Desde que la Tierra existe el clima ha sufrido numerosos y grandes cambios, con periodos de glaciaciones alternando con otros cálidos.
Incluso, hace más de 700 millones de años, la tierra llegó a ser completamente cubierta de hielo y nieve.
fuente: mdpi.com
Actualmente la tierra se encuentra en un periodo interglaciar que empezó hace unos 12.000 años y puede durar hasta unos 25.000 años más.
Los paleoclimatólogos, estudiosos de los climas del pasado, trabajan para datar los distintos periodos climáticos del Planeta y averiguar cuales han sido las posibles causas de dichos cambios.
Técnicas utilizadas para conseguir esta información:
Son varias las técnicas utilizadas para detectar y datar los grandes cambios climáticos a lo largo de la historia:
- estudio de los sedimentos terrestres y oceánicos
- capas sedimentarias
- composición de los isótopos en carbono y oxigeno
- polen
- fósiles de animales y vegetales
- datación del Carbono en los anillos de los troncos de los árboles
- micro-fósiles en sedimentos marinos (foraminíferos)
- analisis de nucleos de hielo obtenidos por perforaciones de glaciares y polos
- composición química de las moléculas de agua (isótopos)
- a partir de las burbujas de aire atrapadas en el hielo se puede conseguir la composición de los gases de la atmósfera.
¿Cuáles son los principales factores que actúan sobre el clima?
Los grandes cambios climáticos pueden ser causados por:
- el sol
- las nubes
- los vientos
- los jet-streams
- los océanos
- la atmósfera
- los volcanes
- la deriva continental
- el hombre
EL SOL
El sol es de lejos el principal agente que actua sobre el clima de la Tierra. Sin suficiente energía solar, el planeta sería helado e inhóspito y con una radiación mayor las temperaturas serían excesivas para la vida.
Cuando se formó la Tierra la radiación solar era muy inferior a la actual, pero gracias a una atmósfera rica en gases de efecto invernadero (dióxido de carbono, metano, ..) el planeta no estaba congelado. Con el tiempo, la radiación solar fue aumentando, mientras la composición de la atmósfera iba modificándose, en parte gracias a la aportación de oxigeno producido por los primeros organismos fotosintéticos.
Se puede añadir que gracias al escudo magnético de la Tierra, la atmósfera y la superficie terrestre se encuentran protegidas de la radiación dañina del sol.
Posición de la Tierra con respeto al Sol
La radiación solar recibida en la Tierra depende de sus ciclos orbitales (Ciclos de Milankovitch). Tres son los parámetros de la orbita terrestre que modifican su posición en relación al Sol: la oblicuidad, la excentricidad y la precesión. Estas variaciones orbitales son las responsables de las alternancias de periodos glaciales e interglaciares cuyas periodicidades son de 100.000, 40.000 o 20.000 años. El último periodo glacial se inició hace unos 100.000 años, su máximo tuvo lugar hace 20.000 años y finalizo hace unos 12.000 años. Durante el máximo, la temperatura media de la Tierra era unos 6º menos que ahora y el nivel del mar 120 metros por debajo del actual.
Ciclos solares
El Sol presenta unas «manchas solares» resultantes de fuerzas magnéticas fuertes. Estas manchas tienen una duración variable, de horas a días; sin embargo se han observado unos ciclos de unos 11 años de duración durante los cuales la actividad solar alterna entre «mínimos» y «máximos» (menor y mayor presencia de manchas). Los periodos de actividad máxima podrían producir una mayor emision de radiación solar sobre la Tierra, mientras que los mínimos produciría una disminución.
Durante el máximo solar, se ha observado un aumento en la temperatura de la estratosfera, así como cambios en la circulación atmosférica. Estos cambios pueden tener impactos en las condiciones climáticas regionales y globales.
- se han producido unos niveles bajos de actividad solar durante los periodos «del mínimo de Spörer, (entre los años 1450 y 1550)» y del mínimo de Maunder (entre los años 1645 y 1715).
Finalmente, la trayectoria de la Tierra pudo verse afectada por el efecto gravitatorio de los demás planetas. Estas variaciones pueden tener algunos efectos en grandes escalas de tiempo.
LAS NUBES
Cuando el vapor de agua asciende en la atmósfera se va enfriando y se condensa en pequeñas gotas de agua que van formando nubes. Las nubes producen los siguientes efectos:
- las nubes blancas reflejan los rayos solares al espacio debido al efecto albedo
- atrapan las radiaciones de infrarrojo emitidas por la Tierra, especialmente las nubes altas, y parte de esta radiación se mantiene en la atmósfera terrestre produciendo un efecto invernadero.
- las nubes bajas cargadas de humedad son las que producen lluvias y bloquean la luz solar.
- de noche las nubes retienen el calor de la Tierra evitando un mayor enfriamiento.
VER: Teoría que relaciona los mínimos y máximos solares con la formación de nubes.
LOS VIENTOS
Los factores principales que actúan sobre la formacion de vientos son:
- La radiación solar
- La radiación solar recibida no es la misma en todas las regiones de la Tierra
- Cuando el aire se calienta, el aire se vuelve menos denso y sube por lo que la presión atmosférica baja, mientras que cuando se enfría, el aire se vuelve mas denso, baja y se eleva la presión.
- Se producen vientos entre los polos con mases de aire frío (altas presiones) y el ecuador con masas de aire caliente (bajas presiones). Este fenomeno explica la abundancia de lluvias en zonas ecuatoriales y su escasa presencia en los polos.
- La rotación de la Tierra
- Debido a la rotación de la Tierra, el viento sopla del nordeste al sudoeste en el hemisferio norte y del sudeste hacia el noroeste en el hemisferio sur.
- Los cambios de temperaturas en las diferentes estaciones también producen formación de vientos y un efecto moderador en las temperaturas del globo.
- La orografía
- La presencia de montañas modifica la trayectoria de los vientos y la formación de lluvias.
- Fenómenos «El Niño» y «La Niña»
- Estos fenómenos, sin periodicidad fija, producen grandes cambios en los patrones de viento y unos efectos importantes sobre el clima mundial.
Los vientos empujan generalmente las masas de aire caliente de los trópicos hacia los polos y las masas de aire frío de oeste a este, influyendo asimismo en la generación de corrientes oceánicas.
LOS JET-STREAMS
Los jet streams, o «corrientes en chorro», son unos vientos relativamente fuertes concentrados en una corriente estrecha en la atmósfera, normalmente refiriéndose a vientos horizontales a gran altitud (9-16 km sobre la superficie terrestre) y velocidades de 100-250 km/h. Estos vientos se desplazan de oeste a este en los dos hemisferios.
La posición y orientación de las corrientes varían de un día a otro. Los patrones climáticos generales (caliente/frío, húmedo/seco) están estrechamente relacionados con la posición, fuerza y orientación de las corrientes en chorro.
LOS OCÉANOS
Al almacenar grandes cantidades de calor, los océanos juegan un papel importante en la modulación de las temperaturas de la Tierra.
La evaporación del agua favorece la creación de nubes que los vientos pueden llevar a zonas continentales.
Las corrientes oceánicas distribuyen el calor de zonas cálidas a otras más frías del planeta o viceversa.
Algunas grandes corrientes oceánicas:
- La corriente del Golfo o Gulf stream. Fluye desde el Golfo de México hacia el noreste, a lo largo de la costa este de América del Norte.
- La corriente del Pacífico Norte o corriente de Kuroshio. Esta corriente fluye en el Pacífico a lo largo de la costa de Japón.
- La corriente de Humboldt que procede de las aguas frías de la Antártida y fluye a lo largo de la costa oeste de Sudamérica.
- La corriente Circumpolar Antártica, de aguas frías, fluye de oeste a este alrededor de la Antártida.
- La corriente del Labrador, de aguas frías, fluye desde el Ártico hacia el sur a lo largo de la costa oriental del Canadá.
- El Niño y la Niña son unos fenómenos que aparecen sin una periodicidad fija y que produce un calentamiento de las aguas superficiales (el Niño) o un enfriamiento (la Niña) y que afectan a los países de la costa occidental de Sudamérica: Perú, Ecuador, Colombia.
LA ATMÓSFERA
La composición de la atmósfera terrestre ha experimentado grandes cambios desde la formación del planeta hace 4,5 mil millones de años.
Actualmente su composición es la siguiente:
| ELEMENTO | % aire seco |
| NITRÓGENO | 78,08 |
| OXÍGENO | 20,95 |
| ARGÓN | 0,93 |
| ppm (partes/millón) | |
| VAPOR DE AGUA | 4000 a 5000 |
| DIÓXIDO DE CARBONO | 410 |
| NEÓN | 18,2 |
| HELIO | 5,24 |
| METANO | 2 |
| CRIPTÓN | 1,1 |
| HIDRÓGENO | 0,5 |
| ÓXIDOS NITROSOS | 0,3 |
| XENÓN | 0,08 |
| MONÓXIDO DE CARBONO | 0,05 |
| ppbv (partes/billón) | |
| OZONO TROPOSFÉRICO | 0,03 |
Vapor de agua, dióxido de carbono, metano, óxidos nitrosos y ozono troposférico son los gases de efecto invernadero. Estos gases contribuyen al calentamiento de la atmósfera al no permitir que los infrarrojos que se forman en la superficie de la Tierra, al recibir la radiación solar, no puedan ser reenviados al espacio exterior al formar un techo como en un invernadero. Sin ellos la temperatura media en la tierra sería sumamente baja (-18ºC).
El vapor de agua es el gas mas presente teniendo una concentración 10 veces superior a la del dióxido de carbono.
LOS VOLCANES
Durante toda la historia del planeta, los volcanes han desempeñado un papel muy importante en el clima y han sido responsables de grandes cambios climáticos y extinciones masivas. Las explosiones volcánicas producen inmensas cantidades de CO2, el cual siendo un gas de efecto invernadero, debería incrementar el calor en la tierra, pero con la expulsión de enormes cantidades de cenizas, la atmósfera se oscurece y los rayos solares no llegan a la tierra, lo que produce unas bajas de temperaturas en todo el planeta: es el invierno volcánico.
Muchos gases emitidos por los volcanes son tóxicos, tales como los aerosoles de acido sulfúrico y otros compuestos halogenados responsables de la destrucción de la capa de ozono.
El actual calentamiento de la tierra no sería nada si se comparase con una catástrofe producida por unas erupciones volcánicas de alta intensidad.
LA DERIVA CONTINENTAL
Rodinia, la Tierra hace hace 1.100 millones de años.
Pannotia, la Tierra hace 600 millones de años
Pangea, la Tierra hace 310 millones de años
La deriva de los continentes es un proceso que tarda millones de años en modificar la forma y la ubicación de los continentes. En grandes escalas de tiempo, la deriva de continentes ha producido varias veces la agrupación de los continentes en uno solo, para después disgregarlos de nuevo en varios.
Estos cambios actúan sobre el clima al modificar las corrientes oceánicas, la ubicación de las tierras más hacia los polos o más hacia el ecuador o la mayor o menor longitud de litorales oceánicos.
Los movimiento de las placas tectónicas producen la formación de montañas, es la «orogénesis»
EL HOMBRE
¿Influye la actividad humana sobre el clima ?
Desde tiempos prehistóricos, después de ser cazador y recolector hace unos 10.000 años, el hombre empezó a modificar su entorno convirtiendo los bosques en tierras de cultivo.
Con las primeras civilizaciones, China ( 5.000 a.C.) Sumeria y Egipcia ( 3.000 años a.C.), Griega (1.200 a.C.), …, se construyeron ciudades, carreteras, y se extraían metales de las rocas, todo lo cual iba teniendo un impacto sobre la naturaleza.
Aumentaba el número de habitantes del planeta y los recursos naturales se explotaron de forma más intensiva. Hace unos 2.000 años se empezó a utilizar el carbón.
La segunda mitad del siglo XIX corresponde a la primera revolución industrial con la introducción de la máquina de vapor, la electricidad y el transporte público. Al final de este mismo siglo llegaron las industrias químicas basadas en el petróleo. Fue el inicio del automóvil, del teléfono y la aviación dio sus primeros pasos.
El siglo XX siguió desarrollando toda clase de máquinas, se acrecentó la minería, la construcción de centrales nucleares, la telefonía movil, la robótica, Internet, la agricultura y la pesca intensiva, ….
El consumo de recursos naturales se incrementó y la destrucción de espacios naturales y la contaminación del planeta en aire, mares y tierras se fue acelerando.
El CO2
El CO2 es un gas de efecto invernadero cuya proporción en la atmósfera ha ido aumentando ligeramente en los últimos 100 años.
Al CO2 que existe de forma natural en la atmósfera, se suma en un pequeño porcentaje, el CO2 que procede de la actividad humana por la quema de combustibles fósiles (petróleo y derivados, metano, carbón).
Instituciones internacionales instan a reducir drásticamente las emisiones de CO2, achacando unicamente la culpa del calentamiento global a este gas.
Es absolutamente imposible reducir las emisiones antropogénicas de CO2 sin hundir la economía de los países que lo intenten y las alternativas existentes, ni han mostrado su eficacia ni son libres de contaminar el planeta.
¿Son muchos las factores que influyen sobre el clima. ¿Quién puede asegurar que reducir las emisiones antropogénicas de CO2 va a tener un impacto sobre la subida de la temperatura actualmente observada?
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