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Los rayos solares son absorbidos, calentando el planeta, pero una parte es devuelto al espacio, y en su curso de salida, muchas veces son retenidos e impiden que parte del calor escape al espacio, ello se debe a que chocan con pequeñas partículas que se encuentran en la atmósfera, llamados gases de efecto invernadero. Estos gases envuelven la Tierra de forma natural y, sin ellos en la atmósfera, la temperatura del planeta sería 33 ºC inferior.
El problema radica en que las actividades humanas han contribuido a un acelerado aumento de estos gases. Mientras haya mayor concentración de gases de efecto invernadero, habrá mayor captura de calor, intensificando el efecto invernadero y aumentando la temperatura de la tierra.
La tabla muestra los siete gases de efecto invernadero más importantes regulados por el Protocolo de Kioto. Cada uno de estos gases tiene una capacidad diferente de atrapar el calor en la atmósfera, también denominado «Potencial de Calentamiento Mundial» (PCM).
Todos ellos pertenecen al grupo de gases de efecto invernadero de larga duración, porque son químicamente estables y perduran en la atmósfera durante períodos de tiempo que se extienden desde una década a varios siglos, si no más, de forma que sus emisiones tienen una influencia a largo plazo sobre el clima.
Algunos GEI aparecen de forma natural (CO2, CH4 y N2O) pero el aumento de sus concentraciones atmosféricas durante los últimos 250 años se debe en gran parte a la actividad humana. Otros gases de efecto invernadero son resultado únicamente de la actividad humana (HFC, PFC, SF6 y NF3).
El Dióxido de Carbono (CO2)
El GEI antropogénico más importante es el dióxido de carbono (CO2). Contribuye aproximadamente al 64% del forzamiento radiativo total ocasionado por los GEI de larga duración.
El dióxido de carbono no tiene un ciclo de vida específico, puesto que circula continuamente entre la atmósfera, los océanos y la biosfera terrestre, y su eliminación neta de la atmósfera implica una serie de procesos con diferentes escalas de tiempo.
Las principales causas de las emisiones de CO2 son la quema de combustibles fósiles, la deforestación y la degradación forestal, y la producción de hierro y acero.
El dióxido de carbono es el gas con el que se comparan todos los demás gases al hablar del Potencial de Calentamiento Mundial. Las emisiones de otros gases de efecto invernadero pueden calcularse en términos de emisiones en CO2 equivalente.
El Metano (CH4)
Es el segundo gas de efecto invernadero más importante (contribuye aproximadamente al 18% del forzamiento radiativo total ocasionado por los GEI de larga duración)
Aproximadamente el 40% del metano emitido a la atmósfera procede de fuentes naturales. En torno al 60% proviene de la actividad humana. Permanece en la atmósfera alrededor de 12 años.
Aunque hay 220 veces menos metano que dióxido de carbono en la atmósfera, el metano es un gas invernadero muy potente, pues su efecto en el Calentamiento Global es 25 veces mayor que el CO2.
El Potencial de Calentamiento Mundial del metano durante 100 años es de 25, lo que significa que si se introduce la misma masa de metano y dióxido de carbono a la atmósfera, el metano capturaría 25 veces mas calor que el dióxido de carbono.
El Óxido Nitroso (N2O)
El óxido nitroso es el tercer GEI más importante, y contribuye aproximadamente al 6% del forzamiento radiativo ocasionado por los GEI de larga duración.
Las emisiones de óxido nitroso a la atmósfera son tanto de fuentes naturales (casi un 60%) como antropógenas (aproximadamente un 40%), ya que proceden en particular de los océanos, el suelo, la combustión de biomasa, el uso de fertilizantes, y diversos procesos industriales.
Se estima que el N2O permanece en la atmósfera durante 114 años. Cada molécula de N2O tiene un potencial de 298 veces mayor como factor de calentamiento mundial en comparación a una molécula de CO2.
Este gas también contribuye significativamente a la destrucción de la capa de ozono estratosférico, que nos protege de los rayos ultravioleta nocivos del Sol.