Arboricultura Urbana y Medioambiente

Lucha contra el Calentamiento Global

Grandes Sumideros Naturales de Dióxido de carbono (CO2)



Efecto Invernadero Natural

Dentro de un invernadero la temperatura es más alta que en el exterior porque entra más energía de la que sale, por la misma estructura del habitáculo, sin necesidad de que empleemos calefacción para calentarlo.

En el conjunto de la Tierra de produce un efecto natural similar de retención del calor gracias a algunos gases atmosféricos. La temperatura media en la Tierra es de unos 15ºC y si la atmósfera no existiera sería de unos -18ºC. Se le llama efecto invernadero por similitud, porque en realidad la acción física por la que se produce es totalmente distinta a la que sucede en el invernadero de plantas.

El efecto invernadero hace que la temperatura media de la superficie de la Tierra sea 33ºC mayor que la que tendría si no existieran gases con efecto invernadero en la atmósfera.

El efecto invernadero se origina porque la energía que llega del sol, al proceder de un cuerpo de muy elevada temperatura, está formada por ondas de frecuencias altas que traspasan la atmósfera con gran facilidad. La energía remitida hacia el exterior, desde la Tierra, al proceder de un cuerpo mucho más frío, está en forma de ondas de frecuencias mas bajas, y es absorbida por los gases con efecto invernadero. Esta retención de la energía hace que la temperatura sea más alta, aunque hay que entender bien que, al final, en condiciones normales, es igual la cantidad de energía que llega a la Tierra que la que esta emite.

Balance energético en la Tierra

El albedo de nuestro planeta, es decir su brillo: su capacidad de reflejar la energía radiante que nos llega del Sol, es de alrededor de un 0.3 Esto significa que alrededor de un 30% de los 343 Vatios por metro cuadrado que recibimos del Sol, o sea algo mas de 103 Vatios por metro cuadrado son devueltos al exterior (espacio) por la reflexión de la Tierra. El 70% de la energía que llega, es decir unos 168 Vatios por metro cuadrado es absorbido por la tierra. Por supuesto que la absorción es mayor en unas zonas del planeta que en otras (mayor en las zonas ecuatoriales que en los polos). Estas diferencias son las responsables de la marcha de nuestro clima al forzar fenómenos de convección y de equilibrio en este gran reactor que es nuestra atmósfera.

Los diferentes gases y otros componentes de la atmósfera no absorben de igual forma los distintos tipos de radiaciones. Algunos gases, como el Oxigeno y el Nitrógeno son transparentes a casi todas las longitudes de onda de las radiaciones que llegan del Sol, mientras que otros, como el vapor de agua, dióxido de carbono, metano y óxidos de nitrógeno son transparentes a las radiaciones de corta longitud de onda (ultravioleta y visible), mientras que absorben las radiaciones de longitudes de onda largas (infrarrojas).Bajo un cielo claro. alrededor del 60 al 70% del efecto invernadero es producido por el vapor de agua. Después de él son importantes, por este orden, el Dióxido de Carbono, el Metano, Ozono y Óxidos de Nitrógeno.

Ya hemos visto que gracias a la atmósfera y al Efecto Invernadero Natural la temperatura media del planeta es de 15ºC. en lugar de los previsibles -18ºC, Por lo tanto podemos pensar que las condiciones de vida que conocemos actualmente para buena parte de organismos vivos (menos seres vivos extremofilos) son posibles gracias al Efecto Invernadero natural. ¿Pero que está pasando desde que los hombres utilizamos combustibles fósiles, a gran escala, como fuente de energía?

 

Perturbación del Efecto Invernadero Natural


Ya en 1822 el físico francés Joseph Fourier (1786-1830) publicó sus "Comentarios Generales sobre la temperatura del Globo Terrestre y de los aspectos planetarios" Refiriéndose a la temperatura del planeta declaraba que el asunto era sumamente importante y uno de los más difíciles de evaluar.

Propiamente la preocupación por el Peligroso Efecto Invernadero, o la rotura del equilibrio del efecto Invernadero Natural fue expresamente denunciada por el celebre Químico y Físico sueco (Premio Nóbel de Química en 1903) Svante August Arrhénius (1859-1927), concretamente en un trabajo de hace más de cien años (Arrhenius, 1896). Relacionó la física atmosférica de su época con los acontecimientos existentes sobre el volumen de la combustión del carbón como la principal fuente de energía primaría y llegó a la conclusión que que duplicar la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera produciría un calentamiento global medio de entre 4 y 6ºC. Curiosamente Arrhénius creía que el efecto invernadero debido a la emisión de gases de la actividad humana sería una solución técnica para impedir la próxima era glacial. Sin embargo fue el primero que relaciono la modificación del clima con el uso de combustibles fósiles por los países industrializados

Solo después de la segunda guerra mundial se pudieron iniciar series de mediciones a largo plazo destinadas a investigar las concentraciones de CO2 en la atmósfera y se ha podido constatar que la concentración media de dióxido de carbono (CO2) se ha incrementado desde unas 275 ppm. antes de la revolución industrial, a 315 ppm. cuando se empezaron a usar las primeras estaciones de medida exactas en 1958, hasta 361 ppm. en 1996. Los niveles de metano (CH4) se han doblado en los últimos 100 años. En 1800 la concentración era de aproximadamente o.8 ppmv. y en 1992 era de 17. ppmv. La cantidad de óxidos de nitrógeno (NOx) se incrementa en un 0.25% anual. En la época preindustrial sus niveles serían de alrededor de 0.275 ppmv. y alcanzaron los 0.310 ppmv. en 1992.

Principales gases de Efecto Invernadero y su Participación relativa


  Acción relativa Contribución real

CO2

1  (referencia)

76%

CFCs

15 000

5%

CH4

25

13%

N2O

230

6%



Como se indica en la columna de acción relativa, un gramo de CFC produce un efecto invernadero 15 000 veces mayor que un gramo de CO2, pero como la cantidad de CO2 es mucho mayor que la del resto de los gases, la contribución real al efecto invernadero es la que señala la columna de la derecha El Dióxido de Carbono es la mayor "contribuyente" al desequilibrio del Efecto Invernadero natural. Como ya hemos visto, otros gases como el oxígeno y el nitrógeno, aunque se encuentran en proporciones mucho mayores, no son capaces de generar efecto invernadero.

Desde principios de siglo la población mundial se ha multiplicado por tres mientras que el consumo energético lo ha hecho por 13, pasando de 21 a 340 Exajulios (1 exajulio = 1018 ), de los que más del 70% corresponden a los países ricos. El total de emisiones estimadas de de dióxido de carbono (CO2) es de 7.400 Millones de Toneladas al año (Kirkwood). Aunque las cifras puedan resultar mareantes, no olvidemos que las tasas de emisión de dióxido de carbono seguirán en aumento los próximos años y por lo tanto el Ciclo del carbono se verá más alterado.


 

 

Gif animados con los datos tomados por el satélite ENVISAT los años 2003, 2004 y 2005.

Fuente: ESA e indicadas en los mismos gráficos.

Calentamiento del Planeta

¿Como Trabajan los Árboles contra el Efecto Invernadero?
  • Las hojas de las plantas (en el proceso de la fotosíntesis) absorben dióxido de carbono del aire para formar hidratos de carbono que son utilizados en la estructura y las funciones de la planta. En este proceso las hojas también absorben otros contaminantes como hemos visto.

     





  • En mediciones de dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra medido en Mauna Loa (Hawai) pueden apreciarse variaciones anuales evidentes que se deben al crecimiento de las plantas (Su absorción del CO2), proceso que globalmente ocurre sobre todo durante el verano del hemisferio norte.

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE BOSQUES Y TIERRAS

La capacidad de absorción depende del tipo de tierra que se considere, es decir, dependiendo de si consideramos la absorción de la tierra a escala mundial, la absorción que proporcionan los bosques españoles o la que proporcionan los bosques mundiales. En nuestro caso lógicamente nos interesa la capacidad de absorción de los bosques españoles.

 

 

Kg. CO2 / hectáreas-año

Bosque

promedio mundial

4.400

 

promedio español

3.920

Tierra promedio mundial

2.500

Capacidades de absorción

Del estudio de ACV y de las emisiones asociadas a cada consumo, con respecto a sus unidades de referencia (Kg. de papel, m3 de gas natural, Kwh. o Km.), las emisiones de CO2 emitidas por unidad para cada consumo considerado serán:

§                                                             648 gr. CO2 por Kg. de papel blanco

§                                                             483 gr. CO2 por Kg. de papel reciclado

§                                                             525,295 gr. CO2 por Kwh. de electricidad

§                                                             2086,2 gr. CO2 por m3 de gas natural

§                                                             162,3 gr. CO2 por Km. realizado en automóvil

§                                                             956 gr. CO2 por Km. realizado en autobús

§                                                             60 gr. CO2 por Km. realizado en moto

Lo que determina los siguientes resultados de emisiones totales al año y hectáreas necesarias para su absorción según el tipo de tierra o bosque considerado, y las cantidades o consumos que se obtuvieron para el cálculo del ACV.

 

 

Emisión (Kg. CO2 / año)

Bosque (hectáreas)

Tierra (hectáreas)

 

 

Mundial

Español

Mundial

Papel

27.478,206

6,245

7,009

10,99

Electricidad

295.470,03

67,15

75,37

118,18

Gas natural

238.594,5216

58,01

65,11

102,10

Transporte

655.695,735

149,02

167,27

262,27

Huella total

1.217.238,493

280,426

314,75

493,54

Emisiones de CO2 relacionas con los distintos consumos y hectáreas necesarias para su absorción

  • Un árbol sano de mediano tamaño almacena del orden de 13 "libras" (Unos 6 Kilos) de CO2 o 2,6 Toneladas por "Acre" y año .
  •  

  • Se estima que debido a la disminución de temperaturas en los entornos urbanos donde hay árboles y zonas verdes se produce una disminución del consumo de energía en acondicionadores de casi un 30% lo que conlleva una importante disminución del consumo de combustibles fósiles en la producción de electricidad.


  • Según los últimos datos publicados por la "National Urban Forest Data Summary Statistics" de los Estados Unidos de America el carbono almacenado en los bosques urbanos del país es de 700 millones de Toneladas y la absorción anual de carbono de ese arbolado es de 22,8 millones de Toneladas.


  • La combinación de la absorción del dióxido de carbono de la atmósfera, del almacenamiento del carbono en la biomasa vegetal y el efecto de enfriamiento en las zonas urbanas en las épocas estivales hacen de los árboles una herramienta muy eficaz para para combatir el EFECTO INVERNADERO.

     

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