tema 1. generalidades del cambio climático

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Tema 1. Generalidades del cambio climático 1. Clima El conjunto de fenómenos atmosféricos (precipitación, viento, presión atmosférica, frentes) que se producen en un momento y en un lugar determinado se denomina comúnmente tiempo. El clima 1. Es el conjunto de condiciones atmosféricas que caracterizan una zona. 2. Es el resultado de las interacciones entre elementos como: la atmósfera, los océanos, la superficie terrestre y la criósfera. 3. Influye de manera decisiva en la distribución y aparición de determinados organismos de una zona, creando el ambiente necesario para que se desarrollen una flora y fauna específicas de la región. ¿Sabía qué si hacemos un estudio del tiempo de forma continua y prolongada podemos determinar el clima del lugar? Criósfera = Áreas cubiertas de hielo o nieve. 2. Atmosfera La atmósfera es fundamental para la existencia y desarrollo de la vida. Componentes La atmosfera es una capa gaseosa de aproximadamente 10,000 km de espesor que rodea la litosfera (tierra) e hidrosfera (océanos) y está compuesta de gases y de partículas sólidas y líquidas en suspensión atraídas por la gravedad terrestre. Los gases trazas bióxido de carbono (CO 2 ), agua (H 2 O), ozono (O 3 ) y argón (Ar) entre otros , aunque en menor proporción, juegan un rol fundamental en el resguardo de la vida en la Tierra. Un ejemplo es el ozono (O 3 ), que nos protege de la radiación ultravioleta.

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Page 1: Tema 1. Generalidades del cambio climático

Tema 1. Generalidades del cambio climático  

1. Clima  

El  conjunto  de  fenómenos  atmosféricos  (precipitación,  viento,  presión  atmosférica,  frentes)  que  se producen en un momento y en un lugar determinado se denomina comúnmente tiempo.   

 

 

 

  

  El clima

1. Es el conjunto de condiciones atmosféricas que caracterizan una zona.  2. Es  el  resultado de  las  interacciones  entre  elementos  como:  la  atmósfera,  los océanos,  la  superficie 

terrestre y la criósfera. 3. Influye de manera decisiva en  la distribución y aparición de determinados organismos de una zona, 

creando el ambiente necesario para que se desarrollen una flora y fauna específicas de la región.  ¿Sabía qué si hacemos un estudio del tiempo de forma continua y prolongada podemos determinar el clima del lugar?  

Criósfera = Áreas cubiertas de hielo o nieve.  

2. Atmosfera  

La atmósfera es fundamental para la existencia y desarrollo de la vida.  

Componentes  La atmosfera es una capa gaseosa de aproximadamente 10,000 km de espesor  que  rodea  la  litosfera  (tierra)  e  hidrosfera  (océanos)  y  está compuesta de  gases  y de partículas  sólidas  y  líquidas  en  suspensión atraídas por la gravedad terrestre.   

Los gases trazas  ‐ bióxido de carbono (CO2), agua (H2O), ozono (O3) y argón  (Ar) entre otros  ‐, aunque en menor proporción,  juegan un  rol  fundamental en el  resguardo de  la vida en  la Tierra. Un ejemplo es el ozono (O3), que nos protege de la radiación ultravioleta.  

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Función En la atmosfera se producen todos los fenómenos climáticos y meteorológicos que afectan al planeta.  

Atmósfera Terrestre  (Imagen de la NASA) 

  La atmosfera:  

• Regula la entrada y salida de energía de la tierra.  • Es el principal medio de transferencia del calor. 

 Formación La  atmosfera  ha  evolucionado mucho  desde  que  se  formó  la  Tierra  hace  unos  4500 millones  de  años, veamos a continuación dicha evolución: 

           

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Estructuración En la siguiente imagen puedes observar cómo esta compuesta la estructura de la atmósfera terrestre, haga clic en cada una de las capas para conocer su descripción.  

 

 

 Troposfera. Es la capa en contacto con el suelo.  • Espesor: 10 km. • Limite superior: Tropopausa. • Temperatura:  A  medida  que  ascendemos,  la  temperatura 

desciende hasta los 55°C bajo cero.  

En esta capa está aproximadamente el 90 % del aire de la atmósfera.  Estratosfera. • Espesor: 30 km. • Limite superior: Estratopausa. • Temperatura:  En  la  parte  alta,  los  rayos  ultravioleta  del  sol 

chocan con las moléculas de oxígeno (O2) y originan el gas ozono (O3),  la  reacción produce  calor, por  lo que en  la parte  superior hay unos 17°C sobre cero.  

 El  ozono  forma  la  capa  de  ozono  que  nos  protege  de  los  rayos ultravioleta procedentes del Sol.  Mesosfera. • Espesor: 40 km. • Limite superior: Mesopausa. • Temperatura: Desde la zona más interna hacia la más externa, la 

temperatura va descendiendo hasta menos de 100°C bajo cero en la mesopausa. 

 Termosfera o Ionosfera. Es  la capa externa. Llamada así por  las elevadas  temperaturas  que  se  alcanzan  en  ella  debido  a  que  los gases están ionizados (por eso también se denomina ionosfera). • Espesor: 420 km  • Altitud: 500 km • Limite superior: Termopausa. • Temperatura:  Si  el  sol  está  activo,  las  temperaturas  en  la 

termosfera pueden llegar a 1,500° C.  A esa altitud se desplazan algunos satélites artificiales y se producen las estrellas fugaces y las auroras boreales.  Exosfera. • Espesor: Se extiende desde los 500 km hasta los 1,000 km. • Limite  superior:  Su  límite  superior  se  convierte  en  la  zona  de 

transición  entre  la  atmósfera  de  la  tierra  y  el  espacio interplanetario. 

• Temperatura: Es una propiedad difícil de analizar en este nivel por la densidad que presenta esta capa. 

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 3. Cambio climático  El cambio climático es un problema global complejo que representa un nuevo reto para la humanidad pues implica distintos aspectos ambientales, sociales, culturales, económicos y políticos.   El cambio climático, es un cambio atribuido directa o indirectamente a las actividades humanas que alteran la composición global atmosférica, añadiéndose a  la variabilidad climática natural observada en periodos comparables de tiempo.  

 Aunque los impactos globales no sean muy dramáticos en el corto  plazo  es  importante  trabajar  hoy  tanto  a  nivel  local, regional  y  nacional  para  reducir  las  consecuencias  en  el futuro. 

 4. Causas del cambio climático

 Para poder comprender  las causas del cambio climático se debe considerar el vínculo que existe entre  la atmósfera, los océanos, la capa terrestre la criósfera y los seres vivos que conforman al sistema climático.  La principal causa del cambio climático es el aumento de  concentraciones  de  gases  del  efecto  invernadero, que  están atrapando una porción creciente de radiación infrarroja terrestre, que traen consigo el aumento de  la temperatura  planetaria  y  cambios  en  todos  los elementos del sistema atmosférico y consecuentemente en  distintos  sistemas  bióticos  y  abióticos,  que  desde ahora  ya  están  haciéndose  presentes  como  en  la agricultura, los recursos hídricos, la salud humana, entre otros”.  

 Gases del efecto invernadero = Dióxido de carbono, metano, óxidos nitrosos y clorofluorocarbonos.               

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 Las principales actividades humanas que causan un aumento de los gases  de efecto invernadero causantes del cambio climático son:  Agricultura y ganadería  La agricultura y la ganadería emiten gas metano durante su producción, lo que ha ocasionado el aumento de los gases de efecto invernadero, dificultando la capacidad natural del planeta de erradicarlos. 

 

Metano (CH4) 1. Es un hidrocarburo, es el principal componente del gas natural. 2. Es un gas de efecto invernadero,  lo que significa que su presencia en la atmósfera puede atrapar calor 

y así afectar la temperatura y el sistema climático de la tierra.  3. Ocupa el segundo lugar entre los gases de efecto invernadero que producen las actividades humanas, 

siendo superado sólo por el dióxido de carbono (CO2).  4. Es 23 veces más eficaz que el CO2 para atrapar el calor de la atmósfera.  5. Tiene una vida atmosférica relativamente corta de aproximadamente 12 años.  Deforestación de bosques  La  deforestación  se  entiende  como  aquellos  procesos  naturales  o  humanos  que  convierten  las  tierras forestales en tierras para diferentes fines como agricultura, urbanización, etc.  Las causas de la deforestación son diversas y varían de acuerdo con cada región, por ejemplo:  

América Latina y Caribe pierden 4,7 millones de hectáreas de bosques al año. 

 

La  región  Andina sufre  principalmente  por  la reducción  de  remanentes  de  bosques  primarios  y deforestación  de  bosques  secundarios,  asociados principalmente  con  la  expansión  de  la  frontera agrícola, la construcción de nueva infraestructura y los incendios forestales.   La  Amazonia  y  el  Pacífico  están  siendo deforestadas y degradadas para el abastecimiento de  maderas  del  mercado  nacional.  En  algunos casos, cuando  la deforestación ha sido de un gran porcentaje del área, se coloniza la tierra a través de plantaciones y el bosque es incapaz de regenerarse.

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Se  calcula  que  las  emisiones  debidas  a  la  deforestación  y  al  desarrollo  de  la  agricultura  corresponden aproximadamente el 20% del total de emisiones de gases  de efecto invernadero, siendo la segunda fuente más importante después de la combustión de fósiles. 

  

¿Sabía qué…?

La pérdida de millones de hectáreas de bosques en todo el mundo,  principalmente por la tala y quema de árboles para la industria maderera, así como por la  agricultura  y  ganadería,  libera  CO2,  esto  trae consigo  también  una  disminución  en  la  absorción del  CO2.  Asimismo,  todo  lo  anterior  reduce  la calidad  de  los  suelos  y  limita  las  posibilidades  de desarrollo productivo sostenible de  las poblaciones más necesitadas. 

 

Deforestación en América Latina. 

 Emisores de contaminación ambiental

 El uso de  combustibles  fósiles para el  transporte  y  generación de energía,  la  explotación minera  a  cielo abierto, los grandes excedentes de residuos de las fabricas, el uso de  aerosoles, los sistemas de calefacción y  aire  acondicionado,  y  la  quema  de  grandes  extensiones  de  bosques,  entre  otros,  ocasionan  la contaminación atmosférica. 

 El  dióxido  de  carbono  (CO2)  dada  a  su  presencia  natural  en  la  atmósfera  y  su  falta  de  toxicidad,  no deberíamos  considerarla  una  sustancia  que  contamina,  sin  embargo  sí  es  considerado  contaminante porque es el principal responsable del efecto invernadero y además su concentración está aumentando en los últimos decenios. 

           

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 Cambio Climático en América Latina

   5. Efecto invernadero

 

Nuestra  atmosfera  actúa  como  una  cubierta protectora y transparente en torno a  la Tierra, deja pasar  la  luz  solar  y  retiene  el  calor,  pero  cierto porcentaje sale de  la Tierra. Sin ella, el calor del Sol rebotaría  inmediatamente en  la  superficie  terrestre y  se  perdería  en  el  espacio;  de  ser  así,  la temperatura de  la Tierra seria unos 30 °C más baja, todo se congelaría.   

Así  que  la  atmosfera  funciona  como  el  techo  de  cristal  de  un  invernadero,  por  eso  se habla  del  efecto invernadero. Los responsables de este efecto son  los gases de efecto invernadero (GEI) que forman parte de la atmosfera y retienen el calor.  Los principales gases de efecto  invernadero  son el vapor de agua  (H2O), el dióxido de carbono  (CO2), el ozono (O3), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O) y otros gases industriales.  

 A  excepción  de  los  gases  industriales,  los  demás  son  componentes  naturales  de  la  atmósfera  y  juntos constituyen menos del 1% de la atmósfera. Esto es suficiente para producir un efecto invernadero natural que mantiene  al planeta unos 30°C más  caliente de  lo que estaría  si no existieran, permitiendo de esta forma la vida.  En el siguiente gráfico se describe el efecto invernadero natural del planeta, haga clic en cada número para conocer cada fase. 

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 1. La radiación solar llega a la atmósfera terrestre.2. Los Gases de  Efecto  Invernadero  (GEI) permiten  su  entrada  a  la  tierra  (Los GEI  se  generan de 

manera  natural  como  el  CO2  por  las  plantas,  el  vapor  del  agua  H20  y  el  CH4  por  la descomposición de materia orgánica. 

3. Aunque cierta radiación es re emitida por estos mismos 4. La energía solar entrante es absorbida por superficie terrestre y mares.5. La superficie terrestre y mares emiten radiación infrarroja (es decir, calor). 6. Este calor o radiación infrarroja es absorbida por los GEI, envían de regreso calor a las superficies 

de la Tierra y liberan cierto calor al espacio exterior 7. Al absorber esta radiación infrarroja (calor) hacen que el planeta se mantenga a una temperatura 

adecuada para la vida, sin estos GEI la Tierra sería 30°C menor.   6. Calentamiento global  El calentamiento global es el aumento de  la temperatura media global de  la atmósfera terrestre y de  los océanos. 

 

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 7. Causa del calentamiento global (Alteración del efecto invernadero)  El calentamiento global es consecuencia del  incremento de algunos gases de efecto  invernadero como el dióxido de carbono, el metano y los clorofluorocarbonos, situándose en la tropósfera a manera del techo de vidrio  de  un  invernadero,  dejando  pasar  la  luz  a  la  superficie  terrestre  pero  impidiendo  que  el  calor reflejado escape de la atmósfera de la Tierra.   

 Calentamiento Global por el incremento de los gases de efecto invernadero. 

 

Dióxido de carbono (CO2) 1. El principal gas de invernadero generado por las actividades humanas es el dióxido de carbono (CO2), 

representando aproximadamente un 75 % total de  las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero en el mundo.  

 2. El CO2 se libera principalmente al quemar  combustibles fósiles tales como el carbón, el petróleo o el 

gas natural. Siendo  los  combustibles  fósiles  la  fuente de energía más utilizada:  los quemamos para producir electricidad  y  calor  y  los utilizamos  como  combustible en nuestros  automóviles, buques  y aviones. 

 3. La mayor  parte  de  nosotros  conocemos  el  dióxido de  carbono  (CO2)  por  las  bebidas  gaseosas  (las 

burbujas de estas bebidas y de la cerveza son burbujas de CO2).   4. El CO2 desempeña un papel importante en la respiración: inspiramos oxígeno y expiramos dióxido de 

carbono, en tanto que los árboles y las plantas absorben CO2 para producir oxígeno. Por este motivo son  tan  importantes  los bosques del planeta:  contribuyen  a  absorber parte del exceso de CO2 que estamos produciendo. Sin embargo,  se asiste a un proceso de deforestación —tala y quema de  los bosques— en todos los continentes. 

   

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Metano El metano es otro de los gases de efecto invernadero generados por las actividades humanas, éste, al igual que el oxido nitroso, forma parte de  los gases  invisibles producidos por  los vertederos, las explotaciones ganaderas, el cultivo del arroz y determinados métodos agrícolas de fertilización.   

Gases fluorados Algunos de  los gases de efecto  invernadero  los   fabricamos artificialmente, estos son  los  llamados gases fluorados. Se utilizan en los sistemas de refrigeración y aire acondicionado, pero acaban en la atmosfera si se producen fugas, o cuando  los aparatos no son objeto de un tratamiento adecuado al  finalizar su vida útil.  8. Capa de ozono  El  ozono, como uno de  los gases de efecto invernadero, forma parte  importante de  la atmosfera y es uno de los principales protectores de la radiación solar que permite el desarrollo de todos los recursos naturales del planeta.   

Composición El ozono  (O3) es una molécula compuesta por  tres átomos de oxígeno  (O) que, en condiciones normales de presión y  temperatura, es un gas  incoloro, de olor acre y que puede ser tóxico si se respira en grandes cantidades. 

Formación Se forma en  la estratosfera (entre  los 19 y  los 23 kilómetros por sobre  la superficie terrestre), por  la acción de  la  radiación  solar  (UV)  sobre  las moléculas de oxígeno, mediante un proceso llamado fotolisis. Este proceso destruye moléculas del oxígeno (O2)  dejándolas  en  su  estado molecular  (O),  estas  últimas  (O)  se  combinan  con moléculas de oxígeno (O2) formando el ozono (O3). 

 Formación del ozono en la estratosfera mediante fotolisis. 

Función El ozono (O3) es un delgado escudo de gas que rodea a  la Tierra y  la protege de  los rayos solares, principalmente de la dañina radiación ultravioleta (UV‐B y UV‐C).   

Sin esta capa gaseosa no sería posible la vida en el Planeta Tierra. 

          

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Clasificación de las Radiaciones Solares  Ultravioleta C (UVC). Es letal para todas las formas de vida de nuestro planeta, no sería posible la vida en la Tierra. Es totalmente absorbida por el ozono, de modo que en ningún caso alcanza la superficie terrestre.  Ultravioleta B (UVB). Menos  letal  que  las  radiaciones  Ultravioleta  C  (UVC),  pero  peligrosa.  Gran  parte  de  esta  radiación  es absorbida por el ozono, pero una porción  considerable alcanza  la  tierra en  su  superficie afectando  a  los seres vivos produciendo además del bronceado, quemaduras, envejecimiento de piel, conjuntivitis, etc.  Ultravioleta A (UVA). Es relativamente inofensiva y pasa casi en su totalidad a través de la capa de ozono.    

Destrucción de la capa de ozono En la década de los 80´s se hizo el descubrimiento que en la Antártica la capa de ozono disminuía de forma espectacular  a  finales  del  invierno  y  principios  de  primavera.  Esta  información  fue  confirmada posteriormente con las medidas de satélites que mostraban que esta reducción se extendía sobre una gran área de la Antártica (20‐25 millones de km2), de ahí el nombre de “agujero de ozono”. 

 

El agujero de ozono se produce por la emisión a la atmósfera terrestre  de  compuestos  de  cloro  y  bromo  (los cloroflurocarbonos,  CFCs)  empleados  en  las  industrias  de refrigeración y aire acondicionado. Estos gases, químicamente inertes e  insolubles en  la  lluvia y nieve en  la baja atmósfera, se acumulan en  la misma  y  se  transportan  a  la estratosfera donde  en  presencia  de  luz  UV,  se  convierten  en  gases reactivos que mediante reacciones destruyen el ozono.   La  eventual  eliminación  de  los  CFCs  de  la  atmósfera  tiene lugar  a  través  de  la  disolución  en  lluvia  y  nieve  de  los productos  reactivos  de  cloro  y  bromo  aunque  a  un  ritmo lentísimo  –la  vida  media  de  una  molécula  de  CFC  en  la atmósfera es de casi un siglo–. 

Rompimiento de las moléculas de ozono a causa de los cloroflurocarbonados. 

 

Con la aplicación del protocolo de Montreal sobre substancias que agotan la capa de ozono (SAO) se espera que para el año 2050 la capa de ozono tenga una notable recuperación. 

 

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Efectos de la destrucción de la capa de ozono La destrucción de la capa de ozono: 

1.  Inicia y promueve el cáncer a la piel maligno y no maligno.  

2. Daña el sistema inmunológico, exponiendo a la persona a la acción de varias bacterias y virus. 

3. Provoca daño a los ojos (córnea), produciendo cegueras temporales y cataratas. 

4. Hace más severas las quemaduras del sol y envejecen la piel. 

5. Aumenta el riesgo de dermatitis alérgica y tóxica. 

6. Activa ciertas enfermedades por bacterias y virus. 

7. Aumenta los costos de salud. 

8. Reduce el rendimiento de las cosechas. 

9. Reduce el rendimiento de la industria pesquera. 

10. Daña materiales y equipamiento que están al aire libre. 

11. Provoca la pérdida del fitoplancton, base de la cadena alimentaría marina y causante del aumento de la radiación ultravioleta. 

 Acciones para reparar la capa de ozono Para no afectar la capa de ozono podemos: 

1. Arreglar  filtraciones  en  refrigeradores  y sistemas de aire climatizado. 

2. No  usar  spray  que  no  tengan  un  sello  que garantice que no daña  la capa de ozono, que funcionan  con  bombilla,  los  cuales  no contienen  químicos  para  propulsar  el producto  y  por  lo  tanto  son menos  dañinos para nuestra atmósfera.  

  9. Causas humanas que alteran el efecto invernadero  Las  actividades  humanas  han incrementado  las  emisiones  de gases  de  efecto  invernadero  (GEI) desde el siglo XVIII.    

Actividades económicas como la agricultura, que fueron el sustento de muchos de nuestros antepasados e hicieron  posible  el  desarrollo  de  grandes  civilizaciones  en  el  continente  americano,  hoy  devienen  en problemas de erosión de las tierras de cultivo, uso de químicos, entre otros.  A ello se suman los fenómenos de explosión demográfica, y con ello la consecuente producción de residuos sólidos y líquidos que al no ser  manejados adecuadamente generan altos niveles de contaminación en el aire, agua, suelo y demás.   

Page 13: Tema 1. Generalidades del cambio climático

Las  diversas  acciones  humanas  generan  gases  de  efecto  invernadero,  aumentan  la  temperatura  a  nivel mundial y ocasionan cambios irreversibles en el clima, geografía, especies de flora y fauna, haga clic en cada uno de los siguientes gráficos para conocer algunos datos al respecto.  

En este grafico se muestran las emisiones anuales mundiales de gases de efecto invernadero (GEI) antropógenos entre 1970 y 2004.

 

Fuente:  Cambio  climático  2007,  informe  de  síntesis.  Informe  del  Grupo  Intergubernamental  de  Expertos  sobre  el Cambio Climático.