¿Qué es el Efecto Invernadero? Causas y Consecuencias del Efecto Invernadero

Actualizado el martes, 8 marzo, 2022

¿En qué consiste el efecto invernadero?, ¿cuáles son las causas y efectos del efecto invernadero?, ¿el efecto invernadero es bueno o malo?, ¿qué soluciones del efecto invernadero hay? En este artículo te contestamos a todas estas preguntas y muchas más. Aquí te damos una explicación sencilla pero concisa y completa sobre el efecto invernadero. No te lo pierdas para despejar todas tus dudas.

Índice

Efecto invernadero: Definición

El efecto invernadero o Greenhouse effect (efecto invernadero en inglés), en un proceso atmosférico en el que la radiación térmica emitida por la superficie terrestre es absorbida por ciertos gases y nubes, siendo irradiada en todas las direcciones y re-emitida a la superficie terrestre, haciendo que ésta y la atmósfera inferior se mantenga caliente o que incremente su temperatura.

Este mecanismo recibe su nombre debido a su analogía al efecto de la radiación solar que pasa a través de un vidrio y calienta un invernadero, pero la manera en qué atrapa calor la atmósfera, es diferente a como funciona un invernadero de jardinería, el cual reduce las corrientes de aire, aislando el aire caliente dentro del recinto, evitando la pérdida de calor.

Por tanto, una sencilla definición de efecto invernadero, sería la habilidad de la atmósfera para capturar y reciclar la energía emitida a la superficie terrestre procedente del Sol, evitando que ésta se escape al espacio exterior, gracias a ciertos gases y a las nubes, y garantizando las temperaturas templadas para la vida en el planeta.

El efecto invernadero afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. Sin embargo, de acuerdo con la mayoría de la comunidad científica, el efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad humana, lo cual hace que se considere como algo malo este efecto natural, tal y como os explicamos a continuación.

¿Qué es el efecto invernadero natural y el efecto invernadero artificial?

Como hemos explicado, el efecto invernadero natural permite mantener una temperatura agradable (en torno a los 15ºC) en el planeta, que hace posible la vida en él. Sin este efecto, la temperatura de equilibrio de la Tierra sería de unos -18ºC, una diferencia de 33ºC, lo que nos da una idea de su magnitud.

En la proporción adecuada, los gases de efecto invernadero cumplen su cometido. Sin embargo, no debemos confundir este efecto invernadero beneficioso o natural con el incremento del mismo o efecto invernadero artificial o malo, que consiste en el aumento desmesurado de los gases de efecto invernadero, a causa de las actividades humanas, los cuales retienen más calor del necesario, provocando el aumento de la temperatura de la superficie terrestre, tal y como puede verse en estas imágenes del efecto invernadero.

Este incremento constituye un grave problema ambiental, ya que provoca un excesivo calentamiento de la atmósfera global, el deshielo de los polos, desertificación, etc., como resultado de la ruptura de determinados ciclos naturales, debido a acciones humanas como la deforestación, la quema de combustibles fósiles, incendios, etc.

De hecho, mediciones de las últimas dos décadas, indican que la Tierra está absorbiendo entre 0,5 y 1W/m² más que lo que emite al espacio. Este desequilibrio ha sido causado, muy probablemente, por el aumento de la concentración de los gases de efecto invernadero (GEI). A través de las actividades humanas, se liberan grandes cantidades de carbono a la atmósfera a un ritmo mayor de aquel con que los productores y el océano pueden absorberlo. Estas actividades han perturbado el presupuesto global del carbono, aumentando, en forma lenta pero continua, el CO2 en la atmósfera, propiciando cambios en el clima con consecuencias peligrosas.

Por tanto, el efecto invernadero es bueno o malo según el tipo y la concentración de gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera, que hacen que se retenga más o menos cantidad de calor de la superficie terrestre, la cual causa el calentamiento global.

Efecto invernadero: causas. ¿Cómo se produce el efecto invernadero?

En cuanto a cómo funciona el efecto invernadero y por qué se produce el efecto invernadero, el proceso se inicia con la llegada de la radiación procedente del Sol a la superficie terrestre. De esta energía, parte es absorbida por la atmósfera, como en el caso de la radiación ultravioleta, otra parte es reflejada por las nubes, y otra llega a la superficie del planeta (luz visible), calentándola.

Una vez que esta radiación ha alcanzado y calentado la superficie terrestre, la Tierra devuelve la energía en forma de “onda larga” o radiación infrarroja y es reflejada y enviada de nuevo a la atmósfera. En ésta, determinados tipos de gases atmosféricos, llamados “gases de efecto invernadero” (GEI), retienen parte de esta energía (el 62.5%, aproximadamente) en el interior del planeta, y no dejan que salga al espacio exterior. Y es esta radiación, la que no puede escapar del planeta, la que produce el efecto invernadero y hace que la temperatura de la superficie se eleve.

El sistema climático debe estar en equilibrio, es decir, la radiación solar entrante en la atmósfera tiene que estar compensada por la radiación saliente. Si la radiación entrante fuese mayor que la radiación saliente, se produciría un calentamiento, y lo contrario produciría un enfriamiento. Por tanto, en equilibrio, la cantidad de radiación solar entrante en la atmósfera debe ser igual a la radiación solar reflejada saliente más la radiación infrarroja térmica saliente. Toda alteración de este balance de radiación, ya sea por causas naturales u originado por el hombre (antropógeno), supone un cambio de clima y del tiempo asociado.

Otros fenómenos que forman parte de las causas del efecto invernadero natural y que participan en este balance, son el efecto albedo, por el que los objetos de colores claros, como las nubes o las superficies nevadas, reflejan más energía, mientras que los objetos oscuros absorben más energía solar que la que reflejan; la gran cantidad de vapor de agua (humedad y nubes) presente en la atmósfera terrestre, la cual actúa como un gas de efecto invernadero y presenta un proceso de retroalimentación, de modo que cuánto más calor haya, más vapor de agua se acumulará en la atmósfera, el cual favorecerá el efecto invernadero todavía más y volverá hacer que se evapore más agua; y las nubes en sí, las cuales tienen efectos contradictorios en el clima, ya que enfrían la superficie reflejando luz al espacio, pero también devuelven algo de calor hacia la Tierra, y asimismo, una mayor evaporación de los océanos contribuiría también a la formación de una mayor cantidad de nubes.

Por otro lado, gases como el CO2, ozono (O3) superficial o troposférico, vapor de agua, óxido nitroso (N2O) y clorofluoralcanos, se acumulan en la atmósfera como resultado de las actividades humanas. Estos gases acumulados, son transparentes a la radiación visible del Sol, la cual los atraviesa, pero no a la radiación infrarroja o al calor emitido por la superficie terrestre, por lo que frenan la pérdida de radiación infrarroja desde la atmósfera al espacio, absorbiendo y reemitiendo la radiación en todas direcciones y hacia la superficie terrestre, y esto es lo que causa el efecto invernadero artificial. Asimismo, una parte del calor retenido, es transferida a los océanos, aumentando la temperatura de los mismos, lo que implica un aumento de la temperatura global del planeta.

La cantidad de calor atrapada dependerá de la concentración de gases invernadero en la atmósfera, la cual no es constante, sino que está asociada a múltiples ciclos biogeoquímicos naturales, como el ciclo del agua y el ciclo del carbono, que resultan de las interacciones de la atmósfera con otros subsistemas terrestres.

Cabe indicar que el IPCC, entidad fundada para evaluar los riesgos de los cambios climáticos inducidos por los seres humanos, atribuye la mayor parte del calentamiento reciente a las actividades humanas. Y la NAC (National Academy of Sciences: Academia Nacional de Ciencias) de Estados Unidos, también respaldó esa teoría.

Efecto invernadero: gases

Los gases de efecto invernadero (GEI) o Greenhouse gases (GEG) en inglés, son aquellos que contribuyen, en mayor o menor medida, al aumento del efecto invernadero, ya que son capaces de absorber la energía calorífica que transportan las radiaciones de onda larga que son reflejadas por la superficie de la Tierra.

Pero, ¿cuáles son los gases de efecto invernadero? Hay una enorme cantidad de gases que responden a las anteriores características y que, por tanto, contribuyen al calentamiento global. Sin embargo, el más conocido de todos es el CO₂ (dióxido de carbono), el cual se produce cuando cualquier forma o compuesto de carbono se quema en exceso de oxígeno, y es el que se encuentra en mayor porcentaje en la atmósfera. Sin la intervención humana, sería liberado en las erupciones volcánicas, los incendios forestales naturales, la descomposición de materia orgánica en exceso de oxígeno y los procesos respiratorios. No obstante, desde el comienzo de la Revolución Industrial, las emisiones y concentraciones de CO₂ en la atmósfera se han incrementado constantemente, debido a la rápida combustión de combustibles fósiles.

Junto al dióxido de carbono, otros de los principales gases de efecto invernadero son:

Metano (CH₄): se libera a la atmósfera cuando la materia orgánica se descompone en ambientes carentes de oxígeno. Las emisiones naturales proceden de humedales, animales herbívoros, termitas y océanos. Las fuentes humanas incluyen la extracción y quema de combustibles fósiles, la cría de ganado y la descomposición de residuos en vertederos. Se ha demostrado que el metano es el gas invernadero que más está aumentando.

Ozono (O₃): en la estratosfera, el ozono existe de forma natural y absorbe la mayoría de las radiaciones potencialmente dañinas de los rayos UV del Sol, que pueden causar, entre otras cosas, cáncer de piel y daños en la vegetación. El ozono de niveles más bajos, próximos a la superficie de la Tierra (ozono troposférico), se produce principalmente a partir de precursores (óxido nitroso, NOx), en su mayoría procedentes de las emisiones del tráfico y la industria, mediante la reacción de moléculas de carbono y nitrógeno con la luz solar. Aquí, el ozono contribuye al llamado “smog” y se considera el tercer gas invernadero más importante, tras el dióxido de carbono y el metano.

Óxido Nitroso (N₂O): se produce por la acción microbiana sobre los compuestos del nitrógeno, como por ejemplo, los fertilizantes agrícolas en el suelo y en el agua. Los océanos y ecosistemas tropicales emiten N₂O de forma natural. Las emisiones humanas proceden de la quema en plantas de biomasa, combustibles fósiles y de la producción de nylon, principalmente. Otra fuente de N₂O es el uso de fertilizantes en agricultura, coches con catalizadores catalíticos y la quema de materia orgánica.

Clorofluorocarbonados (CFC): son compuestos orgánicos volátiles artificiales que se utilizaron como refrigerantes en los años 30 y, posteriormente, se extendieron ampliamente como propelentes de aerosoles, agentes espumantes en la industria del jabón y en aparatos de aire acondicionado. Aunque su presencia en la atmósfera es muy baja, sus moléculas pueden absorber el calor miles de veces mejor que el dióxido de carbono. Su uso se encuentra actualmente prohibido.

Hidrofluorocarbonados (HCFC): son compuestos sintéticos de gases que han sustituido a los CFCs, al no ser tan nocivos para la capa de ozono. Sin embargo, tienen un potencial similar de efecto invernadero.

Hexafluoruro de azufre (SF6): es otro gas sintético usado en la producción de aluminio. Tiene un potencial de calentamiento global extremadamente alto, ya que sus moléculas son de muy larga duración y pueden atrapar enormes cantidades de radiaciones solares de onda corta.

Vapor de agua: es el gas invernadero más abundante, pero su papel en el calentamiento global aún no está del todo entendido. Las concentraciones de vapor de agua en la atmósfera están indirectamente influenciadas por la actividad humana. Pero, como dijimos antes, es importante señalar que un aumento de la temperatura debido al calentamiento global, también puede llevar a un incremento en la concentración de vapor de agua, por su efecto de retroalimentación.

¿De dónde provienen los gases de efecto invernadero? En primer lugar, cabe decir que, en general, las actividades humanas generan emisiones de cuatro GEI de larga permanencia: CO₂, metano (CH₄), óxido nitroso (N₂O) y halocarbonos (gases que contienen flúor, cloro o bromo). Estos gases se generan en actividades humanas dañinas como la quema de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural, la deforestación de bosques y destrucción de ecosistemas marinos.

Por sectores de actividad, las fuentes de emisión de GEI de origen antropogénico son: electricidad y calefacción: 25 %, agricultura y otros usos del suelo: 24 %, transporte: 14 %, industria: 21 %, edificación: 8%, residuos: 3%, y otras actividades relacionadas con la energía: 6%.

Efecto invernadero: consecuencias

Algunas de las consecuencias del efecto invernadero recopiladas por el IPCC son:

En los próximos veinte años, las proyecciones señalan un calentamiento de 0,2°C por decenio.

En algunas proyecciones los hielos de la región ártica prácticamente desaparecerán a finales del presente siglo. Esta contracción del manto de hielo, producirá un aumento del nivel del mar de hasta 4-6m.

Habrá impactos en los ecosistemas de tundra, bosques boreales y regiones montañosas, por su sensibilidad al incremento de temperatura; en los ecosistemas de tipo Mediterráneo por la disminución de lluvias; en aquellos bosques pluviales tropicales donde se reduzca la precipitación; y en los ecosistemas costeros, como manglares y marismas por diversos factores.

Disminuirán los recursos hídricos de regiones secas de latitudes medias y en los trópicos secos, debido a las menores precipitaciones de lluvia y a la disminución de la evapotranspiración, y también en áreas surtidas por la nieve y el deshielo.

Se verá afectada la agricultura en latitudes medias, debido a la disminución de agua.

La emisión de carbono antropógeno desde 1750, está acidificando el océano, cuyo pH ha disminuido 0,1. Las proyecciones estiman una reducción del pH del océano entre 0,14 y 0,35 en este siglo. Esta acidificación de los océanos progresiva, tendrá efectos negativos sobre los organismos marinos que producen caparazón.

No obstante, el mayor de los efectos del efecto invernadero, es el calentamiento global que éste causa, el cual origina el cambio climático que estamos empezando a sufrir.

Para John Theodore Houghton, fundador del Centro Hadley y copresidente del grupo de evaluación científica del IPCC, está admitido que se producirá un daño generalizado por el aumento del nivel del mar y olas de calor, por inundaciones y sequías más frecuentes e intensas. El cambio climático antropogénico afectará seriamente a las próximas generaciones y a los ecosistemas mundiales. Y aunque la industrialización de los países desarrollados desde el siglo XIX es la causante de los niveles actuales de GEI, son los países en desarrollo los más vulnerables a las consecuencias del cambio climático.

Efecto invernadero y calentamiento global

El clima debe, de algún modo, ajustarse a los incrementos en las concentraciones de los GEI, para mantener el balance energético. Este ajuste, generará un cambio climático que se manifestará en un aumento de la temperatura global (referido como calentamiento global), que causará un aumento en el nivel del mar, cambios en los regímenes de precipitación y en la frecuencia e intensidad de los eventos climáticos extremos (tales como tormentas, huracanes, fenómenos del Niño y la Niña), y se presentará una variedad de impactos sobre diferentes componentes, tales como la agricultura, los recursos hídricos, los ecosistemas, la salud humana, entre otros.

Como resultado, el sistema climático se ajusta provocando los síntomas que asociamos al calentamiento global: aumento de temperaturas superficiales, reducción de la cubierta de hielo y subida del nivel del mar, principalmente.

En los últimos 100 años, la temperatura media global del planeta ha aumentado 0,7°C, siendo desde 1975 el incremento de temperatura por década de unos 0,15°C. En lo que resta de siglo, según el IPCC, la temperatura media mundial aumentará en 2-3°C. Este aumento de temperatura supondrá para el planeta el mayor cambio climático en los últimos 10.000 años, y será difícil para las personas y los ecosistemas adaptarse a este cambio brusco.

Además, en los 400.000 años anteriores, según conocemos por los registros de núcleos de hielo, los cambios de temperatura se produjeron principalmente por cambios de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Pero actualmente, los cambios de temperatura se están originando por los cambios en el dióxido de carbono de la atmósfera. Así pues, en los últimos 100 años, las concentraciones atmosféricas de CO₂ han aumentado en un 30%, debido a la combustión antropogénica de los combustibles fósiles.

El aumento constante del CO₂ atmosférico, ha sido el responsable de la mayor parte del calentamiento. Este calentamiento no puede ser explicado por causas naturales: las mediciones de los satélites no muestran variaciones de entidad en la energía procedente del Sol en los últimos 30 años; así como las tres grandes erupciones volcánicas producidas en 1963, 1982 y 1991, han generado aerosoles que reflejaban la energía solar, lo cual produjo cortos periodos de enfriamiento, y a pesar de todo esto, el calentamiento global continua aumentando.

Cómo evitar el efecto invernadero

Lamentablemente, el calentamiento atmosférico actual causado por el efecto invernadero es ya inevitable. 150 años de industrialización y de emisiones, han modificado el clima y esto continuará repercutiendo en el mismo durante varios cientos de años, aun en la hipótesis de que se redujeran las emisiones de gases de efecto invernadero y se estabilizara su concentración en la atmósfera.

Según un informe del IPCC: “Hay un alto nivel de coincidencia y abundante evidencia respecto a que con las políticas actuales de mitigación de los efectos del cambio climático y con las prácticas de desarrollo sostenible que aquellas conllevan, las emisiones mundiales de GEI seguirán aumentando en los próximos decenios”.

No obstante, aunque ya no se pueda saber cómo prevenir el efecto invernadero, su incidencia podría limitarse significativamente si se emprendiera una acción conjunta mundial de reducción de emisiones. Para ello, sería aconsejable mantener el incremento de la temperatura global solo en 2°C por encima de la temperatura del periodo preindustrial, para lo que la concentración de CO₂ no debería superar las 450ppm (hoy sobre 390 ppm). Esto implica que en 2050, las emisiones mundiales de CO₂ deben reducirse al 50% del nivel de 1990 (actualmente están 15 % por encima de ese nivel).

Para ver cómo disminuir el efecto invernadero, ya se firmó en 1992 el tratado internacional “Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático”, en el que los países firmantes acordaron: “lograr la estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera a un nivel que impida interferencias antropógenas peligrosas en el sistema climático. Ese nivel debería lograrse en un plazo suficiente para permitir que los ecosistemas se adapten naturalmente al cambio climático, asegurar que la producción de alimentos no se vea amenazada y permitir que el desarrollo económico prosiga de manera sostenible.”

Asimismo, en la Convención se solicitó a los países el establecimiento de inventarios precisos y periódicamente actualizados de las emisiones de gases de efecto invernadero. La Convención reconocía que lo elaborado solo era un “documento marco”, es decir, un texto que debía perfeccionarse y desarrollarse en el futuro, orientando eficazmente los esfuerzos frente al calentamiento atmosférico. En este sentido, la primera adición al tratado fue el Protocolo de Kyoto que se aprobó en 1997.

El objetivo del Protocolo de Kioto es un recorte conjunto de las emisiones de gases de efecto invernadero de al menos el 5% con respecto a los niveles de 1990 en el periodo de compromiso de 2008-2012.

Para que el Protocolo entrase en vigor, debía ser ratificado por países incluidos en el anexo I (países industrializados que pertenecen a la Organización de Cooperación y Desarrollo Económicos (OCDE) más algunos países con economías en transición, como la Federación de Rusia, países Bálticos y varios países de Europa central y oriental), que representaran al menos el 55% del total de emisiones de 1990, incluidas en el mencionado anexo. Con la ratificación de Rusia en 2004 se llegó al 55% y el Protocolo de Kyoto entró en vigor. Actualmente lo han firmado 184 partes, 183 países y la Unión Europea, y todos lo han ratificado salvo dos: Estados Unidos y Kazakhstan.

En general, como soluciones del efecto invernadero, es imprescindible una importante transformación en el sector energético, apostando por fuentes de energía renovable. Los gobiernos deben dirigir esta transformación y orientar el consumo mediante medidas claras de tarificación, incluida la tarificación por emisiones de carbono. Asimismo, se debería frenar o detener la deforestación y preservar los océanos, ya que los bosques y éstos, representan los sumideros de carbono naturales del planeta y absorben parte del dióxido de carbono.

Por otro lado, la lucha contra el efecto invernadero depende de muchísimos factores, como el compromiso de los países para adoptar políticas respetuosas con el medio ambiente que impliquen una reducción de la emisión de gases contaminantes a la atmósfera, pero también depende de personas como tú, porque muchos pequeños gestos pueden marcar una gran diferencia. Por eso, a continuación te proponemos estas 10 medidas o soluciones para el efecto invernadero que puedes tomar tú de forma sencilla:

1. Cuando compres productos electrónicos, como un ordenador o una tele nueva, asegúrate de que son energéticamente eficientes. En la mayoría de países viene marcado por el estándar ”Energy Star”.
2. Aísla tu hogar. La pérdida de calor a través de las ventanas y puertas exteriores puede incrementar tu gasto en calefacción hasta un 20%, con el consiguiente aumento en el consumo de electricidad y, por tanto, en la emisión de gases que provocan el efecto invernadero.
3. Utiliza el coche lo menos posible. Caminar, ir en bici, usar el transporte público o incluso compartir vehículo con compañeros o amigos, son buenas alternativas respetuosas con el Medio Ambiente.
4. Recicla todo lo que puedas. Separa la basura según cada tipo y procura reaprovechar la ropa o el calzado. Y si se te estropea algún electrodoméstico o aparato electrónico, acércate a un punto verde para que lo traten correctamente.
5. Si tienes que imprimir documentos, hazlo a dos caras. Reducirás el gasto en papel de forma considerable, especialmente si compras papel reciclado.
6. Sustituye las bombillas incandescentes por luces LED, duran más y consumen menos energía.
7. Compra productos de Comercio Justo, los cuales se habrán producido en entornos respetuosos con el medio ambiente y con las personas que los producen.
8. Instala dispositivos que te ayuden a ahorrar energía, como sensores de movimiento para las luces o los grifos. Tu bolsillo te lo agradecerá y el planeta también.
9. Acostúmbrate a ir a comprar con tus propias bolsas reutilizables para consumir menos plástico.
10. Si puedes evitarlo, no compres alimentos envasados: las bandejas de porexpán no pueden reciclarse y son muy nocivas para el planeta.

Como veis, estos 10 consejos son acciones cotidianas muy razonables y fáciles de llevar a cabo. Estos hábitos pueden significar un gran cambio para el planeta y, además, estarás consiguiendo que tus hijos sean más respetuosos y responsables con el mundo que les rodea. Enseñándoles estos valores desde pequeños con una buena Educación Ambiental, cuando sean adultos, esta actitud formará parte de su cotidianeidad y lo harán de forma sistemática.

Por distintas razones, el planeta nos necesita, así que ¡súmate al cambio!

Fuentes: Wikipedia, CIIFEN (Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El Niño), Línea Verde Ceuta y Blog de Oxfam Intermón