Biología para ingenieros/Cambio climático

Causas y efectos del cambio climático

Combustibles fósiles

Nuestra sociedad industrial funciona gracias a los combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas. El término se refiere a los restos de material orgánico de tiempos remotos, como por ejemplo de los bosques carboníferos. Durante el periodo Carbonífero, hace más de 300 millones de años, estos grandes bosques pantanosos, se caracterizaban por tener un clima cálido y húmedo, y albergar plantas de gran altura con una cantidad de biomasa enorme. Cuando el agua pantanosa se elevaba, cubría las plantas muertas y los restos parcialmente descompuestos quedaban cubiertos por sedimentos, haciendo que posteriormente se convirtieran en roca sedimentaria. Esta materia orgánica se expuso a una enorme presión durante millones de años, dando como resultado inmensos depósitos de carbón. Las perturbaciones geológicas han elevado los depósitos a niveles desde donde se puede extraer actualmente. . En la actualidad, la quema de combustibles fósiles representa de $80$ a $85\%$ del $CO_{2}$ atmosférico y es la principal causa del calentamiento global

Gases de efecto invernadero

Los gases de efecto invernadero (GEI) son los componentes gaseosos atmosféricos, bien sea naturales o antropogénicos, que absorben y emiten radiación en determinadas longitudes de onda del espectro de radiación infrarroja emitido por la superficie de la Tierra, la atmósfera y las nubes. Los principales GEI en la Tierra son el vapor de agua $(H_{2}O)$, el dióxido de carbono $CO_{2}$, el óxido nitroso$(N_{2}O)$, el metano$(CH_{4})$ y el ozono $(O_{3})$. De las emisiones causadas por el hombre el $CO_{2}$ es el que se encuentra en mayor proporción, afectando significativamente el clima del planeta. Los halocarbonos (compuestos de cloro, bromo o flúor y carbono) son potentes GEI creados por el ser humano y también una de las causas del agotamiento de la capa de ozono en la atmósfera. .

Tabla 1. Cambios en gases de efecto invernadero desde la época preindustrial (siglos XVll y XVlll hasta la actualidad. Fuente primaria: Carbon Dioxide Information Analysis Center, Environmental Sciences Division, Oak Ridge National Laboratory.

Gas	Concentración preindustrial estimada	Concentración actual
Dióxido de carbono	288 ppm	384 ppm
Metano	848 ppmm	1851 ppmm
Óxido nítrico	285 ppmm	321 ppmm
Ozono troposférico	25 ppmm	34 ppmm
CFC-12	0 ppb	541 ppb
CFC-11	0 ppb	247 ppb

Nota: ppm=partes por millón, ppmm=partes por mil millones y ppb=partes por billón

El efecto invernadero: Es un proceso natural en el que la luz solar entrante calienta la superficie de la Tierra y se irradia de vuelta a la atmósfera. Si no fuera por esto, la temperatura promedio de la superficie terrestre podría llegar a estar debajo de la congelación.

1. Parte de la energía solar entra y se refleja de vuelta al espacio en la atmósfera y la superficie de la Tierra, en especial por áreas cubiertas con nieve o hielo.

2. Aproximadamente la mitad de la luz solar golpea superficies relativamente oscuras (tierra, vegetación y agua abierta) y se convierte en calor.

3. El calor se irradia a la atmósfera y la mayor parte continúa hacia el espacio.

4. Los gases de efecto invernadero absorben cantidades crecientes de este calor, atrapándolo en la atmósfera y contribuyendo al calentamiento global.

Consecuencias del cambio climático

Aumento en el nivel del mar: En todo el mundo, el mar aumenta en promedio una pulgada por década. Proyecciones científicas muestran que en los próximos cien años el nivel del mar aumentaría entre $3$ y $4$, a pies, sin embargo, para algunas ciudades como Nueva York, se pronostica un aumento de entre $5$ y $16$ pies. Esto, además de dejar a las ciudades costeras cada vez más expuestas a tormentas y marejadas ciclónicas que podrían causar pérdidas económicas significativas, podría también causar desplazamientos y muchas muertes en la biodiversidad, incluyendo al humano, a causa de las inundaciones.

Adaptación y mitigación al cambio climático

Objetivos de desarrollo sostenible

El desarrollo sostenible, es aquel en el que se asegura la satisfacción de las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las propias. Teniendo en cuenta esta premisa, la ONU aprobó en 2015 la agenda 2030 sobre el desarrollo sostenible. Esta cuenta con 17 Objetivos de Desarrollo sostenible (ODS) impulsados por 169 metas y 231 indicadores, que buscan garantizar la protección y mejora de tres pilares fundamentales: medio ambiente, sociedad y economía. A continuación se enumeran los ODS:

1. Poner fin a la pobreza en todas sus formas en todo el mundo.

2. Poner fin al hambre.

3. Garantizar una vida sana y promover el bienestar para todos en todas las edades.

4. Garantizar una educación inclusiva, equitativa y de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la vida para todos.

5. Lograr la igualdad entre los géneros y empoderar a todas las mujeres y las niñas.

6. Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos.

7. Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna.

8. Promover el crecimiento económico inclusivo y sostenible, el empleo y el trabajo decente para todos.

9. Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización sostenible y fomentar la innovación.

10. Reducir la desigualdad en y entre los países.

11. Lograr que las ciudades sean más inclusivas, seguras, resilientes y sostenibles.

12. Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles.

13. Adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos

14. Conservar y utilizar sosteniblemente los océanos, los mares y los recursos marinos.

15. Gestionar sosteniblemente los bosques, luchar contra la desertificación, detener e invertir la degradación de las tierras, detener la pérdida de biodiversidad.

16. Promover sociedades justas, pacíficas e inclusivas.

17. Revitalizar la Alianza Mundial para el Desarrollo Sostenible.

Acuerdo de París 2015

Buscando la cooperación a nivel global, se han celebrado diferentes reuniones con líderes de casi todas las partes del mundo, con el fin de disminuir el impacto ambiental antropogénico y el consecuente acelerado de calentamiento global. La Conferencia sobre el Cambio Climático, llevada a cabo en París en 2015, es quizá la más exitosa de todas las reuniones que se han hecho hasta el día de hoy sobre este tema. El acuerdo de París tiene como objetivo limitar las emisiones de gases de efecto invernadero a niveles que mantendrían el aumento de la temperatura global promedio en menos de $2$°C sobre los niveles preindustriales. Actualmente, $193$ de las $197$ partes del convenio, han ratificado su participación y deben informar periódicamente sobre sus emisiones y los esfuerzos de aplicación, además de asistir cada cinco años a una evaluación de progreso colectivo e informar sobre medidas.

Proyecto: Biología para ingenieros

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