Cambio climático

El cambio climático, se define como todo cambio significativo en el sistema climático del planeta y que permanece por periodos prolongados de tiempo (décadas o millones de años). La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) lo define como “Un 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 observadas durante períodos de tiempo comparables”.

Cambio climático

Puede presentarse por causas naturales (la órbita de la Tierra, la tectónica de placas, radiación solar, erupciones) o también, como resultado de las actividades humanas (antropogénicas), por ejemplo el transporte, los cambios del uso del suelo, la agricultura, la industrialización, etc. El Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de la ONU (IPCC), llegó a la conclusión de que “el cambio climático es real y las actividades humanas son sus principales causas”.

A partir del proceso de industrialización, se incrementó la producción y concentración en la atmósfera de Gases de Efecto Invernadero (GEI), formados principalmente por dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), ozono (O3), clorofluorocarbonos (CFC), hexafluoruros de azufre (SF6) y vapor de agua, los mismos que han ido aumentando su producción vertiginosamente en los últimos años, como puede observarse en la tabla de cambios en gases de efecto invernadero.

Cambios en gases de efecto invernadero seleccionados, desde la época preindustrial hasta el presente
Gas Concentración preindustrial estimada Concentración anual
Bióxido de carbono 288 ppm* 384 ppm
Metano 848 ppmm 1851 ppmm
Óxido nítrico 285 ppmm 321 ppmm
Ozono troposférico 25 ppmm 34 ppmm
CFC-12 0 ppb 541 ppb
CFC-11 0 ppb 247 ppb

Nota: el valor preindustrial es para los siglos XVII y XVIII

Fuente: Carbon Dioxide Information Analysis Center, Enviromental Sciences Division, Oak Ridge National Laboratory.

*ppm = partes por millón

*ppmm = partes por miles de millones

*ppb> = partes por mil millones

Estos gases se originan por diversas actividades que realiza el hombre como la quema de combustibles fósiles (petróleo, gas natural, carbón y gasolinas) y la deforestación de bosques (la FAO en 2010 calculó que se pierden 13 millones de ha de bosques en el mundo y otro tanto son degradadas), para transformarlos en tierras de cultivo y pastoreo; según la FAO la agricultura animal es responsable del 18% de los gases invernadero, más que las del transporte mundial. La industria y ciertos métodos de cultivo que se realizan en el planeta emiten grandes cantidades de dióxido de carbono, metano y óxidos nitrosos, entre otros, a la atmósfera y han causado el aumento de la temperatura promedio de ésta y de los océanos, por lo que “el cambio climático nos afecta a todos”.

La deforestación es una de las causas del cambio climático.
La deforestación es una de las causas del cambio climático.

Este aumento en la temperatura es causado por el incremento del efecto invernadero, que consiste en que la radiación del sol llega a la Tierra y calienta la superficie terrestre, una porción de la energía es enviada de nuevo a la atmósfera, que está formada por una capa de gases GEI, que retienen parte de esta energía (aproximadamente el 62,5 %) que no puede escapar al espacio exterior, y es reflejada nuevamente a la superficie terrestre, elevando la temperatura. Si la concentración de gases de efecto invernadero aumenta, la cantidad de calor retenido y reflejado a la superficie terrestre también será mayor, aumentando de esta manera la temperatura y produciendo el cambio climático.

De acuerdo al IPCC, ya en el siglo XX se iba manifestando el cambio climático (aumentó 15 cm el nivel del mar), aumentando la fuerza de los huracanes, la temperatura, etc. Observándose que el promedio mundial de la temperatura ha aumentado 0.8 ⁰C y aumentará en promedio 0.2 ⁰C cada diez años, si aumenta de 3 a 4 ⁰C causaría el desplazamiento de alrededor de 330 millones de personas por inundaciones y bien podría llegar en el año 2100 hasta 7.8 ⁰C (aumentando el nivel del mar por lo menos 59 cm), si no se hacen verdaderos esfuerzos adicionales por mitigar las emisiones de los gases de efecto invernadero, particularmente del CO2.

Gas de Efecto Invernadero Fuente Actividad
Dióxido de Carbono (CO2)
  • Quema de combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural)
  • Deforestación
  • Cambio de uso del suelo
  • Quema de bosques
  • Transporte y generación térmica
  • Forestal
  • Agricultura
  • Incendios Forestales
  • Transporte y generación térmica
  • Forestal
  • Agricultura
  • Incendios Forestales
Metano (CH4)
  • Botaderos de basura
  • Excrementos de animales
  • Gas natural
  • Descomposición de desechos orgánicos
  • Ganadera
  • Petrolera
  • Descomposición de desechos orgánicos
  • Ganadera
  • Petrolera
Óxido Nitroso (N2O)
  • Combustión de automóviles
  • Fertilizantes
  • Alimento de ganado
  • Fertilización nitrogenada
  • Estiércol
  • Desechos sólidos
  • Transporte
  • Agricultura
  • Industrias
  • Quema de desechos sólidos
Carburos Hidrofluorados (HFC) y Carbonos Perfluorados (PFC)
  • Sistemas de refrigeración
  • Industria frigorífica
  • Industria frigorífica
Clorofluorocarbonos (CFC)
  • Sistemas de refrigeración
  • Plástica
  • Aerosoles
  • Electrónica
  • Sector Industrial
  • Sector Industrial
Hexafluor de azufre (F6)
  • Aislante eléctrico y estabilizante
  • Interruptores eléctricos (breakers)
  • Transformadores
  • Sistema interconectado de redes eléctricas
  • Extintores de incendios
  • Sistema interconectado de redes eléctricas
  • Extintores de incendios

Un elemento importante en el cambio climático es la combustión de la biomasa vegetal, que produce CO2, N2O y partículas microscópicas de humo (que calientan la atmósfera) principalmente, siendo provocados por la deforestación (al haber menos árboles se captura menos CO2), incendios de bosques y selvas, así como la quema de residuos de vegetales, calculándose que el 90% de todos ellos, son producidos por el hombre, ya sea para favorecer el crecimiento de nuevos brotes vegetales, destruir insectos dañinos o para el cambio de uso de suelo y destinarlos al pastoreo o producción de forrajes para ganado, según SOFA (Estado de la Agricultura y la Alimentación) el 26 % de la superficie terrestre que no está cubierta por hielo, está destinada al pastoreo y el 33 % de las tierras de cultivo agrícolas para la producción de forrajes para el ganado.

Otra fuente importante de producción de CO2 es el uso de los combustible fósiles para la producción de energía en el transporte (por cada litro de combustible quemado por un auto, se emite a la atmósfera aproximadamente entre 2.3 y 2.5 Kg de CO2), en la industria (por cada kilovatio, se producen 178 gramos de CO2, 0.387 gramos de dióxido de azufre y 0.271 gramos de óxido de nitrógeno) y se considera que el CO2 contribuye con el 70% de lo que será el calentamiento que sufrirá el planeta en los siguientes años aún si se detuviera su emisión hoy, los gases acumulados en la atmósfera disminuirían muy lentamente, ya que permanecen por largo tiempo (puede ser desde algunos años hasta miles), por lo tanto el cambio climático actual es producto de las emisiones acumuladas de CO2 que se hicieron en el pasado, por esto se le considera como el agente responsable del aumento de temperatura a largo plazo.

Otro gas de efecto invernadero importante es el metano (CH4), que tiene la particularidad de retener el calor (86 veces más que el CO2) en la atmósfera, por lo que al aumentar su concentración se incrementará la temperatura. La producción de metano proviene de fuentes, como la minería, el estiércol, la quema de combustibles fósiles y principalmente por la ganadería, ya que cada res libera a la atmósfera al día alrededor 300 litros de metano (flatulencias y gases), del total de emisión de GEI por la ganadería el 44 % corresponde al metano producido durante la digestión, el 10 % en metano y óxido nitroso por descomposición del estiércol, el 41 % en la producción de los alimentos y el 5 % en el consumo de energía durante la cadena de producción. Uno de los sectores que más rápido crece dentro de la economía agrícola, a nivel mundial la ganadería es el 40% del valor total de la producción agropecuaria, FAO, eso explica porque el 18% de las emisiones totales provienen de los rumiantes (reses, cabras y ovejas), por lo que se considera que “El ganado es uno de los principales responsables de los graves problemas medioambientales de hoy en día. Se requiere una acción urgente para hacer frente a esta situación”, asegura Steinfeld, H. FAO (2013).

Por el impacto que tiene el cambio climático en la economía mundial, se ha analizado la distribución mundial de las emisiones de gases de efecto invernadero por sectores, obteniéndose en el año 2010 los siguientes resultados: el 35% correspondió al sector energético, el 24% a la agricultura, ganadería, forestación y otros usos del suelo (AFOLU), el 21% a la industria, el 14% al transporte, el 6% a la edificación y el 3% a los residuos. Si las emisiones derivadas de la producción de electricidad y calor se asignan al sector que finalmente consume estas formas de energía, la contribución de los sectores industrial y edificación se incrementa hasta el 31% y el 19% respectivamente.

Emisión de gases de efecto invernadero por sector
Emisión de gases de efecto invernadero por sector

De acuerdo con la Cumbre Mundial sobre el Cambio Climático de 2016 realizada en Marrakech, se revisaron las proyecciones sobre la contaminación para el año 2030 y los resultados son muy preocupantes, porque las emisiones de gases de efecto invernadero pasarán de 12,000 a 14,000 toneladas, y se concluyó que los países con mayor producción de CO2 y principales causantes del cambio climático son: China, Estados Unidos, Unión Europea, India, Rusia y Japón, si se observa que los 10 países que producen mayores cantidades de CO2, generan alrededor del 72 % de las emisiones, mientras los 100 países que menos emisiones emiten, sólo producen el 3 %. Si se revisan los niveles de contaminación por continente, Sudamérica (América Latina), África y Oceanía son las regiones que menos contaminan, aunque Europa ha disminuido sus emisiones, Asia (China y la India) las está aumentando y entre más se retrasen las reducciones de las emisiones, menos eficaces serán las medidas para estabilizar al CO2 en la atmósfera.

Emisiones de CO2 en millones/tons (2019)
  1. China, con más de 10.065 millones de toneladas de CO2 emitido
  2. Estados Unidos, con 5.416 millones de toneladas de CO2
  3. India, con 2.654 millones de toneladas de CO2
  4. Rusia, con 1.711 millones de toneladas de CO2
  5. Japón, 1.162 millones de toneladas de CO2
  6. Alemania, 759 millones de toneladas de CO2
  7. Irán, 720 millones de toneladas de CO2
  8. Corea del Sur, 659 millones de toneladas de CO2
  9. Arabia Saudita, 621 millones de toneladas de CO2
  10. Indonesia, 615 millones de toneladas de CO2
Emisiones de CO2 por Continente
Emisiones de CO2 por Continente Fuente: Global Carbon Project 2020

En 2022 el IPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático) perteneciente a la ONU, que consta de tres Grupos de trabajo y un Equipo especial que son:

  • El Grupo de trabajo evalúa los aspectos científicos del sistema climático y el cambio climático.
  • El Grupo de trabajo II evalúa la vulnerabilidad de los sistemas socioeconómicos y naturales al cambio climático, las consecuencias negativas y positivas de dicho cambio y las posibilidades de adaptación al mismo.
  • El Grupo de trabajo III evalúa las posibilidades de limitar las emisiones de gases de efecto invernadero y de atenuar los efectos del cambio climático.
  • El Equipo especial sobre los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero se encarga del Programa del IPCC sobre inventarios nacionales de gases de efecto invernadero.

Presentó su Sexto Informe de Evaluación sobre el cambio climático, concluyendo:

El informe afirma que ahora es inequívoco que "el cambio climático es una amenaza para el bienestar humano y la salud del planeta" y que "cualquier retraso adicional en la acción mundial concertada y anticipada sobre la adaptación y la mitigación perderá una breve y rápida ventana de oportunidad para asegurar un futuro habitable y sostenible para todos".

El informe del Grupo II del IPCC subraya que "las acciones a corto plazo que limitan el calentamiento global a cerca de +1,5°C reducirían sustancialmente las pérdidas y los daños previstos relacionados con el cambio climático en los sistemas humanos y los ecosistemas, en comparación con niveles de calentamiento más altos, pero no pueden eliminarlos todos". Las políticas y los compromisos actuales en materia de emisiones hacen que el mundo se encamine hacia un calentamiento de entre +2,3 y +2,7 °C, cuando el objetivo es no superar ese +1,5°C, umbral a partir del cual las consecuencias del cambio climático son imprevisibles.

Habrá que limitar el calentamiento a +1,5 ºC, el uso de carbón debe reducirse en un 95% en todo el mundo, mientras que el consumo de petróleo y gas tiene que reducirse en un 60% y un 45%, respectivamente, para 2050. Afortunadamente, para muchas personas en muchos lugares, la instalación de nuevas energías limpias es más barata que la explotación de las energías fósiles existentes, y a menudo más barata que la instalación de nuevas infraestructuras de combustibles fósiles.

Desde 2010 hasta 2019, el coste tanto de la energía solar como de las baterías de iones de litio ha disminuido una media del 85%, mientras que el de la energía eólica lo ha hecho en un 55%. Estos descensos han permitido un despliegue mucho más amplio de estas tecnologías. Por ejemplo, el uso de vehículos eléctricos se multiplicó por 100 en la misma década, y la energía solar es ahora 10 veces más frecuente en todo el mundo, aunque estas cifras varían mucho de un país a otro y de una región a otra.

El cambio climático, causado por las emisiones humanas de gases de efecto invernadero, ya está perjudicando y matando a personas en todo el mundo, dañando la producción de alimentos, destruyendo la naturaleza y reduciendo el crecimiento económico.

La adaptación al cambio climático puede mejorar el bienestar de las personas, además de reducir los riesgos derivados del cambio climático, pero carece de fondos suficientes, según el informe. La adaptación tampoco es una alternativa a la reducción de emisiones: si el calentamiento continúa, el mundo se enfrentará cada vez más a cambios a los que no podrá adaptarse.

Hay que considerar que el cambio climático afecta a todos en el planeta, alterando todos los aspectos de la actividad humana y a todas las formas de vida que lo habitan, por lo que es un reto, tanto en lo económico como en lo social, y algunas de las consecuencias son:

Al aumentar la temperatura de los océanos se derretirá el hielo de los casquetes polares, lo que causará el aumento del nivel del mar, el cambio en los patrones de circulación de las aguas oceánicas y por lo tanto, la sobrevivencia de la flora y fauna de estos ecosistemas que están en riesgo también se presentarán inundaciones y erosión en las zonas costeras de baja altitud. De igual manera, se verá afectada la disponibilidad de agua tanto para el riego como para uso humano. Los hielos del mar Ártico se están derritiendo y el grosor del hielo marino de verano es aproximadamente de la mitad del que tenía en 1950, y este derretimiento podría causar el cambio en la circulación de los océanos. Se presentará la desaparición de los glaciares de muchas regiones de Sudamérica.

El glaciar de Boulder (USA) ha retrocedido 450 m desde 1987 hasta el 2005
El glaciar de Boulder (USA) ha retrocedido 450 m desde 1987 hasta el 2005
Glaciar Perito Moreno Patagonia Argentina
Glaciar Perito Moreno Patagonia Argentina
Deshielo del glaciar Perito Moreno
Deshielo del glaciar Perito Moreno

Debido a las temperaturas más elevadas, los patrones de precipitación se verán alterados, provocando en algunos sitios lluvias menos frecuentes, pero más intensas y viceversa; lo que causará grandes inundaciones, así como, la disminución de las lluvias, provocando sequías, deforestación y más tarde la desertificación de los suelos. También se verán afectados los ríos y lagos (el lago Victoria ha perdido el 30 % de su nivel), ya que como consecuencia de la frecuencia de las precipitaciones podrán secarse o bien aumentar sus dimensiones y provocar inundaciones. Otra consecuencia sería que al aumentar la temperatura de los cuerpos de agua se favorecería el crecimiento de algas y de especies invasoras.

Inundación en Veracruz, México
Inundación en Veracruz, México
Nueva Orleans, Luisiana, efectos del huracán Katrina
Nueva Orleans, Luisiana, efectos del huracán Katrina

Las temperaturas más altas y la escasez de lluvias, causarán un índice de evaporación mayor, provocando sequías más frecuentes, duraderas y severas poniendo en riesgo la pérdida de los cultivos, y como consecuencia, el aumento de los precios y la disminución en la producción de alimentos principalmente de trigo, maíz (hasta un 40 % de ambos, en latitudes bajas), arroz y soya (disminución en todas las zonas de cultivo), lo que agrandará la brecha entre los países desarrollados y los que están en vías de desarrollo, o bien aumentará el riesgo de hambruna que afectaría a millones de personas, principalmente en el África subsahariana, algunas regiones de Asia meridional, Centroamérica y la región del Mediterráneo. Se verá afectada la disponibilidad del agua para la agricultura, el consumo o uso general, ya que estaría limitado por las condiciones atmosféricas. Si la temperatura media aumenta 4⁰C, el caudal de los ríos y la cantidad del agua se vería fuertemente afectada, ya que los recursos hídricos disminuirían hasta un 70 % en el agua de escorrentía en grandes áreas de Sudamérica, el Mediterráneo y África meridional.

Suelo que muestra sequía extrema
Suelo que muestra sequía extrema
Intensa sequía en Nicaragua.
Intensa sequía en Nicaragua.
Rendimiento de los cultivos debido al cambio climático en el siglo XXI. Se presentan proyecciones y con un aumento en la temperatura de 4 C. para diferentes escenarios
Rendimiento de los cultivos debido al cambio climático en el siglo XXI. Se presentan proyecciones y con un aumento en la temperatura de 4 C. para diferentes escenarios.

Puede favorecerse la aparición de enfermedades en sitios donde no existían, debido a que los animales transmisores como los mosquitos, pueden ampliar su distribución, por ejemplo, a zonas templadas y causar el mal de Chagas, fiebre amarilla, encefalitis viral, malaria, dengue, paludismo (actualmente un millón de personas lo padecen, pero podría aumentar a más 200 millones), entre otras. Se presentarían con mayor frecuencia olas de calor, causando la muerte entre personas mayores o vulnerables, (en 2003 la ola de calor en Europa causó la muerte a 35.000 personas). Las enfermedades gastrointestinales se presentarían con mucha frecuencia, como consecuencia de la calidad del agua.

Aedes aegypti, es el mosquito transmisor del dengue, la fiebre amarilla, chikunguña y el Zika.
Aedes aegypti, es el mosquito transmisor del dengue, la fiebre amarilla, chikunguña y el Zika.
Cambios proyectados en la media anual térmica del aire superficial, desde finales del siglo XX hasta mediados del siglo XXI.
Cambios proyectados en la media anual térmica del aire superficial, desde finales del siglo XX hasta mediados del siglo XXI.

Con el aumento de las temperaturas comienza la crítica extinción de muchas especies animales y vegetales, que se verán más afectadas por no tener la capacidad de migrar tan rápidamente; se calcula que entre un 20 y 30 % de las especies desaparecerán, ya que no podrán adaptarse a las nuevas condiciones climáticas y se presentará la redistribución de los ecosistemas. Las concentraciones cada vez más altas de CO2 disueltas en los océanos, los acidificarán poniendo en riesgo a un gran número de especies de corales y otros organismos marinos, que probablemente desaparecerán. Actualmente la mitad de los sistemas arrecifales del mundo sufren el blanqueamiento (por la muerte de las algas que viven en ellos), como consecuencia del calentamiento de los mares. Muchas especies terrestres, dulceacuícolas y marinas, han modificado sus áreas de distribución geográfica, actividades estacionales y pautas migratorias, como una solución a las alteraciones en sus hábitats originales.

Especie en peligro de extinción a causa del calentamiento global
Especie en peligro de extinción a causa del calentamiento global.
Colonias de corales, parcialmente afectadas por el blanqueo. Samoa Americana
Colonias de corales, parcialmente afectadas por el blanqueo. Samoa Americana.

Al incrementarse la temperatura de los océanos, habrá mayor cantidad de humedad en la atmósfera, lo que provocará un aumento en la intensidad y frecuencia de los huracanes, causando pérdidas en los cultivos, inundaciones y destrucción en las ciudades, actualmente el 50% de la población mundial vive en ciudades y para el año 2050 será el 80%, por lo que habrá grandes concentraciones demográficas y los daños serán terribles. Se tienen evidencias que en las últimas décadas el número, la intensidad y los daños que causan los huracanes es mayor, como señala Rachel Kyte, vicepresidente para el Desarrollo Sostenible del Banco Mundial, en el 2013 el costo económico por los desastres naturales aumentó cuatro veces desde 1980. En Europa, entre 1980 y 2011 las inundaciones afectaron a más de 5,5 millones de personas y causaron pérdidas económicas directas por más de 90.000 millones de euros.

Huracán Patricia
Huracán Patricia, uno de los huracanes más poderosos registrados en toda la historia del mundo, visto desde la Estación Espacial Internacional el 22 de octubre de 2015. El ciclón desarrolló ráfagas de 400 km/h, azotando las costas mexicanas (Jalisco, Colima, Nayarit).
Huracán Katrina. Daños en Long Beach (California).
Huracán Katrina. Daños en Long Beach (California).