Los gases de invernadero controlan los flujos de energía en la atmósfera al absorber la radiación infrarroja emitida por la Tierra. Actúan como una manta para mantener en la superficie de la tierra una temperatura de 30º C superior a la que habría si la atmósfera contuviera sólo oxigeno y nitrógeno.

Los gases residuales que causan este efecto natural de invernadero constituyen menos del 1% de la atmósfera. Sus niveles están determinados por un equilibrio entre “fuentes” y “sumideros”. Las fuentes son procesos que generan gases de efecto invernadero; los sumideros son procesos que los destruyen o absorben. Aparte de los productos químicos industriales como los CFC y HFC, los gases de invernadero han estado presentes de forma natural en la atmósfera durante millones de años. Sin embargo, los seres humanos están afectando los niveles de esos gases al introducir nuevas fuentes o interferir con los sumideros naturales.

El factor que más contribuye al efecto natural de invernadero es el vapor de agua. La actividad humana no influye directamente en su presencia en la atmósfera. Sin embargo, el vapor de agua participa en el cambio climático porque es una importante “respuesta positiva”. El aire más cálido puede mantener una mayor humedad, y los modelos predicen que un pequeño calentamiento mundial causaría un aumento en los niveles mundiales de vapor de agua, lo que se añadiría al efecto ampliado de invernadero. Como es particularmente difícil formular un modelo de los procesos climáticos relacionados con las nubes y las lluvias, la envergadura exacta de esta respuesta fundamental sigue siendo incierta.

El dióxido de carbono es actualmente responsable de más del 60% del efecto “ampliado” de invernadero. Este gas se da naturalmente en la atmósfera, pero la combustión de carbón, petróleo y gas natural está liberando el carbono almacenado en estos “combustibles fósiles” a una velocidad sin precedentes. Análogamente, la deforestación libera el carbono almacenado en los árboles. Las emisiones anuales actuales ascienden a más de 23 mil millones de toneladas métricas de dióxido de carbono, o sea casi el 1% de la masa total de dióxido de carbono de la atmósfera.

El dióxido de carbono producido por la actividad humana penetra en el ciclo natural del carbono. Cada año, se intercambian de forma natural muchos miles de millones de toneladas de carbono entre la atmósfera, los océanos y la vegetación terrestre. Los intercambios en este sistema natural masivo y complejo están equilibrados con precisión; los niveles de dióxido de carbono parecen haber variado en menos del 10% durante los 10.000 años que precedieron a la industrialización. Sin embargo, en los 200 años que siguieron a 1800, los niveles se han elevado en más del 30%. Aún cuando la mitad de las emisiones de dióxido de carbono producidas por la actividad humana es absorbida por los océanos y la vegetación terrestre, los niveles atmosféricos siguen aumentado en más del 10% cada 20años.

Los aerosoles constituyen otra importante influencia humana en el clima. Estas nubes de partículas microscópicas no son gases de invernadero. Además de las diferentes fuentes naturales, están producidas por el dióxido de sulfuro emitido principalmente por las centrales de energía, y por el humo procedente de la deforestación y la combustión de los deshechos de cultivos. Los aerosoles desaparecen del aire después de unos pocos días, pero son emitidos en cantidades tan importantes que tienen un efecto sustancial en el clima.

La mayoría de los aerosoles enfrían el clima en el plano local, al dispersar la luz del sol de vuelta en el espacio y afectar las nubes. Las partículas de aerosol pueden bloquear directamente la luz del sol y también crean las condiciones para que se creen las nubes, y con frecuencia estas nubes también tienen un efecto de enfriamiento. En las regiones intensamente industrializadas, el enfriamiento causado por los aerosoles puede contrarrestar casi en su totalidad los aumentos del efecto de calentamiento de los gases de invernadero hasta la fecha.

Los niveles de metano ya han crecido en un factor de dos y medio durante la era industrial. Las principales “nuevas” fuentes de este poderoso gas de invernadero son la agricultura, en particular los arrozales inundados y la expansión de la cría de ganado. También contribuyen las emisiones del vertido de deshechos y las fugas de la extracción de carbón y producción de gas natural. El metano se elimina de la atmósfera por reacciones químicas que son muy difíciles de modelizar y predecir.

El metano de las emisiones pasadas actualmente contribuye en un 20% al efecto ampliado de invernadero. El rápido aumento del metano comenzó más recientemente que el del dióxido de carbono, pero la contribución del metano se le ha ido poniendo a la par rápidamente. Sin embargo, el metano tiene un tiempo de vida atmosférico efectivo de sólo 12 años, mientras que el dióxido de carbono persiste durante un periodo mucho más prolongado.

El óxido nitroso, una serie de gases industriales y el ozono contribuyen al restante 20% del efecto ampliado de invernadero. Los niveles de óxido nitroso se han elevado en un 16%, principalmente debido a una agricultura más intensiva. Al mismo tiempo que los fluorocarbonos (CFC) se están estabilizando debido a los controles de emisiones introducidos en el marco del Protocolo de Montreal para proteger la capa del ozono estratosférico, los niveles de gases de vida prolongada como los HFC, los PFC y el hexafloruro de sulfuro están en aumento. Los niveles de ozono se están elevando en algunas regiones en la capa inferior de la atmósfera debido a la contaminación del aire, incluso si disminuyen en la estratosfera.

Las emisiones de gases de invernadero producidas por el hombre ya han perturbado el balance mundial de energía en ceca de 2,5 Watts por metro cuadrado. Esto equivale aproximadamente a 1% de la energía solar entrante neta que dirige el sistema climático. 1% puede no parecer mucho, pero si se suma en toda la superficie de la tierra, representa la energía liberada por la combustión de 1,8 millones de toneladas de petróleo cada minuto, o más 100 veces el ritmo mundial de consumo comercial de energía. Como los gases de invernadero son sólo un subproducto del consumo de la energía, es paradójico que el volumen de energía que la humanidad utiliza en realidad sea muy pequeño comparado con el efecto de los gases de invernadero en las corrientes de energía naturales en el sistema climático.

Fuente: Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y la Secretaría sobre el Cambio Climático (UNFCCC).