaturas mnimas por el aumento en la nubosi-dad y la precipitacin.

4) Los glaciares se han retrado, y la cubierta de hielo y nieve disminuido.5) El calor en el ocano ha aumentado.6) Hay ms vapor de agua en la atmsfera que resulta en ms precipita-

cin, como en el Hemisferio Norte.7) Algunas partes del Hemisferio Sur no parecen estar calentndose.

8) No hay tendencias en la extensin de la cubierta de hielo y nieve en laAntrtica.

9) Las variaciones observadas en la intensidad y frecuencia de los ciclo-nes extratropicales no muestran una tendencia significativa.

La mayora de los modelos simulan adecuadamente slo algunos de lospuntos antes mencionados, pero se puede pensar que las proyecciones quese obtienen de ellos deben tomarse seriamente, principalmente las variacio-

nes de muy baja frecuencia y las tendencias del clima pronosticadas (figura


17/33


1). Se puede concluir que se dispone de simulaciones de cambio climticoconfiables, al menos en escalas espaciales subcontinentales y a escalas tem-porales de una estacin a dcadas. Sin embargo, an es difcil obtener con-clusiones sobre el cambio climtico en escalas espaciales regionales o loca-les. Es por ello que se han propuesto estrategias para inferir cmo impactarel cambio climtico a un pas en particular, tal es el caso de Mxico (ver laseccin III, Impactos, vulnerabilidad y adaptacin).

Hay algunas consideraciones adicionales que se deben hacer antes de con-cluir cmo afecta el cambio climtico a Mxico y al resto del mundo. Porejemplo, de ser mayor el calentamiento en latitudes altas que en los trpicos,como lo pronostican los modelos y lo confirman las observaciones, no serannecesarias tantas o tan intensas ondas de latitudes medias para transportar

calor a latitudes altas. La disminucin de la actividad de las ondas afectara,entre muchas otras cosas, la actividad de nortes en invierno. Sin embargo,an no existen evidencias observacionales o en los modelos que indiquen queesto est sucediendo. De manera similar, el cambio climtico pronostica unaumento en la intensidad y frecuencia de los huracanes. Aunque en el Pacficonororiental esto parece suceder, no es el caso en el Atlntico. Desafortunada-mente, no se puede obtener ninguna conclusin sobre este punto a partir de

Figura 1. Escenario de los cambios en la temperatura media anual continental de la dcadade 2020 en comparacin con el periodo 1961-1990, de acuerdo con el modelo del Hadley

Center.


18/33


los modelos, ya que no son capaces de simular ciclones tropicales, esencialespara describir el clima mexicano. En pocas palabras, hay procesos que se es-pera se modifiquen basados en principios fsicos fundamentales, que, sinembargo, ni los modelos ni las observaciones an delatan.

LAIMPORTANCIADELAGUAENELCAMBIOCLIMTICO

El gas de efecto invernadero ms importante en la Tierra es el vapor de agua.Aun cuando los diferentes estados del agua pueden afectar el clima de diver-sas maneras, los humanos no pueden, hasta el momento, controlar su distri-bucin o cambios de fase en la atmsfera de manera consciente. El vapor deagua calienta la atmsfera actuando como gas de efecto invernadero, y en el

siglo pasado mostr una tendencia positiva (figura 2). Sin embargo, el hielo yel agua lquida tienden a enfriarla, pues reflejan radiacin solar.

Mediante modelos simples de transferencia de radiacin, como el pro-puesto por P. J. Webster (1994), se encuentra que los parmetros clave quedeterminan la temperatura de superficie de equilibrio en el planeta son laemisividad(grado al cual la atmsfera emite radiacin infrarroja) y el albedode la superficie terrestre (relacin entre la radiacin solar recibida y la ra-diacin solar reflejada). La emisividad depende de la concentracin de ga-

ses de efecto invernadero en la atmsfera, y sera cero si no existiera sta. Engeneral, la temperatura de superficie tiende a aumentar cuando aumenta laemisividad (ej. mayor concentracin de gases de efecto invernadero). Sinembargo, la temperatura de superficie tiende a disminuir con un mayor

Figura 2. Presin de vapor de agua media anual (y tendencia) promediada en el rea de 60N

a 60S y 180E a 180W.

Aos

Vaporde

agua

(hPa

X1

0)


19/33


albedo (ej. aumento en la cubierta nubosa o en la cubierta de hielo y nieve).Por lo tanto, para que la temperatura de superficie permanezca por arribadel punto de congelacin, el albedo debe ser relativamente bajo y laemisividad (en infrarrojo) relativamente alta. Con valores estimados deemisividad y albedo para la Tierra se obtiene una temperatura global pro-medio para la superficie de aproximadamente 285K, que es cercana a laobservada. Pequeos cambios en la emisividad o el albedo pueden resultaren cambios sustanciales en la temperatura de superficie. ste es el caso cuan-do aumenta la concentracin de gases de efecto invernadero y el resultadodel calentamiento global observado.

El problema del calentamiento global se torna complicado porque el albe-do y la emisividad estn relacionados, ya que ambos aumentan al aumentar el

espesor de las nubes. Como el albedo y la emisividad tienen efectos opuestosen la temperatura de superficie, tienden a compensarse. El signo y magnitudde la compensacin resultan clave para entender el problema del calentamientoglobal, pues al cambiar el CO

2o el metano, cambia la emisividad y eventual-

mente el albedo por los impactos del calentamiento en el ciclo hidrolgico. Alcalentarse el planeta se espera un aumento en la evaporacin aumentando elvapor de agua, el cual incrementa la emisividad. Sin embargo, al formarsems nubes aumenta el albedo. La respuesta final de la temperatura de super-

ficie al aumento del CO2depender de la respuesta de la emisividad y el albe-do del sistema. Por ejemplo, si el albedo permaneciera constante y la emisivi-dad aumentara se producira un fuerte calentamiento del sistema. Si, comoparece ocurrir en la realidad, el albedo aumenta pero a una razn menor a lade la emisividad, el calentamiento es menor. Finalmente, si el albedo aumen-tara a una razn mayor a la que aumenta la emisividad, se producira un en-friamiento. La mayora de los modelos del clima usados para analizar el incre-mento en los gases de efecto invernadero pronostican un ligero calentamiento

del planeta (caso intermedio). Debe recordarse, sin embargo, que tal resulta-do surge de parametrizaciones muy crudas de las propiedades fsicas y radia-tivas de las nubes (emisividad) y el albedo del suelo.

En resumen, el aumento en la concentracin de vapor de agua constitu-ye un factor de retroalimentacin en el clima de primordial importancia y,sin embargo, sus variaciones como resultado de un incremento en la con-centracin de CO

2, por ejemplo, son difciles de modelar.


20/33


LASEVIDENCIASOBSERVACIONALES

Los trabajos realizados hasta finales del siglo XXdan cuenta de cambios endiferentes variables que caracterizan al clima. Hoy en da no queda duda deque la temperatura global del planeta est aumentando y de que los regme-nes de lluvia estn cambiando. Si bien es cierto que en escalas de tiempo demiles o millones de aos las concentraciones en gases de efecto invernaderocambiaron considerablemente de manera natural, produciendo sustancia-les variaciones en la temperatura, stas se produjeron en muchos millonesde aos. Incluso los ciclos de las glaciaciones (salir de periodos glaciales) enel planeta requieren miles de aos. Nunca como ahora, cambios drsticosen el clima se produjeron en escalas tan cortas de tiempo (dcadas). De

mediados del siglo XIXa la fecha, la actividad humana ha resultado en au-mentos globales de la temperatura del orden de 0.6C 0.2C (IPCC, 2001).Tal conclusin se basa en estudios que han considerado las limitaciones delos instrumentos (distribucin y precisin) del pasado.

Entre otras cosas, el PICCreporta en el TARdel Grupo I, que los aumentos entemperatura ms importantes se han producido en las regiones continenta-les, principalmente en los valores de las temperaturas mnimas. Hay indica-ciones, adicionalmente, de que el contenido de calor en los ocanos ha au-

mentado. Las observaciones tambin indican que los aumentos son mayoresen las latitudes medias, tal y como los modelos numricos lo predicen. Esteefecto tiene su origen en los cambios de la cubierta de hielo y nieve (disminu-cin del albedo) registrados en dcadas recientes a esas latitudes.

Uno de los resultados observacionales ms interesantes es el del enfria-miento de la estratosfera baja, como lo indican los sondeos (figura 3). Talresultado tambin concuerda con lo fsicamente esperado al aumentar la con-centracin de CO

2en la atmsfera, ya que al aumentar el CO

2, la atmsfera

media rada ms energa al espacio. Con ello se fortalece el argumento de quees el efecto de gases como el CO

2lo que altera el clima del planeta.

Existen otras evidencias fsicas que llevan a concluir que el efecto del CO2y

otros gases de efecto invernadero en la atmsfera es real. La ms clara es elhecho de que ao tras ao se hable del ao ms caliente del milenio. Losnoventa resultaron la dcada ms calurosa en mucho tiempo. El ao 1998 seconsider l ms caliente del siglo, pero, al parecer, el 2001 fue an ms ca-liente. Hasta dnde se llegar?


21/33


ALGUNASCONCLUSIONES

Desde el punto de vista cientfico, el problema del cambio climtico resultafascinante. Existen muchos aspectos que han acaparado la atencin por cons-

tituir una amenaza directa a muchas poblaciones. As, el aumento en el niveldel mar, el deshielo de los glaciares o los potenciales impactos en la saludestn en los discursos de muchos pases. Sin embargo, existen muchos aspec-tos relacionados a la dinmica de una atmsfera ms caliente que requierenun anlisis detallado. Las llamadas sorpresas resultado del cambio climtico,podran estar asociadas con las interacciones no lineales en la atmsfera o conaspectos de la dinmica que no han sido analizados en detalle.

Para analizar ms profundamente el problema del cambio climtico, en

particular para los pases en los trpicos y subtrpicos, como Mxico, sernecesario que se consideren, entre muchas otras cosas:

Los cambios en los gradientes meridionales de temperatura y sus im-pactos en la actividad de ondas de latitudes medias asociadas confrentes fros y clidos.

Los cambios en la actividad de huracanes y el aumento del riesgopara los pases afectados por estos fenmenos.

Los cambios en la actividad del ENOS

Figura 3. Corte transversal de la diferencia en la temperatura media zonal en la atmsferamedia entre la dcada de 1990 y la dcada de 1960. Intervalo del contorno 0.5C. Lneaspunteadas indican valores negativos.


22/33


El que ciertas regiones del planeta puedan ser ms secas que hoy enda, incluso con las tendencias positivas en la precipitacin (frecuen-cia e intensidad de sequas)

Las implicaciones del enfriamiento de la estratosfera.

No se piense que la dificultad en materia de cambio climtico es una razn

para no actuar en contra del problema. Por el contrario, el que comence-

mos a analizar los aspectos finos del fenmeno significa que conocemos las

causas del problema y hemos avanzado lo suficiente en conceptos funda-

mentales del cambio climtico como para actuar con medidas de mitiga-

cin y de adaptacin.

Ms sobre la forma como el cambio climtico a escala regional requerirde estudios con modelos y observaciones, ya que las manifestaciones del

problema involucran procesos de gran escala y de escala regional e incluso

local. Para poder definir los impactos, la vulnerabilidad y la adaptacin se

requerir del trabajo interdisciplinario. Al tratar de analizar los cambios del

clima a escala regional, los procesos de deforestacin y cambio en el uso de

suelo en general requerirn de un anlisis especial. Es probable que muchas

de las manifestaciones del cambio climtico en pases como Mxico se aso-

cien a la tala inmoderada de nuestros bosques o el abuso de nuestro medioambiente. En este sentido, nuestra responsabilidad es tan grande como la

de aquellos responsables del aumento en las concentraciones de los gases de

efecto invernadero.

BIBLIOGRAFA

IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change). 2001. Climate Change 2001:

The Scientific Basis. Contribution of Working Group Ito the Third Assessment Reportof the Intergovernmental Panel on Climate Change.Technical Summary. WMO-

UNEP. Cambridge: Cambridge University Press.

Webster, P. J. 1994. The role of hydrological processes in ocean-atmosphere

interactions. Reviews of Geophysics32: 422-476.

Notas

***** Centro de Ciencias de la Atmsfera, UNAM.


23/33

29QUESELEFECTOINVERNADERO?

Qu es el efecto invernadero?

Ren Garduo*

TODOSABSOLUTAMENTETODOS los cuerpos emiten radiacin; estos rayos ofotones sonondas electromagnticas que no necesitan ningn medio mate-rial para propagarse, ms bien la materia dificulta su avance. Como cual-quier onda, las electromagnticas se caracterizan por su longitud de ondaoalternativamente por sufrecuencia, siendo ambas cantidades inversamenteproporcionales: una onda larga es de baja frecuencia y una corta es de altafrecuencia. Se llama espectroelectromagntico el (o un) conjunto total (oparcial) de ondas de diversas frecuencias (Garduo 1998).

La luz (visible) es la radiacin electromagntica ms conocida; abarcacierto intervalo del espectro y tiene colores diversos que van del rojo al vio-leta conforme su frecuencia va aumentando. Ms all del violeta siguen,sucesivamente, segn crece su frecuencia, la radiacin (o luz) ultravioleta,los rayos X y los gama(). Ms cerca al rojo estn formadas, conformedisminuye su frecuencia, la radiacin (o luz) infrarroja, las microondasy lasde TV y de radio (Garduo 1998).

La radiacin emitida depende de la temperatura del cuerpo emisor en

dos aspectos: por un lado, la cantidad de radiacin aumenta tremendamen-te conforme lo hace la temperatura, y, por otro, su longitud de onda dismi-nuye cuando la temperatura sube. En la atmsfera y el clima actan dostipos de radiacin claramente distintos: la luz visible originada en el Sol y laradiacin infrarroja (invisible) emitida por la Tierra. La enorme diferenciaentre ellas se debe a la gran disparidad de temperaturas: el Sol emite suradiacin como a 6 mil grados centgrados (C); en cambio, los elementosde la Tierra (el suelo, el mar, los casquetes polares, las capas atmosfricas,

las nubes, etc.) lo hacen a temperaturas que andan alrededor de 0C. Por


24/33

30 RENGARDUO

esta gran diferencia en su longitud de onda, a la radiacin solarse le llamade onda corta, y a la terrestre, de onda larga, constituyendo espectros fran-camente ajenos (Toharia 1984 y Voituriez 1994).

Por estar a una cierta distancia del Sol y tener un determinado albedo(blancura, capacidad de reflejar la radiacin que le llega), la Tierra debieratener una temperatura caracterstica de equilibrio llamada efectiva. Si el pla-neta estuviera ms lejos del Sol sera ms fro, y si fuera ms negro (o mate)sera ms caliente. Naturalmente, a mayor distancia de la fuente se recibemenos radiacin, y un cuerpo ms oscuro (o menos brilloso) absorbe msradiacin. La temperatura efectiva es el resultado neto del balance entre laradiacin solar (de onda corta) absorbida por la Tierra y la emitida (enonda larga) por ella misma (Toharia 1984). Los valores concretos del albedo

planetario y de la distancia del planeta a la estrella determinan para la Tie-rra una temperatura efectiva de -18C, un valor muy diferente de la tempe-ratura que realmente tiene el planeta (en su superficie), cuyo valor tpico(promedio anual y global) es de +15C, 33C ms arriba! Esta gran dife-rencia entre la temperatura efectiva y la real se debe al efecto invernadero(EI), que se da en cualquier planeta o satlite natural que tenga atmsfera. Esdecir, si la Tierra no tuviera atmsfera sera 33C ms fra, un planeta hela-do (Cosgrove 1994, Rivera 1999, Suplee 1998 y Voituriez 1994).

El efecto invernadero resulta de que el aire es (muy) transparente para laradiacin de onda corta y (muy) opaco a la de onda larga. O sea que laatmsfera es un filtro radiativo, que deja pasar los rayos solares; unos deellos son absorbidos por la superficie terrestre (y por los dems componen-tes de la Tierra), que se calienta(n) en consecuencia y entonces emite laradiacin terrestre, que es detenida (absorbida) por la atmsfera y las nu-bes. Las capas atmosfricas (y las nubes) van sucesivamente absorbiendo,calentndose y reemitiendo (hacia arriba y hacia abajo) radiacin trmica

procedente de abajo. El resultado de este complejo mecanismo es sencillo:la atmsfera superficial es clida y se va enfriando conforme uno asciende atravs de ella. En realidad, el complejo dispositivio esbozado se complicams por mecanismos termodinmicos no radiacionales. En primer lugar, laconveccinatmosfrica, consistente en que el aire inferior, al calentarse porel contacto directo con la superficie y por la radiacin procedente de ella, sedilata, aligera y sube, al tiempo que las porciones fras (superiores) descien-den, en un proceso continuo de mezcla vertical. En segundo lugar est el

mecanismo de cambio de fasedel agua, consistente en que el aire ascendente


25/33


se enfra (principalmente porque la densidad y la presin de la atmsferadisminuyen con la altura) y entonces el vapor de agua contenido en l secondensa, pasando de la fase gaseosa a la lquida. Este proceso libera calor.De cualquier modo, el resultado neto es el ya mencionado: la temperaturadisminuye con la altura. Es decir, aunque en ltima instancia el Sol es lafuente original de la energa trmica (o calor) contenida(o) en la atmsfera,sta no se calienta por arriba sino desde abajo. Por supuesto, y debido alalbedo planetario, no toda la radiacin solar incidente es absorbida por laTierra; una porcin considerable es reflejada (y devuelta) hacia el espacioexterior. Tampoco toda la radiacin terrestre es atrapada por la atmsfera(y las nubes); una parte se fuga (tambin) hacia el espacio. El EIes produci-do por la fraccin absorbida de ambas radiaciones (Garduo 1998, Hardyet al. 1986 y Voituriez 1994).

El nombre efecto invernadero proviene de su similitud con las instala-ciones construidas para cultivar plantas en un ambiente ms clido que elexterior; dado que el techo de un invernadero tiene la misma propiedad dedejar entrar la radiacin solar y bloquear la terrestre generada en su inte-rior. Algunos autores dicen que el nombre efecto invernadero no es el msadecuado, pues un invernadero se calienta ms por impedir la conveccinque por atrapar radiacin, y sugieren que se le llame ms bien efecto atms-

fera. Pero, en fin, sigamos con la costumbre de nombrarlo EI. Otra diferenciaentre un invernadero (botnico) y el EIde la atmsfera consiste en que elfuncionamiento de aqul est concentrado en una capa delgada (el techo);en cambio, el EIacta gradualmente a lo largo de todo el espesor de la at-msfera, la cual, adems, no tiene ni siquiera una frontera exterior ntida,sino que se va atenuando indefinidamente con la altura. Por lo mismo, pe-can de simplistas los esquemas grficos del efecto invernadero que le ponena la atmsfera una especie de tapa superior, para que se parezca a un inver-

nadero, la cual funciona como el techo de ste; es decir, como la cubiertaque bloquea la salida de la radiacin, justamente arriba, donde la atmsferaes ms tenue, siendo que la obstruccin de la radiacin terrestre se da ma-yormente en los niveles inferiores, donde la atmsfera es ms densa. Decualquier manera, esa imagen simple es una buena representacin del EIenprimera instancia (Garduo 1998 e IPCC2001).

La atmsfera es una mezcla de gases y de aerosoles(partculas slidas ylquidas) suspendidos en ella. Surge la pregunta: cules de esos compo-

nentes son los responsables del efecto invernadero? Naturalmente, no to-


26/33

32 RENGARDUO

dos; los aerosoles hacen ms bien un efecto contrario: aumentan el albedoplanetario, o sea que reflejan la radiacin solar y reducen la cantidad de ellaque penetra a las capas inferiores y llega a la superficie. Consecuentemente,este efecto se debe a los gases atmosfricos; pero no a todos, slo a los mscomplejos y minoritarios, llamados justamente gases de invernadero (GI) otermoactivos. El oxgeno (O

2) y el nitrgeno (N

2) son abrumadoramente los

componentes principales de la atmsfera (99%): el O2constituye 21%, y el

N2, 78%; sin embargo, ellos no son gases efecto invernadero. O sea que si la

atmsfera estuviera formada slo por N2y O

2, sera tan respirable como aho-

ra, pero la temperatura tpica de la Tierra sera de -18C, igual que si no hu-biera atmsfera (Toharia 1984 y Voituriez 1994). Por lo tanto, los gases efectoinvernadero estn dentro del 1% restante de la composicin atmosfrica. En

general, estn constituidos por tres o ms tomos; los que forman molculasdiatmicas (como el O

2y el N

2) o monoatmicasson transparentes a la radia-

cin terrestre. Los ms importantes son el vapor de agua (H2O) y el bixido

de carbono (CO2); los dems GI(CH

4, NO

x, CFCs, etc.) se llamangases traza

(GT) por su presencia nfima en la atmsfera (Hardy et al. 1986). Algunosautores incluyen al CO

2en los GT(Voituriez 1994); aqu lo excluimos.

La humedad atmosfrica, o sea el contenido de vapor de agua en el aire,es sumamente variable, tanto en el espacio (horizontal y verticalmente) como

en el tiempo (ver el captulo El cambio climtico global: comprender el pro-blema,de V. Magaa, en esta seccin); sin embargo, su distribucin verticaltiene una regularidad: la humedad del aire disminuye con la altura; en otraspalabras, adems de que hay menos aire entre ms arriba estemos, hay me-nos vapor en el aire superior que en el inferior. En cambio, el CO

2est bien

mezclado en el aire, la proporcin de CO2es casi uniforme. Por consiguien-

te, tanto el vapor como el CO2disminuyen con la altura, pero el vapor dis-

minuye ms rpido que el CO2, dado que aparte de la atenuacin del aire (y

del CO2) mismo, el vapor se atena dentro del aire. Los perfiles verticales dela concentracin de vapor y de CO

2son curvos, o sea que no decaen pro-

porcionalmente con la altura sino ms rpido, y (por lo dicho antes) el per-fil de vapor es ms curvo. Siendo ambos los principales gases que causan elefecto invernadero, y siendo ste el causante del perfil vertical de tempera-tura en la atmsfera, resulta curioso que ste s sea recto; es decir que latemperatura disminuye proporcionalmente con la altura, a razn de 6.5 C/km, o sea que por cada kilmetro que uno ascienda, la temperatura dismi-

nuye 6.5C. Esta cantidad se llamagradiente trmicoy es igual en cualquier


27/33


lugar geogrfico. Los tres perfiles descritos se ilustran en la figura 1, para losprimeros 10km de altura a partir del nivel del mar. Esta capa inferior de laatmsfera se llama troposfera, en ella est contenida prcticamente toda elagua atmosfrica y, por lo mismo, encima de ella no hay propiamente clima

(Cosgrove 1994, Eden y Twist 1997 y Toharia 1984).La figura 2 ilustra la esencia del efecto invernadero. La radiacin solar atra-

viesa la atmsfera y llega a la superficie (continente y ocano), que la absorbe.Entonces la superficie se calienta y emite radiacin terrestre, la cual es absor-bida por el vapor de agua y el CO

2contenidos en la atmsfera. Como esta

radiacin va de abajo hacia arriba y los gases absorbedores se atenan (msrpido el vapor que el CO

2) en la misma direccin, tambin la radiacin te-

rrestre se va distribuyendo ms o menos en el mismo sentido. Al simplificar la

figura quedaron fuera muchos elementos: la radiacin solar reflejada (haciaarriba) por las nubes y la superficie, la radiacin solar dispersada (en todasdirecciones) por la atmsfera, la radiacin terrestre emitida en direccionesdistintas a la vertical, la radiacin (terrestre) reemitida por la atmsfera y lasnubes, la radiacin terrestre que se fuga al espacio exterior, la presencia y ac-cin de los GT, etc. (Hardy et al. 1986 y Voituriez 1994).

El EIsiempre ha existido; es consecuencia de la composicin natural dela atmsfera y por l tenemos en la Tierra una temperatura relativamente

alta, que ha propiciado el surgimiento y la evolucin de la vida. Sin embar-

Figura 1.


28/33

34 RENGARDUO

go, esta situacin normal y natural ha sido alterada anormal y artificialmentepor el progreso humano de los ltimos siglos, debido a que la industrializa-cin ha inyectado a la atmsfera CO

2y GT(ver el captulo Los principales

pases emisores, emisiones histricas,de J. L. Arvizu, en esta seccin). El CO2

antropgeno procede de la quema de combustibles fsiles (petrleo, gasnatural y carbn mineral) y de la deforestacin (por urbanizacin, agricul-tura, etc.) (Hardy et al. 1986, Suple, 1998, Tanck 1971). Los GTson emitidos

tambin por diversos artefactos y actividades industriales, domsticas,agropecuarias, etc. Con excepcin de los clorofluorocabonos (CFCs) (y sussustitutos recientes), los GTy el CO

2son componentes naturales del aire,

siempre han existido en la atmsfera; lo que ha hecho el hombre es acrecen-tarlos (ver el captulo Los gases regulados por la Convencin Marco de lasNaciones Unidas sobre el Cambio Climtico,de D. H. Cuatecontzi y JorgeGasca, en esta seccin), y este fenmeno conlleva, por supuesto, al aumentodel efecto invernadero, pues ms gases absorbedores presentes atrapan ms

radiacin en el sistema climtico (Eden y Twist 1997, Hardy et al. 1986, Ri-vera 1999, Tanck 1971, Toharia 1984 y Voituriez 1994). Por lo tanto, el efec-to invernadero, del que se habla mucho en las ltimas dcadas, debe llamar-se propiamente incremento antropgeno de ste,y a su correspondiente efectoen el clima, denominado comnmente calentamiento global o cambioclimtico global, debe ponrsele el apellido antropgenoo actual, dado queha habido otros calentamientos (y enfriamientos) naturales y el clima hacambiado muchas veces antes, de hecho Lo nico constante del clima es su

variabilidad (Rolando Garca) (Garduo 1998, Tanck 1971 y Toharia 1984).

Figura 2.


29/33


Durante varios siglos previos a la industrializacin, el CO2tuvo una con-

centracin casi constante en la atmsfera, con 280 partes por milln en vo-lumen (ppmv), y a esta cantidad se le llama, en consecuencia, nivelpreindustrial. A partir de mediados del siglo XIX, esta concentracin ha au-mentado, estando ahora en 370 ppmv (IPCC 2001). Con los GTpasa algoparecido. El comportamiento radiacional de los gases efecto invernadero secalcula con la teora cuntica y se observa experimentalmente en el labora-torio, pero tambin lo demuestra la historia del clima (Voituriez 1994). Lafigura 3 muestra los paleo-registros de temperatura y de contenido de CO

2

y metano (CH4) en la atmsfera, a lo largo de 420 mil aos. Se observa un

claro paralelismo entre estas tres variables: suben y bajan juntas (IPCC, 2001;Steffen, 2000). No obstante, la situacin actual rompe esta secuencia; en el

pasado, los tres registros han tenido cuatro oscilaciones, con periodo deunos cien mil aos, y oscilan dentro de los mismos lmites superior e infe-rior. Este comportamiento representa un sistema bio-geo-fsico-qumicocomplejo y autocontrolado, es el metabolismo natural de la biosfera terres-tre, del cual el EIes slo un componente. El mximo de CO

2alcanzado cinco

veces en este periodo geolgico es de 280 ppmv, nunca se sobrepas; ahorahay 370 ppmv!, un valor inslito que se sale del cuadro que contiene losregistros, adems se ha alcanzado con una rapidez tambin inslita, en cosa

de un siglo, siendo que los cambios previos de ese tamao necesitaron de-cenas de milenios para darse. Gran duda y preocupacin significan las con-secuencias que esta violenta perturbacin antropgena del CO

2pueda te-

ner en el equilibrio de los sistemas naturales, como el clima a largo plazo(Steffen 2000).

La sincrona observada entre la temperatura y los (principales) GIes no-toria en el intervalo geolgico mostrado en la figura 3; en periodos menoresno es tan clara, pues otros fenmenos de plazos cortos perturban la (seal

de) temperatura; entre ellos destacan oscilaciones naturales internas del sis-tema climtico como elNioy laNia: el primero eleva la temperatura aescala planetaria, y la segunda la reduce (Voituriez 1994). Otro factor im-portante de la variabilidad interanual del clima son las erupciones volcni-cas, que inyectan hasta la estratosfera aerosoles que quedan suspendidospor aos y enfran el clima planetario (Eden y Twist 1997, Hardy et al. 1986,Suplee 1998 y Voituriez 1994). El Nio tiene cierta periodicidad derecurrencia (ver el captulo Consecuencias presentes y futuras de la variabili-

dad climtica y el cambio climtico en Mxicode V. Magaa, Juan M., Rubn


30/33

36 RENGARDUO

M. y Cecilia M., en la seccin III); en cambio, el vulcanismo es ms bienazaroso en su manifestacin, y la magnitud de ambos es muy variable. Hayun aerosol artificial, el sulfato, producido tambin por la industria, que au-menta sistemticamente y atena el calentamiento debido al incrementodel efecto invernadero. Por todos estos elementos, adicionales al efecto in-vernadero, que afectan al clima, los registros histricos (no mostrados) de

Fuente: Petit, J.R. et al.2001, Vostok Ice Core Data for 420,000 Years, IGBP PAGES/WorldData Center for Paleoclimatology Data Contribution Series #2001-076. NOAA/NGDC

Paleoclimatology Program, Boulder CO, USA.

Figura 3.


31/33


CO2(aumentado antropgenamente) y de la temperatura a partir de me-

diados del siglo XIXno van paralelos, aunque s hay un incremento claro desta, como de 0.6C (IPCC2000, Toharia 1984 y Voituriez 1994).

Los fenmenos antropgenos detectados a escala planetaria se intensifi-can localmente en las ciudades, por la aglomeracin de gente, industria, etc.En las urbes se acumulan gases efecto invernadero y aerosoles (polvo, ho-lln, etc.) antropgenos, con efectos trmicos contrapuestos; pero dominanlos primeros, dando por resultado la llamada isla de calor:la mayor tempe-ratura de la ciudad respecto a su entorno rural o respecto al mismo lugarantes de la urbanizacin (ver el captulo La variabilidad climtica en los re-gistros instrumentales de Mxico de E. Juregui, en la seccin III). Por su-puesto que muchos otros elementos artificiales contribuyen al clima urba-

no: el cambio de albedo asociado al uso del suelo, la resequedad debida a ladeforestacin, la ventilacin natural bloqueada por los edificios, el caloremitido por mquinas, vehculos, etc. (Eden y Twist 1997 y Garduo 1998).

El ozono (O3) es gas efecto invernadero y est presente en dos mbitos

atmosfricos distintos. Por un lado, forma la capa estratosfrica planetaria,que en las ltimas dcadas se ha reducido notablemente, sobre todo en laAntrtida, situacin llamada comnmente hoyo de O

3. Por otro lado, el O

3

es un contaminante en las ciudades (de hecho es ahora el principal en la Cd.

de Mxico); est concentrado en los niveles bajos de la atmsfera y por esose llama O

3troposfrico. La disminucin del O

3estratosfrico (debida a los

CFCs, que tambin son gases efecto invernadero) y el aumento del O3

troposfrico son fenmenos antropgenos y ambos perjudican la salud,porque el O

3estratosfrico bloquea la radiacin solar ultravioleta y el O

3

troposfrico irrita las mucosas y la piel. Sin embargo, los efectos trmicos deambas alteraciones del O

3atmosfrico son pequeos y contrarios entre s;

por un lado, al haber menos O3en la estratosfera, ms radiacin terrestre se

fuga del planeta y eso enfra el clima; por otro lado, al haber ms O 3 en latroposfera, ms radiacin terrestre se atrapa en la atmsfera y eso calienta elclima. De modo que el hoyo de O

3se contrapone al efecto invernadero y la

contaminacin urbana por O3refuerza el EI(Eden y Twist 1997, IPCC2001,

Tank 1971 y Voituriez 1994).A escala global no se aprecia una alteracin del vapor de agua atmosfri-

co como consecuencia directa de la accin humana, pero s la hay comoconsecuencia indirecta. Cuando el clima se calienta, por cualquier causa en

general y por el aumento del CO2y de GTen particular, la atmsfera tiende


32/33

38 RENGARDUO

a conservar su humedad relativa; por lo tanto, el agua superficial (principal-mente del ocano) se evapora en mayor cantidad y el contenido de vapor enla troposfera aumenta, incrementando as el efecto invernadero y reforzan-do el calentamiento original (ver el captulo El cambio climtico global: com-prender el problemade V. Magaa, en esta seccin). Resulta entonces que elvapor de agua no es un gas efecto invernadero estrictamente antropgeno,pero s es un retroalimentador positivodel efecto climtico inducido por elaumento antropgeno de los otros gases efecto invernadero, ya que ampli-fica el calentamiento debido a ellos (Garduo 1998 e IPCC2001).

El cambio climtico global antropgeno actual continuar seguramen-te, dado que seguirn creciendo el CO

2 y los GT, pues sus emisiones son

consustanciales al estilo de vida de nuestra civilizacin, misma que ha co-

menzado a interesarse y preocuparse del problema y sus repercusiones enlos sistemas naturales y artificiales (IPCC2001).

AGRADECIMIENTOS

A Oscar Snchez y Rodolfo Meza por las figuras, y a Elvira Morales por lacaptura del texto.

BIBLIOGRAFA

Cosgrove, B. 1994. La atmsfera y el tiempo. Mxico: Biblioteca Visual Altea.

Eden, P. y C. Twist. 1997. Tiempo y clima. Mxico: Publicaciones Citem-CNCA.

Garduo, R. 1998. El veleidoso clima. Mxico: La Ciencia para Todos, #127. FCE-SEP-

CONACYT.

Hardy, R., P. Wright, J. Gribbin y J. Kington. 1986. El libro del clima, Vol. III. Barcelo-

na: Ediciones Orbis, S.A.

IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change). 2001. Climate Change 2001:The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report

of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Technical Summary.

Cambridge: WMO-UNEP. Cambridge University Press.

Rivera, M. A. 1999. El cambio climtico. Mxico: Coleccin Tercer Milenio, CNCA.

Steffen, W. 2000. An integrated approach to understanding Earths metabolism.

IGBPNewsletter41: 9-16.

Suplee, C. 1998. Desentraando el enigma del clima.National Geographic 2(5): 38-70.

Tanck, H. J. 1971. Meteorologa. Madrid: Alianza Editorial.


33/33


Toharia, M. 1984. Tiempo y clima. Coleccin Temas Clave, Madrid: Salvat Editores.

Voituriez, B. 1994. La atmsfera y el clima. Barcelona: Coleccin Conocer la Ciencia.

RBA Editores.

Notas

* Centro de Ciencias de la Atmsfera, UNAM.

Cambio climático una visión desde México (DCN_M4_A3_C1)

Documents

Transcript of Cambio climático una visión desde México (DCN_M4_A3_C1)