Calentamiento Global

¿Estamos empujando a la Tierra fuera de la zona Goldilocks?

Desde el siglo XVIII, los humanos han extraído combustibles fósiles de su almacenamiento seguro en las profundidades subterráneas y los han quemado para generar electricidad o alimentar maquinaria.

Ahora hemos convertido el carbón, el petróleo y el gas en más de dos billones de toneladas de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero que atrapan el calor y los hemos agregado a la atmósfera.

¿El resultado actual? La temperatura promedio en la superficie del planeta es aproximadamente 1,2 ℃ más alta que en la era preindustrial. Esto se debe a que la adición de nuevo carbono al ciclo natural del carbono del mundo ha provocado un desequilibrio en la cantidad de energía que entra y sale del sistema terrestre.

Calentar todo el planeta requiere una extraordinaria cantidad de energía extra. Investigaciones recientes muestran que hemos agregado la energía de 25 mil millones de bombas nucleares al sistema de la Tierra en los últimos 50 años.

Miles de millones de bombas nucleares para producir 1,2 ℃ de calor, ¿y qué? Parece pequeño, considerando cuánto varía la temperatura a diario. (La temperatura superficial promedio del mundo en el siglo XX fue de 13,9 ℃).

Pero casi toda esta energía hasta la fecha ha sido absorbida por los océanos. No es de extrañar que estemos viendo un rápido calentamiento en nuestros océanos.

La vida en la Tierra es posible porque estamos en un punto óptimo: ni demasiado caliente ni demasiado frío.
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La zona de Ricitos de Oro

Mercurio es el planeta más cercano al Sol. Hace calor, a una temperatura promedio de 167℃. Pero no tiene atmósfera. Es por eso que el segundo planeta, Venus, es el más caliente del sistema solar, con un promedio de 464 ℃. Eso se debe a una atmósfera mucho más espesa que la de la Tierra, densa en dióxido de carbono. Venus podría haber tenido océanos líquidos alguna vez. Pero luego se produjo un efecto invernadero desbocado, que atrapó cantidades realmente enormes de calor.

Una de las razones por las que estamos vivos es que nuestro planeta orbita en la zona de Ricitos de Oro, a la distancia justa del Sol para que no haga demasiado calor ni demasiado frío. Poco del calor interno de la Tierra llega a la corteza fría donde vivimos. Eso nos hace dependientes de otra fuente de calor: el Sol.



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Cuando la luz y el calor del Sol inciden en la Tierra, una parte se absorbe en la superficie y otra parte se refleja de vuelta al espacio. Vemos parte de la energía emitida por el Sol porque el Sol está caliente y los objetos más calientes emiten radiación en la parte visible del espectro electromagnético.

Debido a que la Tierra es mucho más fría que el Sol, la radiación que emite es invisible, en longitudes de onda infrarrojas largas. Gran parte de esta energía se va al espacio, pero no toda. Algunos gases en nuestra atmósfera son muy efectivos para absorber energía en las longitudes de onda que emite la Tierra. Estos gases de efecto invernadero ocurren naturalmente en la atmósfera de la Tierra y mantienen el planeta lo suficientemente caliente como para ser habitable. Esa es otra zona de Ricitos de Oro.

Presupuesto energético de la Tierra
La radiación entrante del sol es reflejada o absorbida por la Tierra. Hay un desequilibrio neto donde se absorbe más energía de la que emite el planeta y esto provoca el calentamiento.
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Y luego hay una tercera zona Ricitos de oro: la historia reciente. Toda la civilización humana ha surgido en los inusualmente templados 10.000 años después de la última edad de hielo, cuando el clima no ha sido ni demasiado cálido ni demasiado frío en gran parte del mundo.

Pero ahora, corremos un riesgo muy real de empujarnos fuera de las cómodas condiciones climáticas que permitieron a los humanos expandirse, cultivar, construir ciudades y crear.

Los combustibles densos en energía que hicieron posible la civilización industrial vienen con un enorme aguijón en la cola. Graba ahora, paga después. Ahora el proyecto de ley se ha hecho evidente.

¿Cómo sabemos que esto es real? Los satélites miden la velocidad a la que la superficie de la Tierra irradia calor. En cualquier momento, miles de flotadores robóticos Argo salpican nuestros océanos. Pasan casi toda su vida bajo el agua, midiendo el calor y la superficie para transmitir datos. Y podemos medir el nivel del mar con niveles de marea y satélites. Podemos cotejar las medidas entre los tres enfoques.

flotador argo
Miles de estos flotadores robóticos Argo monitorean la temperatura del océano.
CSIRO/AAP

Cambio climático: entra más energía de la que sale

Los gases de efecto invernadero son potentes. Solo necesitas pequeñas concentraciones para conseguir un gran efecto.

Ya hemos aumentado la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera en aproximadamente un 50% y también hemos agregado volúmenes considerables de metano y óxido nitroso. Esto está desequilibrando nuestro efecto invernadero que sustenta la vida.

Un estudio reciente sugiere que el desequilibrio energético es equivalente a atrapar aproximadamente 380 zettajulios de calor adicional entre 1971 y 2020. (El período entre 1971 y el presente representa alrededor del 60% de todas las emisiones).

Un zettajulio es 1.000.000.000.000.000.000.000 julios, ¡un número muy grande!

Little Boy, la bomba nuclear que destruyó Hiroshima, produjo una energía estimada en 15.000.000.000.000 julios. Esto significa que el efecto de las emisiones de gases de efecto invernadero de la humanidad en ese período de 50 años hasta 2020 es aproximadamente 25 mil millones de veces la energía emitida por la bomba nuclear de Hiroshima.

Si hemos atrapado tanto calor extra, ¿dónde está?

Hasta la fecha, casi todos los julios de energía adicional (alrededor del 90 %) se han ido a parar a nuestros océanos, en particular al kilómetro superior de agua. El agua es un excelente disipador de calor. Se necesita mucha energía para calentarlo, pero calentarlo lo tenemos. Los océanos más calientes contribuyen en gran medida a la decoloración de los corales y al aumento del nivel del mar.

temperatura de la superficie del mar
¿Dónde está el calor? En nuestros océanos. Este mapa de temperatura de la superficie del mar muestra las anomalías de temperatura por encima o por debajo del promedio a largo plazo al 30 de abril de 2023.
NOAA, CC POR

Lleva mucho tiempo llevar tanto calor a los océanos, y una vez que está allí, no desaparece. Revertir el calentamiento global por completo puede no ser factible. Solo para evitar que las temperaturas suban más significa corregir el desequilibrio y reducir los niveles de CO2 al nivel preindustrial de 280 ppm.

Si podemos llegar a cero emisiones netas de gases de efecto invernadero, lo más probable es que detengamos un mayor calentamiento global y las concentraciones de dióxido de carbono comenzarán a disminuir lentamente.

Siendo realistas, esto significa una reducción rápida ya gran escala de las emisiones y el despliegue de la captura de carbono para compensar las emisiones que no podemos eliminar.

Para ir más allá y enfriar el planeta hacia un clima preindustrial, se requerirían emisiones netas negativas, lo que significa que tendríamos que extraer aún más carbono de la atmósfera que las emisiones persistentes.

Desafortunadamente, todavía no estamos allí. Las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre están en niveles casi récord. Pero la producción de energía limpia se está acelerando. Este año podría ser la primera vez que las emisiones de energía comiencen a caer.

Estamos en una carrera, y hay mucho en juego: garantizar un clima habitable para nuestros niños y para la naturaleza.



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