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¿Qué son los Gases de Efecto Invernadero (GEI)?
Agenda 2030: ODS nº 13
Los gases de efecto invernadero son componentes gaseosos presentes en la atmósfera que tienen la capacidad de retener el calor procedente del sol y mantenerlo cerca de la superficie terrestre. Estos gases, entre los que se incluyen el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O), juegan un papel fundamental en el calentamiento del planeta.
La temperatura media global ha aumentado en 0,6 ºC durante el siglo XX y se cree que el aumento será de entre 1 y 5 ºC en el siglo XXI lo que generará también el aumento intensidad de fenómenos meteorológicos extremos. Para combatir este aumento de temperatura, se firmé el Acuerdo de París en el seno de Naciones Unidas.
El dióxido de carbono también conocido como anhídrido carbónico, es uno de los principales Gases de Efecto Invernadero (GEI), representa aproximadamente el 8o% del total de las emisiones de GEI y su concentración en la atmósfera ha aumentado de manera significativa en los últimos siglos debido a las actividades humanas. El CO2 persiste en la atmósfera en una proporción media de 380 partes por millón. Este aumento en la concentración de CO2 ha llevado a un aumento de la temperatura promedio de la Tierra.
El metano es otro GEI que contribuye al calentamiento del planeta. Se produce principalmente a través de procesos naturales, como la descomposición de la materia orgánica. Sin embargo, también se libera en grandes cantidades como subproducto de actividades humanas, como la agricultura intensiva y la explotación de combustibles fósiles.
Por su parte, el óxido nitroso es un gas que se produce principalmente por la actividad humana, como la quema de combustibles fósiles y el uso de fertilizantes en la agricultura. Aunque su concentración en la atmósfera es mucho menor que la del dióxido de carbono y el metano, su capacidad para retener el calor es alta.
Además de estos gases naturales, están los gases artificiales (conocidos como gases fluorados de efecto invernadero).
Dióxido de carbono (CO2)
El dióxido de carbono es un gas incoloro, denso e inodoro, compuesto de oxígeno y carbono.
Se conoce como el cuarto elemento con mayor abundancia en el universo, y en el planeta Tierra es indispensable para la vida, tanto en así que los seres humano somos un 18% carbono.
De entre todos lo GEI, es el que mayor pervivencia tiene en la atmósfera. También se encuentra presente en la biosfera, la hidrosfera (sobre todo en los océanos) y la litosfera (la capa superficial sólida de la Tierra). Al ser menos denso que el agua, este gas flota, lo que constituye un problema adicional.
La principal actividad del ser humano que emite CO2 es la combustión de combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo) para generar energía y con fines de transporte, aunque ciertos procesos industriales incluida la deforestación o la ganadería intensiva, también emiten CO2. La manera más efectiva de reducir las emisiones de CO2 es disminuir el consumo de combustibles fósiles. Hay diversas estrategias para reducir las emisiones de CO2 relacionadas con la energía y se aplican también a edificios y medios de transporte.
El CO2 procede de dos tipos de fuentes, las naturales y las antropogénicas. Entre las fuentes naturales nos encontramos con la respiración humana y animal, los procesos de fosilización, la tala de árboles o los incendios forestales Entre las fuentes antropogénicas están la generación de energía a partir de combustibles fósiles, procesos de manufactura, quemas de residuos o desechos o el uso del carburante en medios de transporte. Son las fuentes antropogénicas de CO2, las que no han parado de crecer exponencialmente desde 1870, con lasegunda revolución industrial.
Los países industrializados han encabezado las emisiones de CO2. Entre las industrias que más CO2 produce a nivel mundial se encuentran las de producción de energía en China o el sector de transporte en Estados Unidos.
Ante la amenaza del calentamiento global, se plantea el almacenamiento subterráneo (CAC).
Metano (CH4)
El metano (CH4) es un gas de efecto invernadero (GEI) que, además de agravar la crisis climática, deteriora la calidad del aire y con ello la salud humana. Tiene 80 veces más poder de calentamiento que el CO2 por un periodo de 20 años.
Permanece 12 años de promedio en la atmósfera a diferencia del CO2 que permanece siglos. Por eso es uno de los llamados Gases Contaminantes Climáticos de Vida Corta (GCVC).
La agricultura y la ganadería extensiva son los mayores productores de metano.
Una investigación reciente del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Coalición Clima y Aire Limpio concluyó que reducir las emisiones de metano relacionadas con la agricultura sería clave en la batalla contra el cambio climático.
Las emisiones del estiércol del ganado producen aproximadamente 32% de las emisiones de metano causadas por el hombre. El crecimiento de la población, el desarrollo económico.
El metano de origen agrícola no solo proviene de los animales. El cultivo de arroz con cáscara, en el que los campos inundados evitan que el oxígeno penetre en el suelo, crea las condiciones ideales para las bacterias emisoras de metano. Este sector representa otro 8% de las emisiones de metano vinculadas a la actividad del hombre.
El metano es responsable de aproximadamente 30% del calentamiento global desde la época preindustrial y está proliferando rápidamente. Según los datos de la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos, incluso cuando las emisiones de CO2 se desaceleraron durante el confinamiento a causa del COVID19, el metano atmosférico se disparó.
El asesor de Agricultura y Sistemas Alimentarios del PNUMA, James Lomax, dice que el mundo debe comenzar por "repensar los enfoques sobre el cultivo agrícola y la producción ganadera". Eso incluye nuevas tecnologías, dietas ricas en vegetales y adoptar fuentes alternativas de proteínas. Lomax dice que esto será clave si la humanidad quiere reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y limitar el calentamiento global a 1,5°C, el objetivo más ambicioso del Acuerdo de París sobre el cambio climático.
Fuente, ONU:
¿Pueden los agricultores ayudar en la campaña para reducir las emisiones de metano?
Sí. Pueden proporcionar a los animales alimentos más nutritivos para que sean más grandes, más sanos y más productivos, produciendo efectivamente más con menos. Los científicos también están experimentando con tipos alternativos de alimento para reducir el metano producido por las vacas y buscando formas de manejar el estiércol de manera más eficiente cubriéndolo, compostándolo o usándolo para producir biogás.
Cuando se trata de cultivos básicos como el arroz con cáscara, los expertos recomiendan enfoques alternativos de humectación y secado que podrían reducir las emisiones a la mitad. En lugar de permitir la inundación continua de los campos, los arrozales podrían regarse y drenarse dos o tres veces durante la temporada de crecimiento, lo cual limitaría la producción de metano sin afectar el rendimiento. Ese proceso también requeriría un tercio menos de agua, lo que lo haría más económico.
¿La reducción del metano realmente ayudará a contrarrestar el cambio climático?
Sí. El dióxido de carbono permanece en la atmósfera durante cientos o miles de años. Esto significa que incluso si las emisiones se redujeran de forma inmediata y drástica, no veríamos un efecto sobre el clima sino hasta finales de siglo. Pero solo toma alrededor de una década para que el metano se descomponga. Por lo tanto, reducir las emisiones de metano ahora tendría un impacto a corto plazo y sería fundamental para ayudar a mantener al mundo camino a la meta de 1,5°C.
¿Cuánto metano realmente podemos eliminar?
Las emisiones de metano causadas por el hombre podrían reducirse hasta en un 45% en esta década. Esto evitaría casi 0,3°C de calentamiento global para 2045, lo que ayudaría a limitar el aumento de la temperatura global a 1,5°C y pondría al planeta en el camino correcto para alcanzar los objetivos del Acuerdo de París. Cada año, la consecuente reducción de ozono a nivel del suelo también evitaría 260.000 muertes prematuras, 775.000 visitas al hospital relacionadas con el asma, 73.000 millones de horas de trabajo perdido por calor extremo y 25 millones de toneladas de pérdidas de cultivos.
¿Qué están haciendo las Naciones Unidas para ayudar a limitar las emisiones de metano?
Mucho. El secretario general de la ONU, António Guterres, convocó ya en 2021 la Cumbre sobre Sistemas Alimentarios de la ONU con el objetivo ayudar a que la agricultura y la producción de alimentos sean más respetuosas con el medio ambiente.
Mientras tanto, la iniciativa de Labor Conjunta de Koronivia sobre la Agricultura de la ONU está apoyando la transformación de los sistemas agrícolas y alimentarios, centrándose en cómo mantener la productividad en un clima cambiante. Los representantes también están trabajando para incorporar la agricultura en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático y mantendrán discusiones en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP).
Óxido nitroso (N2O)
El óxido nitroso, o gas de la risa, tiene una concentración mucho menor en el aire que el CO2 pero sigue siendo uno de los tres GEI más importantes. Contribuye en un 7% al calentamiento global.
La concentración de óxido nitroso en la atmósfera es hoy un 20% superior a los niveles preindustriales. Casi 2/3 de las emisiones mundiales proceden de la agricultura, y la tendencia es creciente. El óxido nitroso tiene un PCA hasta 300 veces mayor que el dióxido de carbono.
Una fuente importante de emisiones de óxido nitroso en la agricultura es la conversión de abonos minerales y agrícolas y los residuos de los cultivos. La carga de emisiones del estiércol de las granjas es significativamente mayor que la de los fertilizantes minerales.
Los avances en la UE demuestran que es posible reducir las emisiones de óxido nitroso. En la UE, las emisiones han disminuido durante varias décadas, por medio de la determinación exacta de las necesidades de fertilización de las plantas lo que conlleva una menor nitrificación. La reducción del ganado disminuye la cantidad de estiércol y mejora el balance de nitrógeno de la explotación. Para reducir la nitrificación y, por tanto, la emisión de óxido nitroso de los fertilizantes orgánicos, también se pueden añadir inhibidores de la nitrificación a los fertilizantes.
Diversas actividades del ser humano como la agricultura, la combustión de combustibles para el transporte o calefacción, el tratamiento de las aguas residuales y los procesos industriales están incrementando la cantidad de N2O presente en la atmósfera. El óxido nitroso también está presente de manera natural en la atmósfera como parte del ciclo del nitrógeno de la Tierra, y tiene diversas fuentes naturales.
El NO2 tiene dos fuentes de producción. Fuentes naturales como los océanos y bosques lluviosos y fuentes antropogénicas como puede ser la producción de nylon y ácido nítrico, prácticas agrícolas, automóviles con convertidores catalíticos de tres vías, quema de biomasa y combustibles.
El principal productor lo encontramos en actividades relacionadas con la agricultura.
El estudio publicado en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences, descubrió que una serie de suelos agrícolas producen emisiones de óxido nitroso en cantidades lo suficientemente altas como para contribuir al cambio climático. Los investigadores compararon suelos con distintos contenidos de humedad y descubrieron que los suelos agrícolas son capaces de emitir grandes cantidades de óxido nitroso en una amplia gama de condiciones ambientales.
El óxido nitroso tiene un potencial de calentamiento (PCA) 298 veces mayor que el CO2 a lo largo de 100 años, según investigaciones anteriores, lo que sugiere que los esfuerzos de mitigación del cambio climático deben tener en cuenta el óxido nitroso.
Gases Fluorados
A diferencia de otros GEI, los gases fluorados no tienen fuentes naturales y solo provienen de actividades relacionadas con el ser humano. Se emiten al usarse como sustitutos de sustancias que destruyen el ozono (p. ej.: refrigerantes, sistemas de extinción de incendios, espumas de poliuretano para aislamiento térmico) y a través de diversos procesos industriales como la fabricación de aluminio y semiconductores.
Muchos gases fluorados tienen Potencial de Calentamiento Atmosférico (PCA) muy elevados en relación con otros GE,I por ese motivo, incluso una concentración atmosférica reducida puede tener efectos desproporcionadamente grandes en las temperaturas globales.
También pueden tener gran persistencia en la atmósfera; en algunos casos, hasta miles de años. Al igual que otros gases de efecto invernadero de gran persistencia, la mayoría de los gases fluorados se mezclan bien en la atmósfera, y se dispersan por todo el mundo después de emitidos.
Se dividen en cuatro categorías principales: hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC), hexafluoruro de azufre (SF6) y trifluoruro de nitrógeno (NF3).
Los tres primeros de ellos o la combinación de los tres primeros, está sujeta a impuesto especial sobre Gases Fluorados en la UE desde 2014 con la intención de desincentivar su uso.