¿Qué es el efecto invernadero? 

Es un fenómeno natural, que se da entre la tierra y el sol por el cual  la superficie terrestre, incluida el agua de los océanos y ríos, recibe la emisión de los rayos solares, calienta el planeta y lo hace habitable, es por así decirlo, ejemplo a escala de un invernadero, que genera calor necesario para el desarrollo de los cultivos y demás helechos.

El proceso consiste en la llegada de la radiación emitida por el sol a la superficie terrestre, parte de esta (llamada de onda corta), llega en forma de radiación ultravioleta, y es absorbida por la atmósfera; la otra parte de esta radiación rebota en las nubes; y en última instancia la radiación llamada luz visible, traspasa las barreras naturales y calienta al planeta.

Luego de ello, esta  radiación es devuelta en forma de onda larga (radiación infrarroja), para ese entonces, los llamados gases de efecto invernadero, no permiten que ésta sea expulsada de nuevo al espacio, por lo tanto la temperatura de la tierra se eleva. Se estima que  la energía que se retiene es de aproximadamente el 62.5% de la recibida.

Si no se produjera el efecto invernadero la tierra no sería habitable, ya que la temperatura estimada sería de -18C° por lo que el desarrollo de la vida sería imposible, cabe recalcar entonces, que la contaminación no permite salir el exceso de energía calorífica lo cual afecta la temperatura y con ello la vida. Aunque este fenómeno se ha ido dando de forma natural a lo largo de la historia, en estos tiempos se ha incrementando de una forma rápida y desmedida debido a los GEI (Gases de Efecto Invernadero) producto de las actividades del hombre: la contaminación, la agricultura extensiva y constante, el procesamiento de combustibles fósiles, la explotación minera, revoluciones tecnológicas, deforestación y demás eventos que emiten estas sustancias a la atmósfera, causan el llamado cambio climático, el cual se ha agravado como consecuencia directa.

Antecedentes

En el año 1820, Joseph Fourier (1768-1830), matemático y físico francés, descubrió que la atmósfera de la tierra es capaz de retener el calor absorbido por la radiación solar, es decir, a manera de un domo de cristal, así surgió la idea del término invernadero. 

Luego en 1859, John Tyndall (1820 - 1893), físico irlandés,  determinó que el Dióxido de Carbono, el metano y el vapor de agua producto de la evaporación de mares y ríos, es capaz de retener la radiación infrarroja, expelida por la superficie de la tierra luego de calentarse. 

Más tarde Svante Arrhenius (1859 - 1927), científico sueco, calculó que una concentración duplicada de CO2, tiene la capacidad de interceptar la radiación infrarroja en la atmósfera, lo que elevaría la temperatura de la tierra de unos 5° a 6°.

En 1938 Guy Stewart (1898 - 1964), ingeniero inglés, notó un 10% de aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera terrestre desde finales del siglo XIV a la actualidad de ese entonces, todos estos datos convergen con el aumento de la temperatura y la revolución industrial, para la cual su base era la combustión del carbón.

Para el año 1958, Charles Keeling (1928 - 2005), científico estadounidense, midió de forma exacta la concentración del dióxido de carbono en la atmósfera. En 1960 tenía los suficientes datos para evidenciar el aumento del químico en el aire, fue entonces cuando presentó la curva Keeling.

En el año 1970, Klauss Hasselmann (1931 - Actualidad), elaboró el primer modelo estadístico de la evolución del clima. 

¿Qué lo genera? 

Este fenómeno es generado cuando gases tales como son: el vapor de agua, dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (NO2), el metano (CH4) entre otros, retienen una parte de energía que son emitidas por los suelos terrestres al calentarse por la radiación solar, esta radiación es llamada radiación infrarroja, aquella expulsada al exterior.

El problema se da cuando dichos gases se concentran en la atmósfera, con ello se aumenta la cantidad de energía que no es liberada al espacio, proporcionalmente, la temperatura de la tierra se eleva.

También, una de las razones por las cuales aumentan las emisiones de GEI a la atmósfera, es el acelerado crecimiento poblacional, debido a que aumentan las necesidades y con ellos los procesos industriales y de manufactura.

Y como se ha mencionado antes, con la llegada de la revolución industrial, se sobrevinieron más labores humanas que afectan, al dia de hoy al medio ambiente, es decir, aumenta las emisiones de GEI, por ejemplo,procesamiento de combustibles fósiles, deforestación, agricultura extensiva, minería, etc.

• Vapor de agua (H2O): es producido por la evaporación del agua de mares, ríos y demás ecosistemas acuáticos que contribuyen al aumento de vapor de agua en la atmósfera que se concatena, es decir, se une estrechamente como formación de cadenas. El vapor de agua es constante, pero al aumento de otros gases de efecto invernadero conlleva a aumento de temperatura y como consecuencia se genera una mayor producción de vapor de agua. También se debe tener en cuenta que el vapor posee una corta duración, cambiando su concentración ya sea por lluvia o nieve a diferencia de otros gases que pueden durar mucho más tiempo en la atmósfera.
• Dióxido de carbono (CO2): se produce por descomposición de materia orgánica muerta, incendios naturales y por  respiración de seres vivos. El aumento de este gas se dio después de la revolución industrial por productos obtenidos por procesos de combustión de madera y carbón, petróleo o gas natural. También por combustiones de centrales térmicas que producen electricidad como por ejemplo las calderas, entre muchos otros procesos industriales. Con esto aumentan sus emisiones y causa calentamiento del aire y aumento de temperatura que llevan a una rápida evaporación del agua causando un mayor efecto invernadero.
• Metano (CH4): emitido por humedades, descomposición de materia orgánica en ausencia de oxígeno. Sus principales emisiones son los combustibles fósiles y los vertederos, también la producción de la ganadería vacuna y ovina principalmente por los procesos fermentativos del alimento. El metano atrapa el calor de la atmósfera y contribuye al cambio climático, este es menos duradero pero más eficaz en atrapar el calor a diferencia de otros gases y en mayores concentraciones, lo que provoca mayores variaciones de temperaturas.

• Óxido nitroso (NO2): Se produce debido a la producción de ácido nitroso y ácido adípico, uso de fertilizantes, quema de residuos y de combustibles del sector transporte; viéndolo de otra manera, también es producido por la descomposición bacteriana de la materia orgánica. El tiempo que este permanece en la atmósfera es de 120 a 150 años y su concentración aumenta anualmente y causa mucho más impacto en el clima que el dióxido de carbono. 
• Perfluorocarbonos (PFC´s): el perfluorometano, perfluorometileno y los hidrofluorocarbonos, se generan en la producción de aluminio, espumas de poliuretano, ciertos solventes de limpieza especializados, aerosoles, y compuestos empleados en extintores. Además pueden emitirse a la atmósfera por medio de la fuga de gases refrigerantes dentro de refrigeradores, congeladores, equipos de aire acondicionado, medios de transporte o empresas productoras de hielo.
• Hexafluoruro de azufre (SF6): se emplea en la fundición de aluminio de ciertos tipos y magnesio. Pueden emitirse a la atmósfera por medio de fugas o accidentes con equipos eléctricos de alto voltaje que utilizan el SF6 como aislante. 

Consecuencias

• Aumento de la temperatura: el hecho más evidente, y notorio es la elevación del calor en la superficie terrestre, por lo cual los veranos se tornan más cálidos.
• Temporadas irregulares de lluvias: una derivación de la consecuencia anterior es el desajuste de las precipitaciones alrededor del mundo, lo que imposibilita cantidad de procesos productivos. Esto, por lo impredecible e inexacto de los pronósticos del clima.
• Derretimiento de los polos: las capas de hielo en los polos y en la cima de las montañas, se derriten debido al aumento de la temperatura, elevan el nivel del mar y de los ríos, recortando zonas costeras habitables y de actividades productivas, también varía los patrones de lluvia.

• Aumento de zonas muertas: esto, debido a que el aumento de la temperatura en los océanos, interrumpe el debido proceso del oxígeno y no le permite llegar a las profundidades, lo que desencadena la muerte de hábitats marinos enteros.
• Desertificación: la reducción o alteración de los patrones de precipitación en diferentes áreas, genera largas temporadas de sequía, disminuyendo o desapareciendo, zonas vastas de bosque.

• Impacto en la agricultura y en la ganadería: la variación de la temperatura y las temporadas, da paso a la proliferación de insectos en las cosechas, hierbas invasoras y enfermedades producto de tales causas; respecto a la ganadería, repercute en factores importantes como la reproducción, el metabolismo, la sanidad, etc.
• Lluvia ácida: la lluvia ácida se genera cuando se mezclan las nubes de lluvia con componentes presentes en la atmósfera tales como el ácido sulfúrico y nítrico, que pueden generar o agravar problemas respiratorios; modifica el PH natural de cuerpos de agua y suelos, afectando directamente la vegetación y los diferentes ecosistemas.

Acciones contra el efecto invernadero

• Transporte: caminar o usar medios de transporte alternativo como la bicicleta, reducen las emisiones de los medios de transporte, al disminuir la cantidad de particulares y colectivos en las calles.
• Ahorro de energía: poner la ropa húmeda al sol en lugar de utilizar secadores, desconectar aparatos que no estén en uso y/o  que consuman energía ineficientemente.
• Consumo de carne: la generación de carne roja, a partir del ganado extensivo, emite gran cantidad de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Una forma de reducirlas, es disminuir el consumo de éste alimento, u optar por frutas, verduras o pollo. De igual manera, el consumo de leche también incentiva el mantenimiento de la ganadería.

• Reducir y reciclar: la disminución y reducción de recursos, es una de las formas más efectivas para luchar contra el éste fenómeno agravado por el hombre, y aminorar los efectos de la industrialización en los diferentes sectores, ya que, si se reduce el consumismo, proporcionalmente, las emisiones a la atmósfera. Cabe destacar, que no sólo los productos de consumo, sino, también el agua se puede emplear: reutilizando las aguas lluvias o de la lavadora.
• Concienciar: fomentando la conciencia ecológica entre nuestros semejantes, las diferentes organizaciones y gobiernos, para educar a los ciudadanos acerca de métodos para generar en menor medida o mitigar los GEI, a partir de la enseñanza práctica y la aplicación de estándares que normalicen la información y la aplicación de la misma.

Referencias bibliográficas

http://espanol.cri.cn/1161/2009/12/03/1s189403.htm

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https://www.ecoembes.com/es/planeta-recicla/blog/nueve-actividades-humanas-que-generan-gases-de-efecto-invernadero

https://www.iberdrola.com/medio-ambiente/consecuencias-efecto-invernadero

https://www.bbc.com/mundo/noticias-45792863

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https://semadet.jalisco.gob.mx/sites/semadet.jalisco.gob.mx/files/cambio_climatico.pdf

https://www.lenntech.es/efecto-invernadero/historia-calentamiento-global.htm

http://www.lineaverdeceutatrace.com/lv/guias-buenas-practicas-ambientales/cambio-climatico/que-es-el-efecto-invernadero.asp

Blog elaborado por: 

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Juan Guillermo Calderón Sánchez

Jorge Perdomo Carvajal

Tecnología en Mecatrónica Industrial

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