Cambio climático y aire

En 2009, un equipo de investigadores británicos y alemanes llevó a cabo un estudio frente a las costas de Noruega con un tipo de sonar que normalmente se utiliza para detectar bancos de peces. El equipo no buscaba peces, sino que quería observar uno de los más potentes gases de efecto invernadero, el metano, al liberarse del fondo marino «en deshielo». Sus hallazgos se suman a la larga cadena de advertencias sobre los posibles efectos del cambio climático.

En las regiones cercanas a los polos, una parte de la masa terrestre o del fondo marino está permanentemente helada. Según algunas estimaciones, esta capa —llamada «permafrost»— contiene el doble de carbono del que hay actualmente en la atmósfera. En condiciones cálidas, este carbono puede liberarse de la biomasa en descomposición en forma de dióxido de carbono o metano.

«El metano es un gas de efecto invernadero veinte veces más potente que el dióxido de carbono», advierte el profesor Peter Wadhams, de la Universidad de Cambridge. «Así que ahora corremos el riesgo de enfrentarnos a un calentamiento global y a un deshielo incluso más rápido en el Ártico».

Las emisiones de metano proceden de las actividades humanas (principalmente la agricultura, la energía y la gestión de residuos) y de fuentes naturales. Una vez liberado a la atmósfera, el metano tiene un ciclo de vida de unos doce años. Aunque se considera un gas de vida relativamente corta, su ciclo sigue siendo suficientemente largo como para ser transportado a otras regiones. Además de ser un gas de efecto invernadero, el metano también es responsable de la formación de ozono troposférico, que de por sí es uno de los principales contaminantes que afectan a la salud humana y al medio ambiente en Europa.

Las partículas en suspensión pueden tener un efecto de calentamiento o enfriamiento

El dióxido de carbono puede ser el mayor impulsor del calentamiento global y del cambio climático, pero no es el único. Muchos otros compuestos gaseosos y de partículas, llamados «forzadores del clima», influyen en la cantidad de energía solar (incluido el calor) que retiene la Tierra y en la cantidad que refleja al espacio. Entre estos forzadores del clima se encuentran contaminantes atmosféricos como ozono, metano, partículas en suspensión y óxido nitroso.

Las partículas en suspensión son un contaminante complejo. Según su composición, pueden tener un efecto de calentamiento o de enfriamiento sobre el clima local y mundial. Por ejemplo, el negro de carbono, uno de los componentes de las PM finas y un resultado de la combustión incompleta de combustibles, absorbe la radiación solar e infrarroja en la atmósfera y por consiguiente tiene un efecto de calentamiento.

Otros tipos de PM que contienen componentes de azufre o nitrógeno tienen el efecto contrario. Suelen actuar como pequeños espejos que reflejan la energía solar y por consiguiente provocan un enfriamiento. En términos sencillos, todo depende del color de la partícula. Las partículas «blancas» tienden a reflejar la luz del sol, mientras que las partículas «negras» y «marrones» la absorben.

Un fenómeno similar ocurre en el suelo. Algunas de las partículas se depositan con la lluvia y la nieve o simplemente aterrizan en la superficie de la Tierra. Sin embargo, el negro de carbono puede viajar bastante lejos desde su lugar de origen y aterrizar sobre la cubierta de nieve o hielo. En los últimos años, los depósitos de negro de carbono en el Ártico han oscurecido cada vez más las superficies blancas, reduciendo su reflectividad, lo que significa que nuestro planeta retiene más calor. Con este calor adicional, el tamaño de las superficies blancas se reduce cada vez más rápidamente en el Ártico.

Lo curioso es que muchos procesos climáticos no dependen de los principales componentes de nuestra atmósfera, sino de algunos gases que solo se encuentran en pequeñas cantidades. El más común de estos gases traza, el dióxido de carbono, constituye tan solo el 0,0391 % del aire. Cualquier variación de estas cantidades muy pequeñas tiene la capacidad de afectar y alterar nuestro clima.

¿Más o menos lluvia?

Su «color» no es la única manera con que las partículas suspendidas en el aire o depositadas en el suelo pueden afectar al clima. Parte de nuestro aire se compone de vapor de agua, es decir, de diminutas moléculas de agua suspendidas en el aire. En su forma más condensada, no son otra cosa que las nubes. Y las partículas desempeñan un papel importante en cómo se forman las nubes; durante cuánto tiempo permanecen; cuanta radiación solar pueden reflejar; qué tipo de precipitación generan y dónde; etc. Evidentemente, las nubes son esenciales para nuestro clima; las concentraciones y la composición de las partículas en suspensión pueden cambiar realmente el tiempo y la ubicación de los patrones tradicionales de precipitación.

Los cambios de las cantidades y patrones de precipitación tienen costes económicos y sociales reales, pues suelen afectar a la producción mundial de alimentos y por consiguiente a los precios de estos.

El informe de la AEMA «Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2012» («Cambio climático, impactos y vulnerabilidad en Europa 2012») señala que todas las regiones de Europa están afectadas por el cambio climático, que repercute de formas muy diversas en la sociedad, los ecosistemas y la salud humana. Según el informe, en toda Europa se han registrado temperaturas medias más altas, en combinación con una disminución de las precipitaciones en las regiones meridionales y un aumento de la precipitación en el norte de Europa. Además, la capa de hielo y los glaciares se están fundiendo y el nivel del mar está subiendo. Se espera que todas estas tendencias se mantengan.

(c) Dovile Zubyte, ImaginAIR/EEA

La relación entre cambio climático y calidad del aire

Aunque no comprendemos del todo cómo puede afectar el cambio climático a la calidad del aire y viceversa, recientes investigaciones indican que esta relación recíproca puede ser más intensa de lo que se creía hasta ahora. En las evaluaciones realizadas desde 2007, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático —el organismo internacional creado para evaluar el cambio climático— prevé un descenso de la calidad el aire en las ciudades en el futuro debido al cambio climático.

En muchas regiones del mundo se prevé que el cambio climático afectará a las condiciones climáticas locales, entre ellas la frecuencia de las olas de calor y los episodios de aire estancado. Más luz solar y unas temperaturas más altas pueden no solo prolongar los períodos de tiempo en que suben los niveles de ozono, sino que también pueden agravar aún más las concentraciones máximas de ozono. Sin duda, eso no es una buena noticia para el sur de Europa, que ya hace frente a episodios de excesivo ozono troposférico.

Durante los debates internaciones sobre atenuación del cambio climático se ha acordado limitar el aumento de temperatura media mundial a 2 ºC por encima de los niveles de la era preindustrial. Todavía no es seguro que el mundo logre frenar las emisiones de gases de efecto invernadero lo suficiente para alcanzar el objetivo de dos grados. A la luz de diferentes proyecciones de emisiones, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente ha señalado las brechas existentes entre las promesas actuales de reducción de emisiones y las reducciones que necesitamos para alcanzar el objetivo. Es evidente que se necesitan más esfuerzos por reducir aún más las emisiones a fin de incrementar nuestras posibilidades de limitar el aumento de temperatura a dos grados.

Se prevé que algunas regiones —como el Ártico— se calienten mucho más. Se prevé que unas temperaturas más cálidas en tierra firme y en los océanos repercutirán en los niveles de humedad de la atmósfera, lo cual, a su vez, podría afectar a los patrones de precipitación. Por ahora no está del todo claro en qué medida las concentraciones más altas o más bajas de vapor de agua en la atmósfera pueden afectar a los patrones de precipitación o al clima mundial y local.

Sin embargo, el alcance de los impactos del cambio climático dependerá en parte de cómo se adapten las diferentes regiones al cambio climático. En toda Europa ya se están tomando medidas de adaptación —desde una mejor planificación urbana hasta la adaptación de infraestructuras como los edificios y el transporte—, pero en el futuro habrá que tomar más medidas de este tipo. Se puede recurrir a un amplio espectro de medidas para adaptarse al cambio climático. Por ejemplo, plantar árboles e incrementar los espacios verdes (parques) en las zonas urbanas reduce los efectos de las olas de calor, al tiempo que mejora la calidad del aire.

(c) Bojan Bonifacic, ImaginAIR/EEA

Situaciones posibles en las que todos salgan ganando

Muchos «forzadores del clima» son contaminantes atmosféricos comunes. Las medidas encaminadas a reducir las emisiones de negro de carbono, ozono o precursores del ozono benefician tanto a la salud humana como al clima. Los gases de efecto invernadero y los contaminantes atmosféricos comparten las mismas fuentes de emisión. Por ello se pueden obtener beneficios limitando las emisiones de cualquiera de ellos.

La Unión Europea aspira a lograr una economía más competitiva con una menor dependencia de los combustibles fósiles y un menor impacto en el medio ambiente en 2050. En términos concretos, para esa fecha, la Comisión Europea quiere haber reducido las emisiones nacionales de gases de efecto invernadero dentro de la UE un 80-95 % en comparación con sus niveles de 1990.

La transición a una economía con bajas emisiones de carbono y unas reducciones sustanciales de las emisiones de gases de efecto invernadero no puede lograrse sin remodelar el consumo energético de la Unión. Los objetivos de esta política apuntan a una reducción en la demanda final de energía, un uso más eficiente de la energía, más energías renovables (por ejemplo, solar, eólica, geotérmica e hidráulica) y un menor consumo de combustibles fósiles. Asimismo prevén una aplicación más amplia de nuevas tecnologías, como por ejemplo la captura y almacenamiento de carbono, en que se recogen las emisiones de dióxido de carbono de una planta industrial para luego almacenarlas bajo tierra, casi siempre en formaciones geológicas desde donde no pueden escapar a la atmósfera.

Algunas de estas tecnologías —sobre todo la captura y almacenamiento de carbono— pueden no ser siempre la mejor solución a largo plazo. Sin embargo, al evitar que se liberen grandes cantidades de carbono a la atmósfera a corto y medio plazo, pueden ayudarnos a mitigar el cambio climático hasta el momento en que puedan empezar a surtir efecto los cambios estructurales a largo plazo.

Muchos estudios confirman que unas políticas eficaces en materia de clima y aire pueden beneficiarse mutuamente. Las políticas que tienen por objeto reducir los contaminantes atmosféricos pueden ayudar a mantener el aumento medio de la temperatura mundial por debajo de los dos grados. Y las políticas climáticas que tienen por objeto reducir las emisiones de negro de carbono y metano pueden reducir los daños a nuestra salud y al medio ambiente.

Sin embargo, eso no significa que todas las políticas en materia de clima y calidad del aire se beneficien siempre mutuamente. La tecnología utilizada desempeña un papel importante. Por ejemplo, algunas tecnologías de captura y almacenamiento de carbono pueden ayudar a mejorar la calidad del aire en Europa, mientras que otras no. Igualmente, la sustitución de combustibles fósiles por biocombustibles puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y ayudar a alcanzar los objetivos climáticos, pero al mismo tiempo puede incrementar las emisiones de partículas en suspensión y otros contaminantes atmosféricos carcinógenos, deteriorando así la calidad del aire de Europa.

Un reto para Europa es garantizar que, en las próximas décadas, las políticas en materia de aire y clima promuevan e inviertan en situaciones y tecnologías que beneficien a todos y que se refuercen mutuamente.

(c) Ivan Beshev, ImaginAIR/EEA

Más información

• Conjunto básico de indicadores de la AEMA: CSI 013 sobre Concentraciones de gases atmosféricos de efecto invernadero
• Informe nº 12/2012 de la AEMA: «Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2012» («Cambio climático, impactos y vulnerabilidad en Europa 2012»)
• Climate-ADAPT: Portal web que contiene información sobre la adaptación al cambio climático
• Paquete de medidas de la UE sobre clima y energía: http://ec.europa.eu/clima/policies/package/index_en.htm
• PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente): «Integrated Assessment of Black Carbon and Tropospheric Ozone» («Evaluación integrada del negro de carbono y el ozono troposférico»)