Atmósfera de la Tierra

Este elemento es una ampliación de los cursos y guías de Lawi. Ofrece hechos, comentarios y análisis sobre este tema. [aioseo_breadcrumbs] Atmósfera y cambio climático
La contaminación del aire tiene graves efectos locales.Si, Pero: Pero quizás aún más alarmantes son los efectos de largo alcance de la contaminación atmosférica en la atmósfera global. Los científicos están especialmente preocupados por dos formas de contaminación atmosférica: la acumulación de los llamados gases de efecto invernadero, con su potencial para calentar significativamente la superficie de la Tierra; y la destrucción del ozono en la estratosfera, donde forma una barrera que protege a los seres vivos de la Tierra de la radiación nociva del Sol.

Calentamiento global

Pocos temas ambientales en los últimos años han generado tanto interés -y controversia- como el calentamiento global y el efecto invernadero de ciertos gases y contaminantes en la atmósfera. Como el techo de vidrio de un invernadero, el dióxido de carbono, el metano y otros gases son transparentes a la radiación de onda corta del Sol.Si, Pero: Pero tienden a bloquear la energía de calor de onda larga para que no sea irradiada hacia el espacio desde la Tierra.

Una Conclusión

Por lo tanto, un aumento en las concentraciones de gases de efecto invernadero hace que más calor quede atrapado en la atmósfera inferior. Esto eleva la temperatura media de la Tierra.

Los científicos notaron por primera vez un ligero calentamiento de la atmósfera a principios del siglo XX. Lo aplaudieron porque el calentamiento ofrecía protección contra los “glaciares mortales” de una posible nueva edad de hielo.

El efecto invernadero natural es un hecho ampliamente aceptado en los círculos científicos. Una parte de la energía del Sol siempre es atrapada en la atmósfera por los gases. Y la mayoría de los científicos están de acuerdo en que al aumentar la concentración de esos gases es probable que se atrape más radiación.

Para evaluar tales cambios globales, las Naciones Unidas crearon el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) en 1988. El panel publica un informe cada 6 años. Ha encontrado consistentemente que la temperatura de la superficie de la Tierra está aumentando. Según el informe del panel de 2013, las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero han aumentado a niveles sin precedentes en al menos los últimos 800.000 años.

Otros Elementos

Además, es casi seguro que las actividades humanas están contribuyendo al fenómeno. Como se afirma en el informe, “Es extremadamente probable que la influencia humana haya sido la causa dominante del calentamiento observado desde mediados del siglo XX”.

Gases de efecto invernadero

Dióxido de carbono

La mayoría de los científicos preocupados por el calentamiento global están de acuerdo en que el dióxido de carbono es el gas de efecto invernadero más importante. El dióxido de carbono se produce de forma natural. Compone alrededor del 0,04 por ciento de la atmósfera y es utilizado por las plantas durante la fotosíntesis para producir oxígeno. Casi todo el dióxido de carbono agregado a la atmósfera proviene de los combustibles fósiles que se queman para la energía y el transporte.

Enormes cantidades de dióxido de carbono se producen a partir de fuentes naturales como la descomposición de plantas muertas, los incendios forestales y el intercambio de gases entre la superficie de los océanos y la atmósfera.Entre las Líneas En circunstancias normales, el gas se mantiene en equilibrio por “sumideros” naturales que lo drenan de la atmósfera.

Más Información

Los océanos, por ejemplo, absorben un poco más de dióxido de carbono del que emiten. Durante la fotosíntesis, las plantas absorben dióxido de carbono. Eliminan alrededor de 102.000 millones de toneladas de carbono de la atmósfera cada año. Esa es casi exactamente la cantidad que entra en la atmósfera por la respiración de los seres vivos y la descomposición de la materia orgánica.

Sin embargo, este cuidadoso equilibrio se ve constantemente alterado por la quema de combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural), y la tala y quema de bosques. Actualmente, China lidera la producción mundial (o global) de emisiones de dióxido de carbono.Entre las Líneas En general, es responsable de aproximadamente el 28 por ciento de la cantidad total de gases de efecto invernadero producidos por el hombre.

Los científicos que estudian las muestras de aire recogidas de las burbujas selladas en los glaciares han llegado a la conclusión de que el dióxido de carbono en la atmósfera ha aumentado en más del 40 por ciento desde el comienzo de la era industrial en 1750. Gran parte de ese aumento, al menos el 18 por ciento, se produjo desde 1958. Sin políticas estrictas de control de emisiones, los niveles de dióxido de carbono podrían ser entre un 30 y un 150 por ciento más altos para el 2100. El IPCC ha establecido un objetivo de carbono para evitar los peores efectos del cambio climático. [rtbs name=”calentamiento-global”] [rtbs name=”cambio-climatico”] Sin embargo, ha hecho hincapié en que incluso las cantidades de carbono inferiores al objetivo seguirán perjudicando al medio ambiente en el futuro. El panel recomendó un máximo de 1 billón de toneladas de carbono liberado en la atmósfera. Al ritmo actual, la humanidad superará ese límite en un plazo de 15 a 20 años.

El metano

También conocido como gas natural, el metano se produce naturalmente en la atmósfera en cantidades mínimas. Escapa del interior de la Tierra a través de volcanes y otras aberturas en la corteza. También es producido por procesos biológicos. Cuando las bacterias anaeróbicas, las que pueden vivir sin oxígeno, descomponen las plantas muertas en el barro y el agua estancada de los pantanos y marismas, emiten metano. Se le conoce comúnmente como “gas de pantano”. También se produce como gas intestinal en animales como el ganado vacuno y las ovejas.

Detalles

Los animales dependen de microorganismos anaeróbicos en sus intestinos para digerir el material vegetal.

No está claro cuánto metano se produce a partir de procesos naturales y cuánto a partir de la actividad humana.

Puntualización

Sin embargo, se sabe que la extracción de combustibles fósiles, el tratamiento de aguas residuales, los vertederos y otras fuentes contribuyen de manera significativa. Las concentraciones de metano en la atmósfera han aumentado sustancialmente desde el comienzo de la era industrial; las proyecciones estimadas sobre los niveles futuros de emisiones de metano varían ampliamente. Como gas de efecto invernadero, el metano tiene un efecto de calentamiento 21 veces mayor en una base molécula por molécula que el dióxido de carbono. Cualquier aumento, por pequeño que sea, podría tener un gran impacto en el cambio climático.

Óxido nitroso

El óxido nitroso es una combinación de nitrógeno y oxígeno, los dos gases más abundantes en la atmósfera. Aunque sus componentes constituyen alrededor del 99 por ciento de la atmósfera, el óxido nitroso es sólo una milésima parte tan abundante como el dióxido de carbono.

Pero, al igual que el metano, pequeñas cantidades de óxido nitroso pueden ser significativas. Su molécula tiene un efecto de calentamiento de 200 a 300 veces mayor que una molécula de dióxido de carbono. También permanece en la atmósfera unos 150 años. Esto es mucho más tiempo que la mayoría de los otros gases de efecto invernadero.

El equilibrio natural del óxido nitroso en la atmósfera se mantiene principalmente por los microorganismos del suelo. Algunos extraen el nitrógeno del aire y lo convierten en formas que pueden ser utilizadas por las plantas. Otros toman el nitrógeno fijo del suelo y, en un proceso conocido como desnitrificación, lo liberan al aire como óxido nitroso.

La actual concentración de óxido nitroso de 323 partes por billón es aproximadamente un 20 por ciento mayor que la que estaba presente en la atmósfera de la Tierra antes de la Revolución Industrial. Esto se debe probablemente a actividades humanas tales como la quema de combustibles fósiles y madera y, especialmente, el uso extensivo de fertilizantes a base de nitrógeno. Cuando el nitrógeno de los fertilizantes agrícolas se desnitrifica por medio de microorganismos en el suelo o se filtra al agua, desprende óxido nitroso.

Halocarbonos

Estos compuestos están formados por combinaciones de carbono y la familia de elementos llamados halógenos. Son más conocidos por contribuir al agotamiento de la capa de ozono en la atmósfera, y se analizarán en detalle en la sección siguiente. Menos conocido es su efecto sobre el calentamiento global.

Los más infames de los halógenos son los clorofluorocarbonos (CFC). Hasta mediados de la década de 1970, se utilizaban ampliamente en los Estados Unidos como propulsores en varios botes de aerosol y como disolventes, limpiadores y refrigerantes. Otros compuestos de la familia de los halocarbonos son el tetracloruro de carbono, los halones, el cloruro de metilo, el metilcloroformo y el bromuro de metilo. De éstos, sólo el bromuro de metilo y el cloruro de metilo se forman a partir de procesos naturales; todos los demás son productos de actividades humanas.

Los halocarbonos son los más escasos de los gases de efecto invernadero. Están presentes en concentraciones inferiores a 16,5 partes por billón.

Pormenores

Los halocarburos son motivo de preocupación porque una molécula de halocarburo tiene un efecto entre 3.000 y 13.000 veces mayor en el calentamiento del efecto invernadero que una molécula de dióxido de carbono.

Pormenores

Los halocarbonos son de larga vida, duran hasta unos 400 años. Muchos países han prohibido o restringido el uso de los halocarbonos.Si, Pero: Pero es probable que sus efectos continúen durante siglos.

La Tierra se está calentando

Desde finales del siglo XIX, la temperatura media mundial (o global) ha aumentado unos 0,6° C (1,8° F). El Hemisferio Norte ha experimentado una reducción significativa de las nevadas. Y muchos glaciares en todo el mundo se están derritiendo. La tendencia al calentamiento ha sido bien documentada.Si, Pero: Pero los científicos continúan cuestionando hasta qué punto los niveles más altos de gases de efecto invernadero, los ciclos climáticos naturales o los cambios en la producción general de energía del Sol pueden estar jugando un papel en este desconcertante proceso.

Independientemente de las causas, la evidencia del calentamiento global continúa aumentando. Los científicos toman regularmente lecturas de la temperatura en todo el mundo para calcular con precisión un promedio internacional. Cada década desde 1980 ha sido sucesivamente más cálida que cualquier década anterior desde 1850.Entre las Líneas En el hemisferio norte, las décadas desde 1980 han sido las más cálidas de los últimos 1.400 años. Y a nivel mundial, de los 17 años más cálidos jamás registrados, 16 han ocurrido desde el año 2000.

El período de casi 40 años desde 1980 también incluyó condiciones extremas en todo el mundo. Las sequías visitaron muchas naciones, contribuyendo a los devastadores incendios forestales en Grecia, Rusia y los Estados Unidos, y a las hambrunas en África. Algunos científicos creen que el calentamiento global puede estar exacerbando el problema de la desertificación en muchas partes del mundo. Una implacable ola de calor en Europa occidental y central durante el verano de 2003 se relacionó con la muerte de más de 19.000 personas, convirtiéndola en uno de los peores desastres de clima cálido de los últimos 100 años.

Muchos científicos creen que esto puede ser sólo el comienzo. El IPCC y otros estudios predicen que la Tierra seguirá calentándose durante los próximos siglos. El nivel del mar seguirá subiendo (debido al derretimiento de los glaciares y el hielo polar). Incluso si se pudiera eliminar la contaminación atmosférica (véase qué es, su definición, o concepto jurídico), los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, permanecen en la atmósfera años después de haberse producido.

Consecuencias del calentamiento global

Si los científicos están en lo cierto, la temperatura media de la superficie de la Tierra podría aumentar de 2° a 10° F (1° a 6° C) para el 2100. Un aspecto alarmante del cambio climático global es que los pequeños cambios pueden tener grandes consecuencias. Cuando los glaciares cubrieron gran parte de América del Norte durante la última era glacial, la temperatura media mundial (o global) era sólo 8° F (4,4° C) más fría de lo que es ahora.

Un aumento de unos pocos grados de la temperatura ha tenido un enorme impacto en los océanos, principalmente por su efecto en los casquetes polares.Entre las Líneas En 2003, la enorme plataforma de hielo de Ward Hunt se partió en dos y se rompió en el Océano Ártico. La extensión del hielo marino del Ártico alcanzó su nivel más bajo registrado en 2012. Enormes secciones de la plataforma de hielo Larsen B de la Antártida se han desintegrado. Esto ha provocado un aumento en el número de icebergs gigantes a la deriva, que pueden interrumpir la navegación y la extracción de petróleo en el Ártico. El derretimiento del hielo polar también eleva el nivel del mar, que ha aumentado casi 20 centímetros desde la década de 1850. El aumento del nivel del mar amenaza hábitats vitales para la vida silvestre del mundo. También hace que las costas sean más vulnerables a las inundaciones y a los daños causados por las mareas de tempestad. La destrucción de las comunidades costeras del Atlántico Medio por parte de la supertormenta Sandy en 2012 fue un duro recordatorio.

La reducción y el adelgazamiento del hielo marino del Ártico también parece estar acelerando el crecimiento de algas en las aguas del Ártico. Los investigadores se han quedado atónitos al descubrir depósitos densos y peludos de algas bajo el hielo marino en disminución. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Cámaras robóticas enviadas al fondo del océano lo encontraron cubierto con gruesos grupos de algas. Aparentemente el hielo cada vez más fino permite que entre más luz solar en las antes oscuras y frías aguas. Estos cambios están interrumpiendo la cadena alimenticia en el Ártico, y se espera que tengan un profundo impacto en los organismos desde el plancton hasta las ballenas.

Puntualización

Sin embargo, los científicos no están seguros del efecto final que estos cambios imprevistos pueden tener en la ecología del Ártico.

El calentamiento del mundo también podría tener efectos dramáticos en los bosques. Un estudio predice que más de la mitad de los bosques boreales del mundo -abetos, abetos y otras coníferas del norte de Canadá, Alaska, Escandinavia y Rusia- podrían perderse si el cambio climático continúa sin disminuir. Los árboles serían víctimas del aumento de los incendios forestales, la infestación por plagas de insectos que normalmente se mantienen a raya por las bajas temperaturas, y la invasión de otras especies de plantas que amplían su área de distribución hacia el norte. Los bosques boreales son el mayor ecosistema del mundo. Su pérdida crearía un clásico círculo vicioso: un clima cálido aumentaría la cantidad de descomposición e incendios en los bosques boreales, liberando cientos de toneladas de dióxido de carbono adicional a la atmósfera, lo que contribuiría aún más al problema del calentamiento.

Los recientes brotes de enfermedades tropicales, especialmente en regiones en las que rara vez han aparecido en el pasado, han hecho que algunos investigadores médicos se preocupen por la posible influencia del calentamiento de la Tierra. La propagación de las enfermedades probablemente puede atribuirse a los recortes en los programas de tratamiento e inmunización. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto).Si, Pero: Pero algunos científicos de la Organización Mundial de la Salud (OMS) teorizan que el calentamiento global podría causar brotes de malaria, fiebre amarilla, dengue y otras enfermedades en regiones templadas donde han sido prácticamente desconocidas. Los patógenos que causan estas enfermedades, y muchas otras también, normalmente están restringidos geográficamente por una serie de condiciones relacionadas con el clima. Entre ellas se encuentra la distribución de mosquitos y otros huéspedes, la mayoría de los cuales prosperan en climas cálidos y húmedos. Los propios patógenos también pueden sobrevivir mucho más tiempo en temperaturas cálidas y condiciones húmedas. Algunas personas han argumentado que existe un vínculo entre el calentamiento global y la propagación del virus del Nilo Occidental en los Estados Unidos.

Agotamiento del ozono

Muchos científicos consideran que una de las amenazas ambientales más serias es la reducción de un gas atmosférico que también es un serio contaminante. El ozono, una molécula relativamente rara y químicamente activa, comprende tres átomos de oxígeno. Se considera que es un gas “bueno” y “malo”.Entre las Líneas En la atmósfera baja, el ozono es un subproducto de los gases de escape de los vehículos de motor, el ingrediente principal del smog fotoquímico. Es la causa del lagrimeo de los ojos y el ardor de garganta que se experimenta cuando se inhala aire contaminado. El ozono daña las hojas de las plantas. Ralentiza su crecimiento destruyendo las paredes de sus células.

Alrededor del 90 por ciento del ozono de la atmósfera se produce de forma natural. Es el resultado de la luz solar que obliga a las moléculas de oxígeno a separarse en átomos individuales de oxígeno. Cuando uno de esos átomos se une a una molécula de oxígeno normal, forma una molécula compuesta por tres átomos de oxígeno: el ozono (O3). El ozono natural se encuentra en la estratosfera, la capa de la atmósfera a unos 10 a 50 kilómetros sobre el nivel del mar. Allí forma una barrera protectora contra la dañina radiación ultravioleta del Sol.

Causas del agotamiento del ozono

Para un gas tan importante, el ozono es extremadamente raro. Si todo el ozono de la atmósfera se comprimiera en una sola capa, tendría un grosor de sólo 2,5 centímetros. La barrera de ozono ha proporcionado una defensa relativamente estable contra el Sol durante millones de años.

A partir de mediados de la década de 1970, algunos científicos comenzaron a advertir que ciertos contaminantes químicos tenían el potencial de destruir el ozono en la estratosfera. Los principales culpables, advirtieron, eran los halocarbonos. Esta familia de productos químicos fue descubierta y utilizada en los años 30 y 40 como disolventes de limpieza, refrigerantes en refrigeradores y aires acondicionados, y propulsores para latas de aerosol. Los más destructivos de los halocarbonos son los clorofluorocarbonos (CFC) y los halones. Cuando los CFC escapan a la atmósfera superior, la luz solar los descompone y libera cloro.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Pormenores

Los halones se descomponen de manera similar y liberan bromo. El cloro y el bromo actúan entonces como catalizadores que rompen las moléculas de ozono. Un solo átomo de bromo o cloro puede permanecer activo durante décadas. Puede destruir hasta 100.000 moléculas de ozono antes de ser neutralizado.

Agujeros de ozono

Las concentraciones atmosféricas de cloro y bromo se distribuyen uniformemente por toda la atmósfera. Pero, en algunos lugares, el ozono se ha agotado tanto que ha dejado un “agujero”. Esto es especialmente cierto en la Antártida, donde un agujero de ozono fue notado por primera vez en 1985 y ha ocurrido casi todas las primaveras desde entonces.

El cielo sobre la Antártida es especialmente vulnerable a la destrucción de la capa de ozono porque los poderosos vientos circulan por el continente, atrapando masas de aire frío en la estratosfera que forman nubes de hielo durante los oscuros meses de invierno. Las partículas de hielo proporcionan superficies en las que se producen reacciones químicas, aumentando la cantidad de cloro en el aire. Entre el 21 y el 30 de septiembre de 2006, la superficie media del agujero de la capa de ozono de la Antártida fue la mayor jamás observada. Poco más de una semana después, se registró la mayor concentración de ozono jamás observada sobre la Antártida.

Una Conclusión

Por lo tanto, el agujero de ozono fue el más profundo que jamás se había producido. Se ha moderado un poco desde entonces. Para 2012, el agujero de ozono de la Antártida tenía aproximadamente el mismo tamaño que había tenido en 2002.

También se produce una grave destrucción del ozono sobre el Ártico. Aunque las condiciones climáticas allí han impedido hasta ahora que el agotamiento se convierta en un agujero de la capa de ozono, un estudio realizado por científicos ha llegado a la conclusión de que podría formarse un agujero sobre el Ártico en un plazo de 20 años.

Consecuencias del agotamiento del ozono

El ozono en la atmósfera superior protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta del Sol. Desde el punto de vista de la salud humana y de otros animales, la forma más significativa de radiación es la ultravioleta-B (UV-B). Los estudios han demostrado que la exposición excesiva a los UV-B causa cataratas y otros daños en el ojo. Promueve el envejecimiento prematuro de la piel, reduce la capacidad del sistema inmunológico para combatir ciertas enfermedades y aumenta la incidencia de algunos tipos de cáncer de piel. Otros estudios han sugerido que los recientes descensos en las poblaciones de ranas, sapos y otros anfibios podrían estar relacionados con la destrucción de sus huevos por la radiación UV-B.

La radiación ultravioleta daña a muchas plantas al reducir el tamaño de sus hojas y retrasar su tasa de crecimiento. Estudios realizados en la Universidad de Maryland en Baltimore descubrieron que hasta dos tercios de las plantas de cultivo común son sensibles a los UV-B, mientras que algunas malezas son resistentes a ellos. La investigación sobre la soja sugiere que un agotamiento del 25 por ciento del ozono causaría una reducción del 25 por ciento en la producción de soja.

El fitoplancton y el zooplancton de los océanos parecen ser especialmente susceptibles a los daños causados por los rayos ultravioleta-B. Estos diminutos organismos viven cerca de la superficie y forman la base de toda la red alimentaria marina. Su destrucción sería catastrófica para todos los ecosistemas oceánicos.

Cooperación internacional

En 1985, el Convenio de Viena para la Protección de la Capa de Ozono estableció el marco para los planes de investigación, vigilancia y reducción de las emisiones nocivas.Entre las Líneas En 1987, el Protocolo de Montreal tomó medidas definitivas para eliminar el uso de CFC y halones. Hasta la fecha, la producción de CFC se ha reducido sustancialmente, y para el año 2030 se debería aplicar una prohibición mundial (o global) completa. Muchos científicos creen que estas medidas ayudarán a que la capa de ozono se recupere totalmente en los próximos 50 años.Entre las Líneas En 1997, en Kioto, Japón, los representantes de más de 150 naciones firmaron un acuerdo para que los países industrializados redujeran sus emisiones de gases de efecto invernadero para el año 2012. Los Estados Unidos se negaron a ratificar el Protocolo de Kyoto.Entre las Líneas En 2001, los Estados Unidos retiraron oficialmente su apoyo a Kyoto con el argumento de que era demasiado costoso y excluía a las naciones en desarrollo. Después de la retirada de los Estados Unidos, el tratado no podía entrar en vigor sin la aprobación de Rusia.Entre las Líneas En 2004, a instancias del presidente Vladimir Putin, el gobierno ruso aceptó oficialmente el Protocolo de Kyoto.Entre las Líneas En diciembre de 2007, el nuevo primer ministro de Australia, Kevin Rudd, firmó el instrumento de ratificación del protocolo. Los Estados Unidos fueron la única nación altamente industrializada que no ratificó el protocolo.

Representantes de 193 países celebraron conversaciones sobre el clima en Copenhague (Dinamarca) en diciembre de 2009. La conferencia no logró su objetivo de elaborar un tratado vinculante que sustituyera al Protocolo de Kyoto, que debía expirar en 2012. Un nuevo acuerdo, conocido como el Acuerdo de Copenhague y descrito como una “declaración política”, tenía por objeto servir de marco preliminar para un nuevo tratado. El tema se abordó nuevamente durante las conversaciones sobre el clima celebradas en Doha (Qatar) en 2012. Los miembros participantes votaron a favor de prorrogar el Protocolo de Kyoto hasta 2020. Los miembros esperaban que entre tanto se negociara un nuevo tratado.

Datos verificados por: George

Atmósfera de la Tierra

Recursos

Traducción al Inglés

Traducción al inglés de Atmósfera de la Tierra: Atmosphere of Earth.

Véase También

Bibliografía

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