Calentamiento global: causas y acciones
Cada vez que en Bogotá llueve a una hora inesperada o que el páramo de Sumapaz amanece más seco de lo normal, alguien dice que «el clima está loco». ¿Qué está cambiando de verdad en la atmósfera, quién lo causa y qué podemos hacer desde nuestro barrio y desde el país? Vamos a responderlo con datos, ecuaciones y decisiones concretas.
Efecto invernadero natural y calentamiento global
La Tierra recibe energía del Sol en forma de luz. Una parte se refleja y otra la absorben el suelo y los océanos, que se calientan. Al calentarse, la superficie emite radiación infrarroja (calor) hacia arriba. Algunos gases de la atmósfera absorben parte de ese infrarrojo y lo reemiten en todas direcciones, también hacia la superficie. Eso es el efecto invernadero.
Sin este efecto natural, la temperatura media de la Tierra sería de unos −18 °C en lugar de unos 15 °C: no habría agua líquida estable y la vida tal como la conocemos no existiría. El efecto invernadero natural es necesario.
El calentamiento global es otra cosa: es el aumento de la temperatura media del planeta porque las actividades humanas han aumentado la concentración de esos gases. Con más gas, se atrapa más infrarrojo y el balance de energía se desequilibra. Por eso el DBA habla de calentamiento global, y también se le llama cambio climático.
Explica con tus palabras en qué consiste el efecto invernadero natural y por qué es necesario para la vida en la Tierra. Luego aclara en qué se diferencia del…
Explica con tus palabras en qué consiste el efecto invernadero natural y por qué es necesario para la vida en la Tierra. Luego aclara en qué se diferencia del calentamiento global causado por las actividades humanas.
Gases de efecto invernadero y sus fuentes
No todos los gases atrapan infrarrojo. El nitrógeno (N₂) y el oxígeno (O₂), que son casi toda la atmósfera, no lo hacen. Los principales gases de efecto invernadero (GEI) son:
| Gas | Fórmula | Fuentes humanas típicas |
|---|---|---|
| Dióxido de carbono | $\text{CO}_2$ | Quemar gasolina, diésel, carbón y gas; deforestación y quema de bosques |
| Metano | $\text{CH}_4$ | Ganadería (digestión del ganado), cultivos de arroz, rellenos sanitarios, fugas de gas y minería de carbón |
| Óxido nitroso | $\text{N}_2\text{O}$ | Fertilizantes nitrogenados en la agricultura, algunos procesos industriales |
El vapor de agua también es un GEI muy importante, pero su cantidad depende sobre todo de la temperatura y no de lo que emitimos directamente.
El $\text{CO}_2$ es el más abundante entre los emitidos por los humanos. El metano atrapa mucho más calor por molécula, pero permanece menos tiempo en la atmósfera.
Menciona tres gases de efecto invernadero que se emiten por actividades humanas y escribe la fórmula química de cada uno. Indica, además, una actividad humana que libere…
Menciona tres gases de efecto invernadero que se emiten por actividades humanas y escribe la fórmula química de cada uno. Indica, además, una actividad humana que libere cada uno de ellos a la atmósfera.
Combustión y balance de masa
La fuente más importante de $\text{CO}_2$ es quemar combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas). Son restos de seres vivos que guardaron carbono durante millones de años. Al quemarlos, el carbono se combina con el oxígeno del aire y vuelve a la atmósfera como $\text{CO}_2$.
La combustión del metano (el gas natural de las estufas) es:
$$\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}$$La masa se conserva, pero el carbono que estaba «guardado» bajo tierra pasa al aire. Por eso el $\text{CO}_2$ atmosférico aumenta: sacamos carbono del subsuelo y lo agregamos a la atmósfera más rápido de lo que los bosques y los océanos pueden retirarlo.
La combustión del metano ocurre según la ecuación $CH_4 + 2\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2\,H_2O$. Las masas molares son: $CH_4 = 16$ g/mol y $CO_2 = 44$ g/mol. a) Calcula…
La combustión del metano ocurre según la ecuación $CH_4 + 2\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2\,H_2O$. Las masas molares son: $CH_4 = 16$ g/mol y $CO_2 = 44$ g/mol.
- a) Calcula cuántos gramos de $CO_2$ se producen al quemar $80$ g de metano.
- b) Explica por qué quemar combustibles fósiles aumenta el $CO_2$ atmosférico, aunque la masa total se conserve en la reacción.
Leer datos: series de CO₂ y retroceso de los nevados
El $\text{CO}_2$ se mide en partes por millón (ppm): 414 ppm significa 414 moléculas de $\text{CO}_2$ por cada millón de moléculas de aire. Para analizar una serie de datos:
-
Calcula el aumento restando: valor final − valor inicial.
-
Divide entre los años para obtener un ritmo (ppm por año) y compara intervalos del mismo tamaño.
-
Representa los datos en una gráfica (años en el eje horizontal) y mira si la curva se inclina más con el tiempo.
Otro dato clave es el retroceso de los nevados. Colombia tiene pocos glaciares (Nevado del Ruiz, Santa Isabel, Tolima, la Sierra Nevada del Cocuy y la de Santa Marta) y han perdido gran parte de su área en las últimas décadas. Esto afecta el agua que baja de los páramos hacia las microcuencas y la biodiversidad de alta montaña.
Los nevados se leen y se grafican igual que el CO₂. Esta tabla tiene cifras ilustrativas (redondas, no son datos oficiales) del área glaciar de un nevado:
| Año | Área glaciar (km²) |
|---|---|
| 1990 | 20 |
| 2005 | 14 |
| 2020 | 8 |
La siguiente tabla muestra la concentración promedio de $CO_2$ en la atmósfera, medida en un observatorio, en distintos años: | Año | Concentración de $CO_2$ (ppm) |…
La siguiente tabla muestra la concentración promedio de $CO_2$ en la atmósfera, medida en un observatorio, en distintos años:
| Año | Concentración de $CO_2$ (ppm) |
|---|---|
| 1980 | 339 |
| 2000 | 369 |
| 2020 | 414 |
- a) Calcula cuánto aumentó la concentración entre 1980 y 2000, y entre 2000 y 2020.
- b) Compara los dos aumentos e interpreta qué indica sobre el ritmo de crecimiento de las emisiones.
Retroalimentación: balance de energía y albedo
El clima funciona como un balance: la energía que entra (luz solar absorbida) debe igualar a la que sale (infrarrojo que escapa al espacio). Si la temperatura es estable, hay equilibrio.
Más $\text{CO}_2$ hace que salga menos infrarrojo. Entra la misma energía y sale menos, así que sobra energía: la superficie se calienta hasta que emite lo suficiente para que el balance se restablezca, ahora a una temperatura mayor.
El albedo es la fracción de luz que una superficie refleja. La nieve y el hielo reflejan mucho; el suelo, las rocas y el agua oscura reflejan poco.
La energía de la radiación solar que llega a la Tierra es en parte reflejada y en parte absorbida. La superficie terrestre emite radiación infrarroja, y los gases de…
La energía de la radiación solar que llega a la Tierra es en parte reflejada y en parte absorbida. La superficie terrestre emite radiación infrarroja, y los gases de efecto invernadero absorben una parte de ella y la reemiten hacia la superficie. Con base en esto:
- a) Explica, usando el balance de energía entre la radiación que entra y la que sale, por qué un aumento en la concentración de $CO_2$ eleva la temperatura media del planeta.
- b) Analiza por qué el derretimiento de los glaciares y de las nieves del Nevado del Ruiz puede intensificar el calentamiento (piensa en la capacidad de reflejar la radiación solar).
- c) Discute por qué los acuerdos internacionales sobre emisiones requieren compromisos de todos los países, aunque Colombia aporte una fracción pequeña de las emisiones globales.
Acciones locales y globales
El DBA pide una visión sistémica: el problema tiene dimensiones económicas (energía barata, empleos del carbón y el petróleo), sociales (quién se afecta más), ambientales y culturales (hábitos y tradiciones). Las acciones pueden ser:
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Individuales: ir en bicicleta o a pie, usar transporte público, apagar luces, reducir el desperdicio de comida.
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Colectivas locales: sembrar árboles en una microcuenca, proteger el páramo, organizar rutas escolares compartidas.
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Globales: acuerdos internacionales, energías limpias (solar, eólica, hidroeléctrica bien manejada), frenar la deforestación.
| Acción | Efecto en el CO₂ |
|---|---|
| Quemar carbón en una termoeléctrica | Aumenta |
| Usar el carro para recorridos cortos | Aumenta |
| Ir al colegio en bicicleta | Reduce (evita combustible) |
| Viajar en el metro de Medellín | Reduce por persona (transporte masivo eléctrico) |
| Sembrar árboles | Reduce (los árboles absorben CO₂ al crecer) |
Para comparar propuestas, se calcula cuánto CO₂ evita o absorbe cada una, pero también se analizan costos, tiempo, de dónde viene la electricidad y quién mantiene la obra. Por ejemplo, 50 hectáreas que absorben 4 toneladas por hectárea al año capturan $50 \cdot 4 = 200$ toneladas al año, pero solo cuando los árboles ya crecieron y si se cuidan.
Clasifica las siguientes acciones según contribuyan a aumentar o a reducir las emisiones de dióxido de carbono: quemar carbón en una termoeléctrica, ir al colegio en…
Clasifica las siguientes acciones según contribuyan a aumentar o a reducir las emisiones de dióxido de carbono: quemar carbón en una termoeléctrica, ir al colegio en bicicleta, sembrar árboles en una microcuenca, usar un carro particular para recorridos cortos, y viajar en el metro de Medellín. Justifica brevemente cada clasificación.
Una familia de Bogotá recorre en carro 20 km al día, 5 días por semana, durante 4 semanas. El carro emite en promedio $0{,}2$ kg de $CO_2$ por cada kilómetro recorrido.…
Una familia de Bogotá recorre en carro 20 km al día, 5 días por semana, durante 4 semanas. El carro emite en promedio $0{,}2$ kg de $CO_2$ por cada kilómetro recorrido. Si la familia cambiara ese recorrido por TransMilenio y su aporte fuera despreciable, calcula cuántos kilogramos de $CO_2$ dejaría de emitir en ese mes. Explica por qué esta decisión sirve como acción local frente al calentamiento global.
Un municipio del Eje Cafetero evalúa dos propuestas para reducir sus emisiones: Propuesta A: reemplazar una flota de buses a diésel por buses eléctricos, lo que evitaría…
Un municipio del Eje Cafetero evalúa dos propuestas para reducir sus emisiones:
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Propuesta A: reemplazar una flota de buses a diésel por buses eléctricos, lo que evitaría $500$ toneladas de $CO_2$ al año.
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Propuesta B: reforestar $100$ hectáreas, y se estima que cada hectárea absorbe $6$ toneladas de $CO_2$ al año cuando los árboles crecen.
- a) Calcula cuánto $CO_2$ absorbería la reforestación en un año y compárala con la propuesta A.
- b) Argumenta cuál propuesta recomendarías y qué limitaciones tiene cada una (costos, tiempo, origen de la electricidad, mantenimiento de los árboles).
- c) Plantea una combinación de acciones locales y una acción global que complementen tu recomendación.
Vuelve al principio: el clima «loco» que notamos en Bogotá y en el páramo se explica porque los GEI de actividades humanas rompieron el balance de energía; y desde el barrio podemos actuar con transporte, árboles y consumo responsable.