Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. 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.

Este fenómeno evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierra vuelva inmediatamente al espacio, produciendo a escala mundial un efecto similar al observado en un invernadero.

Balance energético de la Tierra

Balance anual de energía de la Tierra desarrollado por Trenberth, Fasullo y Kiehl de la NCAR en 2008. Se basa en datos del periodo de marzo de 2000 a mayo de 2004 y es una actualización de su trabajo publicado en 1997. La superficie de la Tierra recibe del Sol 161 w/m2 y del Efecto Invernadero de la Atmósfera 333w/m², en total 494 w/m2,como la superficie de la Tierra emite un total de 493 w/m2

(17+80+396), supone una absorción neta de calor de 0,9 w/m2, que en el tiempo actual está provocando el calentamiento de la Tierra.

En la atmósfera el mantenimiento del equilibrio entre la recepción de la radiación solar y la emisión de radiación infrarroja devuelve al espacio la misma energía que recibe del Sol. Esta acción de equilibrio se llama balance energético de la Tierra y permite mantener la temperatura en un estrecho margen que posibilita la vida.

En un período suficientemente largo el sistema climático debe estar en equilibrio, la radiación solar entrante en la atmósfera está compensada por la radiación saliente. Pues 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), es un forzamiento radiativo y supone un cambio de clima y del tiempo asociado.

Los flujos de energía entrante y saliente interacionan en el sistema climático ocasionando muchos fenómenos tanto en la atmósfera, como en el océano o en la tierra. Así la radiación entrante solar se puede dispersar en la atmósfera o ser reflejada por las nubes y los aerosoles. La superficie terrestre puede reflejar o absorber la energía solar que le llega. La energía solar de onda corta se transforma en la Tierra en calor. Esa energía no se disipa, se encuentra como calor sensible o calor latente, se puede almacenar durante algún tiempo, transportarse en varias formas, dando lugar a

una gran variedad de tiempo y a fenómenos turbulentos en la atmósfera o en el océano.Finalmente vuelve a ser emitida a la atmósfera como energía radiante de onda larga. Un proceso importante del balance de calor es el efecto albedo, por el que algunos objetos reflejan más energía solar que otros. 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. Otro ejemplo de estos procesos es la energía solar que actúa en los océanos, la mayor parte se consume en la evaporación del agua de mar, luego esta energía es liberada en la atmósfera cuando el vapor de agua se condensa en lluvia.

La Tierra, como todo cuerpo caliente superior al cero absoluto, emite radiación térmica, pero al ser su temperatura mucho menor que la solar, emite radiación infrarroja por ser un cuerpo negro. La radiación emitida depende de la temperatura del cuerpo. En el estudio del NCAR han concluido una oscilación anual media entre 15,9 °C en julio y 12,2 °C en enero compensando los dos hemisferios, que se encuentran en estaciones distintas y la parte terrestre que es de día con la que es de noche. Esta oscilación de temperatura supone una radiación media anual emitida por la Tierra de 396 W/m2.

La energía infrarroja emitida por la Tierra es atrapada en su mayor parte en la atmósfera y reenviada de nuevo a la Tierra. Este fenómeno se llama Efecto Invernadero y garantiza las temperaturas templadas del planeta. Según el estudio anterior de la NCAR, el Efecto Invernadero de la atmósfera hace retornar nuevamente a la Tierra 333 W/m2.

Globalmente la superficie de la Tierra absorbe energía solar por valor de 161 w/m2 y del Efecto Invernadero de la Atmósfera recibe 333 w/m2, lo que suma 494 w/m2, como la superficie de la Tierra emite (o dicho de otra manera pierde) un total de 493 w/m2

(que se desglosan en 17 w/m2 de calor sensible, 80 w/m2 de calor latente de la evaporación del agua y 396 w/m2 de energía infrarroja), supone una absorción neta de calor de 0,9 w/m2, que en el tiempo actual está provocando el calentamiento de la Tierra.

Efecto Invernadero de varios gases de la atmósfera

Es el proceso por el que ciertos gases de la atmósfera retienen gran parte de la radiación infrarroja emitida por la Tierra y la remiten de nuevo a la superficie terrestre calentando la misma. Estos gases han estado presentes en la atmósfera en cantidades muy reducidas durante la mayor parte de la historia de la Tierra.

Aunque la atmósfera seca está compuesta prácticamente por nitrógeno (78,1%), oxígeno (20,9%) y argón (0,93%), son gases muy minoritarios en su composición como el dióxido de carbono (0,035%: 350 ppm), el ozono y otros los que desarrollan esta actividad radiativa. Además, la atmósfera contiene vapor de agua (1%: 10.000 ppm) que también es un gas radiativamente activo, siendo con diferencia el gas natural invernadero más importante. El dióxido de carbono ocupa el segundo lugar en importancia.

La denominada curva Keeling muestra el continuo crecimiento de CO2 en la atmósfera desde 1958. Recoge las mediciones de Keeling en el observatorio del volcán Mauna Loa. Estas mediciones fueron la primera evidencia significativa del rápido aumento de CO2 en la atmósfera y atrajo la atención mundial sobre el impacto de las emisiones de los gases invernadero.

El efecto invernadero es esencial para la vida del planeta: sin CO2 ni vapor de agua (sin el efecto invernadero) la temperatura media de la Tierra sería unos 33 °C menos, del orden de 18 °C bajo cero, lo que haría inviable la vida.

Actualmente el CO2 presente en la atmósfera está creciendo de modo no natural por las actividades humanas, principalmente por la combustión de carbón, petróleo y gas natural que está liberando el carbono almacenado en estos combustibles fósiles y la deforestación de la selva pluvial que libera el carbono almacenado en los árboles. Por tanto es preciso diferenciar entre el efecto invernadero natural del originado por las actividades de los hombres (o antropogénico).

La población se ha multiplicado y la tecnología ha alcanzado una enorme y sofisticada producción de forma que se está presionando muchas partes del medio ambiente terrestre siendo la Atmósfera la zona más vulnerable de todas por su delgadez. Dado el reducido espesor atmosférico la alteración de algunos componentes moleculares básicos que también se encuentran en pequeña proporción supone un cambio significativo. En concreto, la variación de la concentración de CO2, el más importante de los gases invernadero de la atmósfera. Ya se ha explicado el papel básico que estos gases tienen como reguladores de la temperatura del Planeta.

Los gases invernadero permanecen activos en la atmósfera mucho tiempo, por eso se les denomina de larga permanencia. Eso significa que los gases que se emiten hoy permanecerán durante muchas generaciones produciendo el efecto invernadero. Así del CO2 emitido a la atmósfera: sobre el 50% tardará 30 años en desaparecer, un 30% permanecerá varios siglos y el 20% restante durará varios millares de años.

La concentración de CO2 atmosférico se ha incrementado desde la época preindustrial (año 1.750) desde un valor de 280 ppm a 379 ppm en 2005. Se estima que 2/3 de las emisiones procedían de la quema de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón) mientras un 1/3 procede del cambio en la utilización del suelo (Incluida la deforestación). Del total emitido solo el 45% permanece en la atmósfera, sobre el 30% es absorbido por los océanos y el restante 25% pasa a la biosfera terrestre. Por tanto no solo la atmósfera está aumentando su concentración de CO2, también está ocurriendo en los océanos y en la biosfera.

Gases de efecto invernadero

Incrementos en la atmósfera de los cinco gases responsables del 97% del efecto invernadero antropogénico en el periodo 1976-2003.

Forzamiento radiactivo entre 1750 y 2005 según estimaciones del IPCC.

Los denominados gases de efecto invernadero o gases invernadero, responsables del efecto descrito, son:

Vapor de agua (H2O) Dióxido de carbono (CO2) Metano (CH4) Óxidos de nitrógeno (N2O) Ozono (O3) Clorofluorocarbonos (CFC)

Si bien todos ellos (salvo los CFC) son naturales, en tanto que ya existían en la atmósfera antes de la aparición del hombre, desde la Revolución industrial y debido principalmente al uso intensivo de los combustibles fósiles en las actividades industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementos en las cantidades de óxido de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas a la atmósfera, con el agravante de que otras actividades humanas, como la deforestación, han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del efecto invernadero.

Gases de Efecto Invernadero afectados por actividades humanasDescripción CO2 CH4 N2O CFC-

11HFC-23 CF4

Concentración pre industrial

280 ppm 700 ppb

270 ppb

0 0 40 ppt

Concentración en 1998 365 ppm 1.745 ppb

314 ppb

268 ppt

14 ppt 80 ppt

Permanencia en la atmósfera

de 5 a 200 años

12 años 114 años

45 años

260 años

<50.000 años

Emisiones antropogénicas de Gases de Efecto Invernadero (GEI) de larga permanencia

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).

Cada GEI tiene una influencia térmica (forzamiento radiactivo) distinta sobre el sistema climático mundial por sus diferentes propiedades radiativas y períodos de permanencia en la atmósfera. Tales influencias se homogenizan en una métrica común tomando como base el forzamiento radiativo por CO2 (emisiones de CO2-equivalente). Homogenizados todos los valores, el CO2 es con mucha diferencia el gas invernadero antropógeno de larga permanencia más importante, representando en 2004 el 77% de las emisiones totales de GEI antropógenos. Pero el problema no solo es la magnitud sino también las tasas de crecimiento. Entre 1970 y 2004, las emisiones anuales de CO2 aumentaron un 80%. Además en los últimos años el incremento anual se ha disparado: en el reciente periodo 1995-2004, la tasa de crecimiento de las emisiones de CO2-eq fue de (0,92 GtCO2-eq anuales), más del doble del periodo anterior 1970-1994 (0,43 GtCO2-eq anuales).

Ya se ha señalado que la concentración de CO2 en la atmósfera ha pasado de un valor de 280 ppm en la época preindustrial a 379 ppm en 2005. El CH4 en la atmósfera ha cambiado de los 715 ppmm en 1750 (periodo preindustrial) hasta 1732 ppmm en 1990, alcanzando en 2005 las 1774 ppmm. La concentración mundial de N2O en la atmósfera pasó de 270 ppmm en 1750 a 319 ppmm en 2005. Los halocarbonos prácticamente no existían en la época preindustrial y las concentraciones actuales se deben a la actividad humana.

Según el Informe Stern que estudió el impacto del cambio climático y el calentamiento global en la economía mundial, encargado por el gobierno británico y publicado en 2006, la distribución total mundial de las emisiones de GEI por sectores es: un 24% se debe a la generación de electricidad, un 14% a la industria, un 14% al transporte, un 8% a los edificios y un 5% más a actividades relacionadas con la energía. Todo ello supone unas 2/3 partes del total y corresponde a las emisiones motivadas por el uso de la energía. Aproximadamente el 1/3 restante se distribuye de la siguiente forma: un 18% por el uso del suelo (incluye la deforestación), un 14% por la agricultura y un 3% por los residuos.

Entre 1970 y 2004, las mejoras tecnológicas han frenado las emisiones de CO2 por unidad de energía suministrada. Sin embargo el crecimiento mundial de los ingresos (77%) y el crecimiento mundial de la población (69%), han originado nuevas formas de consumo y un incremento de consumidores de energía. Esta es la causa del aumento de las emisiones de CO2 en el sector de la energía.

También el Informe Stern señala que desde el año 1.850, Estados Unidos y Europa han generado el 70% de las emisiones totales de CO2.

Emisiones de CO2 en el mundo procedentes de combustibles fósiles (1990-2007)Descripción 1990 1995 2000 2005 2007  % Cambio 90-

07CO2 en millones de toneladas

20.980

21.810

23.497

27.147

28.962

38,0%

Población mundial en millones

5.259 5.675 6.072 6.382 6.535 25,7%

CO2 por cápita en toneladas

3,99 3,84 3,87 4,20 4,38 9,8%

Historia del conocimiento científico del Efecto Invernadero

John Tyndall descubrió que el CO2, el metano y el vapor de agua bloquean la radiación infrarroja(1859).

Arrhenius calculó que duplicar el CO2 de la atmósfera subiría la temperatura 5-6 °C (1896).

Fue alrededor de 1975-1980 cuando los científicos comenzaron a tener suficientes evidencias del efecto que los GEI estaban ocasionando al clima. Disponían de herramientas, conocimientos y técnicas suficientes para iniciar el estudio en profundidad del complejo sistema climático: satélites para observar la Tierra, redes mundiales de toma de temperaturas, vientos, precipitaciones y corrientes, así como ordenadores de gran potencia para desarrollar modelos climáticos. Entonces los científicos vislumbraron un posible cambio climático de dramáticas consecuencias. La opinión pública comenzó a conocer el problema alertada por los grupos ecologistas, los gobiernos se plantearon el problema e iniciaron acuerdos internacionales empujados por los resultados cada vez más inquietantes que los científicos iban desarrollando.

En 1824 Joseph Fourier consideró que la Tierra se mantenía templada porque la atmósfera retiene el calor como si estuviera bajo un cristal. Él fue el primero en

emplear la analogía del invernadero. En 1859 John Tyndall descubrió que el CO2, el metano y el vapor de agua bloquean la radiación infrarroja.

Por su parte, Svante August Arrhenius, publicó en 1903 Lehrbuch der Kosmischen Physik (Tratado de física del cosmos), el cual trataba por primera vez de la posibilidad de que la quema de combustibles fósiles incrementara la temperatura media de la Tierra. Entre otras cosas calculaba que se necesitarían 3000 años de combustión de combustibles para que se alterara el clima del planeta, todo bajo la suposición que los océanos captarían todo el CO2 (actualmente se sabe que los océanos han absorbido un 48% del CO2 antropogénico desde 1800).21 Arrhenius estimó el incremento de la temperatura del planeta cuando se dobla la concentración de dióxido de carbono de la atmósfera, eventualmente calculando este valor en 1,6 Centígrados sin vapor de agua en la atmósfera y 2,1 °C con vapor presente. Estos resultados están dentro de los parámetros generalmente aceptados en la actualidad. Arrhenius otorgaba una valoración positiva a este incremento de temperatura porque imaginaba que aumentaría la superficie cultivable y que los países más septentrionales serían mas productivos.

En las décadas siguientes, las teorías de Arrhenius fueron poco valoradas pues se creía que el CO2 no influía en la temperatura del planeta y el efecto invernadero se atribuía exclusivamente al vapor de agua. Sin embargo, y 35 años después de que Arrhenius publicara su teoría, Guy S. Callendar, ingeniero británico especialista en vapor, publicó empezando en 1938, varios ensayos en los que que corregía algunas estimaciones realizadas por Arrhenius,23 como la capacidad de los océanos para absorber CO2. A partir de un incremento observable de aproximadamente medio Grado Fahrenheit (unos 0,275 °C) entre 1880 y 1934, Callender estimó que el incremento promedio en la temperatura era 0,005 °C por año en ese período (actualmente se estima que en la segunda mitad del siglo XX se ha producido un incremento de 0,013 °C al año (IPCC, 2007, p. 30)). Callender argumentaba también que la actividad humana había incrementado el dióxido de carbono en la atmósfera en alrededor de 10% desde el comienzo del siglo. Esto revivió la sugerencia de Arrhenius y es conocido como “Efecto Callendar”.

Entre otros, Roger Revelle -director del Scripps Institution of Oceanography, en California- creía que la sugerencia de Callendar era implausible: cualquier "exceso" de CO2 atmosférico sería -en su opinión- absorbido por procesos naturales. Esto dio origen al comienzo de un debate científico. Eventualmente, Charles D. Keeling, trabajando bajo la dirección de Revelle y en el marco del Año Geofísico Internacional, llevó a cabo una serie de medidas -entre 1957 y 1959- en sitios remotos y viento arriba de sitios poblados (Keeling usaba datos de una estación en Mauna Loa y otra en la Antártica) durante los dieciocho meses del año geofísico. Los resultados fueron claros y negativos para la posición de Revelle, mostrando sin dudas que no sólo había habido un incremento del dióxido de carbono atmosférico en relación al siglo XIX, sino que además incluso había habido un incremento durante el periodo de las mediciones mismas.

Un poco antes, la Organización Meteorológica Mundial ya había iniciado diversos planos de seguimiento, los cuales tenían como objetivo entre otras cosas, el de calcular los niveles de CO2 en la troposfera. Esas observaciones fueron facilitadas por el desarrollo -en los años cuarenta- de la espectrofotometría de infrarrojos, la cual ha permitido conocer que el CO2 absorbe la luz de manera distinta al vapor de agua, incrementando notablemente el efecto invernadero. Todo esto fue resumido por Gilbert Plass en el año 1955.

Keeling continuo por otros cuarenta años sus observaciones; esas demostraron continua y repetidamente la corrección de su observación inicial. Keeling estableció

que, sin importar donde se tomaran las medidas -ya sea ciudades o campos, valles o montes- la medida promedio del CO2 atmosférica es la misma, con leves variaciones de temporada (el promedio es más alto en el invierno del hemisferio norte) y que el incremento promedio es 1,5 partes por millón por año. Estos resultados permanecen sin cuestionamiento científico hasta el presente.

El primer modelo estadístico de evolución del clima fue desarrollado en 1972 por Klauss Hasselmannn del Instituto Max Planck.

Calentamiento global y cambio climático producido por los GEI

El cambio climático está cambiando el planeta y los humanos contribuimos diariamente a incrementarlo. En los 100 años últimos 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.

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. En el tiempo actual, los cambios de temperatura se están originando por los cambios en el dióxido de carbono de la atmósfera. 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; 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.

En la Tierra a partir del año 1950 se dispararon las emisiones debidas a la combustión de combustibles fósiles, tanto las de petróleo como las de carbón y gas natural.

El calentamiento atmosférico actual es inevitable, estando producido por las emisiones de gases invernadero pasadas y actuales. 150 años de industrialización y de emisiones han modificado el clima y 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. El IPCC en su informe de 2007 manifiesta: 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. Una de las estimaciones de futuro de la Agencia Internacional de la Energía en un informe de 2.009 pasa de 4 t de emisión de CO2 por persona en 1990, a 4,5 t en 2.020 y a 4,9 t en 2.030. Esto significaría que el CO2 emitido y acumulado desde 1890, pasaría de 778 Gt en 1990, a 1.608 Gt en 2.020 y a 1.984 Gt en 2.030.

Las consecuencias del cambio climático provocado por las emisiones de GEI se estudian en modelos de proyecciones realizados por varios institutos meteorológicos. Algunas de las consecuencias recopiladas por el IPCC son las siguientes:

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

Las proyecciones muestran la contracción de la superficie de hielos y de nieve. 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 4–6 m.

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; 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 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 progresiva de los océanos tendrá efectos negativos sobre los organismos marinos que producen caparazón.

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. La NAC (National Academy of Sciences: Academia Nacional de Ciencias) de Estados Unidos también respaldó esa teoría. El físico atmosférico Richard Lindzen y otros escépticos se oponen a aspectos parciales de la teoría.

Para John Theodore Houghton, fundador del Centro Hadley y copresidente del grupo de evaluación científica del IPCC en sus primeros tres informes, 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. Su incidencia podría limitarse significativamente si se emprendiera una acción conjunta mundial de reducción de emisiones. Sería aconsejable mantener el incremento de la temperatura global solo en 2 °C por encima de la temperatura del periodo preindustrial, para ello la concentración de CO2 no debería superar las 450 ppm (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). En las dos próximas décadas también debería interrumpirse la deforestación tropical, responsable del 20% de las emisiones de gases de tipo invernadero.

Para Nicholas Stern, ex jefe del Servicio Económico del Gobierno del Reino Unido y ex economista jefe del Banco Mundial, para no superar 450 ppm de concentración atmosférica de CO2, se requerirá una reducción de las emisiones mundiales anuales de

unas 50 gigatoneladas de CO2 equivalente en la actualidad a 35 gigatoneladas en 2030 y a 20 gigatoneladas en 2050. Para comprender el nivel del esfuerzo que se requiere, en la actualidad, las emisiones anuales por habitante son 12 toneladas en la Unión Europea, 23 toneladas en los Estados Unidos, 6 toneladas en China y 1,7 toneladas en la India. En 2050 la población mundial se estima será de 9.000 millones, y las emisiones anuales por habitante se deberían reducir a dos toneladas de CO2 equivalente de media, para que el total anual mundial sea de 20 gigatoneladas. 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. Los países ricos deben apoyar financieramente a los países en desarrollo para que ejecuten planes de crecimiento económico con poco carbono y frenar la deforestación en sus países. Según los últimos cálculos el mundo en desarrollo para ajustarse al cambio climático precisa de los países ricos anualmente 100.000 millones de dólares para la adaptación y otros 100.000 millones para la mitigación de aquí al 2020.

Fatih Birol, economista jefe de la Agencia Internacional de Energía, señala la importancia de los países emergentes, pues con las políticas actuales, las estimaciones de la Agencia Internacional de Energía proyectan un crecimiento anual de la demanda de energía primaria global del 1,6% mundial hasta 2030, de 11.730 millones de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep) a 17.010 Mtep (un incremento del 45% en apenas 20 años). China e India requerirán la mitad de este incremento, y los países no miembros de la OCDE en conjunto supondrán el 87% del incremento del CO2, pasando su demanda total de energía mundial del 51% en la actualidad a suponer el 62% del total en 2030. También para él, es imprescindible una importante transformaciónen del sector energético. Hasta ahora la larga vida útil de gran parte de sus infraestructuras causa una lenta sustitución de sus equipos, lo que motiva que el empleo de tecnologías eficientes se demore. Los sectores público y privado deben aceptar la necesidad de inversiones adicionales y el retiro temprano de instalaciones inadecuadas, para acelerar el proceso y reducir las emisiones, especialmente en centrales de energía y en equipos. Los gobiernos deben dirigir esta transformación y orientar el consumo mediante medidas claras de tarificación, incluida la tarificación por emisiones de carbono. La energía renovable desempeñará un papel importante. Se calcula que la generación global de electricidad basada en energías renovables se duplicará entre 2006 y 2030.

Se debe tener en cuenta que existe una cantidad importante de vapor de agua (humedad y nubes) en la atmósfera terrestre, y que el vapor de agua es un gas de efecto invernadero. Si la adición de CO2 a la atmósfera aumenta levemente la temperatura, se espera que más vapor de agua se evapore desde la superficie de los océanos. El vapor de agua así liberado a la atmósfera aumenta a su vez el efecto invernadero (el vapor de agua es un gas de invernadero más eficiente que el CO2). A este proceso se le conoce como la retroalimentación del vapor de agua (water vapor feedback en inglés). Es esta retroalimentación la causante de la mayor parte del calentamiento que los modelos de la atmósfera predicen que ocurrirá durante las próximas décadas. La cantidad de vapor de agua, así como su distribución vertical, son claves en el cálculo de esta retroalimentación.

Concentración de CO2 atmosférico medido en el observatorio de Mauna Loa: Curva de Keeling.

El papel de las nubes es también crítico. Las nubes tienen efectos contradictorios en el clima; cualquier persona ha notado que la temperatura cae cuando pasa una nube en un día soleado de verano, que de otro modo sería más caluroso. Es decir: las nubes enfrían la superficie reflejando la luz del Sol de nuevo al espacio. Pero también se sabe que las noches claras de invierno tienden a ser más frías que las noches con el cielo cubierto. Esto se debe a que las nubes también devuelven algo de calor a la superficie de la Tierra. Si el CO2 cambia la cantidad y distribución de las nubes podría tener efectos complejos y variados en el clima, ya que una mayor evaporación de los océanos contribuiría también a la formación de una mayor cantidad de nubes.

Los incrementos de CO2 medidos desde 1958 en Mauna Loa muestran una concentración que se incrementa a una tasa de cerca de 1,5 ppm por año. De hecho, resulta evidente que el incremento es más rápido de lo que sería un incremento lineal. El 21 de marzo del 2004 se informó de que la concentración alcanzó 376 ppm (partes por millón). Los registros del Polo Sur muestran un crecimiento similar al ser el CO2 un gas que se mezcla de manera homogénea en la atmósfera.

Cooperación internacional sobre las emisiones de GEI antropogénicas

Grupo Intergubernamental sobre el Cambio Climático

El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, conocido también por Panel Intergubernamental del Cambio Climático o más resumidamente por las siglas IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), fue establecido en el año 1988 por la Organización Meteorológica Mundial (WMO, World Meteorological Organization) y el Programa Ambiental de las Naciones Unidas (UNEP, United Nations Environment Programme). El objetivo es asesorar a los gobiernos sobre los problemas climáticos y recopilar las investigaciones científicas conocidas en unos informes periódicos de evaluación. Estos informes de evaluación constan de varios volúmenes, y proporcionan todo tipo de información científica, técnica y socio-económica sobre el cambio climático, sus causas, sus posibles efectos, y las medidas de respuesta correspondientes.

El Primer informe de evaluación del IPCC se publicó en 1990, y confirmó los elementos científicos que suscitaba preocupación acerca del cambio climático. A raíz de ello, la Asamblea General de las Naciones Unidas decidió preparar la Convención Marco sobre el Cambio Climático.Posteriormente el IPCC ha producido otros tres informes de evaluación en 1.995, 2.001 y 2.007.

El Tercer informe de evaluación de 2001 expresaba una mayor comprensión de las causas y consecuencias del calentamiento mundial. Presentaba para finales del siglo XXI un calentamiento mundial de entre 1,4 y 5,8 °C que influiría en las pautas meteorológicas, los recursos hídricos, el ciclo de las estaciones, los ecosistemas, así como episodios climáticos extremos.

El cuarto, denominado Cambio climático 2.007, reúne los últimos conocimientos de una amplia comunidad científica siendo realizado por más de 500 autores principales´, 2.000 revisores expertos y examinado por delegados de más de 100 países. Se incluyen algunas de las principales conclusiones de este informe:

1.-El calentamiento del sistema climático es inequívoco, como evidencian ya los aumentos observados del promedio mundial de la temperatura del aire y del océano, el deshielo generalizado de nieves y hielos, y el aumento del promedio mundial del nivel del mar.2.-Observaciones efectuadas en todos los continentes y en la mayoría de los océanos evidencian que numerosos sistemas naturales están siendo afectados por cambios del clima regional, particularmente por un aumento de la temperatura.3.-Las emisiones mundiales de GEI por efecto de actividades humanas han aumentado, desde la era preindustrial, en un 70% entre 1970 y 2004.4.-Las concentraciones atmosféricas mundiales de CO2, metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) han aumentado notablemente por efecto de las actividades humanas desde 1750, y son actualmente muy superiores a los valores preindustriales, determinados a partir de núcleos de hielo que abarcan muchos milenios.5.-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.

Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático

El tratado internacional Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático se firmó en 1992 y los países firmantes debían comenzar a considerar como reducir las emisiones de GEI y el calentamiento atmosférico. Los países firmantes acordaron el siguiente objetivo:

El objetivo último de la presente Convención... es 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.Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático:

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.

Protocolo de Kioto

Mayores emisores de CO2 procedente de combustibles fósilesPaís CO2 en millones de

toneladas% de cambio 90-07

CO2 per cápita en 2007

1990 2007Países comprometidos en Kioto (AnexoI)Federación de Rusia

2.180 1.587 -27,2 11,2

Japón 1.065 1.236 +16,1 9,7Alemania 950 798 -16,0 9,7Canadá 432 573 +32,5 17,4Reino Unido 553 523 -5,4 8,6Francia 352 369 +4,9 5,8Italia 398 438 +10,0 7,4Australia 260 396 +52,5 18,8Ucrania 688 314 -54,5 6,8España 206 345 +67,5 7,7Polonia 344 305 -11,4 8,0Países sin compromiso en KiotoChina 2.244 6.071 +170,6 4,6Estados Unidos 4.863 5.769 +18,6 19,1India 589 1.324 +124,7 1,2Corea del Sur 229 489 +113,1 10,1Irán 175 466 +165,8 6,6México 293 438 +49,5 4,1Indonesia 140 377 169,0 1,7Arabia Saudita 161 358 +121,7 14,8Brasil 193 347 +79,8 1,8Sudáfrica 255 346 +35,8 7,3

Iones de gases de efecto invernadero. El objetivo 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. Las negociaciones fueron arduas y en 1997 se

terminó un proceso que se había iniciado dos años y medio antes. El compromiso de reducción de emisiones lo adoptaron solo los países incluidos en el anexo I del protocolo, debiendo así mismo cada país ratificarlo para que el compriso fuese vinculante.

Las emisiones que se acordaron limitar en los siguientes Gases Invernadero: Dióxido de carbono (CO2), Metano (CH4), Óxido nitroso (N2O), Hexafluoruro de azufre (SF6), así como dos grupos de gases Hidrofluorocarbonos (HFC) y Perfluorocarbonos (PFC). Estos gases deben limitarse en los siguientes sectores: energía; procesos industriales, disolventes y otros productos; agricultura, cambio de uso de la tierra y silvicultura; y desechos.

Para que el Protocolo entrase en vigor debía ser ratificado por países incluidos en el anexo I 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.

Emisiones de CO2 en el mundo procedentes de combustibles fósiles (en millones toneladas)Descripción 1990 2007 % Cambio 90-07Total Países comprometidos en Kioto (AnexoI)

8.792 8.162 -7,2%

Total Países sin compromiso en Kioto 11.578 17.778

70,8%

Marina 357 610 71,1%Aviación 254 412 62,3%Total mundial 20.980 28.96

238,0%

Países industrializados: acuerdo de limitación de emisiones GEI

Los países que engloban el anexo I son los 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.

Cada país adquiriró un compromiso individual de reducción de emisiones (-x%) o se puso un límite superior (+x%) con respecto a las emisiones que tenía en 1990. Los compromisos adquiridos son los siguientes: Estados Unidos (-7%), Federación de Rusia (0%), Japón (-6%), Canadá (-6%), Australia (+8%), Ucrania (0%), Polonia (-6%), Bulgaria (-8%), Croacia (-5%), Eslovaquia (-8%), Eslovenia (-8%), Estonia (-8%), Hungría (-6%), Islandia (+10%), Letonia (-8%), Liechtenstein (-8%), Lituania (-8%), Mónaco (-8%), Noruega (+1%), Nueva Zelanda (0%), República Checa (-8%), Rumania (-8%) y Suiza ( -8%).

La Unión Europea firmó un compromiso conjunto y único en nombre de de todos sus países de reducir sus emisiones totales durante el periodo 2008-2012 en un 8% respecto de las de 1990. No obstante, la Unión Europea, internamente, ha realizado un reparto a cada país otorgando un límite distinto en función de diversas variables

económicas y medioambientales según el principio de «reparto de la carga». Se acordó de la siguiente manera: Alemania (-21%), Austria (-13%), Bélgica (-7,5%), Dinamarca (-21%), Italia (-6,5%), Luxemburgo (-28%), Países Bajos (-6%), Reino Unido (-12,5%), Finlandia (0,0%), Francia (0,0%), España (+15%), Grecia (+25%), Irlanda (+13%), Portugal (+27%) y Suecia (+4%).

Solamente estos países están obligados a adoptar políticas que limiten sus emisiones de gases de efecto invernadero a lo acordado respecto a los niveles de 1990. Cada país comunica periódicamente sus inventarios nacionales de emisiones de GEI que son supervisados y examinados al objeto de cumplir de los objetivos fijados. En el cuadro adjunto se presenta la evolución de los inventarios nacionales de emisiones de GEI de los principales países emisores del Anexo I entre 1990 y 2006.

Estados Unidos: sin ratificar el Protocolo

Estados Unidos no ha ratificado en Protocolo. Las emisiones de CO2 de Estados Unidos en 2005 representaron el 25% de las emisiones totales en el mundo.

Países en vías de desarrollo: sin restricciones de emisiones GEI

Los países en vías de desarrollo (los que no están incluidos en el anexo I del Protocolo), entre los que se encuentran China y la India, no están sujetos a restricciones de emisiones GEI. Los motivos son dos. Por un lado las emisiones históricas que están provocando el calentamiento actual las originaron en el pasado los países desarrollados. Por otro lado si se limitaran las emisiones de los países en vías de desarrollo no se permitiría su progresión. Así se señalaba y reconocía en el inicio del Tratado de la Convención:Tomando nota de que, tanto históricamente como en la actualidad, la mayor parte de las emisiones de gases de efecto invernadero del mundo han tenido su origen en los países desarrollados, que las emisiones per cápita en los países en desarrollo son todavía relativamente reducidas y que la proporción del total de emisiones originada en esos países aumentará para permitirles satisfacer a sus necesidades sociales y de desarrollo. En virtud de ello China y la India que han ratificado el Protocolo de Kyoto no se incluyen en el anexo I y no están obligadas a reducir sus emisiones. Las emisiones de CO2 de China y la India en 2005 suponían el 19% y el 4,1% de las emisiones totales en el mundo.

Los países no incluidos en el anexo I no deben presentar un inventario anual de emisiones de gases de efecto invernadero y tampoco se les somete a examen. En enero de 2007 eran 132 los países que habían presentado su inventario nacional inicial correspondiente al año 1994.

La Conferencia de Cambio Climático de Copenhague en diciembre de 2009

Para la cumbre sobre el clima de Copenhague en diciembre de 2009, la ONU convocó a 192 países para acordar un límite a las emisiones de gases de efecto invernadero para el periodo entre 2012 y 2020. Este periodo de compromiso debía suceder al perido 2008-2012, acordado en el protocolo de Kyoto.

Anteriormente nn septiembre de 2009, casi un centenar de jefes de Estado y de Gobierno participaron en la 64ª Asamblea General de las Naciones Unidas dedicada al cambio climático que sirvió de preparación de la conferencia Copenhague. Esta 64ª

Asamblea General de las Naciones Unidas sirvió para conocer la posición en la negociación de Copenhague de las países que son grandes emisores de GEI y que todavía no están comprometidos con un programa de limitación de emisiones. Estos países representan más del 50% de las emisiones totales:

El presidente de EEUU, Barack Obama, en su discurso del 22 de septiembre de 2009 en la Cumbre sobre Cambio Climático en la ONU, señaló que la amenaza del cambio climático es seria, es urgente y está aumentando...todos los pueblos –nuestra prosperidad, nuestra salud, nuestra seguridad– están en peligro. Y se nos está acabando el tiempo para revertir esta tendencia...durante demasiados años, la humanidad se ha demorado para responder o incluso reconocer la magnitud de la amenaza del clima...los países desarrollados que han causado tanto daño en nuestro clima durante el último siglo tienen la responsabilidad de ser líderes...Pero esos países en desarrollo y de rápido crecimiento que producirán casi todo el aumento en las emisiones mundiales de carbono en las próximas décadas también deben poner de su parte... será necesario que se comprometan a medidas internas enérgicas y a cumplir con dichos compromisos, de igual manera que los países desarrollados deben cumplir.

El presidente de China, Hu Jintao, anunció en la cumbre de la ONU sobre cambio climático, que su país intentará la reducción de emisiones de CO2 por unidad de PIB para 2020 con respecto al nivel de 2005 y el desarrollo de energía renovable y nuclear alcanzando un 15% de energía basada en combustibles no fósiles.

La conferencia se desarrolló en diciembre de 2009. Un primer borrador del acuerdo que se dio a conocer y que no se aprobó posteriormente, planteaba que las emisiones de CO2 en el año 2050 deben reducirse en todo el mundo a la mitad de los niveles existentes en 1990 y pretendía que se fijase un valor intermedio a cumplir en 2020. Los países del G8 ya acordaron entre ellos en julio del 2009 limitar el aumento de la temperatura a 2 °C respecto a los niveles preindustriales. Sin embargo a iniciativa de los pequeños países insulares, que peligran si se produjera un aumento generalizado del nivel del mar por un deshielo masivo de los polos, un centenar de naciones en desarrollo solicitaron que el límite se estableciera en 1,5º.

En la primera semana de la cumbre se produjeron duras manifestaciones cruzadas entre los dos principales emisores mundiales de CO2, China y EE.UU. El segundo día, China dijo que los recortes de emisiones para el 2020 ofrecidos por EEUU, la UE y Japón eran insuficientes y que era fundamental tanto el objetivo de EE.UU. sobre reducción de emisiones como el apoyo fianciero de EE.UU. a las naciones en desarrollo. Todd Stern, el principal negociador estadounidense, señaló en el tercer día que China estaba aumentando sus emisiones de forma espectacular y que China no podía quedarse al margen del acuerdo y que el objetivo de EE.UU. era una reducción de 17% en 2020 respecto al nivel de 2005 (según denunciaron los chinos equivale a una reducción de un 1% sobre el nivel de 1990). Stern hizo un llamamiento a la ONU para recaudar 10 billones de dólares para financiar en el periodo 2010-2012 la adaptación a corto plazo en los países vulnerables.49

El acuerdo final se gestó entre cuatro grandes países emergentes y EE.UU en una reunión convocada por el primer ministro chino Wen Jiabao en la que participaron los presidentes de India, Brasil y Sudáfrica, incorporándose después el presidente de EE.UU. La delegación india propuso un tratado no vinculante que siguiera el modelo de la Organización Mundial del Comercio donde cada país declarará sus emisiones. Después de llegar al acuerdo a puerta cerrada, Barack Obama lo comunicó a la UE, que lo aceptó. El texto tenía solo tres folios e incluía de forma orientativa la reducción de emisiones que cadas país había presentado a la cumbre. Las reducciones definitivas

debían presentarse el 1 de febrero de 2010. El pacto no incluía la verificación de emisiones que rechazaba China. La verificación se limitaba a un sistema "internacional de análisis y consultas" por definir. Obama dijo que el sistema de consultas por definir "dirá mucho de lo que hace falta saber" y que "actualmente ya podemos saber mucho de lo que ocurre en un país con imágenes de satélite".

El acuerdo mantiene el objetivo de que la temperatura global no suba más de dos grados centígrados. Sobre cuando las emisiones deberán alcanzar su máximo solo se dice que "lo antes posible" y no establecen objetivos para 2050.

Este acuerdo no fue aceptado por unanimidad en la Convención pues lo rechazaron algunos países como Cuba, Bolivia y Nicaragua. Por ello los delegados del pleno de la Conferencia de la ONU sobre Cambio Climático renunciaron a votarlo y acordaron una fórmula de "tomar conocimiento" del documento.

La Conferencia de Cambio Climático de Cancún en diciembre de 2010

Se consiguió un acuerdo que incluye a 193 países entre ellos Japón, EE UU y China que inicialmente tenían criterios muy diferentes. Solamente un país, Bolivia, se ha opuesto a este acuerdo.

El pacto alcanzado aplaza para 2011 la decisión fundamental de si un nuevo acuerdo sustituirá al Protocolo de Kioto, cuya vigencia termina en 2012, reconoce los compromisos voluntarios de reducción de emisiones de GEI que los países enviaron a la ONU después de la Cumbre de Copenhague, además se ha llegado a un acuerdo para reducir la deforestación. La prolongación de los acuerdos de limitación de emisiones de GEI después de 2012 cuando termina la vigencia del Protocolo de Kioto, quedó condicionada como pidió Japón, al avance de la negociación con EE UU y China que actualmente no están sujetos a limitaciones de emisiones. EE UU ha aceptado la forma de controlar la reducción de emisiones a China: se realizarán consultas internacionales pero no serán ni intrusivas y respetarán la soberanía nacional.

El acuerdo reconoce la gravedad del calentamiento global y pide limitar el calentamiento a dos grados centígrados mencionando que una futura negociación podría limitarlo a 1,5 grados según solicitaban los pequeños estados isleños del Pacífico.

En el Plenario de la Conferencia, Maldivas, uno de los pequeños estados isla, afirmaba que el texto aprobado era muy equilibrado e incluye todo lo que pedimos de una forma o de otra. Igualmente Leshoto, representando al grupo de los países menos desarrollados, entendía que se había hecho un buen trabajo en equilibrar el documento y creía que era una buena base para seguir trabajando. Yemen, en nombre del G-77, elogió el trabajo muy destacado de la presidencia de la conferencia, México, por su labor de puente entre países ricos y pobres y por su esfuerzo de transparencia.

Media global del cambio de temperatura en la tierra y el mar entre 1880-2010, respecto a la media de 1951-1980. La línea negra es la media anual y la línea roja es la media móvil de 5 años. Las barras verdes muestran estimaciones de la incertidumbre.

Comparación entre los registros de superficie (azul) y satélite (rojo: UAH, de color verde: RSS) de la temperatura media mundial desde 1979 hasta 2009. Tendencia lineal trazada desde el año 1982.

El calentamiento global es un término utilizado para referirse al fenómeno del aumento de la temperatura media global, de la atmósfera terrestre y de los océanos, que posiblemente alcanzó el nivel de calentamiento de la época medieval a mediados del siglo XX, para excederlo a partir de entonces.

Todas las recopilaciones de datos representativas a partir de las muestras de hielo, los anillos de crecimiento de los árboles, etc., indican que las temperaturas fueron cálidas durante el Medioevo, se enfriaron a valores bajos durante los siglos XVII, XVIII y XIX y se volvieron a calentar después con rapidez. Cuando se estudia el Holoceno (últimos 11,600 años), el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) no aprecia evidencias de que existieran temperaturas medias anuales mundiales más cálidas que las actuales. Si las proyecciones de un calentamiento aproximado de 5 °C en este siglo se materializan, entonces el planeta habrá experimentado una cantidad de calentamiento medio mundial igual a la que sufrió al final de la Glaciación wisconsiense (último período glaciar); según el IPCC no hay pruebas de que la posible tasa de cambio mundial futuro haya sido igualada en los últimos 50 millones de años por una elevación de temperatura comparable.

El calentamiento global está asociado a un cambio climático que puede tener causa antropogénica o no. El principal efecto que causa el calentamiento global es el efecto invernadero, fenómeno que se refiere a la absorción por ciertos gases atmosféricos—principalmente H2O, seguido por CO2 y O3—de parte de la energía que el suelo emite, como consecuencia de haber sido calentado por la radiación solar.3 El efecto invernadero natural que estabiliza el clima de la Tierra no es cuestión que se incluya en el debate sobre el calentamiento global. Sin este efecto invernadero natural las temperaturas caerían aproximadamente en unos 30 °C; con tal cambio, los océanos podrían congelarse y la vida, tal como la conocemos, sería imposible. Para que este efecto se produzca, son necesarios estos gases de efecto invernadero, pero en proporciones adecuadas. Lo que preocupa a los climatólogos es que una elevación de esa proporción producirá un aumento de la temperatura debido al calor atrapado en la baja atmósfera.

El IPCC sostiene que: «la mayoría de los aumentos observados en la temperatura media del globo desde la mitad del siglo XX, son muy probablemente debidos al aumento observado en las concentraciones de GEI antropogénicas». Esto es conocido como la teoría antropogénica, y predice que el calentamiento global continuará si lo hacen las emisiones de gases de efecto invernadero. En el último reporte con proyecciones de modelos climáticos presentados por IPCC, indican que es probable que temperatura global de la superficie, aumente entre 1,1 a 6,4 °C (2,0 a 11,5 °F) durante el siglo XXI.

Se han propuesto varias medidas con el fin de mitigar el cambio climático, adaptarse a él o utilizar geoingeniería para combatir sus efectos. El mayor acuerdo internacional

respectivo al calentamiento global ha sido el Protocolo de Kyoto, el cual tiene como objetivo la estabilización de la concentración de gases de efecto invernadero para evitar una "interferencia antropogénica peligrosa con el sistema climático". Fue adoptado durante Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático y promueve una reducción de emisiones contaminantes, principalmente CO2. Hasta noviembre de 2009, 187 estados han ratificado el protocolo. EEUU, mayor emisor de gases de invernadero mundial, no ha ratificado el protocolo.

Más allá del consenso científico general en torno a la aceptación del origen principalmente antropogénico del calentamiento global, hay un intenso debate político sobre la realidad, de la evidencia científica del mismo. Por ejemplo, algunos de esos políticos opinan que el presunto consenso climático es una falacia.

Cambios de temperatura

Dos mil años de temperaturas medias de acuerdo a varias reconstrucciones, se muestra tres picos importantes, el Periodo cálido medieval, luego la Pequeña Edad de Hielo y por último el año 2004.

La evidencia del calentamiento del sistema climático incluye aumentos observados en el promedio del aire y la temperatura de los océanos, el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo, y el aumento del nivel del mar. La medida más común del calentamiento global es la tendencia en la temperatura media cerca de la superficie de la Tierra. Expresado como una tendencia lineal, esta temperatura aumentó en 0,74 ±

0,18 °C durante el período 1906-2005. La tasa de calentamiento en la última mitad de ese período fue de casi el doble que en el período en su conjunto (0,13 ± 0,03 °C por década, frente a 0,07 °C ± 0,02 °C por década). El efecto isla de calor urbano se estima que representan cerca de 0.002 °C del calentamiento por década desde 1900. Las temperaturas en la troposfera inferior se han incrementado entre 0,13 y 0,22 °C (0.22 y 0.4 °F) por década desde 1979, según a las mediciones de temperatura por satélite. Se cree que la temperatura ha sido relativamente estable durante los mil o dos mil años antes de 1850, con fluctuaciones regionales diferentes, tales como el Período cálido medieval y la Pequeña Edad de Hielo.

Estimaciones recientes de la NASA y el National Climatic Data Center muestran que 2005 y 2010 fueron los años más calurosos del planeta desde que las mediciones instrumentales fiables están disponibles a partir de finales del siglo XIX, superando a 1998 por unas centésimas de grado.16 17 18 Las estimaciones actuales de la Climatic Research Unit (CRU) muestran el 2005 como el segundo año más caliente, por detrás de 1998 con 2003 y 2010 empatado en el año más caliente en tercer lugar, sin embargo, "la estimación de error para cada año... es por lo menos diez veces más grande que las diferencias entre estos tres años." La "Declaración sobre el estado del clima mundial en 2010" de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) explica que," El valor nominal de +0,53 °C en 2010, por delante del de 2005 (+0,52 °C) y 1998 (+0,51 °C), no representan diferencias estadísticamente significativas..."

Las temperaturas en 1998 fueron inusualmente cálidas, como consecuencia de El Niño durante ese año. La temperatura global está sujeta a fluctuaciones a corto plazo que se superponen a las tendencias a largo plazo y pueden temporalmente suplantarlas. La relativa estabilidad de la temperatura entre 2002 y 2009 es consistente con ese episodio.

Los cambios de temperatura varían en el mundo. Desde 1979, las temperaturas de la tierra ha aumentado aproximadamente el doble de rápido que las temperaturas del océano (0,25 °C por década en contra de 0,13 °C por década). Las temperaturas del océano aumentan más lentamente que las temperaturas de la tierra debido a la capacidad térmica más efectiva de los océanos y porque el mar pierde más calor por evaporación. El hemisferio norte se calienta más rápido que el hemisferio sur, ya que tiene más tierra y mayores extensiones de nieve, y el hielo marino estacional es objeto de retroalimentación hielo-albedo. Aunque más gases de efecto invernadero se emiten en el norte que el sur, ello no contribuye a la diferencia en el calentamiento debido a que los gases de efecto invernadero persiste cuentan con tiempo suficiente para mezclarse entre los hemisferios.

La inercia térmica de los océanos y las respuestas lentas de otros efectos indirectos significa que el clima puede tardar siglos o más para adaptarse a los cambios en el forzamiento. Los estudios climáticos indican que incluso si los gases de efecto invernadero se estabilizan en los niveles de 2000, un calentamiento adicional de aproximadamente 0,5 °C (0.9 °F) seguiría siendo posible.

Forzantes externos

Esquema del efecto invernadero mostrando los flujos de energía entre el espacio, la atmósfera y superficie de la tierra. El intercambio de energía se expresa en vatios por metro cuadrado (W/m2).

Este gráfico se conoce como la "Curva de Keeling" y muestra el aumento del dióxido de carbono atmosférico (CO2) desde 1958 hasta 2008. Las mediciones mensuales de CO2

muestran oscilaciones estacionales con una tendencia al alza, cuyo máximo, cada año se produce durante la primavera del hemisferio norte.

El forzante externo se refiere a los procesos externos al sistema climático (aunque no necesariamente externos a la Tierra) que influyen en el clima. El clima responde a varios tipos de fuerzas externas, tales como el forzante radiactivo debido a los cambios en la composición atmosférica (principalmente las concentraciones de gases de efecto invernadero), cambios en la luminosidad solar, las erupciones volcánicas, y las variaciones en la órbita terrestre alrededor del sol. La atribución del reciente cambio climático se centra en los tres primeros tipos de forzantes. Los ciclos orbitales varían lentamente a lo largo de decenas de miles de años y por lo tanto son muy graduales para haber causado los cambios de temperatura observados en el siglo pasado.

Gases invernadero

El efecto invernadero es el proceso mediante el cual la absorción y emisión de radiación infrarroja por los gases en la atmósfera cálienta la atmósfera inferior de un planeta y su superficie. Fue propuesto por Joseph Fourier en 1824 y fue investigado primero cuantitativamente por Svante Arrhenius en 1896.

Los gases de efecto invernadero de origen natural tienen un efecto de calentamiento medio de unos 33 ° C (59 ° F). Los gases de efecto invernadero son el vapor de agua, que causa entre el 36 y el 70 por ciento del efecto invernadero; el dióxido de carbono (CO2), causa el 9–26 por ciento, el metano (CH4), causa 4–9 por ciento; y el ozono (O3), es responsable del 3–7 por ciento. Las nubes también afectan el balance de radiación, pero están compuestos de agua líquida o hielo y así tienen diferentes efectos en la radiación del vapor de agua.

La actividad humana a partir de la Revolución Industrial, ha incrementado la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera, dando lugar a un aumento del forzante radiativo del CO2, el metano, el ozono troposférico, los CFC y el óxido nitroso. Las concentraciones de CO2 y metano han aumentado en un 36% y 148% respectivamente desde 1750. Estos niveles son mucho más altos que en cualquier momento durante los últimos 800.000 años, el período para el que existen datos fiables se ha extraído de muestras de hielo. Less direct geological evidence indicates that CO2 values higher than this were last seen about 20 million years ago. Evidencia geológica indica que los valores de CO2 más superiores fueron vistos por última vez hace unos 20 millones de años. La quema de combustibles fósiles ha producido más de las tres cuartas partes del aumento de

CO2 atribuido a la actividad humana en los últimos 20 años. El resto de este aumento se debe principalmente a cambios en el uso de la tierra, en particular la deforestación.41

En las últimas tres décadas del siglo XX, el PIB per cápita y el crecimiento poblacional fueron los principales impulsores del aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero. Las emisiones de CO2 siguen aumentando debido a la quema de combustibles fósiles y el cambio de uso del suelo. Las estimaciones de los cambios en los niveles de emisiones futuras de gases de efecto invernadero, se ha proyectado que dependen una incierta evolución económica, sociológica, tecnológica y natural. En la mayoría de los escenarios, las emisiones siguen aumentando durante el siglo XXI, mientras que en unos pocos, se reducen. Estos escenarios de emisiones, junto con el modelo del ciclo del carbono, se han utilizado para producir las estimaciones de cómo las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero van a cambiar en el futuro. El IPCC SRES sugiere que para el año 2100, la concentración atmosférica de CO2 podría oscilar entre 541 y 970 ppm. Esto representa un aumento de 90 a 250% por encima de la concentración en 1750. Las reservas de combustibles fósiles son suficientes para llegar a estos niveles y mantener las emisiones después de 2100, si el carbón, las arenas bituminosas o el hidrato de metano son ampliamente explotados.

Los medios de comunicación populares y el público a menudo se confunden el calentamiento global con el agujero de ozono, es decir, la destrucción del ozono estratosférico por parte los clorofluorocarbonos. Aunque hay unas pocas áreas de vinculación, la relación entre los dos no es fuerte. La reducción de la capa de ozono estratosférico ha tenido una ligera influencia de enfriamiento de las temperaturas de superficie, mientras que el aumento del ozono troposférico ha tenido un efecto de calentamiento algo más grande.

Partículas y hollín

"Ship tracks" sobre el Océano Atlántico en la costa este de los Estados Unidos.

El oscurecimiento global, una reducción gradual de la cantidad de luz solar en la superficie de la Tierra, tiene parcialmente contrarrestado el calentamiento global desde 1960 hasta la actualidad. La principal causa de esta regulación son las partículas producidas por los volcanes y los contaminantes humanos, que ejercen un efecto de enfriamiento mediante el aumento de la reflexión de la luz solar entrante. Los efectos de los productos de la combustión de combustibles fósiles —CO2 y aerosoles— se han compensado en gran medida entre sí en las últimas décadas, de modo que el calentamiento neto ha sido debido al aumento de los gases de efecto invernadero

distintos del CO2 como el metano. El forzante radiactivo debido a las partículas está temporalmente limitado debido a la deposición húmeda que los lleva a tener una vida atmosférica de una semana. El dióxido de carbono tiene una duración de un siglo o más, y como tal, los cambios en las concentraciones de partículas sólo servirán para demorar el cambio climático debido al dióxido de carbono.

Además de su efecto directo en la dispersión y la absorción de la radiación solar, las partículas tienen efectos indirectos sobre el balance de radiación. Los sulfatos actúan como núcleos de condensación de nubes que reflejan la radiación solar más eficientemente. Este efecto también produce gotas de tamaño más uniforme, lo que reduce el crecimiento de las gotas de lluvia y hace que la nube de más reflexión a la luz solar entrante. Los efectos indirectos de las partículas representan la mayor incertidumbre en el forzante radiativo.

El hollín puede enfriar o calentar la superficie, dependiendo de si se está en el aire o depositado. El hollín atmosférico absorbe la radiación solar directa, que calienta la atmósfera y enfría la superficie. En zonas aisladas donde la producción de hollín de alta, como la India rural, tanto como el 50% del calentamiento de la superficie debido a los gases de efecto invernadero puede estar enmascarada por las nubes atmosféricas marrones. Cuando se depositan, en especial en los glaciares o en el hielo en las regiones árticas, el menor albedo consecuente también puede calentar directamente la superficie. La influencia de las partículas, incluyendo el negro de carbón, son más pronunciados en las zonas tropicales y subtropicales, especialmente en Asia, mientras que los efectos de los gases de efecto invernadero son dominantes en la extratropicales y el hemisferio sur.

Variación solar

Variaciones en el ciclo solar.

Las variaciones en la radiación solar han sido la causa de cambios climáticos en el pasado. El efecto de los cambios en el forzamiento solar en las últimas décadas es incierto, aunque algunos estudios muestran un efecto de enfriamiento leve, mientras que otros estudios sugieren un ligero efecto de calentamiento.

Los gases de efecto invernadero y el forzamiento solar afectan las temperaturas de diferentes maneras. Mientras que con un aumento de la actividad solar sumada al aumento de los gases de efecto invernadero se espera que se caliente la troposfera, un aumento en la actividad solar debe calentar la estratosfera, mientras que un aumento de los gases de efecto invernadero debe enfriar la estratosfera. Datos recogidos por medio de radiosonda (globos meteorológicos) muestran que la estratosfera se ha enfriado en el período transcurrido desde inicio de las observaciones (1958), aunque existe incertidumbre en el registro temprano de las radiosondas. Las observaciones por satélite, que han estado disponibles desde 1979, también muestran dicha refrigeración.

Una hipótesis relacionada, propuesta por Henrik Svensmark, es que la actividad magnética del sol desvía los rayos cósmicos que pueden influir en la generación de núcleos de condensación de nubes y por lo tanto afectan el clima. Otros estudios no han encontrado ninguna relación entre el calentamiento en las últimas décadas y la radiación cósmica. La influencia de los rayos cósmicos sobre la cubierta de nubes es un factor 100 veces menor de lo necesario para explicar los cambios observados en las nubes o ser un contribuyente significativo al cambio climático actual.

Retroalimentación

La retroalimentación es un proceso por el cual un cambio en una cantidad cambia una segunda cantidad, y el cambio en la segunda cantidad tiene como consecuencia un cambio en la primera cantidad. La retroalimentación positiva aumenta el cambio en la primera cantidad mientras que la retroalimentación negativa lo reduce. La retroalimentación es importante en el estudio del calentamiento global porque puede amplificar o disminuir el efecto de un proceso particular.

El principal mecanismo de retroalimentación positiva en el calentamiento global es la tendencia de calentamiento que causa un incremento en el vapor de agua en la atmósfera, el cual es un gas de efecto invernadero. El principal mecanismo de retroalimentación negativa es el enfriamiento radiactivo, el cual incrementa a la cuarta potencia de su temperatura según la ley de Stefan-Boltzmann, y por el cual la cantidad de calor radiada de la tierra al espacio aumenta con la temperatura de la superficie terrestre y la atmósfera. Las retroalimentaciones positivas y negativas no son impuestas como suposiciones en los modelos, pero por el contrario como propiedades emergentes que resultan de las interacciones de procesos dinámicos y termodinámicos básicos.

El conocimiento imperfecto sobre la retroalimentación es una de las causas principales de incertidumbre y preocupación sobre el calentamiento global. Existe una amplia gama de procesos de retroalimentación potencial como las emisiones de metano del Ártico y la retroalimentación del albedo nieve/hielo. Consecuentemente pueden existir puntos de inflexión, los cuales podrían tener el potencial de causar un cambio climático abrupto.71

Por ejemplo, los escenarios de emisiones usados por el IPCC en su informe de 2007 examinaban principalmente las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de fuentes humanas. En 2011, un estudio conjunto entre el Centro Nacional de Datos sobre Nieve y Hielo de los Estados Unidos (NSIDC por sus siglas en inglés) y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA por sus siglas en inglés) calculó las emisiones adicionales de gases de efecto invernadero que podrían emanar del derretimiento y descomposición del permafrost, incluso si los responsables de formular políticas intentasen reducir las emisiones humanas de los actuales escenarios A1F1 al A1B. El equipo descubrió que aun en el nivel más bajo de emisiones humanas, el descongelamiento y la descomposición del permafrost todavía daría como resultado la liberación de 190 ± 64 Gt Ct de carbono a la atmósfera por encima de las fuentes humanas.

Modelos climáticos

Predicciones basadas en diferentes modelos del incremento de la temperatura media global respecto de su valor en el año 2000.

La distribución geográfica de calentamiento de la superficie durante el siglo XXI. En esta figura, el calentamiento global corresponde a un promedio de 3,0 ° C (5.4 ° F).

Un modelo climático es una representación computarizada de los cinco componentes del sistema climático: Atmósfera, la hidrosfera, la criosfera, superficie terrestre y la biosfera.73 Estos modelos se basan en principios físicos como la dinámica de fluidos, la termodinámica y la transferencia de radiación. No puede haber componentes que representen el movimiento del aire, la temperatura, las nubes, y otras propiedades de la atmósfera, la temperatura del océano, el contenido de sal, y la circulación; la capa de hielo en tierra y mar; la transferencia de calor y humedad del suelo y la vegetación a la atmósfera; procesos químicos y biológicos; y otros.

Aunque los investigadores intentan de incluir tantos procesos como sea posible, la simplificación del sistema climático real es inevitable debido a las limitaciones de potencia de los ordenadores disponibles y limitaciones en el conocimiento del sistema climático. Los resultados de los modelos también pueden variar debido a las diferentes entradas de gases de efecto invernadero y la sensibilidad del modelo climático. Por ejemplo, la incertidumbre del IPCC en las proyecciones de 2007 se debe a el uso de varios modelos con diferente sensibilidad a las concentraciones de gases de efecto invernadero, el uso de diferentes estimaciones de "las futuras emisiones humanas de gases de efecto invernadero, cualquier emisión adicional de las retroalimentaciones climáticas que no fueron incluidas en los modelos del IPCC para preparar su informe, es decir, las emisiones de gases de invernadero de permafrost.

Los modelos no contemplan que el clima se caliente debido al aumento de los niveles de gases de efecto invernadero. En cambio los modelos predicen cómo los gases de efecto invernadero van a interactuar con la transferencia de radiación y otros procesos físicos. Uno de los resultados matemáticos de estas ecuaciones complejas es una predicción de si se producirá el calentamiento o enfriamiento. Investigaciones recientes han llamado la atención sobre la necesidad de perfeccionar los modelos con respecto al efecto de las nubes y el ciclo del carbono.

Los modelos también se utilizan para ayudar a investigar las causas del reciente cambio climático mediante la comparación de los cambios observados en los modelos proyectados desde diferentes causas de origen natural y humano. Aunque estos modelos no sin ambigüedad atribuyen el calentamiento que ocurrió entre aproximadamente 1910 hasta 1945 a cualquiera de las variaciones naturales o los efectos humanos, indican que el calentamiento desde 1970 está dominado por las emisiones de gases de efecto invernadero de origen humano.

El realismo de los modelos físicos se prueba mediante el examen de su capacidad para simular el clima actual o pasado.

Los modelos climáticos actuales producen una buen parte de las observaciones de los cambios de la temperatura global durante el último siglo, pero no simula todos los aspectos del cambio climático. No todos los efectos del calentamiento global han sido predecidos con exactitud por los modelos climáticos utilizados por el IPCC. Por ejemplo, la contracción del Ártico ha sido más rápida de lo previsto. Las precipitaciones se incrementan proporcionalmente a la humedad atmosférica, y por lo tanto mucho más rápido que los actuales modelos climáticos globales predicen.

Efectos atribuidos y expectativas

Varias organizaciones (tanto públicas como privadas, incluyendo gobiernos y personas individuales) están preocupados que los efectos que el calentamiento global pueda producir sean negativos, o incluso catastróficos tanto a nivel mundial como en regiones vulnerables específicas. Esos efectos incluyen no solo el medio ambiente, sino además repercusiones económicas y biológicas (especialmente en la agricultura) que a su vez podrían afectar el bienestar general de la humanidad.

Sistemas naturales

El calentamiento global ha sido detectado en varios sistemas. Algunos de estos cambios, por ejemplo, sobre la base de los registros de temperatura instrumental, se han descrito en la sección relativa a los cambios de temperatura. La subida del nivel del mar y los descensos observados en la nieve y la extensión del hielo son coherentes con dicho calentamiento. La mayor parte del aumento de la temperatura media mundial desde mediados del siglo XX es, con alta probabilidad, consecuencia de cambios inducidos por el hombre en las concentraciones de gas de efecto invernadero.

Incluso con las políticas actuales para reducir las emisiones, se espera que sigan creciendo las emisiones mundiales en las próximas décadas. En el transcurso del siglo XXI, el aumento de las emisiones o el mantenimiento de su tasa actual, muy probablemente van a inducir cambios en el sistema climático mayores a los observados en el siglo XX.

En el Cuarto Informe de Evaluación del IPCC, a través de una serie de escenarios de emisiones futuras, las estimaciones basadas en modelos de la subida del nivel del mar para el final del siglo XII (años 2090-2099, respecto del período 1980-1999) el rango es de 0,18 a 0,59 m. A estas estimaciones, sin embargo, no se les concedió un nivel de riesgo debido a la falta de conocimiento científico. A lo largo de los próximos siglos, el derretimiento de las capas de hielo podría dar lugar a la elevación del nivel del mar de 4-6 metros o más.

Se espera que los cambios en el clima a nivel regional sean mayores en las latitudes altas del norte, y menores en el Océano Antártico y partes del Océano Atlántico Norte.

Se calcula que disminuyan las zonas cubiertas de nieve y la extensión del hielo en el mar, especialmente en el Ártico, que se espera este en gran parte libre de hielo en septiembre de 2037. La frecuencia de episodios de calor extremo, olas de calor y fuertes precipitaciones aumentará muy probablemente.

Sistemas ecológicos

En los ecosistemas terrestres, los prematuros eventos de primavera, así como el desplazamiento hacia los polos varias especies de plantas y animales, han sido vinculadas con alto grado de certitud al calentamiento reciente. Se espera que el cambio climático futuro afecte en particular ciertos ecosistemas, incluyendo la tundra, los manglares, y los arrecifes de coral. También se espera que la mayoría de los ecosistemas se vean afectados por el aumento de los niveles de CO2 en la atmósfera, combinado con las altas temperaturas globales. En general, se espera que el cambio climático dará lugar a la extinción de muchas especies y la reducción de la diversidad de los ecosistemas.

Sistemas sociales

La vulnerabilidad de las sociedades humanas al cambio climático reside principalmente en los efectos de fenómenos meteorológicos extremos en lugar del cambio gradual del clima. Los efectos del cambio climático hasta la fecha incluyen efectos adversos en islas pequeñas, efectos adversos sobre las poblaciones indígenas en zonas de altas latitudes, y pequeños pero perceptibles efectos en la salud humana. Durante el siglo XXI, el cambio climático puede afectar negativamente a cientos de millones de personas a través de aumento de las inundaciones costeras, las reducciones en los suministros de agua, el aumento de la desnutrición y el aumento de impactos en la salud.

El futuro calentamiento de alrededor de 3 ° C (para el año 2100, en comparación con 1990-2000) podría dar lugar a un aumento en el rendirendimientos de los cultivos en zonas de media y alta latitud, pero en las zonas de latitudes bajas, los rendimientos podrían disminuir, aumentando el riesgo de desnutrición. Un patrón regional similar podría tener efectos en los beneficios netos y los costos económicos. Un calentamiento por encima de 3 ° C podría dar lugar a un menor rendimiento de los cultivos en las regiones templadas, lo que conllevaría a una reducción de la producción mundial de alimentos. Con magnitud del calentamiento, la mayoría estudios económicos sugieren pérdidas en el producto interno bruto mundial (PIB).

Algunas áreas del mundo empezarían a superar el límite de temperatura de bulbo húmedo de la supervivencia humana con un calentamiento global de alrededor de 6,7 ° C (12 ° F), mientras que un calentamiento de 11,7 ° C (21 ° F) pondría la mitad de la población mundial en un entorno inhabitable. En la práctica, el límite de supervivencia al calentamiento global en estas áreas es, probablemente, más bajo y algunas zonas pueden experimentar temperaturas de bulbo húmedo letales incluso antes, ya que este estudio es conservador.

Respuestas al calentamiento global

Mitigación

En años recientes se han realizado ciertos esfuerzos para suavizar los efectos del cambio climático. En este sentido, el IPCC prescribe acciones como reducir la emisiones de gases responsables del efecto invernadero o aumentar la capacidad de los

sumideros de carbono para absorber estos gases de la atmósfera. Varios países, tanto desarrollados como en vías de desarrollo, están impulsando el uso de tecnologías más limpias y menos contaminantes. Los avances en esta área, unidos a la implantación de políticas que suavicen el impacto ecológico, podrían a la larga redundar en una sustancial reducción de las emisiones de CO2. Las propuestas dirigidas a mitigar los efectos del cambio climático se basan en definir áreas de intervención, propugnar la implantación de energías renovables y difundir usos más eficientes de la energía. Algunos estudios estiman que la reducción de emisiones perjudiciales podría ser muy significativa si estas políticas se mantienen en el futuro.

En vistas a reducir los efectos del calentamiento global al mínimo, los informes "Summary Report for Policymakers" publicados por el IPCC presentan estrategias de disminuición de las emisiones en función de hipotéticos escenarios futuros. Según sus conclusiones, cuanto más tarde la comunidad internacional en adoptar políticas de reducción de las emisiones, más drásticas tendrán que ser las medidas necesarias para estabilizar las concentraciones de gases nocivos en la atmósfera. En este contexto, la Agencia Internacional de la Energía ha asegurado que durante 2010 las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera fueron las más elevadas de la historia, superando el máximo histórico alcanzado en 2008.

Considerando que, incluso en el más optimista de los escenarios, el uso de los combustibles fósiles será mayoritario aún durante varios años, las estrategias destinadas a suavizar el impacto de las emisiones deberían incluir aspectos como la captura y almacenamiento de carbono, o el desarrollo de técnicas que filtren el dióxido de carbono generado por la actividad industrial o la obtención de energía y lo almacenen en depósitos subterráneos.

Adaptación

Otras respuestas políticas incluyen la adaptación al cambio climático. La adaptación al cambio climático puede ser planificada, por ejemplo, por el gobierno local o nacional, o espontánea, realizada en privado sin la intervención del gobierno. La capacidad de adaptación está estrechamente vinculada al desarrollo económico y social. Incluso las sociedades con una alta capacidad de adaptación son todavía vulnerables al cambio climático. La adaptación planificada ya se está produciendo de forma limitada. Las barreras, límites, y los costos de adaptación en el futuro no se conocen completamente.

Geoingeniería

Otra respuesta política es la ingeniería del clima (geoingeniería). Esta respuesta política a veces se agrupa con la mitigación. La geoingeniería no ha sido probada en gran medida, y las estimaciones de costos confiables no han sido publicadas. La geoingeniería abarca una gama de técnicas para eliminar el CO2 de la atmósfera o para bloquear la luz solar. Como la mayoría de las técnicas de geoingeniería afectaría a todo el planeta, el uso de técnicas efectivas, si se puede desarrollar, requiere la aceptación pública mundial y un adecuado marco legal y regulatorio global.

Puntos de vista sobre el calentamiento global

Científicos

La mayoría de los científicos aceptan que los seres humanos están contribuyendo al cambio climático observado. Academias de ciencias nacionales han pedido a los líderes mundiales ejecutar políticas para reducir las emisiones globales. Sin embargo, algunos científicos y no-científicos cuestionan aspectos de la ciencia del cambio climático.

Organizaciones como la Competitive Enterprise Institute, comentaristas conservadores, y algunas compañías como ExxonMobil han desafiado escenarios de cambio climático del IPCC, científicos financiados están en desacuerdo con el consenso científico, presentando sus propias proyecciones del costo económico de controles más estrictos. En la industria financiera, Deutsche Bank ha puesto en marcha una división de inversiones sobre el cambio climático (DBCCA), que ha encargado y publicado investigaciones sobre el debate en torno a el calentamiento global. Organizaciones ambientalistas y personalidades públicas han hecho hincapié en los cambios en el clima actual y los riesgos que conllevan, abogando por fomentar la adaptación a los cambios necesarios en infraestructura y reducción de emisiones. Algunas compañías de combustibles fósiles han hecho llamados para que se creen políticas centradas en reducir el calentamiento global.

Políticos

Existen diferentes opiniones sobre cuál debe ser la respuesta política adecuada al cambio climático. Estos puntos de vista que buscan sopesar los beneficios de limitar las emisiones de gases de efecto invernadero respecto a los costes. En general, parece probable que el cambio climático impondrá mayores daños y riesgos en las regiones más pobres.

La mayoría de los países son miembros de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC). El objetivo último de la Convención es evitar el "peligro" de la interferencia humana en el sistema climático. Como se afirma en la Convención, esta requiere que se estabilicen las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera a un nivel en el que los ecosistemas puedan adaptarse naturalmente al cambio climático, la producción de alimentos no se vea amenazada, y el desarrollo económico prosiga de manera sostenible.

El Convenio Marco se acordó en 1992, pero desde entonces, las emisiones globales han aumentado. Durante las negociaciones, el G-77 (un grupo de cabildeo en las Naciones Unidas que representa a 133 países en vías de desarrollo) presionó por un mandato en el que los países desarrollados "tomasen el liderazgo" en la reducción de sus emisiones. Esto se justifica sobre la base de que: las emisiones del mundo desarrollado han contribuido más al aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, las emisiones per cápita (es decir, las emisiones per cápita de la población) fueron relativamente bajos en los países en desarrollo, y las emisiones de los países en desarrollo aumentan para satisfacer sus necesidades de desarrollo. Este mandato se mantuvo en el Protocolo de Kyoto de la Convención Marco, que entró en efecto jurídico en 2005.

Al ratificar el Protocolo de Kyoto, la mayoría de los países desarrollados aceptaron compromisos jurídicamente vinculantes para limitar sus emisiones. Estos compromisos de primera ronda vencen en 2012. El ex-presidente estadounidense George W. Bush rechazó el tratado sobre la base de que "se exime del 80% de todo el mundo, incluidos los centros de población importantes, como China y la India, de cumplimiento, y causaría graves daños a la economía de su país.

En la XV Conferencia sobre el Cambio Climático de la ONU 2009, varias partes de la UNFCCC produgeron el Acuerdo de Copenhague. Las partes asociadas con el Acuerdo (140 países, a partir de noviembre de 2010) definieron como finalidad, limitar el futuro aumento de la temperatura media global por debajo de 2 ° C. Una evaluación preliminar publicada en noviembre de 2010 por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) sugiere una posible "brecha de emisiones" entre las promesas de contribuciones voluntarias en el acuerdo y los recortes de emisiones necesarios para tener una situción "probable" (más del 66% de probabilidad) de cumplir el objetivo 2 ° C de la reunión.148 Para tener posibilidades de alcanzar el objetivo de 2 ° C, los estudios que se evaluaron por lo general indican la necesidad de que las emisiones globales alcancen su máximo antes de 2020, con disminuciones sustanciales de las emisiones a partir de entonces.

La XVI Conferencia sobre Cambio Climático (COP16) produjo un acuerdo, no un tratado vinculante, por el que las partes deben adoptar medidas urgentes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para cumplir con el objetivo de limitar el calentamiento mundial a 2 ° C por encima de las temperaturas preindustriales. También reconoció la necesidad de considerar el fortalecimiento de la meta de un aumento global promedio de 1,5 ° C.

Opinión pública

Según encuestas de Gallup realizadas en 127 países en 2007 y 2008, más de un tercio de la población mundial no tenía conocimiento del calentamiento global. Los habitantese de los países en desarrollo se mostraron menos conscientes que los de los países desarrollados, y los de África presentaron el menor conocimiento sobre el asunto. De los conscientes, América Latina lidera en la creencia de que los cambios de temperatura son el resultado de las actividades humanas, mientras que en África, partes de Asia y el Oriente Medio y algunos países de la ex Unión Soviética la mayoría de personas mostraron la creencia contraria. En occidente, las opiniones sobre el concepto y las respuestas apropiadas están divididas. Nick Pidgeon de la Universidad de Cardiff, dijo que "los resultados muestran las diferentes etapas de compromiso sobre el calentamiento global a cada lado del Atlántico", y agregó: "El debate en Europa se centra sobre las medidas a tomar, mientras que muchos en los Estados Unidos siguen debatiendo si el cambio climático está ocurriendo."

La causa de esta marcada diferencia en la opinión pública entre los Estados Unidos y la opinión pública mundial es incierta, pero se ha avanzado que una comunicación más clara por parte de los científicos, tanto directamente como a través de los medios de comunicación sería útil para informar adecuadamente a la opinión pública estadounidense sobre el consenso científico y las bases para ello.

Etimología

El término de calentamiento mundial a largo plazo fue probablemente utilizado por primera vez en su sentido moderno, el 8 de agosto de 1975 en un documento científico publicado por Wally Broecker en la revista Science llamado "¿Estamos al borde de un calentamiento global pronunciado?". La elección de estas palabras era nueva y representa un importante reconocimiento de que el clima se calentaba, anteriormente la fórmula utilizada por los científicos fue "la modificación del clima inadvertida",

porque si bien se reconoció que los seres humanos pueden cambiar el clima, nadie estaba seguro de en qué dirección. La Academia Nacional de Ciencias utilizó por primera vez el término calentamiento global en un documento de 1979 llamado Informe Charney, que indica: "si el dióxido de carbono sigue aumentando, no hay razón para dudar de que el cambio climático tebdrá lugar y no hay razón para creer que estos cambios serán insignificantes."

El calentamiento global se hizo más popular después de que en 1988 el climatólogo James Hansen utilizó el término en un testimonio ante el Congreso. Dijo: "El calentamiento global ha alcanzado un nivel tal que podemos atribuir con un alto grado de certeza una relacinó de causa y efecto entre el efecto invernadero y el calentamiento observado." Su testimonio fue ampliamente difundido y después el calentamiento global fue de uso común por la prensa y el público.

En un mismo lugar como la Tierra, convivimos diferentes poblaciones de seres vivos, que compartimos recursos, como el agua, la luz y el territorio. Frente a esta realidad, el equilibrio natural o estabilidad de la naturaleza, se refiere a las relaciones entre los seres, con el medio y entre ellos.A partir de la formación de la Tierra, vegetales y animales han reinado en ella. Los primeros en habitar nuestro planeta fueron los vegetales primitivos, hasta llegar a los grandes árboles como, por ejemplo, el eucalipto, el aromo y el árbol sagrado de los mapuches, el canelo. Los vegetales que hoy conocemos tienen sus partes principales bien definidas:Raíz: órgano generalmente subterráneo, que fija el vegetal al suelo. A través de él, incorpora el agua y las sales minerales que hay en el suelo, para la fabricación de su alimento. Tallo y hojas: se ubican, por lo general, sobre la superficie del suelo. Ambos órganos captan la energía lumínica del Sol y la transforman en energía química, que será ocupada por el vegetal en la fabricación del alimento. Esto ocurre gracias a la presencia de la clorofila, pigmento verde que se encuentra en todos los vegetales.Ellos son los únicos seres vivos capaces de fabricar su propio alimento, utilizando los elementos del entorno. Por ello, se les denomina organismos autótrofos. Después de los vegetales, aparecieron los primeros indicios de vida animal primitiva. Estos surgieron en el mar, al igual que los vegetales.

Hoy en día, podemos encontrar una gran variedad de animales, que los científicos han dividido en dos grandes grupos:

Invertebrados: no presentan huesos o vértebras. Son los más abundantes del planeta (95 por ciento). En este grupo encontramos: gusanos, moluscos, artrópodos (insectos, arácnidos, crustáceos) y equinodermos.

Vertebrados o cordados presentan un cordón nervioso y un esqueleto interno, formado de huesos o cartílagos. Los científicos han dividido a este grupo en: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. La gran mayoría de ellos se reproducen por huevos (ovíparos), es decir, se desarrollan fuera del vientre materno. Los mamíferos son los únicos que se reproducen por cría viva (vivíparos), lo que quiere decir que sus crías se desarrollan dentro del vientre de la hembra.Los animales no pueden fabricar su propio alimento y se les conoce como organismos heterótrofos. Deben buscar sus nutrientes, y según esto podemos clasificarlos en tres grupos: herbívoros (se alimentan solo de vegetales), carnívoros (se alimentan de otros animales) y los omnívoros (se alimentan tanto de vegetales como de otros animales).Animales y vegetales obtienen de la naturaleza los elementos básicos para vivir. Los vegetales utilizan el agua del suelo, que ha llegado hasta allí mediante el riego o las lluvias. El agua es absorbida por las plantas mediante la raíz, al igual que las sales minerales.

Los vegetales también necesitan aire, del que aprovechan el gas carbónico (CO2), que ocupan en la fabricación de su alimento; y el oxígeno (O2), básico para la respiración.Asimismo, a través de sus partes verdes (tallos y hojas) captan la energía luminosa que proviene del Sol, la cual les sirve para producir su alimento.Los animales beben el agua de los ríos, lagos, riachuelos, rocíos, pozos, etcétera. Del aire, obtienen oxígeno; y del Sol, luz y calor, que les permiten realizar todas las actividades diarias. Por último, los alimentos que consumen les brindan energía. El oxígeno que los seres humanos ocupamos en la respiración, proviene de los vegetales. A su vez, nosotros entregamos gas carbónico a los vegetales, que ellos utilizan en la fabricación de su alimento.

La vida en el planeta se renueva día a día, los nacimientos y las muertes están en equilibrio con la naturaleza (excepto en la especie humana). Cada ser vivo debe cumplir un ciclo: nacer, desarrollarse, reproducirse y morir. Esto ocurre y

ocurrirá por siempre.En el interior de la semilla se encuentra el embrión de una planta y ésta llegará a germinar (crecer) si se dan las condiciones de: suelo húmedo, luminosidad y cuidados. Esta semilla puede encontrarse en el interior de un fruto carnoso (manzana, naranja o ciruela) o en un fruto seco (almendras, nueces o maní). También, existen plantas que no dan semillas, y se reproducen por esporas, como los helechos. Éstos se esparcen por el aire, gracias a la acción del viento o caen directamente al suelo.En los animales no mamíferos, el nuevo ser se encuentra en el interior de un huevo y éste se desarrolla fuera del cuerpo de la hembra.En los mamíferos, como nosotros, el desarrollo del embrión se realiza en el interior del cuerpo de la hembra y es ahí donde termina de completar su primera etapa de vida. Una vez salido del vientre materno, el nuevo ser necesita de los cuidados de su madre, quien lo amamanta con su leche y lo cuida hasta que adquiere su independencia.Nuestro planeta es rico en vida animal y vegetal, y nosotros formamos parte de él. Por eso, debemos cuidarlo y protegerlo, ya que si lo dañamos nos perjudicamos también a nosotros mismos.

Mariposa

En la Tierra, nos relacionamos tanto con aquellos elementos vivos como con otros no vivos. Estos son: aire, agua, tierra, minerales, energía lumínica (Sol), etcétera.El ambiente en que se desarrolla esta relación (de los elementos vivos y aquellos no vivos) se llama ecosistema.La ciencia natural que estudia la interrelación entre los seres vivos y los elementos del ambiente se llama ecología.En nuestro mundo, podemos encontrar numerosos ecosistemas de gran tamaño, por ejemplo: -Selva, desierto, pradera, sabana, etcétera. -Río,lago, laguna, pantano, charca, etcétera.-Asimismo, existen otros más pequeños y hasta microscópicos, como:El tronco y el cuerpo de animales muertos, que sirven de vivienda para muchos animales y vegetales como: hormigas, baratas, arañas, gusanos, helechos, pasto, musgos, etcétera. Una gota de agua estancada (sin movimiento).Además, hay ecosistemas creados por el hombre. Entre ellos podemos nombrar al acuario y al terrario.

Cuando miramos un árbol, decimos, "sus hojas son verdes": "mi verde". Es nuestra realidad cotidiana. Sin embargo, no somos conscientes de que el color que manifiesta el árbol es el que refleja, es el que "no quiere", el que "rechaza", pues sólo permite que penetre en su estructura celular el resto de colores del espectro visible, que es la

banda de frecuencias que exige de la radiación solar para llevar a cabo la fotosíntesis. El color que muestra es sólo su autoafirmación de especie frente al ambiente que le rodea. Por tanto, ¿cuál es la realidad?, el verde que vemos o la fracción de frecuencias representadas por el resto de radiaciones del espectro que permiten al árbol seguir viviendo?.Actualmente, los físicos se preguntan si el mundo que llamamos real es algo concreto, tal como se nos presenta, o por el contrario es la percepción holográfica de una gran cohorte de partículas elementales que se ordenan ante la inferencia humana. Si no se obtiene una percepción directa de la realidad, ¿existe tal realidad?, y especialmente, ¿si cuando dejamos de percibirla (olerla, saborearla, tocarla, mirarla, ponderarla, evaluarla, etc.), queda sólo como una sensación inconcreta que se desdibuja en el tiempo?. Por ello, las preguntas que se deben hacer, por simple asociación, son:

1. No conozco, no tengo conciencia del fenómeno, ¿luego no existe?;2. ¿Sólo existe cuando lo percibo?;3. Lo que percibo, ¿es el mundo real?, o ¿sólo es "mi mundo real"?;4. Mi mundo real, ¿es solamente "mi presente"?;5. En cada instante de mi presente, ¿se encuentra la profundidad de la eternidad?;6.¿Puedo inmovilizar e intemporalizar ese "mi instante"?, y si es así,7. ¿Puedo tomar conciencia de la eternidad?.

Aparentemente, son preguntas cuyas respuestas parecen ser altamente complejas. En los años 30 del siglo pasado, Einstein, Rosen y Podolsky, afrontan este problema escribiendo:" No cabe esperar ninguna definición mínimamente razonable de la realidad que nos rodea". El rol de la conciencia del observador en la creación de la realidad cuántica, se presenta como uno de los grandes retos de la física actual, ya que este observador al encontrarse aparentemente fuera del sistema cuántico que es abierto e impredecible, es incapaz de definir tal realidad y mucho menos, formularla, por lo que su interpretación no sólo no puede ser objetiva, sino que ni siquiera la alcanza el campo de la subjetividad.

Ante estos hechos, Capra, de la Univ. de California, propone una interpretación intuitiva, metafísica y mística de la esencia de la Naturaleza. Anteriormente y en la misma línea, Bohr, al exponer el constructor atómico y por ello ser nombrado caballero, elige como escudo de su blasón el esquema del yin y del yang, oriental. Schrödinger, tras sus investigaciones, acaba dando amplio crédito a la religión budista. La física de Newton ya nos permitía entrever la existencia de este problema, sin embargo, es la física cuántica la que nos puede dar algunas respuestas.

La ciencia, tal como se la define actualmente, propone un conocimiento crítico e intenta describir la realidad y explicarla mediante leyes que son proposiciones universales que establecen bajo qué condiciones se producirán ciertos hechos, permitiendo así la predicción de los fenómenos, a condición de estar despojados de sentimientos, sensaciones y emociones. La física, por un lado, nos acerca al conocimiento de los elementos materiales que constituyen la Naturaleza próxima, y por otro, intenta investigar el origen del Universo y su evolución mediante modelos analíticos teóricos, y todo ello, recurriendo a la abstracta razón de la útil herramienta de las matemáticas. Los físicos se valen de la investigación en su vertiente fundamental o aplicada, dependiendo de si son teóricos o experimentadores. En cualquier caso, el objetivo último, tal vez utópico, es el de construir un modelo capaz de resolver todas y cada una de las cuestiones que se pueden plantear desde la relatividad general y la física cuántica, unificándolas en una sola teoría. En este momento, sin embargo, no parece posible un modelo físico-teórico que contenga a la vez, las fuerzas que interrelacionan la materia con la energía (electromagnetismo, gravedad, fuerza débil o de Fermi y fuerza nuclear) y las ondas y partículas elementales cuánticas.

La física cuántica establece que las partículas elementales, constituyentes del átomo, no son elementos esencialmente reales dada su imprecisión existencial. Se pueden comportar como partículas en un momento dado y como ondas en el siguiente o en el anterior. Existen en un espacio y un tiempo que no reconoce el presente, saltan del pasado al futuro, y a la inversa. El presente material sólo es reconocido como una necesidad y una arbitrariedad de la observación humana. No obstante, contradictoriamente, las partículas elementales y las ondas exigen su derecho de ser el fundamento de la materia. Paradigma complejo y de difícil solución. La curiosidad estriba en que tanto la física relativista como la cuántica resuelven problemas siempre que no sea simultáneamente. Esta disyuntiva generó el Principio de Incertidumbre propuesto por Heisenberg, que expresa el que no hay ningún elemento que exista en un lugar y en un tiempo determinados. Por tanto, la velocidad y situación de una partícula elemental solamente se puede fijar en un instante dado (por el diagrama de Friedmann), pero nunca se sabrá que sucederá en el instante siguiente, y tampoco si actuará como tal partícula o como función de onda.

La física clásica la erigió Newton como respuesta al sentido común. La materia se puede evaluar, se precisa su posición y su comportamiento, se prevén los movimientos y velocidades, sus energías y sus resultados. Las ondas eran elementos de segundo orden en comparación con las partículas que por sí solas eran suficientes para conformar la materia. La física clásica no intuyó con la perspicacia necesaria, las posibilidades de las ondas actuando como partículas, al no conocer estos elementos subatómicos, a la vez extremadamente cercanos y lejanos, pero vinculados estrechamente a la vida de los átomos. No fue más allá del horizonte molecular.

La física cuántica teoriza sobre la constitución íntima de la "materia real" fundamentándola en dos partículas elementales: fermiones y bosones.

Los fermiones son las partículas que construyen la estructura de la materia, y se encuentran representados por los electrones, protones y neutrones. Son partículas que actúan con cierta independencia y autonomía. Los bosones son los vectores que transportan la esencia y la fuerza de la Naturaleza, facilitando la conjunción del Universo. Son partículas independientes que siempre interactúan entre sí, a veces sincrónicamente, pero que en ciertas condiciones pierden su individualidad. Esta paradoja de la interdependencia e individualidad de estas partículas fue enunciada por Einstein, Podolski y Rosen. Los bosones están constituidos por los gluones, gravitones y fotones, siempre con tendencia unívoca a la reunión dispersa.

La interrelación dinámica entre fermiones y bosones, la fundamenta, especialmente, el fotón, que al no tener carga, es su propia antipartícula. Pares de electrones y positrones pueden ser creados espontáneamente por fotones, y este proceso se puede invertir como consecuencia de su propia aniquilación. La antipartícula del electrón es el positrón. La colisión de un fotón (γ) con un electrón (e-) genera un brusco cambio en la dirección de este. El e- absorbe al γ. Luego, lo emite cambiando de nuevo su dirección.

Fermiones y bosones, son partículas elementales que sostienen y actúan en instantes indeterminados como funciones de onda.

Por causa de los bosones, los fermiones se mueven y se mantienen coherentes entre sí, aunque independientes, en el proceso de creación. Cuando los bosones se solapan por la afinidad generada por una información compartida resonante (concepto introducido por el autor) conllevan una determinada identidad, pero las probabilidades de existencia como tales partículas individuales, disminuyen, concretándose la materialización. A este proceso se le denomina caída de la función de onda. Esta primigenia afinidad puede hacer suponer la presencia de un inicial estado elemental de

conciencia. La pérdida de la cualidad individual de los bosones, es la responsable directa de la aparición de un primer estadio de una estructura material consciente de su propia existencia.

La teoría cuántica sólo es posible expresarla en términos matemáticos y describe a la materia como una abstracción. En este sentido, la materia no ocupa ni un espacio puntual ni un tiempo determinado, se encuentra difundida y en un constante movimiento discontinuo, aleatorio e impredecible, en todo el Universo. Las partículas elementales no obedecen a leyes predeterminadas, por lo que para quien las observa en este estado inicial, resultan parecer la consecuencia de una situación caótica.

Primero Minkowski y luego su alumno Einstein, proponen los campos o planos de referencia inercial. Supongamos que un turista, que se encuentra en Sacrè Coeur, París, pregunta dónde se encuentra el edificio número 10, en la Place de Tête. Para un parisino domiciliado en esa zona le será muy fácil explicar, ya sea topológica o matemáticamente, lo que debe hacer el turista para llegar a esa exacta dirección. Sin embargo, a nadie se le ocurrirá preguntar por esa misma dirección si se encuentra a 1.000 kilómetros de altura. En todo caso preguntará dónde se encuentra Europa. Es decir, los hechos responden a determinados planos de referencia inercial. De aquí surge la relatividad, que en todo caso responde a la referencia asociada al propio observador. Es el mundo de las certezas, donde el movimiento es natural pues lo controlamos por el espacio recorrido, por el tipo de velocidad, el tiempo y la energía empleada. Sin embargo, para la teoría cuántica, no pueden existir planos de referencia, excepto los que devienen de un preciso instante dado. Es el mundo de lo impredecible, donde todo fluye, donde las partículas aparecen y desaparecen, sus movimientos son discontinuos y giran sin cesar en todas direcciones, a veces como tales partículas y a veces como funciones de onda. El espacio y el tiempo se difunden en el mundo de las partículas que circulan sin orden cronológico, se diluyen en campos de magnitudes de onda en su propio y aleatorio espacio y se complejifican en ocasiones, permitiendo la materialización, y en otros instantes invirtiendo el curso del tiempo. Las realidades cuánticas son estados potenciales.

Naturalmente, para un observador es más simple desenvolverse en el mundo de la física clásica; no podría hacerlo en el mundo cuántico, pues este observador necesita de hechos entendibles no desde la acronología. Sin embargo, los fermiones, y especialmente los electrones, sí. Es el denominado acontecimiento de reversibilidad temporal, en el que los sucesos ocurren de una manera tal, que permiten adoptar cualquier dirección en el espacio y en el tiempo. Es por esto por lo que el observador influye definitivamente en la creación de la materia, es el que le aporta conciencia a la realidad. Ello permite las dualidades onda-partícula, cuerpo-conciencia y mente-realidad, aspectos todos ellos, indisociables de la existencia. Es el observador el que crea la realidad del instante presente. Si este instante no es observado se puede generalizar diciendo que se difundirá, extinguiéndose en el tiempo. Por tanto, sólo es la conciencia del observador del suceso lo que le aporta realidad. Pero, ¿y si no se tiene conciencia de ese mismo suceso, existe en realidad?.

Las partículas elementales parecen estar aparentemente alejadas en el espacio-tiempo, pero en realidad, en un dominio subyacente, el dominio implícito cuántico, permite que se encuentren vinculadas entre sí. Según Bohm, este dominio se comporta como el patrón de interferencias de un holograma. En el dominio implícito de las frecuencias no existe el espacio, ni las distancias, y por ello, tal como dice Pribiam: "la separatividad es una ilusión construida en nuestro cerebro".

Es conocido el problema de "quién mató al gato" propuesto por Schrödinger. Pensó en quién mataría a un gato dentro de una jaula. Colocó comida en un lado y un tóxico mortal en el otro. Por delante puso un líquido radioactivo que desprendería una

partícula que podría subir o bajar. Si esta partícula sube, se destapará la comida, pero si baja, destapará el veneno. Se trata de saber que le sucederá al gato. Según la ecuación del autor de este acertijo, nada físico puede decidir la suerte del gato. Al tratarse de una realidad cuántica se encuentra en un estado potencial. Vivo y muerto al mismo tiempo, en dos estados probables, solapados e interpuestos. Sólo la mirada del observador puede determinar el desenlace final.

La realidad cuántica es diferente según se perciba o no, según se observe o no.

Electrones que antes de la percepción del observador eran partículas u ondas indefinidas e impredecibles, se transforman, como consecuencia de esa misma observación, en partículas y ondas de carácter formal, mediante unos fotones invisibles que responden a la llamada del observador como consecuencia de su experimento. El gato vivirá o morirá, concretando uno de los dos estados latentes superpuestos en el momento de la observación. Dependiendo del instante de la observación, Schrödinger lo acariciará o lo enterrará.

A partir de aquí se plantea un gran problema. ¿Qué poder virtual tiene el observador sobre la creación de la realidad?. El conocimiento de los elementos que nos rodean, parece ser el eslabón entre el mundo cuántico y la realidad común. Es decir, la conciencia del observador es la que hace realidad lo observado. Por eso, Prigogine dice: "La realidad se nos revela sólo a través de una construcción activa en la que participamos" . La ciencia, tal como se definió anteriormente, no responde a estas características quedando corta en sus objetivos, ya que su campo de actuación no contempla a la conciencia.

De acuerdo con Louis de Broglie:

"En la dimensión espacio-temporal, todo lo que para cada uno de nosotros constituye el pasado, el presente y el futuro, se da en bloque... Cada observador, a medida que su tiempo va pasando, descubre nuevas porciones de espacio-tiempo que aparecen ante él como aspectos sucesivos del mundo material, aunque en realidad, el conjunto de sucesos que constituyen el espacio-tiempo, existe con prioridad a su conocimiento de ellos"

La reducción de la probabilidad y su conversión en realidad se encuentra asociada a la actividad y "actitud" de los bosones, por lo que pueden ser considerados como los antecedentes primarios de la conciencia (Martínez de la Fe, 1991).

La conciencia está en estado latente en la materia, por lo que no es algo extraño al mundo cuántico: las partículas elementales asocian los cambios en su medio a la interferencia del observador. Existe un diálogo inexplicable entre el hombre y la partícula. Tal vez sea este "... el secreto del Viejo", tal como dijo Einstein. La conciencia brota a partir de una relación de fotones virtuales coherentemente ordenados en el sistema cuántico del cerebro.

El observador se convierte de esta manera en el espejo de la realidad, que su conciencia debe conocer y asume la dualidad: onda-partícula, cuerpo-conciencia, mente-realidad, aspectos diferentes pero todos ellos integrados en la existencia. Desde la física cuántica se puede afirmar que la realidad no es más que un holograma constituido por partículas elementales ordenadas en nuestro cerebro.

De esta forma, el hombre cuántico se convierte en la gran paradoja de la física de las partículas cuánticas.