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Cambio climático y efecto invernadero
El clima y la temperatura media de la superficie de la
Tierra dependen del balance entre la energía solar que recibe el
planeta y la energía (radiación infrarroja) que éste
emite. La atmósfera que lo envuelve está constituida de
manera natural por nitrógeno, oxígeno y argón, principalmente,
pero también tiene otros gases en más bajas concentraciones
(por ejemplo, bióxido de carbono (CO2), vapor de agua, ozono (O3),
metano (CH4) y óxido nitroso (N2O)), que se conocen como "gases
de efecto invernadero"1. Estos gases
dejan pasar la radiación solar a través de la atmósfera
casi sin obstáculo, pero absorben la radiación infrarroja
que emite la superficie de la Tierra e, incluso, irradian nuevamente una
parte hacia ella, produciendo un efecto neto de calentamiento, de manera
similar a lo que ocurre en los invernaderos (Recuadro_III.1.2.1).
Este efecto mantiene la temperatura de la superficie del planeta más
caliente de lo que sería sin su existencia y es responsable, en
mucho, de la vida en la Tierra.
A pesar de que existen varios factores que pueden afectar
el clima (véase ¿Qué_motiva_el_cambio
en_el_clima?) y que existe una variabilidad natural bien documentada,
el Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático
(IPCC por sus siglas en inglés) concluyó en su informe de
2001 que hay evidencias sólidas de que el calentamiento observado
durante los últimos 50 años es atribuible a las actividades
humanas (IPCC, 2001); en el mismo documento se presentan y documentan
las evidencias del cambio climático registrado (Tabla_5.1),
siendo quizá las más notables el calentamiento de la superficie
terrestre de aproximadamente 0.6°C durante el último siglo
y el aumento del nivel del mar de entre 10 y 20 centímetros. Como
muestra de lo anterior está el hecho de que 1998 fue el año
más caliente de los registrados hasta la fecha y la década
de los noventa se considera como la más caliente en el siglo XX
y posiblemente del milenio (IPCC, 2001).
A partir del siglo XVIII, la concentración de
CO2 ha aumentado de manera constante debido principalmente a la quema
de combustibles fósiles (Figura 5.18). La quema de biomasa –principalmente
la asociada a la deforestación–, las emisiones derivadas
de la producción de cemento y del cambio de uso del suelo también
han contribuido significativamente a su incremento (PNUMA, 2002). La acumulación
de este gas en la atmósfera se debe a que los sumideros naturales
(por ejemplo, la absorción por la vegetación y su disolución
en el agua) no son capaces de capturar su creciente emisión.
Además del CO2, otros gases que inducen el calentamiento
de la Tierra, debido a su contribución al efecto invernadero, también
han aumentado su concentración significativamente en los últimos
años (Tabla_5.2). En términos
generales, se ha estimado que el CO2 es responsable de aproximadamente
el 60% del efecto invernadero acumulado desde el siglo XVIII, el CH4 de
un 20%, el óxido nitroso (N2O) de un 6% y los halocarbonos de un
14% (IPCC, 2001; PNUMA, 2002).
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En el contexto mundial, en el 2001 se emitieron cerca de 24 mil millones
de toneladas de CO2 provenientes de la quema de combustibles (Figura 5.19),
siendo los mayores emisores los países miembros de la Organización
para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) con
el 52%, seguido de los países de la ex URSS con un 14% y de China
con el 13%.
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Estados Unidos, con sus más de cinco mil millones y media de
toneladas por año es el país que más bióxido
de carbono emite, cantidad que representa casi la cuarta parte de las
emisiones totales del planeta. México con aproximadamente 360
millones de toneladas de CO2 al año es el país con la
emisión más alta de América Latina y contribuye
con cerca del 1% de las emisiones mundiales (IEA-OECD, 2002).
Durante la década de los noventa la emisión de CO2 en
México se incrementó en un 23.1%, casi el doble del aumento
promedio de los países miembros de la OCDE que fue del 13% (OECD,
2002). En México, de acuerdo al Inventario Nacional de Emisiones
de Gases de Efecto Invernadero, en el año de 1998 las emisiones
totales de todas las fuentes de energía y emisiones fugitivas
fueron de un poco más de 350 millones de toneladas de CO2, de
las cuales cerca del 60% se produjeron por la generación eléctrica
y el sector transporte. Si se examina la generación de CO2 con
referencia al Producto Interno Bruto (PIB) del país, México
–con un valor de 0.96 kg de CO2 por dólar a precio de 1995–
ocupa el sexto lugar dentro de los países de la OCDE después
de la República Checa, Eslovaquia, Hungría, Polonia y
Turquía (OECD, 2002). La emisión de CO2 por habitante
en México fue de 3.7 toneladas/año en 2000 , el segundo
más bajo de los países de la OCDE y muy por debajo de
la cifra de Estados Unidos, Australia y Canadá de 20.5, 17.2
y 17.1 toneladas/año, respectivamente (OECD, 2002). En el contexto
latinoamericano, países más pequeños como Trinidad
y Tobago y Venezuela superan a México en las emisiones por habitante
(WRI, 1998; IEA-OECD, 2002).
Los otros gases de efecto invernadero, aunque en volumen son considerablemente
menores que el CO2, contribuyen de manera significativa al calentamiento
global, ya que su acción combinada de retención de calor
y tiempo de permanencia en la atmósfera hacen que sus efectos
sean importantes. Por ejemplo, los clorofluorocarbonos (CFC) pueden
permanecer en la atmósfera más de 50 000 años y
tener más de 5 000 veces el impacto por molécula sobre
el calentamiento global que tiene cada molécula de CO2 (IPCC,
2001).
La primera estimación de emisiones de gases de efecto invernadero
para México se realizó en 1995 con cifras de 1990 y sus
resultados se presentaron ante la Convención Marco de Naciones
Unidas sobre el Cambio Climático en 1997. Posteriormente se calcularon
las emisiones de 1994, 1996 y 1998 con la metodología revisada
del IPCC de 1996. Cabe señalar que debido al cambio de método,
las comparaciones del inventario de 1990 con los demás años
no son correctas, mientras que las comparaciones entre los valores de
los años 1994, 1996 y 1998 son válidas (Recuadro
III.1.2.2).
De acuerdo con las estimaciones para 1996 de las emisiones de gases
de efecto invernadero en México, el CO2 es el gas que se emitió
en mayor cantidad con un poco más de 514 millones de toneladas/año2
(74.3% del total de las emisiones equivalentes de CO2). Las principales
fuentes de este contaminante son la quema de combustibles fósiles
que se utilizan tanto para la generación de electricidad como
para el transporte. El cambio de uso de suelo también es un componente
importante tanto por las emisiones que se desprenden directamente del
suelo como las que se derivan de la tala y limpia de los terrenos desmontados
(Cuadro_III.1.2.1).
Para 1998, las emisiones de CH4 fueron de cerca de ocho millones de
toneladas, generadas principalmente en los sitios de depósito
de desechos sólidos y como consecuencia del tratamiento de aguas
residuales; otras fuentes importantes son las emisiones asociadas a
las fugas de petróleo y gas natural que contribuyeron con casi
el 31% de las emisiones totales y las derivadas de actividades agrícolas,
en particular la fermentación entérica, con un 24%. Las
emisiones de N2O fueron de poco menos de 50 mil toneladas, siendo su
fuente primordial las actividades agrícolas. Los NOx, CO y compuestos
orgánicos volátiles son principalmente emitidos por la
quema de combustibles empleados en el transporte. Los CFC son producidos
únicamente por la industria y, aunque su volumen es muy pequeño
en términos comparativos con los demás gases, son importantes
debido a que su efecto como gas invernadero puede ser considerablemente
mayor que el CO2, ya sea por su mayor tiempo de permanencia o su mayor
capacidad de retención de calor3.
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Entre 1994 y 1998 se incrementaron las emisiones nacionales de casi todos
los gases de efecto invernadero resaltando por su importancia en volumen
las de CO2, asociadas a la combustión y fugas de combustibles,
que aumentaron un 12.3%, y del metano con un 22.2%. En contraste, se redujeron
las emisiones de CO en un 28.2% y de compuestos orgánicos volátiles
en un 24% (Figura 5.20).
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La gran cantidad de procesos que intervienen para determinar el clima
de un lugar hace poco confiables las extrapolaciones de las tendencias
registradas en el pasado para predecir el clima futuro. Por esta razón,
las proyecciones sobre el clima se realizan por medio de modelos numéricos
complejos que predicen la respuesta de éste ante diferentes escenarios
como, por ejemplo, diferente volumen de emisiones de CO2 o cambios en
la dinámica de retención por parte de la vegetación.
A pesar de la incertidumbre asociada a los resultados obtenidos en los
modelos, los escenarios más conservadores predicen varias consecuencias
sobre aspectos tan importantes como la salud humana, los ecosistemas y
la disponibilidad de los recursos hídricos, lo que ha provocado
que a nivel mundial se tomen acciones decididas para evitar que las actividades
humanas alteren más el clima del planeta.
De acuerdo con los modelos analizados por el Panel Intergubernamental
de Expertos sobre el Cambio Climático, para el año 2100
se habrá alcanzado una concentración de CO2 en la atmósfera
de entre 540 y 970 ppm (en el año 2000 la concentración
fue de 368 ppm), la temperatura se incrementará entre 1.4 y 5.8°C
más de lo registrado en 1990 y el nivel del mar también
habrá aumentado entre 9 y 88 centímetros. Dentro de este
escenario es muy probable que se incremente el número de muertes
en el mundo por efectos de las ondas cálidas y que enfermedades
como la malaria y el dengue se conviertan en un problema de salud pública
mundial, ya que el área de distribución de sus organismos
vectores podría extenderse.
El problema de la disponibilidad de agua, que ya se considera muy serio
hoy en día en diversas regiones del mundo, podría agudizarse.
Se prevé que ocurrirán cambios en la distribución
espacial de las precipitaciones, por lo que habrá zonas que verán
disminuida la cantidad de agua que reciben por lluvia, lo que dará
lugar a que se intensifiquen las sequías en amplias zonas del mundo.
Algunas de las regiones que se espera sufran los efectos más fuertes
de la sequía son África y la región del Mediterráneo.
Otro factor que contribuirá a la disminución de la disponibilidad
de agua dulce será la disminución generalizada en su calidad
debido al incremento en la temperatura. Los acuíferos costeros
podrían tener problemas de intrusión salina debido a la
presión ocasionada por el aumento en el nivel del mar. Asimismo,
se predice una mayor ocurrencia de daños asociados a inundaciones
o sequías extremas.
No se tiene una certeza de cómo se verá afectado el territorio
mexicano debido al cambio climático. En el Estudio de país,
que coordinó el Instituto Nacional de Ecología a mediados
de los años noventa, se presentó un análisis sobre
la vulnerabilidad de México ante el cambio climático. Los
resultados obtenidos en este estudio indican que probablemente México
sufra modificación en el régimen de distribución
espacial y temporal de la precipitación pluvial, trayendo consigo
un aumento en la ocurrencia de inundaciones, una agudización de
las sequías y de los procesos de desertificación del territorio,
así como una alteración en la recarga de acuíferos.
Otros efectos importantes serían daños a los ecosistemas
boscosos del país, tanto por los cambios en el clima como por el
incremento de los incendios, lo que a su vez profundizaría los
procesos de deforestación y erosión del suelo. De acuerdo
con estudios de la Conabio los tipos de vegetación más afectados
serían los bosques templados, los bosques tropicales y los bosques
mesófilos de montaña. En el capítulo que aborda los
aspectos de la biodiversidad se describen con más detalle los efectos
sobre la misma.
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Agotamiento de la capa de ozono
La reducción del espesor de la capa de ozono es
actualmente uno de los problemas ambientales más importantes en
el mundo. El agotamiento del O3 es causado por varios agentes que se conocen
genéricamente como sustancias agotadoras de ozono (SAO). Las más
conocidas son los clorofluorcarbonos (CFC), que se utilizaban ampliamente
en los sistemas de refrigeración, los aerosoles, la limpieza de
partes electrónicas, así como agentes esterilizadores y
fumigantes, entre otros usos. Los compuestos que contienen un elemento
del grupo de los halógenos (flúor, cloro, bromo o yodo)
son conocidos como halocarbonos, y de éstos los que contienen cloro
o yodo afectan la capa de ozono, por lo que actualmente su producción
está controlada bajo el Protocolo de Montreal, firmado el 16 de
septiembre de 1987. La reducción de la capa de ozono se refleja
muy claramente en la región de la Antártida donde, en 2000
el "agujero" ya había alcanzado un tamaño de 28
millones de kilómetros cuadrados (PNUMA, 2002).
Para el año de 1995 la mayoría de las sustancias
agotadoras de ozono incluidas en el Protocolo de Montreal habían
dejado de producirse en los países industrializados. En el caso
de los países en desarrollo, en el Protocolo se especificó
un periodo de gracia de diez años para su eliminación y,
además, se les ofrecieron apoyos financieros que les permitirían
enfrentar los costos de eliminar las SAO. A pesar de las reducciones observadas
en la producción de SAO, su concentración en la atmósfera
no se ha reducido (Figura 5.21). De hecho, en los escenarios más
optimistas, se predice que la capa de ozono comenzará a recuperarse
en 10 ó 20 años y su recuperación plena no llegará
antes de la primera mitad del siglo XXI (PNUMA, 2002).
México, mediante acuerdos voluntarios, ha favorecido la eliminación
de los CFC adelantándose a los controles internacionales y marcando
un calendario para la reducción de SAO. La estrategia que ha seguido
el país se ha basado en tres puntos: I) controlar la producción
de SAO, 2) fomentar y asesorar el uso de sustancias alternativas que minimicen
los impactos en la capa de ozono y 3) capacitar a los usuarios sobre las
medidas de conservación de la capa de ozono. El calendario adoptado
por México para la eliminación de las SAO se muestra en
el Recuadro III.1.3.2.
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Considerando a 1989 como año base se propuso
reducir la cantidad de SAO de casi 11 000 toneladas/año a poco
más de 3 500 toneladas en el año 2000 (Figura 5.22).
Algunos de los resultados más notables son la
reducción del CFC-11 y CFC-12, que pasaron de 2 993 y 6 000 toneladas
en 1989 a 700 y 1 885 toneladas respectivamente en el año 2000.
El Halón-1301 y el tetracloruro de carbono (TET) fueron eliminados
por completo (Figura 5.23). No obstante, en algunos otros como el metil
cloroformo, los resultados no han sido los esperados a pesar de que a
partir de 1995 se ha observado una reducción sostenida. |
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1
Un gas de efecto invernadero es cualquier molécula que absorbe
radiación en el intervalo de 8-14 mm de longitud de onda.
2 En 1998
no se calculó la emisión de CO2asociada al cambio de uso
de suelo y silvicultura que en 1996 contribuyeron con cerca del 31% de
las emisiones totales de este gas.
3 Esto también ocurre para
otros gases de invernadero, por ejemplo, un gramo de metano, por su capacidad
de retener la radiación infrarroja, equivale a 21 gramos de CO2
y un gramo de óxido nitroso equivale a 310 gramos de CO2, considerando
un periodo de 100 años, tomando en cuenta su tiempo de residencia.
Referencias
Gobierno del Distrito Federal. Inventario de Emisiones de la Zona
Metropolitana del Valle de México, 1998. México. 2002.
IEA-OCDE. CO2 emissions from fuel combustion 1971-2000. France.
2002.
IPCC. Climate change 2001. Synthesis report. IPCC. 2001
OECD. OECD in figures: statistics on the member countries. Supplement
1. Francia. 2002.
PNUMA. Perspectivas del medio ambiente mundial GEO-3. Grupo Mundi-Prensa.
España. 2002.
Semarnat, INE, Dirección General de Calidad del Aire y Registro
de Contaminantes. México. 2002.
Semarnat, INE, Dirección General de Investigación sobre
la Contaminación Urbana, Regional y Global. México. 2002.
WRI. A guide to the global environment 1998-1999. Oxford. USA.
1998.
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