DIPLOMADO DE FORMACIÓN CAMBIO CLIMÁTICO Y MEDIOS DE VIDA SUSTENTABLES

Causas del cambio climático

Presentado por: Francisco Soto

francisco.soto.monterrosa@gmail.com

Fecha: 18 de noviembre de 2011

Causas del cambio climático

Científicamente,

El Cambio Climático se atribuye a

un aumento en las emisiones de

Gases de Efecto Invernadero (GEI)

de origen antropogénico

Tropósfera 11 Km

Estratósfera 50 Km

GEI

78% N2, 21%O2

1% Ar

0.035% CO2 = 275 ppm

Metano

Dióxido de Carbono

Óxido Nitroso

Ozono

Gases Fluorinados

Principales Gases de Efecto Invernadero (GEI)

HFC, PFC, SF6

Gas de Efecto Invernadero (GEI):

Componente gaseoso de la atmósfera, natural o antropogénico, que absorbe la radiación infrarroja térmica emitida por la superficie de La Tierra y emite radiación en determinadas longitudes de onda

Efecto Invernadero:

Es la emisión de radiación atmosférica en todas

direcciones, incluyendo hacia la superficie de La Tierra,

debido a la radiación infrarroja térmica atrapada por los

GEI en el sistema superficie-tropósfera

Parte de la radiación solar

se refleja al espacio

(albedo)

Parte de la radiación terrestre sale

al espacio, parte es absorbida

y re-emitida en todas direcciones

por las moléculas de los gases de

efecto invernadero. Esto resulta en

un calentamiento de la superficie y

la atmósfera baja

ATMOSFERA

TIERRA

Radiación infraroja es

emitida por la superficie

de la tierra La mayor parte de la

radiación solar es absorbida

por la superficie de la tierra,

que se calienta

La mayor parte

de la radiación

solar pasa por la

atmósfera

¿Qué es el Efecto Invernadero?

1

5

4

3

2

Hace que el planeta no sea una

bola de nieve, sino un lugar con

temperatura promedio 15°C

El efecto invernadero

Entonces ¿cuál es el problema?

El incremento de las concentraciones de los principales GEI son una

consecuencia directa de las actividades humanas. La acumulación de

GEI en la atmósfera, a partir de la era industrial (1750), está causando

un calentamiento que refuerza el Efecto de Invernadero natural

50 Km

11 Km

80 Km

120 Km

-80 -60 -40 -20 0 20°C

La cantidad de radiación ultravioleta y visible, proveniente del sol, absorbida por La

Tierra y la atmósfera; se equilibra cuando La Tierra y la atmósfera emiten la misma

cantidad de radiación infrarroja en forma de calor

Balance energético: 168 – 24 – 78 – 390 + 324 + excedente = excedente

Radiación solar reflejada

Reflejada por

las nubes

aerosoles y

gases de la

atmósfera

Reflejada por

la superficie

Radiación solar

incidente

Absorbida por la

atmósfera = 155

Emitida por la

atmósfera

Emitida por las nubes

Radiación emitida de onda larga

Ventana

atmosférica

Gases de

Efecto

Invernadero

Absorbido por

la superficie

Evapo-

transpiración Termales

Radiación de

la superficie

Absorbido por la superficie

Radiación

retrodispersada

Calor

latente

Dió

xid

o d

e C

arb

on

o (

pp

m)

Óxid

o N

itro

so

(p

pb

) M

eta

no

(p

pb

)

Tiempo (años antes de 2005)

CO2

N2O

CH4

280 ppm

379 ppm

580-730 ppb

1774 ppb

250-275 ppb

319 ppb

• La concentración de CO2 alcanzó 385 ppm en 2008

• Esta concentración es mayor que en cualquier otro tiempo

en los últimos 800,000 años, y potencialmente en los

últimos 3 a 20 millones de años

• La tasa de incremento ha pasado de 1.1 ppm/año (90´s) a

1.9 ppm/año (2000-2008)

• De 1990 y 2005 la tasa de cambio del CH4 fue casi nula

•La concentración de CH4 aumentó hasta 1800 ppb desde

2007.

•Esta concentración representa más del doble de su valor

preindustrial (580-730 ppb), representando el cambio más

rápido de este gas durante al menos 80,000 años

• La concentración en 2005 fue 18% más alto que el valor

preindustrial

• El N2O aumentó linealmente a 0.8 ppb/año

• La concentración atmosférica de N2O varío menos de

aproximadamente 10 ppb en los 11,500 años antes del

comienzo del período industrial

GEI de

larga vida

Ozono

Vapor de Agua

Estratosférico del

metano

Albedo de la

superficie

Efecto

Directo

Efecto

de Nube

Estelas

lineales

Irradiación

Solar

Total

Antropógeno

Neto

Forzamiento Radiativo

Atribución del Cambio Climático

radiación solar entrante - radiación infrarroja saliente

FR (+) : contribuye a aumentar la temperatura

FR (–) : contribuye a disminuir la temperatura

Atribución del Cambio Climático

Temperatura

CO2

CO

2 (

pp

m)

Tem

pera

tura

(°F)

Años antes del presente

Variaciones a largo plazo de la

Temperatura Global y el

Dióxido de Carbono

atmosférico

Atribución del Cambio Climático

Año

Ca

mb

io e

n la T

em

pe

ratu

ra (°C

) Observada

Natural

Antropogénico + Natural

Comparación del cambio de temperatura debido a

forzamientos radiativos naturales y antropogénicos

Sectores y actividades antropogénicas que producen GEI

Agricultura

Uso de la Tierra,

Cambio de Uso

de la Tierra y

Silvicultura

Energía

Desechos

Procesos

Industriales

HFC, PFC, SF6

Procesos Industriales, deforestación/quemas de sabanas, aguas residuales e incineración de desechos (leña)

Agricultura: suelos agrícolas, manejo del estiércol, quema de residuos agrícolas

Deforestación (desbroce, tala y quemas, uso de la leña proveniente de la conversión de los bosques)

Descomposición de la biomasa encima del suelo después de la explotación forestal y deforestación

Uso de Combustibles Fósilces: Industria energética, Industrias manufactureras y construcción, transporte, y otros

sectores (comercial, institucional, residencial, agrícola, silvicultura y pesca)

Producción de cemento

Agricultura: fermentación entérica del ganado, manejo del estiércol, cultivo de arroz, quema de sabanas y residuos

Emisiones de la producción y el uso de leña y otros materiales bioenergéticos

Desechos sólidos

Procesos Industriales, deforestación/quemas de sabanas, incineración de desechos (leña)

Refrigerantes en sustitución de las sustancias que reducen la capa de ozono o CFC

Emisiones de cada GEI de 1970 a 2000, y los sectores que los producen

21 x CO2

140 – 23,900 x CO2

310 x CO2

1 x CO2

1 x CO2

Suministro

de Energía Transporte Comercial y

Residencial Industria Deforestación

y Degradación Agricultura Desechos y

Aguas residuales

Emisiones provenientes de sectores en 1990 y 2004, y los GEIs que producen

Desechos y aguas servidas

2.8%

Suministro de Energía

25.9%

Transporte

13.1%

Combustibles de uso

comercial y residencial

7.9%

Industria

19.4%

Agricultura

13.5%

Silvicultura

17.4%

Emisiones por sector (2004)

CO2

Uso de

Combustibles

fósiles

56.6%

CO2 (otros)

2.8%

CO2

Deforestación y

desintegración

de la biomasa

17.3%

Emisiones de GEI (2004)

CO2

Uso de

Combustibles

fósiles

56.6%

CO2 (otros)

2.8%

CO2

Deforestación y

desintegración

de la biomasa

17.3%

Emisiones de GEI (2004)

Emisiones por gas

Gt CO2 Eq por año (1970-2004)

Deforestación y desintegración de la biomasa

Uso de combustibles fósiles

Desechos sólidos, rumiantes, arroz y uso de leña

Agricultura y uso de leña

Refrigerantes

Emisiones por gas

Gt CO2 Eq por año (1970-2004)

Deforestación y desintegración de la biomasa

Uso de combustibles fósiles

Desechos sólidos, rumiantes, arroz y uso de leña

Agricultura y uso de leña

Refrigerantes

Emisiones totales de GEI de 1970 a 2004

Gt A

ceite E

q

Suplementos de Energía Primaria en el mundo

Gt CO2 Eq por año (1970-2004)

Sectores y GEI más importantes

(Resumen de los gráficos anteriores)

• El CO2 es el gas más importante en abundancia en la concentración global de GEI, y el que se ha crecido con mayor rapidez en cuanto a sus emisiones

• La mayor parte del crecimiento de las emisiones de CO2 provienen de la quema de combustibles fósiles en el sector energético: Generación de energía, Transporte, Industria manufacturera y construcción, Sectores comercial, institucional, domiciliar y agro-productivo

Estamos extrayendo depósitos muy antiguos

de carbón, petróleo y gas,

y quemándolos

C + O2 CO2

Atmósfera

750 Gt C

Océano

Tierra

Humanos

~ 90 Gt C /año ~ 120 Gt C /año

~ 6.3 Gt C /año ~ 1.7 Gt C /año

¡ El Ciclo del Carbono se ha modificado !

¡ Todo tiene que ver con la energía que es necesaria para

mantener estilos de vida insostenibles !

País Ingresos anuales

US$ /persona

Emisiones C

ton /persona

EEUU 41,890 20.6

Irlanda 38,505 10.5

UK 33,328 9.8

Honduras 3,430 1.1

Senegal 1,792 0.4

Bangladesh 2,053 0.3

Distribución de las emisiones regionales de GEI por las poblaciones

de diferentes grupos de países en 2004

Población acumulada (millones)

Países desarrollados

Población 19.7%

Países en desarrollo

Población 80.3%

Promedio Países desarrollados

16.1 t CO2eq/cap

Promedio Países en desarrollo

4.2 t CO2eq/cap

Los 10 países más emisores en 2006

0 1 2 3 4 5 6

Estados Unidos

China

Rusia

India

Japón

Alemania

Canadá

Reino Unido

Korea

Italia

Gt CO2

Emisiones per cápita en los 10 países más emisores en 2006

0 5 10 15 20

Estados Unidos

China

Rusia

India

Japón

Alemania

Canadá

Reino Unido

Korea

Italia

t CO2 / cap

Emisiones de los países centroamericanos en 2006

0.0059

0.0058

0.0111

0.0071

0.004

0.006

0.0186

0.0017

0 0.025 0.05 0.075 0.1

Costa Rica

El Salvador

Guatemala

Honduras

Nicaragua

Panamá

República Dominicana

Haití

Gt CO2

Emisiones per cápita de los paises centroamericanos en

2006

0 5 10 15 20

Costa Rica

El Salvador

Guatemala

Honduras

Nicaragua

Panamá

República Dominicana

Haití

t CO2 / cap

Energia 82%

Desechos 3%

Agricultura 8%

Procesos

Industriales 7%

CO2 94%

CH4 5%

N2O 1%

• El Sector Energético es responsable de más del 80% de los GEI

antropogénicos en los países desarrollados, con emisiones resultantes

de la producción, transformación, uso y consumo de energía

• El Sector Energético es dominado por la oxidación de combustibles

fósiles, el cual es un proceso que lleva a grandes emisiones de CO2

• Pequeñas cantidades de CH4 Y N2O corresponden a los otros sectores

Distribución de GEIs por sector y por gas en los países desarrollados

28 Gt CO2 en 2006

Países en desarrollo

Países desarrollados

Emisiones globales de CO2, 1950-1997 (Gt de Carbono)

29.3 Gt CO2 en 2008

30.6 Gt CO2 en 2010

Máximo

32Gt CO2

Año

2020

Incremento de T

2°C

Emisiones globales de CO2 provenientes de

la quema de combustibles fósiles

• Las emisiones han

aumentado 80% en 2008,

respecto a 1990

• Se han incrementado de

1% en los 90´s a 3.4% en

los 2000

• Han superado las

proyecciones más drásticas

de emisiones realizadas por

la ciencia

• Podrían pasar de 28 Gt

CO2 en 2006 a 32 Gt CO2

en 2011, superando el límite

máximo de 2°C

Em

isio

ne

s d

e C

O2 d

e c

om

bu

sti

ble

s f

ós

ile

s (

Gt

C /

añ

o)

Concentración

de CO2

(ppm)

Concentración

de CO2 Eq

(ppm)

Aumento de la temperatura media

mundial por encima de los

valores preinidustriales en

equilibrio, usando las mejores

estimaciones de sensibilidad

climática (°C)

Año pico de

emisiones de

CO2

Cambio en las

emisiones mundiales

de CO2 en 2050

(% de las emisiones de

2000)

Escenarios de estabilización de GEI

En los últimos 800,000 años, factores naturales han causado que la concentración atmosférica de

CO2 varíe entre 170 y 300 ppm. La concentración de CO2 se ha incrementado 35% desde el inicio

de la revolución industrial. En ausencia de medidas de mitigación, las emisiones podrían resultar

en el incremento de 2 a 3 veces la concenración de CO2 sobre los niveles más altos ocurridos en

la era glaciar-interglaciar en 800,000 o más años

Concentraciones de CO2 reconstruidas, observada y proyectadas a 2100

Aumento de la temperatura reconstruida,

observada y proyectada a 2100

DIPLOMADO DE FORMACIÓN CAMBIO CLIMÁTICO Y MEDIOS DE VIDA SUSTENTABLES

¡Gracias por su atención!

Francisco Soto

francisco.soto.monterrosa@gmail.com