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Undécimo 11° · Biología
Ecología y sostenibilidad · Sostenibilidad y cambio global

El cambio climático

Sin efecto invernadero, la temperatura media de la Tierra sería de unos $-18\ \text{°C}$: un planeta helado, sin vida tal como la conocemos. En Guanacaste, cada época seca parece más calurosa que la anterior. Entonces, ¿por qué hablamos del efecto invernadero como un problema? Al final de la página usted podrá responderlo.

El efecto invernadero natural

La Luna está a la misma distancia del Sol que la Tierra, pero no tiene atmósfera: su temperatura media es de unos $-20\ \text{°C}$, mientras que la de nuestro planeta ronda los $+15\ \text{°C}$. ¿Qué retiene el calor en la Tierra?

Esquema del efecto invernadero natural: la radiación solar visible llega a la superficie terrestre, esta emite infrarrojo hacia el espacio y los gases de efecto invernadero de la atmósfera devuelven parte de ese calor a la superficie. Sol atmósfera (con GEI) superficie terrestre 1. radiación solar visible 2. infrarrojo emitido 3. parte vuelve a la superficie

Los principales gases de efecto invernadero

Gas Fuente principal Comentario
Dióxido de carbono ($\text{CO}_2$) Quema de combustibles fósiles, deforestación e incendios El que más aporta al calentamiento actual, por la enorme cantidad emitida y su larga permanencia
Metano ($\text{CH}_4$) Ganadería (fermentación entérica), arrozales, rellenos sanitarios y vertederos, yacimientos de gas Retiene mucho más calor por molécula, pero dura menos tiempo
Óxido nitroso ($\text{N}_2\text{O}$) Fertilizantes nitrogenados y actividad agropecuaria Muy potente y persistente
Vapor de agua Evaporación natural Amplifica el efecto, pero su cantidad depende de la temperatura

En Costa Rica la electricidad es casi toda renovable (hidroeléctricas del ICE, geotermia y eólica), así que las emisiones de gases de efecto invernadero vienen sobre todo del transporte, la ganadería y los residuos.

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Observe el esquema del efecto invernadero. Explique qué representa cada flecha numerada (1, 2 y 3), por qué el efecto invernadero natural es imprescindible para la vida…

Observe el esquema del efecto invernadero. Explique qué representa cada flecha numerada (1, 2 y 3), por qué el efecto invernadero natural es imprescindible para la vida en la Tierra y en qué consiste su alteración por causa humana.

atmósfera (con GEI) superficie terrestre 1 2 3
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Cite tres gases de efecto invernadero, indique la fuente principal de cada uno y señale cuál de ellos contribuye más al calentamiento actual y por qué.

Cite tres gases de efecto invernadero, indique la fuente principal de cada uno y señale cuál de ellos contribuye más al calentamiento actual y por qué.

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Tiempo meteorológico, clima y evidencias

Gráfica que muestra las fluctuaciones a corto plazo del tiempo meteorológico superpuestas a una línea de tendencia ascendente que representa el calentamiento del clima a largo plazo. tendencia climática los datos diarios oscilan mucho; la tendencia a largo plazo sube

Olas de calor

Una ola de calor es un período de varios días consecutivos en que las temperaturas máximas (y a menudo las mínimas) superan un umbral propio de cada región, definido a partir de los valores históricos del lugar. Si la temperatura media sube uno o dos grados, toda la «campana» de valores se corre hacia arriba: los días extremos que antes eran raros pasan a ser comunes. Por eso las olas de calor son más frecuentes, más largas y más intensas aunque el promedio cambie poco.

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Diferencie tiempo meteorológico y clima, y explique por qué una semana de frío intenso en invierno no contradice la tendencia al calentamiento global, apoyándose en la…

Diferencie tiempo meteorológico y clima, y explique por qué una semana de frío intenso en invierno no contradice la tendencia al calentamiento global, apoyándose en la diferencia entre un dato puntual y una media a largo plazo.

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¿Qué es una ola de calor y cómo se define meteorológicamente? Explique por qué, en un clima más cálido, se espera que sean más frecuentes, más largas y más intensas…

¿Qué es una ola de calor y cómo se define meteorológicamente? Explique por qué, en un clima más cálido, se espera que sean más frecuentes, más largas y más intensas aunque la temperatura media solo suba uno o dos grados.

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El aumento del CO₂ y su causa humana

El carbono circula entre la atmósfera, los seres vivos, los océanos, el suelo y las rocas. Durante milenios, ese ciclo estuvo casi equilibrado. Desde la Revolución Industrial, los humanos transferimos a la atmósfera carbono que estuvo enterrado millones de años (petróleo, gas, carbón) y, además, reducimos la vegetación que lo absorbe.

Gráfica de la concentración de CO₂ atmosférico: sube de 280 ppm en la época preindustrial (hacia 1750) a 420 ppm en la actualidad, con un aumento cada vez más rápido. Tiempo CO₂ (ppm) 280 ppm (época preindustrial) 420 ppm (hoy) ≈ 1750 Hoy +140 ppm ≈ +50 %
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Relacione el ciclo del carbono con el aumento de $\text{CO}2$ atmosférico desde la Revolución Industrial, nombrando los dos procesos humanos que más contribuyen a ese…

Relacione el ciclo del carbono con el aumento de $\text{CO}_2$ atmosférico desde la Revolución Industrial, nombrando los dos procesos humanos que más contribuyen a ese aumento.

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La concentración de $\text{CO}2$ atmosférico ha pasado de unas $280\ \text{ppm}$ en la época preindustrial a unas $420\ \text{ppm}$ en la actualidad. Calcule el aumento…

La concentración de $\text{CO}_2$ atmosférico ha pasado de unas $280\ \text{ppm}$ en la época preindustrial a unas $420\ \text{ppm}$ en la actualidad. Calcule el aumento porcentual y discuta qué habría ocurrido con los ecosistemas si ese aumento se hubiera producido en siglos en lugar de en menos de dos.

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Sumideros y secuestro de carbono

Sumidero Cómo almacena el carbono Duración
Bosques (bosque lluvioso de Braulio Carrillo, bosque nuboso de Monteverde) Fotosíntesis: carbono en troncos, hojas y raíces Décadas a siglos
Suelos y pastizales (suelos de bosque y potreros con árboles) Materia orgánica y humus Décadas a siglos
Océanos $\text{CO}_2$ disuelto, fitoplancton, sedimentos Siglos a milenios
Humedales y manglares (Térraba-Sierpe, golfo de Nicoya) Materia orgánica anegada, con poco oxígeno, que casi no se descompone Siglos a milenios

Los humedales almacenan carbono por tanto tiempo porque el agua deja poco oxígeno, y sin oxígeno la descomposición es muy lenta. Es el llamado «carbono azul» en ambientes costeros: manglares, humedales costeros y pastos marinos. El carbono se acumula en el sedimento durante siglos. Si el manglar se tala o el pasto marino se arranca por anclas y obras costeras, ese carbono vuelve a la atmósfera.

Acidificación de los océanos

Parte del $\text{CO}_2$ que emitimos se disuelve en el océano y forma ácido carbónico, así que el agua baja su pH. Un agua más ácida dificulta que corales, moluscos y plancton formen sus esqueletos y conchas de carbonato de calcio. El océano es un sumidero, pero con un costo.

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Explique qué es el secuestro de carbono y cite dos sumideros naturales de carbono (bosques, suelos, océanos, turberas), indicando cómo almacenan el carbono y durante…

Explique qué es el secuestro de carbono y cite dos sumideros naturales de carbono (bosques, suelos, océanos, turberas), indicando cómo almacenan el carbono y durante cuánto tiempo.

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Los manglares, los humedales costeros y las praderas de pastos marinos (como la Posidonia) almacenan grandes cantidades de carbono en sus sedimentos («carbono azul»).…

Los manglares, los humedales costeros y las praderas de pastos marinos (como la Posidonia) almacenan grandes cantidades de carbono en sus sedimentos («carbono azul»). Explique por qué son sumideros especialmente eficaces y duraderos, y razone qué ocurre con ese carbono cuando un humedal se deseca o una pradera es destruida por fondeos y obras.

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Consecuencias: nivel del mar, albedo y nieve

Comparación del albedo: sobre el hielo marino la mayor parte de la luz solar se refleja, mientras que el océano abierto refleja poca luz y absorbe más energía, que lo calienta. radiación solar luz reflejada Hielo: albedo alto refleja mucha luz radiación solar poco reflejo calor Océano: albedo bajo absorbe más calor

Subida del nivel del mar

El nivel del mar sube por dos causas:

  • Expansión térmica: el agua, al calentarse, ocupa más volumen.

  • Aporte de hielo continental: el agua de glaciares y mantos de hielo (Groenlandia, Antártida) llega al océano y es agua nueva.

Nieve de montaña y caudales de los ríos

En las montañas de países con nieve, con más de $1{,}5\ \text{°C}$ de calentamiento cae más precipitación como lluvia y menos como nieve, y la nieve acumulada se derrite antes. Los ríos que dependen del deshielo reciben más caudal en invierno y primavera temprana y menos en verano, justo cuando más se necesita para riego y consumo. En Costa Rica no hay nieve, pero el calentamiento también altera el agua: más evaporación en la época seca y lluvias más irregulares afectan a los ríos y a los acueductos del AyA y de las ASADAS.

Consecuencias en los ecosistemas de Costa Rica

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Explique qué es el albedo de una superficie, qué superficies terrestres tienen albedo alto y cuáles bajo, y por qué la fusión del hielo marino del Ártico reduce el…

Explique qué es el albedo de una superficie, qué superficies terrestres tienen albedo alto y cuáles bajo, y por qué la fusión del hielo marino del Ártico reduce el albedo medio del planeta.

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Describa dos consecuencias del cambio climático ya observables en los ecosistemas de Costa Rica y explique el mecanismo físico o biológico que las produce.

Describa dos consecuencias del cambio climático ya observables en los ecosistemas de Costa Rica y explique el mecanismo físico o biológico que las produce.

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Escenarios climáticos

El futuro del clima no es un número único. El IPCC (grupo intergubernamental de expertos que reúne y evalúa la investigación científica) trabaja con escenarios: trayectorias posibles de emisiones, desde muy ambiciosas en reducir hasta muy altas.

La ciencia no puede dar una única temperatura futura porque no sabe qué decisiones se tomarán: cuánta energía fósil se usará, cómo crecerá la economía, cuánta gente habrá. Además, hay incertidumbres propias del sistema (por ejemplo, la intensidad de las retroalimentaciones). Por eso se informan rangos: cuanto más bajas las emisiones, menor el calentamiento. Las decisiones humanas determinan en qué parte del rango terminamos.

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El IPCC trabaja con escenarios de emisiones, del muy ambicioso al muy alto. Explique qué es un escenario climático, por qué la ciencia no puede anunciar una única…

El IPCC trabaja con escenarios de emisiones, del muy ambicioso al muy alto. Explique qué es un escenario climático, por qué la ciencia no puede anunciar una única temperatura futura y qué papel juegan las decisiones humanas (energía, economía, demografía) en el rango de resultados.

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Mitigación y adaptación

Una municipalidad puede incorporar buses eléctricos para emitir menos, o plantar árboles de sombra y construir defensas contra inundaciones. ¿Por qué hay que distinguir entre actuar sobre el origen del calentamiento y prepararse para sus consecuencias?

Ilustración con dos paneles: la mitigación actúa sobre la causa (chimenea que emite CO₂, árbol que lo absorbe y bus eléctrico) y la adaptación sobre el efecto (árbol de sombra frente al calor y dique frente a la subida del mar). mitigación atacar la causa adaptación afrontar el efecto CO₂ bus eléctrico sombra dique
Mitigación Adaptación
Objetivo Reducir causas Reducir daños
Ejemplos Energía hidroeléctrica, geotérmica y eólica (nacional); transporte público eléctrico (local); reforestar, proteger manglares y humedales, y el pago por servicios ambientales (local y nacional); acuerdos internacionales como el Acuerdo de París (global) Defensas contra inundaciones y drenajes pluviales (local); cultivos resistentes a la sequía (regional); sistemas de alerta temprana ante lluvias intensas (nacional); arbolado urbano (local)
Escala Local a global (el CO₂ se mezcla en toda la atmósfera) Sobre todo local y regional

Neutralidad de carbono

Muchos países se comprometieron a llegar a emisiones netas cero hacia 2050. Significa que las emisiones que quedan se compensan con las absorciones de los sumideros (bosques, suelos, océanos) y de tecnologías de captura, de modo que el balance neto sea cero. No equivale a dejar de emitir por completo: algunos sectores (parte de la agricultura, la industria pesada) son difíciles de descarbonizar. Además, los sumideros tienen límites y pueden perderse (incendios, tala), por eso primero hay que reducir emisiones y después compensar solo el resto.

La compensación equilibra las emisiones que no se pueden evitar con acciones que absorben carbono, como la reforestación o la conservación de bosques mediante el pago por servicios ambientales (FONAFIFO). Costa Rica se ha propuesto descarbonizar su economía hacia 2050, con foco en el transporte.

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Diferencie las estrategias de mitigación y de adaptación frente al cambio climático y ponga dos ejemplos concretos de cada una, indicando a qué escala (local, nacional o…

Diferencie las estrategias de mitigación y de adaptación frente al cambio climático y ponga dos ejemplos concretos de cada una, indicando a qué escala (local, nacional o global) se aplican.

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Muchos países se han comprometido a la «neutralidad de carbono» para 2050. Explique qué significa llegar a emisiones netas cero, qué papel juegan en el balance las…

Muchos países se han comprometido a la «neutralidad de carbono» para 2050. Explique qué significa llegar a emisiones netas cero, qué papel juegan en el balance las absorciones por sumideros y por qué no equivale a dejar de emitir por completo.

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Diseñe un plan de mitigación para su localidad: elija tres sectores (por ejemplo energía, transporte y sumideros de carbono) y justifique, para cada acción propuesta,…

Diseñe un plan de mitigación para su localidad: elija tres sectores (por ejemplo energía, transporte y sumideros de carbono) y justifique, para cada acción propuesta, cómo reduce emisiones o aumenta absorciones y qué co-beneficios aporta.

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Resumen

Vuelva al principio: el efecto invernadero es imprescindible (sin él, $-18\ \text{°C}$); lo que preocupa es que lo estamos intensificando muy rápido, y por eso la época seca en Guanacaste se siente cada vez más calurosa.

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