domingo, 13 de octubre de 2013

Historia del conocimiento científico del efecto invernadero

Historia del conocimiento científico del efecto invernadero

John Tyndall descubrió que el CO2, el metano y el vapor de agua bloquean la radiación infrarroja (1859).
John Tyndall descubrió que el CO2, el metano y el vapor de agua bloquean la radiación infrarroja (1859).
Arrhenius calculó que duplicar el CO2 de la atmósfera subiría la temperatura 5-6 °C (1896).
Arrhenius calculó que duplicar el CO2 de la atmósfera subiría la temperatura 5-6 °C (1896).
Fue alrededor de 1975-1980 cuando los científicos comenzaron a tener suficientes evidencias del efecto que los GEI estaban ocasionando al clima. Disponían de herramientas, conocimientos y técnicas suficientes para iniciar el estudio en profundidad del complejo sistema climático: satélites para observar la Tierra, redes mundiales de toma de temperaturas, vientos, precipitaciones y corrientes, así como ordenadores de gran potencia para desarrollar modelos climáticos. Entonces los científicos vislumbraron un posible cambio climático de dramáticas consecuencias. La opinión pública comenzó a conocer el problema alertada por los grupos ecologistas, los gobiernos se plantearon el problema e iniciaron acuerdos internacionales empujados por los resultados cada vez más inquietantes que los científicos iban desarrollando.
En 1824 Joseph Fourier consideró que la Tierra se mantenía templada porque la atmósfera retiene el calor como si estuviera bajo un cristal. Él fue el primero en emplear la analogía del invernadero. En 1859 John Tyndall descubrió que el CO2, el metano y el vapor de agua bloquean la radiación infrarroja.
Por su parte, Svante August Arrhenius, publicó en 1903 Lehrbuch der Kosmischen Physik (Tratado de física del cosmos), el cual trataba por primera vez de la posibilidad de que la quema de combustibles fósiles incrementara la temperatura media de la Tierra. Entre otras cosas calculaba que se necesitarían 3000 años de combustión de combustibles para que se alterara el clima del planeta, todo bajo la suposición que los océanos captarían todo el CO2 (actualmente se sabe que los océanos han absorbido un 48% del CO2 antropogénico desde 1800).  Arrhenius estimó el incremento de la temperatura del planeta cuando se dobla la concentración de dióxido de carbono de la atmósfera, eventualmente calculando este valor en 1,6 Centígrados sin vapor de agua en la atmósfera y 2,1 °C con vapor presente. Estos resultados están dentro de los parámetros generalmente aceptados en la actualidad.   Arrhenius otorgaba una valoración positiva a este incremento de temperatura porque imaginaba que aumentaría la superficie cultivable y que los países más septentrionales serían más productivos.
En las décadas siguientes, las teorías de Arrhenius fueron poco valoradas pues se creía que el CO2 no influía en la temperatura del planeta y el efecto invernadero se atribuía exclusivamente al vapor de agua. Sin embargo, y 35 años después de que Arrhenius publicara su teoría, Guy S. Callendar, ingeniero británico especialista en vapor, publicó empezando en 1938, varios ensayos en los que que corregía algunas estimaciones realizadas por Arrhenius,23 como la capacidad de los océanos para absorber CO2. A partir de un incremento observable de aproximadamente medioGrado Fahrenheit (unos 0,275 °C) entre 1880 y 1934, Callendar estimó que el incremento promedio en la temperatura era 0,005 °C por año en ese período (actualmente se estima que en la segunda mitad del siglo XX se ha producido un incremento de 0,013 °C al año (IPCC, 2007, p. 30)). Callendar argumentaba también que la actividad humana había incrementado el dióxido de carbono en la atmósfera en alrededor de 10% desde el comienzo del siglo. Esto revivió la sugerencia de Arrhenius y es conocido como “Efecto Callendar”.


Entre otros, Roger Revelle -director del Scripps Institution of Oceanography, en California- creía que la sugerencia de Callendar era implausible: cualquier "exceso" de CO2 atmosférico sería -en su opinión- absorbido por procesos naturales. Esto dio origen al comienzo de un debate científico. Eventualmente, Charles D. Keeling, trabajando bajo la dirección de Revelle y en el marco delAño Geofísico Internacional, llevó a cabo una serie de medidas -entre 1957 y 1959- en sitios remotos y viento arriba de sitios poblados (Keeling usaba datos de una estación en Mauna Loa y otra en la Antártica) durante los dieciocho meses del año geofísico. Los resultados fueron claros y negativos para la posición de Revelle, mostrando sin dudas que no sólo había habido un incremento del dióxido de carbono atmosférico en relación al siglo XIX, sino que además incluso había habido un incremento durante el periodo de las mediciones mismas.
Un poco antes, la Organización Meteorológica Mundial ya había iniciado diversos planos de seguimiento, los cuales tenían como objetivo entre otras cosas, el de calcular los niveles de CO2 en la troposfera. Esas observaciones fueron facilitadas por el desarrollo -en los años cuarenta- de la espectrofotometría de infrarrojos, la cual ha permitido conocer que el CO2 absorbe la luz de manera distinta al vapor de agua, incrementando notablemente el efecto invernadero. Todo esto fue resumido por Gilbert Plass en el año 1955.
Keeling continuo por otros cuarenta años sus observaciones; esas demostraron continua y repetidamente la corrección de su observación inicial. Keeling estableció que, sin importar donde se tomaran las medidas -ya sea ciudades o campos, valles o montes- la medida promedio del CO2 atmosférica es la misma, con leves variaciones de temporada (el promedio es más alto en el invierno del hemisferio norte) y que el incremento promedio es 1,5 partes por millón por año. Estos resultados permanecen sin cuestionamiento científico hasta el presente.

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