Calentamiento Global 3ut1q

CALENTAMIENTO GLOBAL I. GENERALIDADES 1. Efecto invernadero natural La absorción de energía por un determinado gas tiene lugar cuando la frecuencia de la radiación electromagnética es similar a la frecuencia vibracional molecular del gas. Cuando un gas absorbe energía, esta se transforma en movimiento molecular interno que produce un aumento de temperatura. La atmósfera es un fluido constituido por diferentes tipos de gases y cada uno de ellos se comporta de manera diferente, de manera tal, que la energía absorbida la efectúan selectivamente para diferentes longitudes de onda y en algunos casos son transparentes para ciertos rangos del espectro. Legendario La atmósfera principalmente tiene bajo poder de absorción o es transparente en la parte visible del espectro, pero tiene un significativo poder de absorción de radiación ultravioleta o radiación de onda corta procedente del sol y el principal responsable de este fenómeno es el ozono, así mismo, la atmósfera tiene buena capacidad para absorber la radiación infrarroja o de onda larga procedente de la Tierra y los responsables en este caso son el vapor de agua, el dióxido de carbono y otros gases traza como el metano y el óxido nitroso. Los gases que son buenos absorbedores de radiación solar son importantes en el calentamiento de la atmósfera, por ejemplo, la absorción de radiación solar por el ozono proporciona la energía que calienta la estratosfera y la mesosfera. La absorción de radiación infrarroja procedente de la Tierra es importante en el balance energético de la atmósfera. Esta absorción por los gases traza, calienta la atmósfera, estimulándolos a emitir radiación de onda más larga. Parte de esta radiación es liberada al espacio y otra parte es irradiada nuevamente a la superficie de la Tierra. Las dos terceras partes de la energía radiante atmosférica son directamente devueltas a la superficie, suministrando una fuente de energía adicional a la radiación solar directa. El efecto neto de este fenómeno permite que la Tierra almacene más energía cerca de su superficie que la cantidad que podría almacenar si la Tierra no tuviera atmósfera, consecuentemente, la temperatura es más alta, del orden de 33°C más. Este proceso es conocido como el efecto de invernadero natural. Sin el efecto invernadero la temperatura promedio en la superficie seria aproximadamente de 18°C bajo cero y la vida en el planeta no seria posible. Consecuentemente, los gases en la atmósfera que absorben la radiación infrarroja procedente de la Tierra o radiación saliente, son conocidos como Gases de Efecto Invernadero (GEI), entre ellos se encuentran el dióxido de carbono, el vapor de agua, el óxido nitroso, el metano y el ozono. Estos gases tienen moléculas cuya frecuencia vibracional se localiza en la parte infrarroja del espectro

La Tierra, como todo cuerpo caliente, emite radiación, pero al ser su temperatura mucho menor que la solar, emite radiación infrarroja de una longitud de onda mucho más larga que la que recibe. Sin embargo, no toda esta radiación vuelve al espacio, ya que los gases de efecto invernadero absorben la mayor parte. La atmósfera transfiere la energía así recibida tanto hacia el espacio (37,5%) como hacia la superficie de la Tierra 12 (62,5%). Ello representa 324 W/m2, casi la misma cantidad de energía que la proveniente del Sol, aún sin el albedo. De este modo, el equilibrio térmico se produce a una temperatura superior a la que se obtendría sin este efecto. La importancia de los efectos de absorción y emisión de radiación en la atmósfera son fundamentales para el desarrollo de la vida tal y como se conoce. En nuestro Sistema solar podemos observar como Mercurio, el planeta más cercano al Sol, que carece de atmósfera tiene una temperatura media de 167°C mientras el siguiente, Venus con una densa atmósfera formada por CO2 alcanza una temperatura media de 457°C, poniendo de relieve la importancia del efecto invernadero.

2. Gases de efecto invernadero Se denominan gases invernadero o gases de efecto invernadero, GEIs, a los gases cuya presencia en la atmósfera hace posible el efecto invernadero, Sin este efecto sería imposible la vida en la Tierra. Las actividades humanas han ido incrementando la cantidad y proporción de estos gases en la atmósfera. La gran mayoría de ellos procede de la quema de combustibles fósiles. Así, tenemos:

CATEGORÍAS DE FUENTES Y SUMIDEROS DE GASES DE EFECTO INVERNADERO

RESUMEN DEL INVENTARIO NACIONAL DE GEI 2012 Según el INGEI 2012, el total de emisiones/remociones de GEI es de 171 309,57 Gg de CO2 equivalente (Gg CO2eq). La contribución de las emisiones/remociones de GEI de las diferentes categorías se muestra en el gráfico 4.2. La principal fuente de emisiones de GEI a nivel nacional, Perú, se encuentra en la categoría “Uso de suelo, cambio de uso de suelo y silvicultura - USCUSS” [5], con 86 742 Gg CO2eq, que representa el 51 % del INGEI 2012. Dentro de esta categoría, la principal fuente de emisiones es la Conversión de bosques y pasturas [5B], con 79 772 Gg CO2eq. La segunda categoría con mayores emisiones de GEI reportadas fue Energía [1], con 44 638 Gg CO2eq, que representan el 26 % del INGEI 2012. Dentro de esta categoría, destaca la fuente de emisión generada por la Combustión de Combustibles en el sector Transporte [1A3], con 17 847 Gg CO2eq. Agricultura [4] es la tercera categoría con emisiones más altas reportadas: 26 044 Gg CO2eq, que representan el 15 % del INGEI 2012. Las emisiones generadas por la fuente Suelos Agrícolas [4D] son las mayores, con 12 196 Gg CO2eq; le sigue la fuente Fermentación Entérica [4A], con 10 735 Gg CO2eq. Las tres categorías descritas previamente representan alrededor del 92 % del total de las emisiones de GEI en el Perú, para el año 2012. La cuarta y quinta categoría de contribución de emisiones de GEI están representadas, respectivamente, por Desechos [6] con 7 823 Gg CO2eq, equivalente a casi el 5 % del INGEI 2012, cuya fuente principal de emisiones proviene de la Descomposición de la Materia Orgánica de los Residuos Sólidos [6A]; y por Procesos Industriales [2], con 6 064 Gg CO2eq, equivalente aproximadamente al 3 %. En esta categoría destacan las emisiones generadas en los procesos industriales de los Productos Minerales [2A]. Analizando solo las emisiones (sin las remociones de carbono) se puede observar que el Perú genera una emisión de 187 534 Gg CO2eq, donde el 54,9 % (102 966 Gg CO2eq) proviene de la categoría USCUSS [5]. En total, como consecuencia del incremento de la biomasa (dentro de las subcategorías Cambios en Biomasa Forestal y Otros Stocks Leñosos [5A] y Abandono de Tierras Cultivadas [5C]), se estima una captura total de 16 224 Gg CO2eq.

3. Calentamiento global y efecto invernadero Está comprobado que la temperatura de la Tierra ha aumentado en un grado centígrado en los últimos 80 años. Para el fin de este siglo se habrá incrementado un grado centígrado más, lo suficiente para producir enormes impactos en la vida de plantas, animales y el género humano. Consecuentemente, el debate sobre el cambio climático no se debe considerar como un discurso, no tiene una ideología ni pertenece a ninguna posición política; tampoco es una percepción, es una realidad con la que convivimos y conviviremos en adelante. El efecto invernadero es antropogénico, es decir, somos nosotros los humanos los responsables directos y solo nosotros podemos afrontar este gran reto. Por ello, cuando llegan los rayos solares, los denominados dióxido de carbono, gas carbónico quienes retienen el calor, los asimilan para luego liberarlos y estos terminan por salir de la atmósfera, pero el cinturón del dióxido de carbón que se está formando no permite la salida de los rayos infrarrojos, que son los que determinan la producción de calor, originando por tanto un incremente de la temperatura, lo que está produciendo EL CALENTAMIENTO GLOBAL.

II.

CALENTAMIENTO GLOBAL

1. ¿Qué es el Calentamiento Global? El calentamiento global es uno de los más grandes problemas del siglo XXI, con consecuencias económicas, sociales y ambiéntales de gran magnitud. El calentamiento global se puede entender en forma simplificada como el incremento gradual de la temperatura del planeta como consecuencia del aumento de la emisión de ciertos gases de Efecto Invernadero - GEI) que impiden que los rayos del sol salgan de la tierra, bajo condiciones normales. (Una capa “más gruesa” de gases de efecto invernadero retiene más los rayos infrarrojos y hace elevar la temperatura). Por otro lado, es un término utilizado habitualmente en dos sentidos: Es el fenómeno observado que muestra en promedio un aumento en la temperatura de la atmósfera terrestre y de los océanos en las últimas décadas. También es una teoría que predice, a partir de proyecciones basadas en simulaciones computacionales, un crecimiento futuro de las temperaturas. La opinión científica mayoritaria sobre el cambio del clima dice que “la mayor parte del calentamiento observado en los últimos 100 años, es atribuible a la actividad humana”. Las simulaciones parecen indicar que la principal causa del componente de calor inducido por los humanos se debería al aumento de dióxido de carbono. La temperatura del planeta ha venido elevándose desde finales del siglo XIX, cuando se puso fin a la etapa conocida como la pequeña edad de hielo. Calentamiento global y efecto invernadero no son sinónimos. El efecto invernadero acrecentado por la contaminación, puede ser, según las teorías, la causa del calentamiento global observado.

A partir de 1979 diversos científicos comenzaron a afirmar que el aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera supondría un calentamiento medio de la superficie de la tierra de entre 1.5 y 4.5º C. debido principalmente a los altos niveles de de emisión de GEI producidos por los países desarrollados; niveles que se relacionan principalmente al uso ineficiente de la energía y los recursos naturales. Otro factor que debe considerarse es que la intensidad de este problema se irá incrementando rápidamente ya que el mundo pierde aproximadamente 13 millones de hectáreas de bosque anuales generando 20% más de emisiones de CO2 a la atmósfera. Según los estudios realizados a la fecha, los efectos del Calentamiento Global –como su nombre lo dice- tendrán consecuencias a nivel mundial, debido a un incremento de la temperatura media global de entre 1º C y 5º C durante el presente siglo. Algunos de estos efectos como la desglaciación de los nevados de la Cordillera de los Andes y el blanqueamiento de los arrecifes coralinos2 en Australia, ya se pueden ser observados. Las causas son claramente la producción excesiva de los GEI, pero a esta variable se le agrega también:

2. Deforestación Una de las causas del calentamiento global es la deforestación y los incendios forestales. La actividad de la deforestación está ligada al crecimiento poblacional porque este crea demandas, tanto para la combustión como para la industria de la construcción, la fabricación de muebles y otras actividades que el crecimiento de las ciudades exige. La deforestación en exceso conduce a la destrucción de la biodiversidad y a la sabanización, fenómeno que luego desemboca en la desertificación. Además, la generación de oxígeno se ve privada cuando hay menor cantidad de árboles (nuestra Amazonía provee el 40% del oxígeno de la Tierra); a esto se suma que últimamente la minería, formal e informal, contamina el agua que riega las superficies de los bosques y que sirve para el consumo humano. Un factor que favorece relativamente a la reducción del consumo de recursos forestales es el estancamiento del crecimiento poblacional global. La población del planeta no está creciendo tal como lo hacía entre 1940 y 1970. El crecimiento de la agricultura comercial ha sacrificado muchos bosques en la Amazonía, en África central y en los países del subcontinente asiático. Muchos productos agrícolas, como la soya, la caña de azúcar, la remolacha y el maíz, ahora están siendo utilizados para producir energía alternativa para reemplazar la energía de origen fósil que tiene efectos contaminantes para el medioambiente. De igual modo, grandes extensiones de bosques de la Amazonía han sido deforestadas también para la ganadería. Asimismo, el metano que produce el excremento del ganado vacuno es otro gas de efecto invernadero, incluso más dañino que el de origen fósil. Vale la pena mencionar, además, que los constantes incendios forestales también se deben al calentamiento global, donde el humo termina de contribuir a dicho calentamiento. Algunas costumbres culturales, como los carnavales en Lima Metropolitana, también contribuyen a la deforestación. En estudio previo que será publicado posteriormente, analizo la relación entre cambio climático y cultura. Ahí encontré que los migrantes de la sierra del Perú talan alrededor de 30 000 árboles cada año solamente en Lima Metropolitana.

Otros gases de efecto invernadero son producidos por el consumo de energías fósiles, el uso del carbón para producir energía eléctrica, así como el uso del petróleo, la gasolina y otros derivados para la industria y los vehículos motorizados de todo tipo.

3. CONSECUENCIAS Los impactos globales más importantes serán:             

Reducción de la biodiversidad, desplazamiento de los límites territoriales de los ecosistemas y cambios en la composición del 30% de los bosques. Aumento de la temperatura en los desiertos y zonas semiáridas. Desaparición del 30 al 50% de la masa glaciar. Cambios en la circulación oceánica y alteración de la productividad biológica, con impacto en los ecosistemas marinos. Mayor erosión costera e inundaciones. Mayor presencia de enfermedades como: la malaria, el dengue, la fiebre amarilla y otras derivadas de las olas de calor. Aumento del nivel del mar, debido al derretimiento de los cascos polares. Sequías en el sur de Europa. Disminución de las reservas hídricas. Aumento en frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos. Perdida de la capacidad productiva agrícola en áreas como Asia y África. Desplazamiento de las especies hacia altitudes o latitudes más frías, buscando los climas a los que están habituados. Extinción de aquellas especies que no sean capaces de adaptarse ni desplazarse.

LAS SIGUIENTES CONSECUENCIAS ESTAN RELACIONADAS DIRECTAMENTE CON EL GLACIAR DEL HUAYTAPALLANA, EL DEPARTAMENTO DE JUNÍN, PERÚ. ( Altamirano, 2014)

a) La desglaciación La desglaciación es uno de los objetivos de nuestra investigación en la sierra central y en particular en el glaciar del Huaytapallana. Cabe mencionar que a los diversos efectos del calentamiento global se le suma el hecho de que el Huaytapallana es un atractivo turístico. Esto último contribuye a la contaminación ambiental del nevado debido a los residuos sólidos que se botan y no se recogen; además, los turistas pisan los glaciares, lo que incrementan su derretimiento. Esto no ocurre solo en este nevados, también ocurren en la zona de Ancash, donde se encuentra la cordillera blanca, poco a poco nevados como el Pastoruri se están derritiendo, este se ha convertido en un casquete de hielo, además de formar una inmensa laguna a sus orillas.

Nevado Pastoruri

Otra consecuencia igual de preocupante del cambio climático es que varias especies vegetales están desapareciendo. De igual modo, la fauna también se ve afectada por este proceso; por ejemplo, los auquénidos, al no encontrar bofedales -que se están secando por efecto del cambio climático-, están migrando a las zonas más bajas o mueren al no encontrarlos.

b) La migración forzada Cuando las políticas de adaptación, mitigación y resiliencia empiezan a fallar o no son capaces de poder contener los efectos del calentamiento global, la gente tiene que salir. Estos son los refugiados climáticos, aquellos que tienen como única alternativa salir de su lugar de origen. Actualmente hay más de 50 millones de migrantes climáticos en el mundo, según la Intergovernmental for Climate Change (IPCC)5 . Otras instituciones e investigadores señalan que para el año 2050 habrá más de 250 millones de migrantes climáticos. Definir quién es un migrante climático y quién o quiénes no lo son es todavía una tarea difícil porque no hay una línea divisoria clara que lo señale, aunque en un futuro próximo esta será muy notoria.

Cuando hicimos un trabajo piloto sobre el tema en el callejón de Huaylas y en las alturas de Espinar en el Cusco, para un proyecto de OXFAM y de la Universidad de las Naciones Unidas en Alemania, encontramos que las personas a las que les preguntamos por las razones de la migración respondieron: «estamos migrando porque no hay agua en los bofedales para los animales y el consumo doméstico». Estos son los nuevos refugiados climáticos, los que migran ya no por la atracción de la ciudad o porque quieren salir de la pobreza, sino porque las condiciones climáticas han cambiado hasta el punto de no permitirles sobrevivir en la zona. Si bien las migraciones convencionales casi siempre se han asociado al progreso, ahora, gracias al cambio climático, se ha añadido este nuevo fenómeno. Todavía no se tienen estadísticas sobre los refugiados climáticos en el Perú y no hay manera de indicar quiénes son estos nuevos migrantes ni quiénes serán los nuevos refugiados ambientales que van a ser parte de todos los refugiados ambientales en el mundo.

c) Desertificación Otra consecuencia del calentamiento global es la desertificación. Sabemos que en el Perú el 10% del territorio es la costa y que esta es desértica. El 80% del agua que se utiliza tanto para la agricultura como para el consumo humano viene de los ríos y de los glaciares. La población peruana, en los últimos sesenta años, se ha litoralizado (56% de peruanos y peruanas viven en la costa) principalmente debido a las migraciones internas. De igual manera, cuando uno ve la superficie terrestre desde el espacio, se observa que la mayor cantidad de población en el mundo está en la costa, también debido a las migraciones internas y a algunos efectos internacionales en cada país.

d) El incremento de la temperatura del mar además del aumento de su nivel En la actualidad, el 20% de la población del mundo vive entre el nivel del mar y 20 msnm, lo que hace más vulnerable a las poblaciones que viven en las zonas de playa y zonas agrícolas frente a los constantes maremotos y tornados, incluyendo también fenómenos naturales no climáticos como los terremotos, que si bien son fenómenos naturales que siempre ocurrieron a lo largo de la evolución de la tierra, en la actualidad estos están siendo acelerados y alterados por el calentamiento global.

e) Los impactos más directos En el área de la salud, encontramos mayor mortalidad por el incremento de climas más extremos que producen enfermedades infecciosas, específicamente en la sierra. Otro ejemplo son los campesinos que cocinan con leña, una costumbre cultural; no obstante, el humo es otra causa de las enfermedades respiratorias y a los ojos, además de ser un contaminante mucho más fuerte que el CO2. En la agricultura vemos que la escasez del agua y su baja calidad reducen la cantidad de la cosecha. Cabe mencionar en este punto que la distribución desigual del agua es una de las causas de mayores conflictos en el Perú. En las áreas costeras se da la erosión de las playas y vulnerabilidad de las tierras cultivables, que pueden ser inundadas, lo que además de las pérdidas de productos constituye costos adicionales para los agricultores. La protección de las comunidades costeras implica mayor gasto familiar o corporativo. El Banco Central de Reserva del Perú (BCRP), en un estudio sobre los costos económicos del cambio climático, llegó a la conclusión de que en 25 años más el gasto producto del cambio climático representará el 20% del Producto Bruto Interno (PBI). Estas serán las mayores consecuencias del cambio climático en el tiempo si es que no hacemos nada, si es que no hay políticas que puedan reducir todos los gases de efecto invernadero que continúan y continuarán siendo expulsados a la atmósfera. Adicionalmente, aunque no se menciona, las sociedades humanas son las que van a ser más impactadas, aunque algunas son y serán más resilientes; así, si bien algunas se quedarán en su lugar de origen, otras tendrán que migrar. En ese sentido, la gran pregunta es: ¿hacia dónde se migrará? ¿A las ciudades donde están los familiares? El problema es que las poblaciones migrantes de origen rural en las ciudades enfrentan problemas ocasionados por el estrés hídrico. En otras palabras, se migrará de un lugar con problemas producto del calentamiento global a otro que también tiene dificultades derivadas del mismo fenómeno, en particular de carencia de agua, contaminación ambiental y presión demográfica resultado de las migraciones internas y el crecimiento vegetativo.

La otra alternativa es migrar a la ceja de selva, que en la actualidad ya tiene gran presión demográfica derivada de la migración andina. Es muy probable que la mayor parte se mude a las ciudades, sumándose así a los migrantes internos no climáticos

f) Sobre los sucesos de los que se tienen comprobación efectiva Según el Cuarto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), la mayor parte del aumento observado en las temperaturas medias mundiales desde mediados del siglo XX se debe al aumento de gases de efecto invernadero. La subida de las temperaturas en el Ártico ha provocado un aumento de la temperatura de 2.7 grados Celsius porque el calentamiento global es mayor. En otros lugares, los glaciares de montaña y la cubierta de nieve están retrocediendo. En Bolivia y Perú, por ejemplo, un tercio de la superficie de los glaciares ha desaparecido desde el decenio de 1970. Investigadores especializados que han medido la temperatura de la Tierra en los mil últimos años han llegado a la conclusión de que su comportamiento fue relativamente normal, estable, hasta los años sesenta del siglo pasado. Es a partir de esta década que empieza a acelerarse el incremento de temperatura.

Glaciar Ameghino

Nevado Chacaltaya

El retroceso glaciar es aplicable también a los Himalayas al ser este un sistema muy similar al andino. Las poblaciones que viven debajo de los glaciares de los Himalayas también son muy similares a las nuestras. En estas aéreas, la migración climática es mucho más notoria que en el caso andino. El 77% de los glaciares tropicales del mundo están en el Perú. Estos alimentan gran parte de nuestros ríos costeros y los ríos de la Amazonía. En el caso de la costa, un 80% del agua que se tiene es usada para la agricultura y un 20% para consumo humano. Por esta razón y otras, somos uno de los países más afectados por el cambio climático y el incremento de la temperatura. Más allá de que algunos digan que somos el décimo país más vulnerable al cambio climático y otros el tercero o cuarto, lo cierto es que somos un país muy vulnerable a sus impactos. La disminución del hielo en el Polo Norte y en el Polo Sur es la mayor fuente para el incremento de las aguas del mar. Reportes últimos hechos por glaciólogos británicos nos indican que la pérdida del hielo ártico y antártico en la actualidad es incluso mayor a las predicciones. Si Groenlandia, la masa glaciar más grande, se derrite, el incremento del nivel del mar puede alcanzar seis metros más. Lima es una ciudad con características de zona desértica. Es la segunda ciudad más grande en el mundo, después de El Cairo, construida sobre un desierto. Su principal fuente de abastecimiento de aguas superficiales es el río Rímac, que a su vez se origina tanto en los glaciares andinos como en los lagos, lagunas, bofedales y ríos subterráneos. Estos lagos, lagunas, bofedales y ríos subterráneos están desapareciendo o van a desaparecer. Las poblaciones alrededor de estos van a tener que migrar y convertirse en refugiados climáticos. ¿Dónde se irán? Mayoritariamente a la ciudad de Lima.

Nevado Upsala

4. Frente al país, ¿qué hacer? Si bien los gobiernos locales, regionales y el nacional deben establecer acciones de apoyo a los afectados, puede que las medidas dictadas por estos sean insuficientes, en gran medida porque se requerirá de ayudas técnicas, por lo que la ayuda de la cooperación internacional y, en particular, de los países ricos es fundamental. El rol del Estado debe ser el de seguimiento y monitoreo. En la actualidad parece que se reacciona solo cuando ocurren desastres. Adicionalmente, la sociedad organizada, los gremios empresariales y las empresas mineras modernas (que deben dejar la manera antigua de explotación, que no tuvo una política de prevención y cuidado de los recursos e inclusión social de las poblaciones circundantes que en general son rurales, campesinas e indígenas) deben de desarrollar sinergias. Los gremios universitarios deben dejar su rol de formar élites y promover la investigación ambiental actuando como consejeros y ejecutores, de lo contrario, seguirán reproduciendo la inequidad refugiándose y aislándose de las necesidades de la población. Todo este conjunto de actores sociales e institucionales deben trabajar de manera articulada para establecer alternativas de mitigación adecuadas y medios de adaptación social y física a los nuevos escenarios ambientales. Para enfrentar los posibles desastres que se presenten con el cambio climático, el Estado está considerando dos tipos de acciones: que se desarrollen nuevas inversiones con nuevas tecnologías que nos permitan adecuarnos a los cambios utilizando los últimos avances en ingeniería, en gestión social y cultural, para un nuevo desarrollo económico y productivo; y que se apliquen estrategias de mitigación, apoyo y acompañamiento a las poblaciones que sufren y sufrirán los efectos previsibles del cambio climático. Además, frente a las consecuencias del cambio climático, se deben desarrollar acciones que comprendan todos los niveles de la vida en su conjunto: el individual, el grupal y el comunal. Entre las acciones más importantes tenemos: La incorporación de prácticas tradicionales individuales y colectivas que han probado ser eficientes a lo largo de la historia, como son el buen uso de los recursos y evitar la contaminación (usar menos agua, menos detergente y usar vehículos con menos emisiones de CO2 , entre otras medidas). Si bien se dice que la clase media se ha incrementado y que es la que más consume, ese consumo debe ser sostenible y menos nocivo para el medioambiente. De igual modo, si bien es cierto que los efectos que pueden presentarse en el futuro son impredecibles, es posible desarrollar modelos matemáticos interactivos que permitan simular supuestas situaciones y, de esa manera, desarrollar y adoptar estrategias y procedimientos ante los posibles cambios y afectaciones. Sectores como vivienda, industria, agricultura, transporte, salud, educación y otros deberán adecuar todo su accionar desarrollando y adoptando nuevas estrategias y procedimientos ante los posibles cambios y afectaciones, si estos finalmente se

presentan. Asimismo, si ya sabemos que el cambio climático afecta a toda la sociedad, entonces las respuestas también deben venir de toda la sociedad. Finalmente, es importante la simulación de tecnologías ya probadas en otros ámbitos (países) para procesos de adaptación. De igual manera, debemos también aprender de los fracasos, pues no siempre se aprende de modelos exitosos.

LLUVIA ÁCIDA I.

GENERALIDADES

Uno de los problemas asociado a la contaminación atmosférica es la lluvia ácida, las primeras apariciones de este fenómeno se observaron en Suecia (1848), Inglaterra (1877) y en Alemania (1867), donde se publicó que por alguna razón las lluvias eran mas ácidas de lo normal, fue en ese sentido que Lee M. & Thomas (1986) señalaron que el agua de lluvia naturalmente es considerar ácida, dado que su pH suele ser de 5.6 estos debido a que el agua es un excelente solvente, y cuando esta cae disuelve algo del dióxido de carbono (CO2) presente en la atmósfera y retorna a la superficie en forma "ácido carbónico", por esta razón estos autor reportaron que ese daño ambiental no empeoraría materialmente si las emisiones ácidas no extenderían el nivel actual reportado en ese año. A fines de la década de los 80 y principio de los 90 los países industrializados comenzaron a desarrollar estrategias y políticas medioambientales para el control de la emisión de gases de efecto invernadero, y como medida precautelaría se fueron emitiendo impuestos a todas las industrias que emitían SO2, de NOx u otro tipo de contaminante atmosférico. Lamentablemente este organismo regulador adoptado no fue efectivo pues durante más de una década la emisión de gases de efecto invernadero avanza a pasos agigantados y pese a todas las medidas de control y mitigación los efectos adversos medioambientales sobre la atmósfera no pueden ser controlados. Actualmente la lluvia ácida es uno los problemas ambientales que sufre nuestro planeta (Robertson, N. & Wunder, S. 2005) De acuerdo a los reportes del Noroeste de los Estados Unidos y varios otros países industrializados considerados como primeros emisores de gases de efecto invernadero ponen en manifiesto que la degradación del aire está teniendo un efecto significativo sobre las plantas, pues estos países están viendo morir sus fragmentos boscosos por efecto de la lluvia ácida, fenómeno que sin duda alguna está afectando varias zonas de cultivo y poniendo en peligro la sostenibilidad de los bosques al verse afectado todo el ecosistema.

Lluvia normal La lluvia se forma cuando las moléculas de vapor de agua se condensan sobre cristales de hielo o de sal en la atmósfera, o sobre minúsculas partículas de polvo en las nubes, para formar gotitas de agua que responden a la gravedad terrestre y caen formando lluvia. A medida deque la lluvia cae atravesando la atmósfera, puede "ir levantando" o "lavar" elementos y productos químicos y otros contaminantes (Stumm, W, et al 1987). [18] El agua de atmósfera naturalmente registra pH de 5.0 a 5.5 por lo que es considerada ácida, ya que contiene ácido carbónico que viene de la disolución del dióxido de carbono.

II.

LA LLUVIA ÁCIDA

Lluvia ácida La lluvia se vuelve ácida debido al descenso del pH, encontrándose de 4.0 a 4.2 (Fig. 1) esto debido a la combinación con dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NO2) por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En acción con el vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácido nítrico. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra en forma de precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida. La lluvia ácida, término con el que se describe normalmente la sedimentación ácida tanto húmeda como seca. La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre emitidos El humo de un simple cigarro aunque parezca vulnerable también es una fuente secundaria de esta contaminación. La lluvia “normal” también es ligeramente ácida debido al equilibrio entre el agua de lluvia y el CO2 del aire, el cual se disuelve en cantidad suficiente en las gotas para dar una solución diluida de ácido carbónico. Pero si comparamos la lluvia “normal” con la lluvia ácida podemos ver claramente las diferencias entre ellas.

En la actualidad, sobre amplias áreas del este de Norteamérica y del norte de Europa, donde predominan las fuertes precipitaciones pluviales, la lluvia cae con un pH cercano a 4’0 y, en raras ocasiones, de 3’0. Estas lluvias pueden provocar importantes daños en el ambiente La lluvia ácida aumenta la acidez de los suelos, y esto crea cambios en la composición de los mismos, que produce la lixiviación de importantes nutrientes para las plantas, como el Ca, e infiltrando metales tóxicos, como el Cd, Ni, Mn, Pb, que de esta forma se introducen en las corrientes de agua. En la actualidad hay datos que dicen que la lluvia es 100 veces más ácida que hace 200 años.

1. ¿Cómo se mide la lluvia ácida? La lluvia ácida se mide según la escala de "pH", potencial hidrógeno. Cuanto más bajo sea el pH de una sustancia, es más ácida. El agua pura tiene un pH de 7.0 y normalmente la lluvia tiene un pH entre 5 y 6, es decir, es ligeramente ácida, por llevar ácido carbónico que se forma cuando el dióxido de carbono del aire se disuelve en el agua que cae. En cambio, en zonas con la atmósfera contaminada por estas sustancias acidificantes, la lluvia tiene valores de pH de hasta 4 ó 3 y, en algunas zonas en que la niebla es ácida, el pH puede llegar a ser de 2 ó 3, es decir similar al del zumo del limón o al del vinagre.

2. Tipo de deposiciones de lluvia ácida Esta lluvia ácida puede retornan a la superficie terrestre en dos tipos de deposiciones, que son detalladas a continuación: • Deposiciones húmedas; que pueden ser la lluvia, llovizna y roció. • Deposiciones secas; son deposiciones en forma de nieve, niebla o granizo, este tipo de deposición registran niveles más ácidos que la deposición húmeda, por tener elevadas concentraciones de Sulfatos y Nitratos, que se encuentran suspendidas en el aire. Ambos tipos de deposición pueden ser acarreados por el viento, agua u otro vector a distancias sumamente grandes.

3. Fuentes de origen de la lluvia ácida Los contaminantes atmosféricos como el SO2 y el NOx se oxidan hasta sulfatos (SO4 =) y nitratos (NO3 - ), que combinados con el vapor de agua retornan al suelo como ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nitroso (HNO3) en forma de lluvia, llovizna, roció nieve niebla o granizo (Manahan, S. 1994). [12] Las fuentes de origen de la lluvia ácida pueden ser; Contaminación (actividad antropica industria) o Polución (actividades naturales) cada una con las siguientes consideraciones técnicas (Fig. 3):

a. Contaminación antrópica o industrial La deposición de sustancias ácidas ha sido calificada como un problema ambiental de carácter mundial cuyas principales causas se encuentran la emisión de óxidos de azufre y nitrógeno durante las actividades industriales, transporte y la quema de combustibles fósiles, estos compuestos son considerados como las principales fuentes de la lluvia ácida, por otra parte la sociedad industrial genera otros tipos de contaminantes puede contribuir a la formación de lluvias ácidas tales como los compuestos orgánicos volátiles y los hidrocarburos que pueden reaccionar por si mismos o pueden combinarse (Eichler, M. & Fagundes, L. 2004). Combustibles fósiles Los combustibles fósiles son hidrocarburos, que son compuestos formados por hidrógeno y carbono; algunos contienen también pequeñas cantidades de otros componentes. Los hidrocarburos se forman a partir de antiguos organismos vivos que fueron enterrados bajo capas de sedimentos hace millones de años. Debido al calor y la presión creciente que ejercen las capas de sedimentos acumulados, los restos de los organismos se transforman gradualmente en hidrocarburos. Los combustibles fósiles más utilizados son el petróleo, el carbón y el gas natural. Estas sustancias son extraídas de la corteza terrestre y, si es necesario, refinadas para convertirse en productos adecuados, como la gasolina, el gasóleo y el queroseno. Algunos de esos hidrocarburos pueden ser transformados en plásticos, sustancias químicas, lubricantes y otros productos no combustibles (Landsberg, H.1984) Centrales eléctrica Las centrales eléctricas térmicas, son instalaciones que produce energía eléctrica a partir de la combustión de carbón, fuel o gas en una caldera diseñada al efecto. El funcionamiento de todas las centrales térmicas, o termoeléctricas, es semejante. El

combustible se almacena en parques o depósitos adyacentes, desde donde se suministra a la central, pasando a la caldera, en la que se provoca la combustión. Esta última genera el vapor a partir del agua que circula por una extensa red de tubos que tapizan las paredes de la caldera.

4. Fuentes de Óxidos de Azufre SO2 El SO2 es un gas incoloro, no explosivo, no combustible, de olor astringente y ente los gases que contienen azufre están SO2 SO3 H2S SO4 = donde el SO2 es la emisión más importante de los contaminantes con S.

Los más representativos de los compuestos de azufre son: SO2: incoloro, de olor picante e irritante. SO3: incoloro y muy reactivo que condensa fácilmente. S + O2→ SO2 2SO2 + O2→ 2 SO3

Oxidación heterogénea del SO2: En las superficies de gotas de agua o de partículas: SO2 + H2O → H2SO3 H2SO3 + H2O2 → H2SO4 +H2O Por oxidación homogénea del SO2. Fotooxidación directa: SO2 + hv(240>λ>400nm) → SO2 * (excitado) SO2 * + O→ SO3 + O En condiciones normales el SO3 no se encuentra en la atmósfera ya que reacciona con el agua atmosférica formando H2SO4 (Miguel, M. 2006) SO3 + H2O -> H2SO4

5. Fuentes Óxidos de Nitrógeno NOx

Los óxidos de nitrógeno están conformados por un grupo de compuestos químicos gaseosos muy reactivos que son generados por las siguientes actividades antrópicas (tabla 2). Dentro de los óxidos de nitrógenos se consideran las siguientes especies: • Como óxidos están, N2O, NO2, No3, N2O5. • Como ácidos HNO2, HNO3. Donde los más importantes son: NO2, NO y N2O (concentraciones muy bajas).   

N2O: Gas no toxico, que no participa en los procesos fotoquímicos troposféricos. NO: incoloro, inodoro y tóxico participa en los procesos fotoquímicos troposféricos NO2: pardo-rojizo y olor asfixiante interfiere en los procesos fotoquímicos troposféricos (Manahan, S. 1994).

Combustión a altas temperaturas (> 1200ºC) N2 + O2 → 2NO 2NO + O2 → 2NO2 NOx = NO + NO2 N2 + O2 → NO 2NO + O2 → 2NO2

a. Contaminación natural (polución)

Los compuestos de azufre y nitrógeno son producidos por la descomposición de la materia orgánica en pantanos, humedales, áreas de mareas y aguas poco profundas del océano, estos compuestos emiten gases a la atmósfera contribuyendo a la formación de la lluvia ácida. La cantidad que se produce de esta manera no es bien conocida, pero es muy considerable. Las estimaciones de la producción natural de los sulfatos y otros compuestos de azufre son del 35 al 85% del total – un rango bastante amplio. Y los compuestos de nitrógeno de origen natural se calculan entre el 40 al 60% del total. La contribución de los relámpagos a la acidez de las lluvias es importante. Dos ocurrencias de relámpagos sobre un kilómetro cuadrado, producen suficiente ácido nítrico para que 20 mm de lluvia tengan un pH 3.5. De hecho, se calcula que solamente los relámpagos mantienen al promedio mundial de lluvias con un pH de 5.0. Aunque se reconoce que la contribución del dióxido de azufre de los volcanes es considerable, nunca se ha tomado muy en serio pues los que estudian estos fenómenos afirman que es difícil de predecir estos eventos y por lo tanto es difícil medirlos (Stumm, W, et al 1987).

De manera natural los compuestos que forman la lluvia ácida son producidos por diversas formas entre ellas las más importantes se resumen en la tabla siguiente:

En el suelo la degradación anaeróbica del Nitrógeno proteico hasta N2O, (desnitrificación) y la liberación bacteriana de NO, cuando llegan a la atmósfera experimentan una lenta pero constante oxidación a NO2 (ciclo fotolítico de los NOx)

III.

EFECTO DE LA LLUVIA ÁCIDA

La lluvia ácida esta afectando la estabilidad de diversos ecosistemas, ya que este fenómeno esta llagando a formar parte del ciclo del agua y, por tanto, esta modificando los patrones climáticos, llegando a alterar los siguientes ecosistemas: a) Efectos en la salud La lluvia ácida al caer en la superficie terrestre libera partículas pequeñas cuyos efectos son perjudiciales para la salud humana cuando estas partículas ingresan a los pulmones estos pueden causar enfermedades respiratorias tales como el asma o la bronquitis crónica, neumonía dificultando de esta manera que la gente pueda respirar sin ningún tipo de contratiempo, por otra estas pueden derivar a afecciones cardiovasculares.

b) Efecto sobre el agua La lluvia ácida ha hecho que muchos lagos y arroyos en la región noreste de los Estados Unidos y en otros lugares tengan niveles de pH mucho más bajos. Este aumento de la acidez y de los niveles de aluminio puede ser mortal para la vida acuática silvestre, incluido el fitoplancton, las efímeras, las truchas arco iris, las alubinas de boca chica, las ranas, las salamandras manchadas, los cangrejos de río, y si la acidez aumenta, más especies de plantas y animales declinan o desaparecen y la relación presa-depredador de la red de alimentación se vera afectada. Actualmente mas de 18.000 lagos están acidificados lo que esta provocando grandes daños sobre la vida acuática así como la perdida de sus poblaciones piscícolas.

c) Efecto en los bosques La lluvia ácida puede ser extremadamente perjudicial para los bosques, debido a que el agua que cae al suelo puede disolver muchos minerales y nutrientes que los árboles necesitan para mantenerse sanos y crecer. Dentro del ciclo hidrológico este fenómeno penetra a las reservas de aguas subterráneas y solubiliza los mentales entre ellos al Ca+2 y el Mg+2 presentes en el suelo, incrementando los niveles de metales tóxicos tales como cobre, mercurio y aluminio

siendo este último el más toxico para plantas pues si la concentración de Al+3 y ademas la proporción de Ca+2/Al+3 es menor a uno.

Los árboles que se hallan en regiones montañosas muy elevadas, tales como Piceas y Abetos, corren mucho más riesgo porque están expuestos a las nubes y la niebla ácidas, con mucha más acidez que la lluvia. Las nubes y la niebla ácidas disuelven los nutrientes importantes que los árboles tienen en sus hojas y asiculas. Esta pérdida de nutrientes disminuye la resistencia de los árboles y los bosques a los daños causados por infecciones e insectos, y también por el frío del invierno.

d) Daños en los edificios y objetos La lluvia ácida y la deposición seca de partículas ácidas contribuyen a la corrosión de metales (como bronce) y el deterioración de pintura y piedra (como mármol y caliza). Daña construcciones que tienen carbonatos CaCO3. CaCO3 + H2SO4 Æ CaCO4 + CO2 + H2O Estos efectos reducen el valor social de edificios, los puentes, significativamente los objetos culturales (como las estatuas, monumentos, y lápidas), al igual que los automóviles son afectados (Letts, M & Roger W, 1986). Cuando esta lluvia es captada por alcantarillas puede disolver Pb y Cu, además de trasportarlas a grandes distancias, que podrían ser perjudiciales.

IV.

REDUCCIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA LLUVIA ÁCIDA

Los científicos han encontrado diversas maneras de reducir el volumen de SO2 y NOX basadas en las siguientes consideraciones estratégicas: a) Uso de convertidores catalíticos Son dispositivos que fueron desarrollados para la eliminación del dióxido de azufre SO2 y el NO2 dióxido de nitrógeno que son gases rutinariamente presentes en los escapes de los automóviles, a continuación se detalla una lista de estos componentes:

• Monóxido de carbono (CO), de la combustión incompleta del combustible • Dióxido de carbono (CO2), de la combustión completa del combustible • Vapor de agua (H2O) • Óxidos de nitrógeno (NO, N2, N2O, NO2, etc.) • Óxidos de azufre (SO, SO2, etc.) • Hidrocarburos varios (HX – CY, etc.) cíclicos y cadenas de todo tipo. Todo lo que el convertidor hace es “convertir” una sustancia en otra, y lo hace mediante la ionización de los diferentes gases que pasan a través suyo (Manion, D. & Bragg, R 1982). De manera breve, cuando el dióxido de carbono pasa por un convertidor, hace o con el platino que esta en su interior, y es descompuesto en iones de carbono y oxigeno. Cuando el agua es descompuesta, forma iones de hidrógeno y oxigeno. Lo mismo sucede con cualquier otro gas que ingresa al convertidor catalítico. b) Tecnología Plasma para desagregación de gases tóxicos. Cuando el plasma se forma, se tendrá una descarga luminosa compuesta de electrones, (partículas ligeras), iones, moléculas y átomos (partículas pesadas). Si en un plasma hay un gran intercambio de energía, entre las diversas especies de partículas, las temperaturas de los iones, moléculas, átomos y electrones será aproximadamente la misma, por lo que se dice entonces que el plasma esta en equilibro térmico. En cambio, cuando no hay suficiente intercambio de energía, las partículas pesadas tendrán temperaturas mucho menores que las de los electrones y se dice entonces que el plasma esta fuera de equilibrio o que es plasma frió. Para la desagregación de gases tóxicos se utilizara este tipo de plasma, mas específicamente una combinación de descargas, estas se forman al aplicar una descarga eléctrica a un gas que pasa entre dos electrodos pueden tener forma de placa o de cilindro concéntrico. Este tipo de descargas ha sido utilizado para degradar compuestos como NOx, SOx, CO, CO2, vapor de mercurio y compuestos orgánicos volátiles. c) Otras medidas Entre otras medidas que puedan reducir lo SO2 y NOx están: *Lavar el carbón para quitarle parte del azufre. *La central eléctrica también pueden instalar equipos llamados torres de lavado de gases, los cuales eliminan el dióxido de azufre de los gases que salen por la chimenea. Debido a que los óxidos de nitrógeno son creados durante el proceso de combustión de carbón y otros combustibles fósiles *Energía solar y la energía eólica *Diseño de automóviles de acuerdo a la Guía verde de vehículos de la EPA.

d) Fuentes de energía alternativas La posibilidad de reducir la dependencia mundial de los combustibles fósiles plantea problemas. Existen energías alternativas como la energía hidráulica, la energía solar, la energía eólica y la energía geotérmica, pero en la actualidad el conjunto de esas fuentes de energía sólo alcanza el 14% del consumo mundial de energía. Hasta la fecha, la utilización de energías alternativas se ha visto frenada por dificultades tecnológicas y medioambientales debido a las energías solar y eólica parecen seguras desde un punto de vista medioambiental, pero son poco fiables como fuentes de energía estables. Como el consumo global de energía crece cada año, el desarrollo de ciertas fuentes alternativas de energía se hace cada vez más importante. e) Medidas de mitigación La ratificación de 129 países al protocolo de Kyoto confirma la preocupación de la comunidad mundial por la problemática citada anteriormente. En dicho protocolo se establecen objetivos para que los países industrializados reduzcan las emisiones de los gases de efecto invernadero. De origen las industrias tendrán que optimizar aun mas sus procesos para disminuir la contaminación, aplicar tecnologías limpias y desarrollar nuevos combustibles, además de apoyar la investigación de nuevas tecnologías. A medida que las amenazas a los ecosistemas de la tierra aumentan y cambian, se ha prestado mayor atención a los importantes servicios que éstos brindan a la humanidad. Estos servicios incluyen fijación y almacenamiento de carbono, protección de cuencas, belleza paisajística y conservación de la biodiversidad. En todo el mundo, una nueva generación de iniciativas de conservación pretende crear sistemas en los cuales los s de uno o más servicios ambientales compensen a los regentes del recurso por la conservación de dichos servicios. El concepto de pagos por servicios ambientales (PSA) ha surgido, en años recientes, como posible instrumento para lograr la conservación de ecosistemas y la mejora de los sistemas de sustento de suministradores y consumidores de servicios ambientales. En Bolivia, como en otras partes, existe considerable incertidumbre en cuanto a qué son servicios ambientales, qué significa PSA, hasta qué grado se están implementando actualmente y cuáles son sus perspectivas de éxito. La definición general de ‘servicios ambientales’ se refiere a los beneficios que el mundo natural suministra a las personas. Estos beneficios son numerosos y variados, e incluyen servicios que mejoran la calidad de la tierra, el aire y el agua. Si bien estos beneficios son en general considerables, frecuentemente se ignoran en la toma de decisiones acerca de uso y manejo de recursos. La falta de inversión en protección y manejo de bosques y otros recursos naturales conlleva al agotamiento de la cobertura vegetativa natural y de los suelos, al deterioro de cuencas y a la extinción de especies. Estos efectos, frecuentemente, derivan en considerables pérdidas económicas y sociales (Pagiola, S. & Platais, G. 2002)

Según el Protocolo de Kioto establece esta opción transacciones de derechos de emisión sólo entre países que firmaron el convenio. Este sistema se asemeja al modelo teórico clásico de Dales (1968) y al Sistema de Derechos Negociables para Control de Lluvia Ácida desarrollado en Estados Unidos (1990)1, por esta razón este mecanismo probablemente tendrá características de un mercado fluido, sencillo y eficiente para el intercambio de derechos oferentes y demandantes. Entre las medidas de mitigación destinadas a la reducción o la captura de algunos contaminantes están: (FAO 1998) Conservación y restauración de bosques naturales y suelos de vocación forestal • Rehabilitación de tierra agrícola degradada para mejorar el contenido de carbono en el suelo siempre orientadas hacia el uso sostenible de la tierra. • Manejo de plantaciones y bosques para maximizar la captura de carbono • Desarrollo de energía eólica y otras nuevas alternativas • Electrificación rural con sistemas fotovoltaicos • Construcción de micros y mini plantas hidroeléctricas • Mejoramiento de la eficiencia de plantas de energía térmica • Manejo de la demanda de energía eléctrica • Programas de mantenimiento de la flota vehicular • Readecuación de equipo industrial de alto consumo energético • Generar proyectos de conservación de biodiversidad orientados a reducir la erosión genética. • Protección de cuencas hidrográficas • Reducción y captura de gases de contaminación de agua y aire • Reducción de consumo de combustibles fósiles, buscando nuevos sustitutos.

Bibliografía 

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