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¿Cuáles son los principales componentes del sistema climático planetario y cómo opera?
Las condiciones atmosféricas predominantes durante un largo período, que denominamos clima, son el resultado de la redistribución de la energía solar que ingresa a través de la atmósfera y llega a la superficie del océano y sobre los continentes. La superficie del agua y del suelo re-emiten parte de la energía hacia el espacio, pero algunos componentes de la atmósfera (conocidos como gases de efecto invernadero -GEI) retienen parte de esa energía.
La energía solar, transformada en calor y almacenada en la atmósfera, en el océano y en el suelo, tiene una repartición diferenciada alrededor del planeta. Esta diferencia en la distribución espacial de la energía genera la circulación atmosférica y oceánica, que a su vez re-distribuye el calor y la humedad en el globo terrestre y propicia la presencia de zonas con diferentes climas (húmedo, seco, cálido o frío). El calor y el agua también circulan entre el océano y la atmósfera, entre suelo-vegetación-atmósfera. En los últimos miles de años interviene la antroposfera o esfera de acción de la sociedad. Todos los componentes del actual sistema Tierra, atmósfera, hidrósfera (océano, aguas continentales, hielos), litosfera (principalmente el suelo), biosfera y antroposfera, interactúan en la formación del clima de diversa forma. Por ejemplo, las corrientes marinas regulan el clima de las áreas por donde transitan; la biosfera, con la captura del dióxido de carbono, regula el efecto invernadero.
¿El sistema climático tiene variaciones en el tiempo?
En el largo plazo el clima cambia dependiendo de la cantidad de energía solar que ingresa al planeta, por modificaciones en las características de la atmósfera, de la superficie terrestre (distribución de los continentes, cobertura del suelo, hielo), o cambios en las corrientes marinas, entre otros.
¿Qué factores modifican el sistema climático?
En los últimos siglos la actividad humana ha modificado la composición de la atmósfera con el aumento de la concentración de GEI y también ha cambiado las características de la superficie terrestre. Estas acciones alteran el balance de radiación del clima terrestre.
¿Calentamiento global o cambio climático?
El incremento de las concentraciones de GEI en la atmósfera está conduciendo a su calentamiento en la escala planetaria (calentamiento global). Dado que este último es diferenciado en el planeta (algunas regiones se están calentando más, otras menos), se producen modificaciones en el clima (presión atmosférica, circulación, distribución de la humedad, de la nubosidad y de las lluvias) lo que se conoce como cambio climático. El calentamiento global se refiere a la temperatura media del planeta; el cambio climático a la modificación en las demás variables climatológicas.
Otros fenómenos asociados al calentamiento global son el calentamiento del océano y el ascenso del nivel medio del mar. Calentamiento global, cambio climático, calentamiento del océano y ascenso del nivel medio del mar, están muy relacionados, pero son distintos y para tratarlos es necesario considerar la diferencia.
¿Cuáles son los gases que producen el efecto invernadero?
El efecto invernadero de la atmósfera es natural debido a la presencia de gases como el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano, óxido nitroso y el ozono en la capa cercana a la superficie terrestre (ozono troposférico). A través de la evolución del planeta, estos gases han variado su concentración con lo que ha cambiado la intensidad del efecto invernadero. Desde hace varios siglos, la actividad humana ha venido incrementando la concentración de gases como el dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso y el ozono troposférico. A finales del siglo XX se adicionaron otros gases de efecto invernadero, los clorofluocarbonos (CFC), los cuales se han venido controlando. A comienzos del siglo XXI se incorporaron los hidrofluorocarbonados (HFC), que tienen un mayor potencial de calentamiento que los anteriores.
¿Cuáles son las principales fuentes de emisión de gases de efecto invernadero?
La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera varía por procesos naturales (relativos a la biosfera o por eventuales erupciones volcánicas) y antrópicos (quema de combustibles fósiles y madera). El metano se genera por descomposición anaeróbica de vegetales en pantanos de manera natural, pero también se produce por actividades humanas (cultivos de arroz, combustión de biomasa, escape de sitios de almacenamiento o transporte). El óxido nitroso aparece en la atmósfera como resultado de procesos por el uso de fertilizantes nitrogenados. Los CFC surgen por la industria de aerosoles, espumas y refrigerantes. El ozono troposférico es resultado del proceso fotoquímico de contaminantes del aire.
¿Por qué una modificación relativamente pequeña en la cantidad de algunos gases en la atmósfera incide de forma tan importante en el clima planetario?
La cantidad de CO2 en proporción a la composición atmosférica es pequeña, pero el cambio en términos de su concentración es bastante importante. En doscientos años el CO2 pasó de 280 partes por millón de volumen (ppmv), presentes a finales del siglo XVIII, a 400 ppmv en la actualidad. Esta no es una modificación pequeña, es cerca del 43%. En el caso del metano en la atmósfera, en el mismo período ha aumentado más del 150%.
Los GEI tienen un potencial de calentamiento global (PCG) que es la capacidad de un gas de atrapar energía en un período de tiempo dado. El dióxido de carbono tiene asignado 1 como PCG. El PCG del metano a 100 años es 23 y el del óxido nitroso 296. Hay pequeñas cantidades de estos gases en la atmósfera (aproximadamente el dióxido de carbono es el 0,04%, el metano 0,0002% y el óxido nitroso 0,00003%), pero su papel como factor (radiativo forzante) de calentamiento es importante.
¿Por qué se menciona solamente el CO2 (dióxido de carbono) en los escenarios de las conferencias internacionales?
Junto con el metano el CO2 es el que más se ha incrementado y es el que más produce la sociedad. En el ámbito de la Convención de Cambio Climático, se habla de “dióxido de carbono equivalente” o CO2-e, que incluye los demás gases de efecto invernadero. En el CO2-e el dióxido de carbono representa un poco más del 80%, el metano el 7%, el óxido nitroso 6% y el resto de GEI entre el 5 y el 7%.
¿Cuáles son los principales efectos del cambio climático sobre el planeta?
El efecto consiste en cambios en los promedios de la temperatura del aire, humedad, precipitación y en la frecuencia de fenómenos meteorológicos e hidroclimáticos extremos. Esto impacta la oferta natural de agua (exceso en algunas regiones, déficit en otras) y los ecosistemas (estrés para diferentes especies y limitación del clima óptimo para el hábitat). Esto lleva a una reducción de la biodiversidad. La agricultura también se ve impactada, así como la salud humana (por la modificación de los patrones de distribución de vectores), entre otros aspectos. Todo lo anterior traerá una cadena de consecuencias para la sociedad.
El ascenso del nivel del mar tendrá efectos en la forma de los litorales, las aguas subterráneas, entre otros, con impactos en los ecosistemas marino-costeros (manglares, corales, etc.) y las consecuencias correspondientes en los sistemas humanos.
¿El cambio climático tiene consecuencias iguales sobre todo el planeta?
No. El cambio en el clima es diferenciado. Algunas regiones podrán volverse más secas o más húmedas, más lluviosas o con menos precipitación. En cuanto a los impactos, dependerá de las condiciones (vulnerabilidad) de los países o pueblos para enfrentar los cambios en su región. Algunos pueden estar bien preparados, otros no.
El límite de referencia para las próximas negociaciones de la COP 21 en París es de 2° C de aumento de la temperatura media de la atmósfera. ¿Esto blinda a la humanidad contra los efectos nocivos del cambio climático?
No, realmente no. El nivel de calentamiento de 2°C se ha tomado como el nivel que podríamos tolerar o al que podríamos adaptarnos. Sin embargo, recientemente se ha establecido que 2°C de calentamiento es sumamente peligroso, ya que puede acelerar procesos que se han venido dando lentamente y disparar por conexión no lineal otros que aún no se han previsto. El Dr. James Hansen, ex director de la NASA, ha señalado con evidencias científicas que uno de estos peligros es el derretimiento acelerado del casquete occidental de la Antártida, que llevaría a un aumento del nivel del mar mucho mayor que el que el IPCC plantea para el siglo XXI en su quinto informe. También, por simple observación se han evidenciado impactos marcados en diferentes partes del mundo con un calentamiento cercano a los 0,8-0,9°C que ha ocurrido en los últimos 120 años. Un grado más en menos tiempo es realmente peligroso.
El “limite seguro” de los 2°C se planteó entre las reuniones de Copenhague (2009) y Cancún (2010) y es más un acuerdo político que pretende tener bajos costos de reducción inmediata de emisión de gases (mitigación en los próximos decenios) a expensas de una costosa adaptación futura, en caso de que haya tiempo para la adaptación.
¿Los modelos empleados para proyectar los escenarios futuros de cambio climático son confiables?
Los modelos numéricos han avanzado en la representación de la dinámica de los procesos de los componentes del sistema climático y de su interacción pero aún existen problemas por resolver. Si se analizan por separado, algunos modelos tienen ventajas en simulaciones de diversos procesos climáticos, pero en conjunto han logrado reproducir el comportamiento de la temperatura media mundial de los dos últimos decenios, lo que muestra el éxito alcanzado.
Muchos modelos incorporan la mayoría de los procesos e interacciones involucradas en la generación del clima, aunque quedan aspectos por incorporar. En general los modelos son confiables en reproducir las condiciones climáticas que existirían en el futuro bajo el supuesto de algunos niveles de concentraciones de gases de efecto invernadero, lo que conocemos como escenarios climáticos probables. Pero no incluyen todos los procesos que se pueden disparar por conexión no lineal.
¿Cómo se manifiestan actualmente los efectos del cambio climático sobre el territorio colombiano?
En la segunda mitad del siglo XX se observaron tendencias de largo plazo que evidencian la expresión regional del calentamiento global, del cambio climático y del ascenso del nivel del mar en Colombia. La temperatura media anual del aire estuvo aumentando a un ritmo medio de 0.1-0.2°C por decenio, lo que continúa en la actualidad. La precipitación anual ha presentado cambios (aumento en algunas regiones; disminución en otras) a lo largo del país, en un rango que oscila entre el –5 y el +5 % por decenio. Una evidencia muy clara es el retroceso de los glaciares de montaña. El nivel medio del mar se ha incrementado a razón de 3 a 5 milímetros por año.
¿Cuál sería la expresión del cambio climático sobre el territorio colombiano en las próximas décadas?
El calentamiento sería paulatino y la temperatura media del aire hacia mediados del siglo XXI (2041-2070) en un escenario intermedio estaría en cerca de 2°C por encima de lo que se registró en el período 1961-1990. Y a finales del siglo (2071-2100) estaría en cerca de 3°C, por encima del periodo de referencia. Este calentamiento sería más marcado en los valles del Magdalena y del Cauca. La precipitación registraría reducciones en la parte interandina y en la región Caribe, mientras que habría aumentos en la región Pacífica, en los piedemontes orientales y en un sector sobre el sur de Bolívar, Sucre y Magdalena Medio.
¿Es posible manejar los efectos del cambio climático en Colombia con medidas de adaptación?
Es posible adaptarse a una modificación paulatina de las condiciones climáticas, pero a un cambio acelerado o brusco sería muy difícil. Para adaptarse es necesario analizar con seriedad y responsabilidad los potenciales impactos y los cambios previstos para los escenarios más probables, así como las consecuencias en los ecosistemas y en el sistema socioeconómico regional e identificar y reducir la vulnerabilidad de las regiones y comunidades ante el cambio.
El Estado colombiano, a través de diferentes instituciones, ve con preocupación el tema y ha planteado estrategias orientadas hacia una adaptación al cambio climático, aprovechando recursos de cooperación internacional. Lamentablemente, la mayor parte de las medidas de adaptación propuestas carecen de suficiente análisis y por tal razón pueden tener consecuencias contraproducentes. Los impactos negativos podrían venir no tanto del cambio climático, sino de las medidas de adaptación irresponsablemente diseñadas, no para el verdadero desarrollo de las regiones a través de la adaptación, sino para ejecutar improvisadamente y “aprovechar” los abundantes recursos que hay disponibles para el tema en el ámbito nacional e internacional.
¿Cuáles deben ser los compromisos de Colombia para contribuir en el control de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera?
Colombia no es gran emisor de gases de efecto invernadero, por lo que no estaría obligado a controlar emisiones. Sin embargo debe participar, como realmente lo hace, en la tarea de reducir la concentración de estos gases en la atmósfera. Más que proponerse una meta nacional determinada, debería ser eficiente en la disminución de la deforestación, en el control de emisiones del transporte y estimular procesos en el sector agropecuario para reducir las emisiones de metano. Igualmente debe prepararse para la transición energética y revisar su política de extracción-exportación de carbón e hidrocarburos.
En el contexto internacional y especialmente en la COP 21 en París, Colombia debería participar efectivamente en un grupo de presión para lograr un acuerdo en la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, con metas ajustadas a la gravedad del problema en el corto plazo. Y exigir que se concreten mecanismos para supervisar el cumplimiento de tales acuerdos.
*Ex director del IDEAM