Impulsores Humanos y Naturales del Cambio Climático

Los cambios en la abundancia de los gases de efecto invernadero y de los aerosoles atmosféricos, en la radiación solar y en las propiedades de la superficie de la tierra alteran el balance de energía del sistema climático. Estos cambios se expresan en función del forzamiento radiactivo,^[2] que se emplea para comparar cómo una variedad de factores humanos y naturales influyen en el calentamiento o enfriamiento del clima global. Desde el Tercer Informe de Evaluación, nuevas observaciones y modelizaciones de los gases de efecto invernadero, la actividad solar, las propiedades de la superficie de la tierra y algunos aspectos de los aerosoles han mejorado las estimaciones cuantitativas del forzamiento radiactivo.

Las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso mundiales han aumentado, sensiblemente, como resultado de las actividades humanas desde 1750 y en la actualidad han superado los valores preindustriales determinados en muestras de núcleos de hielo que abarcan muchos cientos de años (Véase la Figura RRP.1). Los aumentos globales de la concentración de dióxido de carbono se deben fundamentalmente al uso de combustible fósil y a los cambios del uso de la tierra, mientras que los de metano y óxido nitroso se deben principalmente a la agricultura. {2.3, 6.4, 7.3}.

Cambios En Los Gases De Efecto Invernadero Según Muestras De Núcleos De Hielo Y Datos Modernos

Figura RRP.1. Las concentraciones de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso en la atmósfera durante los últimos 10,000 años (paneles grandes)y desde 1750 (recuadros). Se muestran las medidas muestras de núcleos de hielo (los símbolos de diferentes colores denotan diferentes estudios) y las muestras de la atmósfera (líneas rojas) El correspondiente forzamiento radiativo se muestra en los ejes de los paneles grandes a la derecha. {Figura 6.4}

• El dióxido de carbono es el gas de efecto de invernadero antropógeno más importante. (Véase la Figura RRP.2). La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera mundial se han incrementado de un valor preindustrial de aproximadamente 280 ppm a 379 ppm^[3] en 2005.La concentración atmosférica de dióxido de carbono en 2005 supera, en gran medida, su margen de variación natural durante los últimos 650,000 años (de 180 a 300 ppm), según muestran núcleos de hielo. El ritmo de aumento de la concentración de dióxido de carbono anual fue mayor durante los últimos 10 años (1995–2005 una media de: 1.9 ppm al año), que los anteriores desde el comienzo de las mediciones directas continuas en la atmósfera (1960–2005 una media de: 1.4 ppm al año), aunque existe una variabilidad interanual en el ritmo e aumento {2.3, 7.3}
• La fuente primaria del aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera desde la época preindustrial se debe al uso de combustibles fósiles, y el cambio en el uso de la tierra constituye otra contribución significativa, pero de menor escala. Las emisiones^[4] anuales de dióxido de carbono fósil aumentaron de un promedio de 6.4 [6.0 a 6.8]^[5] GtC (23.5 [22.0 a 25.0] GtCO₂) por año en el decenio de 1990 a 7.2 [6.9 a 7.5] GtC (26.4 [25.3 a 27.5] GtCO₂) por año en 2000–2005 (los datos de 2004 y 2005 son estimaciones provisionales). Las emisiones de dióxido de carbono asociadas con cambios en el uso de la tierra se estiman fueron 1.6 [0.5 k.a. 2.7] GtC (5.9 [1.8 a 9.9] GtCO₂) por año durante el decenio de 1990, aunque estas estimaciones presentan gran incertidumbre. {7.3}
• La concentración de metano en la atmósfera mundial ha aumentado de un valor de unos 715 ppb, en la época preindustrial, a 1732 ppb a principios del decenio de 1990, y era de 1774 ppb en 2005. La concentración atmosférica de metano en 2005 excede, en gran medida, al margen de variación natural de los últimos 650,000 años (de 320 a 790 ppb), según muestras de núcleos de hielo. El ritmo de aumento han disminuido desde a principios del decenio de 1990, en consonancia con el total de emisiones (la suma de las fuentes antropógenas y las naturales) siendo casi constante durante ese periodo. Es muy probable^[6] que el aumento observado en la concentración de metano se deba a actividades antropógenas, predominantemente agrícolas y al uso de combustibles fósiles, pero aun no se han determinado adecuadamente las contribuciones relativas de otros tipos de fuentes. {2.3, 7.4}
• La concentración de óxido nitroso en la atmósfera mundial aumentó o de un valor de la era preindustrial de unos 270 ppb a 319 ppb en 2005. El ritmo de aumento se ha mantenido aproximadamente constante desde 1980. Más de un tercio de todas las emisiones de óxido nitroso son antropógenas, ocasionadas principalmente por la agricultura. {2.3, 7.4}

El conocimiento de las influencias antropógenos en el calentamiento y el enfriamiento del clima ha mejorado desde el TIE y conducido a una confianza muy elevada^[7] de que el efecto neto medio mundial de las actividades humanas desde 1750 ha resultado en un calentamiento, con un forzamiento radiativo de +1.6 [+0.6 a +2.4] W m-2 (Véase la Figura RRP.2). {2.3, 6.5, 2.9}

Componentes Del Forzamiento Radiativo

Figura RRP.2. Estimaciones y margen de variación del forzamiento radiativo (FR) medio mundial en 2005 para dióxido de carbono(CO₂), metano (CH₄), óxido nitroso (N₂O) y otros agentes y mecanismos importantes, conjuntamente con la extensión geográfica típica (escala espacial) del forzamiento y del nivel de conocimiento científico (NCC) evaluado). Se muestran también el forzamiento radiativo neto antropógeno y su margen de variación. Esto requiere que se sumen las estimaciones de incertidumbre asimétricas de los términos que lo componen, y no pueden obtenerse por suma simple. Se considera que los factores de forzamiento no incluidos poseen un NCC muy bajo. Los aerosoles de origen volcánico aportan un forzamiento natural adicional pero no se incluyen en esta Figura debido a su naturaleza episódica. En el margen de variación de las estelas de condensación lineal no se incluyen otros posibles efectos de la aviación en la nubosidad. {2.9, Figura 2.20}

• El forzamiento radiativo combinado debido los aumentos de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso es +2.30 [+2.07 a +2.53] W m^–2, y es muy probable que su ritmo de aumento, durante la era industrial, no tenga precedente en más de 10,000 años (véase las Figuras RRP.1 y RRP.2). El forzamiento radiativo del dióxido de carbono aumentó en un 20% de 1995 a 2005, el mayor cambio para un decenio en, al menos, los últimos 200 años. {2.3, 6.4}
• Las contribuciones antropógenas a los aerosoles (principalmente sulfato, carbono orgánico, carbono negro, nitrato y polvo) en conjunto producen un efecto de enfriamiento, con un forzamiento radiativo directo total de –0.5 [–0.9 a –0.1] W m^–2 y un forzamiento indirecto en el albedo de las nubes de –0.7 [–1.8 a –0.3] W m^–2. Estos forzamientos se conocen mejor ahora que cuando se realizó el TIE debido al mejoramiento de las mediciones efectuadas in situ, satelitales, en tierra y a la elaboración de modelos más integrales, pero siguen siendo la incertidumbre dominante en el forzamiento radiativo. Los aerosoles también ejercen influencia en la duración de las nubes y en las precipitaciones. {2.4, 2.9, 7.5}
• Varias otras fuentes antropógenas contribuyen significativamente al forzamiento radiativo. Los cambios del ozono troposférico debidos a las emisiones de productos químicos formadores del ozono (óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y los hidrocarburos) contribuyen +0.3 5 [+0.25 +0.65] W m^–2. El forzamiento radiativo directo debido a cambios en los halocarbonos 8 es +0.34 [+0.3 1 a +0.37] W m^–2. Los cambios en el albedo superficial debidos a cambios en la cubierta del suelo y por depósito de aerosoles de carbono negro en la nieve ejercen forzamientos de –0.2 [–0.4 a 0.0] y +0. [0.0 a +0.2] W m^–2 respectivamente. Los términos adicionales menores de ±0.1 W m^–2 se muestran en la Figura RRP.2. {2.3, 2.5, 7.2}
• Se estima que los cambios en la irradiancia solar, desde 1750, han ocasionado un forzamiento radiativo de +0.12 [+0.06 a +0.30] W m^–2, lo cual es menos de la mitad de la estimación ofrecida en el Tercer Informe de Evaluación {2.7}