Gas de efecto invernadero

[4]​[5]​[6]​ En el sistema solar, las atmósferas de Venus, Marte y Titán también albergan gases que causan un efecto invernadero.[16]​ Los principales constituyentes atmosféricos, nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y argón (Ar), no son gases de efecto invernadero porque las moléculas que contienen dos átomos del mismo elemento, como N2 y O2, no tienen un cambio neto en la distribución de sus cargas eléctricas cuando vibran, y los gases monoatómicos como Ar no tienen modos vibratorios.Por lo tanto, no se ven afectados casi en su totalidad por la radiación infrarroja.Algunas moléculas heterodiatómicas que contienen átomos de diferentes elementos como el monóxido de carbono (CO) o el cloruro de hidrógeno (HCl) absorben la radiación infrarroja, aunque estas moléculas tienen una vida corta en la atmósfera debido a su reactividad y solubilidad.La atmósfera, por el hecho de ser muy transparente para la luz visible, pero mucho menos para la radiación infrarroja, produce para la superficie terrestre el mismo efecto que el techo de cristal produce en un invernadero; la luz solar, que llega sin grandes obstáculos hasta el suelo, lo calienta, dando lugar a que emita rayos infrarrojos (ondas caloríficas), los cuales, a diferencia de los rayos de luz, son absorbidos en gran parte por el vidrio o la atmósfera.Es importante señalar que el efecto invernadero afecta a todos los cuerpos planetarios del sistema solar dotados de atmósfera, porque aunque no todos los gases absorben radiación infrarroja, en ninguna de esas atmósferas faltan los que sí lo hacen.Hay que aclarar que el calentamiento no es atribuido a la simple existencia, sino al aumento del efecto invernadero por encima de sus valores naturales por acción del hombre.No todos los componentes de la atmósfera contribuyen al efecto invernadero.Se estima que también el metano y el óxido nitroso están aumentando su presencia por razones antropogénicas (debidas a la actividad humana, en mayor parte la ganadería y la agricultura ganadera).[19]​ Cuando se clasifican por su contribución directa al efecto invernadero, las más importantes son:[20]​ (%) (B) La concentración en la estratosfera.[21]​ No es posible afirmar que un determinado gas cause un porcentaje exacto del efecto invernadero.Si se cambia este equilibrio energético, la superficie de la Tierra se vuelve más cálida o más fría, lo que conduce a una variedad de cambios en el clima global.Como se ha explicado anteriormente, algunos gases de efecto invernadero permanecen en la atmósfera durante décadas o incluso siglos y, por lo tanto, pueden afectar al equilibrio energético de la Tierra durante un largo período.Por lo tanto, si un gas tiene una fuerza radiativa alta (positiva) pero también una vida corta, tendrá un GWP grande en una escala de 20 años, pero uno pequeño en una escala de 100 años.Un análisis de 2014, sin embargo, establece que aunque el impacto inicial del metano es aproximadamente 100 veces mayor que el del CO2, debido a la menor vida atmosférica, después de seis o siete décadas, el impacto de los dos gases es casi igual, y a partir de entonces el papel relativo del metano continúa disminuyendo.[31]​ Algunas de las variables que se han reportado[32]​ incluyen: Estas diferentes medidas son utilizadas a veces por diferentes países para afirmar diversas posiciones políticas/éticas sobre el cambio climático (Banuri et al., 1996, p.Este tipo de medición se denomina emisiones históricas o acumulativas.El saldo de las cuentas nacionales muestra la diferencia entre las exportaciones y las importaciones.Para muchas naciones más ricas, como Estados Unidos, el saldo de las cuentas es negativo porque se importan más bienes de los que se exportan.Los cambios en las emisiones pueden, por ejemplo, medirse con respecto a un año base de 1990.[37]​ Además, existe controversia sobre cómo se deben distribuir los sumideros de carbono entre las diferentes regiones y a lo largo del tiempo (Banuri et al., 1996, p. 93).Los cálculos basados en el TCM muestran grandes diferencias en las intensidades entre los países desarrollados y en desarrollo, mientras que los cálculos basados en la PPA muestran diferencias menores.El cálculo real de las emisiones netas es muy complejo y se ve afectado por la forma en que se distribuyen los sumideros de carbono entre las regiones y la dinámica del sistema climático.Las emisiones en Rusia y Ucrania han disminuido más rápidamente desde 1990 debido a la reestructuración económica de estos países.Las más analizadas son las que extraen el dióxido de carbono de la atmósfera, ya sea sepultándolo en formaciones geológicas como la bioenergía con captura y almacenamiento de carbono,[51]​[52]​[53]​ la captura directa del aire, o almacenándolo en el suelo agrícola superficial, como en el caso del biocarbón.El IPCC ha señalado que muchos modelos de escenarios climáticos a largo plazo requieren emisiones negativas a gran escala producidas por el hombre para evitar un cambio climático grave.
Esquema del efecto invernadero mostrando los flujos de energía entre el espacio, la atmósfera y la superficie de la tierra. El intercambio de energía se expresa en vatios por metro cuadrado (W/m²). En esta gráfica la radiación absorbida es igual a la emitida, por lo que la Tierra no se calienta ni se enfría.
Cuatro gráficos de líneas
Concentración en la atmósfera de los principales GEI.
Espectro de absorción en el infrarrojo del conjunto de la atmósfera (abajo) y de gases específicos. De algunos se marcan solamente los centros de sus bandas de absorción (De Graedel & Crutzen, 1993).
Schmidt y otros (2010) analizaron cómo los componentes individuales de la atmósfera contribuyen al efecto invernadero total. Estimaron que el vapor de agua representa alrededor del 50 % del efecto invernadero de la Tierra, y que las nubes contribuyen con el 25 %, el dióxido de carbono con el 20 %, y los gases de efecto invernadero menores y los aerosoles con el 5 % restante. En el estudio, la atmósfera modelo de referencia es para las condiciones de 1980. Crédito de la imagen: NASA .
Intensidad de gases de efecto invernadero en el año 2000, incluido el cambio de uso de la tierra.
Emisiones antropogénicas per cápita de gases de efecto invernadero por país para el año 2000, incluido el cambio de uso de la tierra.