Ciencias de la Tierra · Ciencias de la Tierra y el Espacio
La sostenibilidad · El cambio climático
Las causas del cambio climático
El efecto invernadero existe desde hace millones de años y es imprescindible para la vida: sin él, la Tierra sería un planeta helado. El problema no es que exista, sino que lo estamos reforzando más de lo que el planeta puede amortiguar.
El efecto invernadero natural
Si entras a un carro estacionado al sol con las ventanas cerradas, aunque sea un día fresco en Denver, notas que el interior está mucho más caliente que el exterior porque los vidrios dejan entrar la luz pero retienen el calor. ¿Qué componentes del aire realizan esa misma función a escala planetaria para evitar que la Tierra sea una bola de hielo?
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El esquema representa el efecto invernadero con cuatro pasos numerados. a) Explica qué ocurre en cada uno de los pasos señalados con los números del 1 al 4. b) ¿Qué…
El esquema representa el efecto invernadero con cuatro pasos numerados.
a) Explica qué ocurre en cada uno de los pasos señalados con los números del 1 al 4.
b) ¿Qué número corresponde al calor que la atmósfera devuelve hacia la superficie?
El efecto invernadero es un fenómeno natural necesario para la vida. Explica por qué lo es y aclara cuál es el problema actual (el refuerzo del efecto invernadero por…
El efecto invernadero es un fenómeno natural necesario para la vida. Explica por qué lo es y aclara cuál es el problema actual (el refuerzo del efecto invernadero por las emisiones humanas).
La concentración de $\text{CO}2$ atmosférico era de 317 ppm en 1960, de 354 ppm en 1990 y de 414 ppm en 2020. Calcula el aumento entre 1960 y 2020, exprésalo en…
La concentración de $\text{CO}_2$ atmosférico era de 317 ppm en 1960, de 354 ppm en 1990 y de 414 ppm en 2020. Calcula el aumento entre 1960 y 2020, exprésalo en porcentaje y relaciona la tendencia con las actividades humanas.
Cuando cargas tu celular o prendes el aire acondicionado en una casa de Texas, la electricidad viene de alguna planta generadora. ¿Todas las plantas emiten la misma cantidad de $\text{CO}_2$?
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Indica si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y corrige las falsas: el efecto invernadero es un fenómeno creado por el ser humano; quemar gasolina emite…
Indica si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y corrige las falsas: el efecto invernadero es un fenómeno creado por el ser humano; quemar gasolina emite $\text{CO}_2$; la energía solar emite más gases de efecto invernadero que el carbón.
Las centrales de carbón emiten mucho más $\text{CO}2$ por kilovatio hora que las renovables. Explica por qué la transición hacia energías renovables se considera clave…
Las centrales de carbón emiten mucho más $\text{CO}_2$ por kilovatio hora que las renovables. Explica por qué la transición hacia energías renovables se considera clave en la lucha contra el cambio climático.
Ethan puede ir a la escuela a pie, en el autobús escolar o en el carro de su mamá. ¿Cuál de las tres formas deja menos $\text{CO}_2$ en el aire?
Los alimentos también viajan. Una fruta que llega en avión desde otro continente emite mucho más $\text{CO}_2$ que una fruta de temporada que llega en camión desde una granja cercana. El avión quema muchísimo combustible por cada kilo transportado. Por eso se recomienda comprar local y de temporada: menos combustible quemado, menos $\text{CO}_2$ y menos calentamiento.
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Ordena de menor a mayor emisión estas formas de ir a la escuela: ir en carro una sola persona, ir a pie, ir en autobús. Explica el criterio que seguiste.
Ordena de menor a mayor emisión estas formas de ir a la escuela: ir en carro una sola persona, ir a pie, ir en autobús. Explica el criterio que seguiste.
Un carro emite unos 120 g de $\text{CO}2$ por kilómetro. Calcula las emisiones de un trayecto diario de 30 km y las de todo un año (250 días), y propón dos alternativas…
Un carro emite unos 120 g de $\text{CO}_2$ por kilómetro. Calcula las emisiones de un trayecto diario de 30 km y las de todo un año (250 días), y propón dos alternativas para reducirlas.
Traer fruta en avión desde otro continente emite mucho más $\text{CO}2$ que comprarla de temporada en el mercado local. Explica la relación entre esas emisiones y el…
Traer fruta en avión desde otro continente emite mucho más $\text{CO}_2$ que comprarla de temporada en el mercado local. Explica la relación entre esas emisiones y el cambio climático y razona por qué se recomienda el consumo local y de temporada.
Los grandes incendios forestales de California llenan el cielo de humo. ¿Qué tienen que ver los árboles y las vacas con el clima?
El ganado vacuno produce metano ($\text{CH}_4$) al digerir el pasto, y el estiércol también lo libera. Para reducir este impacto se puede comer menos carne de res, cambiar la alimentación del ganado con aditivos o instalar digestores que capturen el biogás del estiércol.
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¿Qué relación tiene la deforestación con el cambio climático? Razona dos mecanismos distintos: la pérdida de absorción de $\text{CO}2$ y las emisiones al talar o quemar…
¿Qué relación tiene la deforestación con el cambio climático? Razona dos mecanismos distintos: la pérdida de absorción de $\text{CO}_2$ y las emisiones al talar o quemar los bosques.
El ganado vacuno emite metano durante la digestión. Explica cómo contribuye la ganadería al cambio climático y cita una medida que reduzca ese impacto.
El ganado vacuno emite metano durante la digestión. Explica cómo contribuye la ganadería al cambio climático y cita una medida que reduzca ese impacto.
Un equipo asesor propone dos estrategias para frenar el calentamiento global antes de 2040: el Plan A busca eliminar las fugas de gas natural y reducir la ganadería…
Un equipo asesor propone dos estrategias para frenar el calentamiento global antes de 2040: el Plan A busca eliminar las fugas de gas natural y reducir la ganadería intensiva (foco en el metano, $\text{CH}_4$); el Plan B se centra en clausurar plantas termoeléctricas de carbón (foco en el $\text{CO}_2$). Sabiendo que el $\text{CH}_4$ calienta unas 80 veces más que el $\text{CO}_2$ a escala de 20 años pero desaparece de la atmósfera en unos 12 años, mientras que el $\text{CO}_2$ permanece durante siglos, evalúa cuál de los dos planes frenaría el calentamiento más rápido a corto plazo y cuál es indispensable para evitar un cambio irreversible a largo plazo. Justifica tu veredicto.
En pleno verano, una camiseta blanca refleja la luz solar y resulta fresca, mientras que una camiseta negra absorbe la radiación y quema al tacto. ¿Qué ocurre en el Ártico cuando el hielo blanco reflectante se funde y deja al descubierto el agua marina oscura?
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El permafrost, el suelo permanentemente helado del Ártico, almacena enormes cantidades de carbono. Explica qué puede ocurrir si se deshiela y por qué los científicos lo…
El permafrost, el suelo permanentemente helado del Ártico, almacena enormes cantidades de carbono. Explica qué puede ocurrir si se deshiela y por qué los científicos lo consideran un proceso que retroalimenta el calentamiento.
Un modelo climático advierte que el aumento de 1 °C en la temperatura del agua ártica puede desencadenar un bucle de retroalimentación positiva. Diseña un diagrama de…
Un modelo climático advierte que el aumento de 1 °C en la temperatura del agua ártica puede desencadenar un bucle de retroalimentación positiva. Diseña un diagrama de flujo de causa y efecto que conecte de forma ordenada: aumento de temperatura atmosférica, fusión de la banquisa, variación del albedo superficial y absorción de radiación solar por el océano. A partir de tu esquema, predice qué ocurriría con la capacidad de autorregulación térmica del planeta si el océano Ártico quedara totalmente libre de hielo durante el verano.
En 1980, el Mount St. Helens hizo erupción en Washington y llenó el cielo de ceniza. Cuando ocurre algo así, mucha gente pregunta si los volcanes son los culpables del calentamiento. ¿Qué dicen los datos?
También hubo épocas más cálidas que hoy sin humanos, como el Cretácico, cuando casi no había hielo en los polos. Pero aquellos cambios tardaron miles o millones de años. Hoy la temperatura global ha subido más de 1 °C en poco más de un siglo.
¿Por qué importa la velocidad? Los ecosistemas se adaptan migrando, cambiando de hábitos o evolucionando, y eso necesita muchas generaciones. Si el clima cambia demasiado rápido, muchas especies no alcanzan a adaptarse y aumenta el riesgo de extinción.
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Tras la erupción del volcán Pinatubo en 1991, la temperatura media global descendió unos 0.5 °C durante casi dos años, a pesar de que el volcán expulsó millones de…
Tras la erupción del volcán Pinatubo en 1991, la temperatura media global descendió unos 0.5 °C durante casi dos años, a pesar de que el volcán expulsó millones de toneladas de $\text{CO}_2$. Investiga el papel de los aerosoles de dióxido de azufre ($\text{SO}_2$) y cenizas emitidos para explicar el mecanismo físico que causó este enfriamiento transitorio, y utiliza este hecho para rebatir a quienes afirman erróneamente que las erupciones volcánicas son la causa del calentamiento global sostenido de las últimas décadas.
En un debate escolar, alguien sostiene: «En el Cretácico no había hielo en los polos y la Tierra estaba mucho más caliente que hoy sin intervención humana; por tanto, el…
En un debate escolar, alguien sostiene: «En el Cretácico no había hielo en los polos y la Tierra estaba mucho más caliente que hoy sin intervención humana; por tanto, el calentamiento actual es natural y no debemos preocuparnos». Rebate esta afirmación comparando la escala temporal (velocidad) a la que ocurrieron aquellos cambios geológicos frente a la del cambio actual, y explica qué consecuencia directa tiene esa diferencia de velocidad sobre la capacidad de adaptación de los ecosistemas y la supervivencia de las especies.
Las decisiones personales ayudan, pero las políticas públicas mueven cifras mucho mayores. En EE. UU., la EPA regula las emisiones con la ley de aire limpio (Clean Air Act), y un impuesto al carbono hace que quemar combustibles fósiles cueste más y que las alternativas limpias resulten más atractivas. Los datos de NOAA, como el CO₂ medido en Mauna Loa, sirven para comprobar si esas políticas funcionan.
Leer los datos: tiempo, clima y ritmo de cambio
Un día de enero nieva en Dallas y alguien dice: «¡Con este frío no hay calentamiento global!». ¿Un día frío prueba algo sobre el clima?
Por eso un día frío no desmiente el calentamiento: el clima se mide con promedios largos. Para estudiarlo, los científicos usan registros de la NOAA y, para el pasado, testigos de hielo (las burbujas de aire antiguo atrapadas en el hielo de Groenlandia y la Antártida guardan el $\text{CO}_2$ de hace cientos de miles de años) y anillos de árboles (más anchos en años favorables).
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Explica la diferencia entre tiempo meteorológico y clima, y da un ejemplo de cada uno.
Explica la diferencia entre tiempo meteorológico y clima, y da un ejemplo de cada uno.
Analiza los siguientes datos de anomalía de la temperatura global: −0.2 °C en 1880, +0.2 °C en 1980 y +1.2 °C en 2023. Calcula la tasa media de calentamiento por década…
Analiza los siguientes datos de anomalía de la temperatura global: −0.2 °C en 1880, +0.2 °C en 1980 y +1.2 °C en 2023. Calcula la tasa media de calentamiento por década en el período 1880-1980 frente al período 1980-2023. A partir del resultado, justifica si el calentamiento global responde a una progresión constante o acelerada y predice qué anomalía térmica alcanzaríamos en 2050 si se mantuviese el ritmo del último período frente a si se hubiese mantenido el del primero.
En la clase de ciencias, Marcus pregunta: «Si un país emite más en total, ¿le toca recortar más?». No es tan simple.
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El país A emite 15 t de $\text{CO}2$ al año por habitante y tiene 10 millones de habitantes. El país D emite 1.5 t al año por habitante y cuenta con 200 millones de…
El país A emite 15 t de $\text{CO}_2$ al año por habitante y tiene 10 millones de habitantes. El país D emite 1.5 t al año por habitante y cuenta con 200 millones de habitantes. Un tratado internacional exige que ambos reduzcan sus emisiones totales en un 20 % en cinco años. Calcula las emisiones totales de cada país, compara el impacto real que exigiría ese recorte en el modo de vida de un ciudadano promedio de A frente a uno de D, y justifica por qué negociar reducciones basadas únicamente en el total nacional resulta injusto.
El municipio de una ciudad con parque industrial, alta afluencia turística y relleno sanitario regional quiere recortar su huella climática, pero su presupuesto solo…
El municipio de una ciudad con parque industrial, alta afluencia turística y relleno sanitario regional quiere recortar su huella climática, pero su presupuesto solo permite financiar dos de estas tres opciones: 1) electrificar los autobuses urbanos y la maquinaria municipal; 2) capturar y valorizar energéticamente el biogás del relleno sanitario para evitar emisiones de $\text{CH}_4$; 3) instalar paneles solares en los techos de las naves industriales para reducir el uso de electricidad de la red fósil. Analiza el impacto diferencial de cada opción (gas evitado, inmediatez y magnitud) y justifica cuáles dos priorizarías.
En una cumbre climática, el país X (nación rica, muy industrializada desde el siglo XIX, hoy con bajas emisiones anuales) exige al país Y (país en desarrollo, principal…
En una cumbre climática, el país X (nación rica, muy industrializada desde el siglo XIX, hoy con bajas emisiones anuales) exige al país Y (país en desarrollo, principal emisor mundial hoy en términos absolutos, pero con bajas emisiones per cápita) que reduzca sus emisiones al mismo ritmo. Actuando como mediador de la ONU, formula una propuesta de acuerdo basada en el principio de «responsabilidad compartida pero diferenciada», teniendo en cuenta las emisiones acumuladas históricas frente a las actuales, y justifica por qué tu propuesta es equitativa para ambas partes.
Vuelve al principio: en el carro estacionado, el vidrio dejaba entrar la luz y retenía el calor. En la Tierra, ese papel lo hacen gases como el $\text{CO}_2$ y el $\text{CH}_4$, y el problema es que los humanos los estamos aumentando.
Resumen
¡A practicar! 8 ejercicios de nivel medio en este apartado