Efecto invernadero: qué es, causas y consecuencias

El efecto invernadero es un fenómeno ambiental donde se producen una serie de reacciones químicas entre compuestos, ya sean de origen natural o artificial, que provocan determinadas respuestas en factores como el clima, los ecosistemas, océanos, especies y otros sistemas naturales. En algunos casos, las consecuencias del efecto invernadero se salen de su estado de equilibrio y provocan daños importantes en los factores ambientales y biológicos que conviene subsanar.

Entre los compuestos responsables de esta dinámica, los más importantes y que, en proporciones desmesuradas, aumentan el efecto invernadero son: CO², Metano (CH⁴), óxido nitroso, vapor de agua, ozono, hidrofluorocarburos, perfluorocarburos, hexafloruro de azufre y trifluoruro de nitrógeno. Estos gases se transforman en compuestos nocivos para el medio ambiente y son los responsables mayoritarios del calentamiento global. Por tanto, si tuviéramos que decir en qué consiste el efecto invernadero diríamos en el calentamiento terrestre a causa de la elevada capacidad de absorción calorífica de ciertos elementos químicos.

Como se ha dejado caer, el origen de algunos gases de efecto invernadero, como el CO² o el metano, poseen un origen natural, siendo los más abundantes en comparación con los otros. Por tanto, para identificar el origen de ambos aspectos, efecto invernadero y calentamiento global, se necesita identificar el porcentaje de origen natural/artificial de los elementos de la lista anterior. Después, en cada uno de esos valores, se podrá realizar una estimación más precisa.

Los gases que aumentan el efecto invernadero en mayor proporción son el CO² en un 80% del total, el metano con un 11% y el óxido nitroso con un 6%. Obviando los demás debido a su escasa concentración, toca averiguar el origen de estos compuestos. Es extremadamente complicado estimar el origen de las emisiones de un compuesto que causa efecto invernadero de manera natural y separarlo del que tiene un origen artificial. Al mismo tiempo, resulta crucial para plantear una estrategia eficaz para frenar el efecto invernadero y el calentamiento global.

• El CO² puede producirse de forma natural mediante la respiración de los seres vivos, la descomposición de la biomasa o las erupciones volcánicas. Mientras, la actividad humana como la quema de combustibles fósiles o las emisiones de los motores de combustión también incrementan la proporción de este elemento.
• El metano, es un producto con un origen natural por el proceso de fermentación entérica del ganado bovino, y el resto de los rumiantes. Mientras, la producción de alimentos y otros sectores industriales aportan una proporción considerablemente a la producción anterior.
• El óxido nitroso se produce de manera natural durante el ciclo de nitrógeno por algunos organismos, y de forma artificial durante la producción de sustancias químicas como los fertilizantes o en la fabricación de productos sintéticos como el nylon.

Como puede observarse, el problema no está en la presencia de estas sustancias que siempre han existido en la atmósfera, sino de su proporción, y la capacidad de los sistemas naturales para reciclarla y neutralizarla.

Los gases de efecto invernadero se caracterizan por su capacidad de absorber la radiación solar procedente de nuestra estrella y la radiación térmica producida por la Tierra. Gracias a ello, la superficie terrestre donde se desarrolla la vida mantiene una temperatura ambiente mas o menos constante, que disminuye con la altura, debido a que estos gases se concentran en las partes inferiores de la atmósfera.

En su ausencia, la temperatura del planeta rondaría los -18 ºC, ya que la atmósfera está compuesta en un 99% de oxígeno y nitrógeno, gases que no son de efecto invernadero. Sin embargo, la adicción de una proporción mayor a causa de la producción antropogénica provoca el efecto contrario. Estos gases de efecto invernadero aumentan la temperatura de la Tierra en superficie y promueven una serie de reacciones químicas, como las producidas por los CFCs que destruyen la capa de ozono, capa atmosférica que actúa como filtro para la radiación solar dañina para los seres vivos, como la ultravioleta.

Un cambio en las condiciones termodinámicas de un sistema afecta a las funciones vitales de las especies adaptadas a esos parámetros. Durante la historia de la Tierra, los cambios climáticos se han producido de forma cíclica, siendo el propio planeta el encargado de estabilizar los cambios como si se tratara de un metabolismo natural.

Sin embargo, los rangos normales que colocaban el CO² en picos de 280 ppmv entre intervalos de 100.000 años, se han visto afectados en los últimos 200 años, alcanzando las 370 ppmv. Una cantidad de CO2 inusual fuera de la capacidad de absorción del planeta. Lo mismo ha sucedido con otros gases que promueven el aumento del efecto invernadero. No obstante, y debido a su origen, los gases que causan el efecto invernadero se concentran en las ciudades, por lo que existe una variabilidad local de su concentración que vale la pena reseñar.

Te recomendamos leer este artículo sobre la Destrucción de la capa de ozono: qué es, causas y consecuencias.

Estos gases solo constituyen el 1% de la composición atmosférica del planeta, y aun así, son los principales responsables del efecto invernadero y calentamiento global. A continuación, se hace una lista más detallada de los gases implicados, su origen y en qué consiste el efecto invernadero que provocan.

• CO²: gas de efecto invernadero más abundante y que comparte origen natural incluido en el ciclo del carbono y artificial por la industrialización. Su elevada capacidad calorífica le permite absorber una parte sustancial de la energía térmica y su facilidad de distribución planetaria contribuye a que el efecto no sea solo de efecto local.
• CH⁴: es el segundo más abundante, y tiene su origen natural en la fermentación entérica y artificial en otros procesos de producción industrial. Su capacidad calorífica es 80 veces mayor que el CO².
• Óxido nitroso: junto a los anteriores, es uno de los que causa el efecto invernadero con una capacidad de absorción térmica 300 veces superior al CO². Se puede producir durante el ciclo natural del nitrógeno, o la producción de fertilizantes industriales, entre otros.
• Vapor de agua: puede producirse de manera natural por cambios de estado a vapor del agua en la superficie terrestre, o en sistemas de refrigeración en industrias como la nuclear. Posee una elevada capacidad para absorber la radiación solar y aumentar la temperatura.
• Ozono: absorbe y emite radiación infrarroja calentando la troposfera. En niveles de superficie es nocivo para la salud y se produce cuando la radiación ultravioleta disocia el O² y este radical libre interactúa con otro átomo de oxígeno.
• Hidrofluorocarburos: estos se expulsan por la fuga de refrigerantes en los sistemas de ventilación de los vehículos. Son muy intensos como agentes químicos y contribuyen al aumento del efecto invernadero con un tiempo de vida de 10-100 años.
• Perfluorocarburos: producido en mayor proporción en la fabricación primaria del aluminio y en la incineración de plásticos y cerámicas. Algunos PFC son intensificadores del efecto invernadero y calentamiento global.
• Hexafloruro de azufre: es un compuesto con un elevado poder calorífico y que se evapora rápidamente, por lo que puede provocar asfixia o efectos de congelación por contacto en lugares confinados o durante una exposición directa. En proporción, no es muy abundante, aunque sí importante. Se produce por reacción directa a 300 ºC entre el azufre fundido y el flúor gaseoso, por lo que puede darse en procesos volcánicos.
• Trifluoruro de nitrógeno: es uno de los gases que mayor efecto invernadero y calentamiento global provocan, con un poder calorífico 17.000 veces mayor que el CO². Se produce durante la descomposición microbiana, el uso de fertilizantes, la quema de madera y la producción química.

Debido a los efectos nocivos que acarrean las altas concentraciones de carbono, la distribución a nivel planetario y el mantenimiento del nivel de vida de las personas, es difícil plantear una solución unánime que no provoque mayores problemas de los que soluciona.

La prohibición absoluta de su uso es imposible debido a que los procesos industriales, de los que dependen todas las personas del planeta para conservar la esperanza de vida actual, se apoya sobre su uso. Sin embargo, existen una serie de vías que pueden paliar los factores que causan el efecto invernadero sin renunciar al progreso.

• Dado que la principal fuente antropogénica causante del efecto invernadero se la lleva el sector primario, la implantación de procesos destinados a reciclar y reutilizar los residuos serían métodos eficaces para reducir su concentración atmosférica y promover otras formas de obtención de energía como el biogás.
• Por otro lado, existen tipos de plantas capaces de absorber CO² y CH⁴ en mayores cantidades que otras, su plantación en lugares de producción ganadera paliaría en importante medida la fermentación entérica.
• La optimización de los cultivos con nuevas técnicas como el drenaje periódico de los arrozales no solo reduce los niveles de metano, sino la utilización de agua.
• En geología, las rocas almacén han dado buenas señales para confinar CO² en condiciones de seguridad similares a las trampas naturales de hidrocarburos, reduciendo la contaminación atmosférica.
• De la misma manera, avanzar en propuestas de producción más modernas, rentables y menos contaminantes da señales de ser la mejor alternativa para regular el planeta sin condenar a una parte significativa de la población a la pobreza más absoluta, como ocurría en periodos preindustriales.

La respuesta a qué podemos hacer para solucionar el cambio climático pasa por invertir en mayor investigación y desarrollo de nuevas tecnologías que nos permitan hacer más con menos. Cómo se suele decir en la industria energética, el final de la Edad de Bronce, vino cuando se descubrió el hierro, no cuando se acabó el bronce.

Ahora que ya sabes qué es el efecto invernadero, también te puede interesar este otro post de GEOenciclopedia sobre la Contaminación lumínica: qué es, causas y consecuencias.

Si deseas leer más artículos parecidos a Efecto invernadero: qué es, causas y consecuencias, te recomendamos que entres en nuestra categoría de Sostenibilidad y medio ambiente.