Fernando G. Brun Murillo, Universidad de Cádiz
Este artículo forma parte de la sección The Conversation Júnior, en la que especialistas de las principales universidades y centros de investigación contestan a las dudas de jóvenes curiosos de entre 12 y 16 años. Podéis enviar vuestras preguntas a tcesjunior@theconversation.com
Pregunta formulada por Lía, de 16 años, del colegio Medyform, en Benalmádena (Málaga)
La evolución y el progreso del ser humano no pueden entenderse sin una habilidad clave: la de utilizar energía que proviene de fuera de su propio cuerpo. A lo largo de la historia, ha habido dos grandes hitos relacionados con esta capacidad: el control del fuego, hace aproximadamente 400 000 años, y la invención de la máquina de vapor, hace solo unos 250 años.
Este último avance impulsó un desarrollo económico y una mejora en la calidad de vida sin precedentes, pero fue también el principio del cambio climático, el mayor reto al que se enfrenta actualmente la humanidad.
¿Por qué se produce el cambio climático?
Hasta donde sabemos, la Tierra es un planeta único en el universo. Está rodeada por una estrecha capa de gases, llamada atmósfera, que hace posible la vida.
Cuando la radiación del Sol llega a nuestro planeta, solo una pequeña fracción alcanza su superficie. De esa energía, una parte es utilizada por los organismos que realizan fotosíntesis, y otra es absorbida por la Tierra y luego liberada en forma de calor. Este calor puede escapar al espacio o quedar atrapado por ciertos gases que se encuentran en la parte baja de la atmósfera.
Hablamos de los gases de efecto invernadero, y su función es fundamental, ya que al atrapar el calor ayudan a mantener la temperatura adecuada para que exista vida en la Tierra. Este proceso natural se llama efecto invernadero.
Entre los principales gases de efecto invernadero de origen natural están el vapor de agua (H₂O), el dióxido de carbono (CO₂), el metano (CH₄) y el óxido nitroso (N₂O). Además, existen gases industriales (principalmente gases fluorados) creados por el ser humano y que también actúan como tales. Cuanto mayor es la concentración de todos esos gases en la atmósfera, más calor se retiene.
A lo largo de la historia de la Tierra, variaciones naturales en los gases de efecto invernadero han causado periodos de calentamiento y enfriamiento. Sin embargo, esos cambios solían ocurrir a lo largo de miles de años, influidos por fenómenos naturales como erupciones volcánicas o cambios en la vegetación.
Desde la invención de la máquina de vapor y el uso masivo de combustibles fósiles, las actividades humanas han comenzado a liberar grandes cantidades de gases de efecto invernadero en la atmósfera, especialmente CO₂. Y esto ha generado un aumento constante en su concentración.
Graves consecuencias
A medida que la temperatura global aumenta, también lo hace la cantidad de energía en la atmósfera. Esto provoca que los fenómenos meteorológicos extremos –como sequías, lluvias intensas, olas de calor o huracanes– sean más frecuentes e intensos. Además, el calentamiento global altera las corrientes oceánicas, eleva el nivel del mar y modifica la distribución de muchas especies en el planeta.
En el pasado, otros cambios climáticos han tenido un gran impacto sobre la vida en la Tierra, llegando incluso a provocar extinciones masivas. Además, grandes sequías han estado relacionadas con momentos críticos en la historia humana. Por ejemplo, la casi extinción de nuestra especie hace unos 900 000 años o la caída de grandes civilizaciones como el Imperio romano y algunas culturas precolombinas.
El cambio climático actual presenta dos diferencias importantes respecto a los anteriores. En primer lugar, su aceleración está provocada directamente por la actividad del ser humano. Y en segundo lugar, durante el último periodo de cambio climático, allá por la edad de hielo (hace poco más de 12 000 de años), la Tierra estaba habitada por menos de 10 millones de personas.
Ahora somos más de 8 000 millones. Esto significa que su impacto sobre la humanidad será mucho mayor que en cualquier época anterior.
A la caza y captura de CO₂
Una de las primeras acciones fundamentales para mitigar el cambio climático es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, y desde los años 90 se han tomado numerosas medidas para ello. Pero no basta: también es necesario disminuir la concentración de esos gases ya presentes en la atmósfera. Dado que eliminar algunos de ellos es muy difícil desde el punto de vista técnico, los esfuerzos actuales se centran en capturar CO₂.
Existen varias estrategias para lograrlo. Por ejemplo, la captura en el lugar de emisión, como en plantas térmicas, fábricas de cemento o instalaciones industriales, entre otras. También es posible “cazarlos” en el aire mediante distintas tecnologías que extraen directamente CO₂ de la atmósfera. Sin embargo, ambos métodos son aún caros y deben solventar problemas tecnológicos importantes.
Una vez capturado, el CO₂ puede almacenarse de forma permanente en formaciones geológicas profundas, como antiguos yacimientos de gas o petróleo, o también inyectarse en aguas oceánicas también profundas.
Otra posibilidad es utilizar ese gas para fabricar productos donde permanezca atrapado a largo plazo. En este sentido, un estudio reciente propone una técnica innovadora: aprisionarlo en materiales de construcción, especialmente en cemento y hormigón. Esta ingeniosa técnica podría llegar a capturar hasta la mitad de las emisiones anuales de CO₂ a nivel global.
Con ayuda de la naturaleza
Además de las tecnologías de captura, existen las llamadas “soluciones basadas en la naturaleza”. Éstas se inspiran en la fotosíntesis, que permite a los organismos captar CO₂ atmosférico y transformarlo en materia orgánica. Es importante tener en mente que los combustibles fósiles no son más que CO₂ atmosférico capturado hace millones de años de la atmósfera a través de ese proceso.
Concretamente, las soluciones basadas en la naturaleza aprovechan la capacidad de los ecosistemas naturales para absorber y conservar carbono durante largos periodos de tiempo. Existen dos tipos principales: el carbono verde, capturado por ecosistemas terrestres como bosques tropicales, templados o boreales; y el carbono azul, capturado por ecosistemas marinos como manglares, marismas y praderas de plantas marinas.
Conservar esos ecosistemas, expandir sus áreas y mejorar su capacidad de almacenar carbono (en su biomasa y en el suelo) es clave para aumentar la eliminación de CO₂ de la atmósfera a largo plazo. Además, estas soluciones evitan la emisión de otros gases de efecto invernadero (principalmente metano y óxido nitroso).
Y por si fuera poco, brindan múltiples beneficios directos e indirectos para el ser humano –conocidos como servicios ecosistémicos–, que incluyen desde la regulación del clima hasta la provisión de agua y alimentos.
El museo interactivo Parque de las Ciencias de Andalucía y su Unidad de Cultura Científica e Innovación colaboran en la sección The Conversation Júnior.
Fernando G. Brun Murillo, Catedrático de Ecología, Universidad de Cádiz
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
