Al oír las palabras «gas de efecto invernadero», la mayoría de las personas piensa de inmediato en el dióxido de carbono. Este es, efectivamente, el gas de efecto invernadero que actualmente tiene el mayor impacto en el clima de la Tierra, que cambia rápidamente. Pero está lejos de ser el único que deja huella, y para mitigar el cambio climático es importante poder comparar los efectos de los distintos gases que contribuyen al calentamiento del planeta.
Pero no es fácil hacerlo.
Los gases de efecto invernadero varían no solo en sus fuentes y en las medidas necesarias para controlarlos, sino también en la intensidad con que atrapan el calor solar, cuánto tiempo permanecen en la atmósfera y cómo reaccionan con otros gases y, finalmente, desaparecen del aire. Estas diferencias hacen imposible llevar a cabo lo que más desean investigadores y responsables de políticas: encontrar un factor de conversión sencillo que permita compararlos con exactitud.
Veamos el caso más extremo: los clorofluorocarbonos (CFC). En comparación con el dióxido de carbono, los CFC pueden generar más de 10.000 veces más calentamiento, libra por libra, una vez que están en el aire. Por fortuna, los CFC se prohibieron en 1987 mediante un acuerdo internacional llamado Protocolo de Montreal, no por su enorme potencial de calentamiento, aunque en aquel momento se reconoció como una razón secundaria, sino porque se descubrió que eran la causa principal de la destrucción, que avanzaba rápidamente, de la capa de ozono de la Tierra, la cual protege al planeta de niveles peligrosos de radiación ultravioleta que pueden causar cáncer.
Fuera de escena
Los CFC «serían ya un factor importante» en el calentamiento global si no se hubieran eliminado gradualmente, afirma Susan Solomon, profesora Lee y Geraldine Martin de Estudios Ambientales del MIT. A estas alturas, si todavía se utilizaran al mismo ritmo que antes de su eliminación gradual, los CFC contribuirían al efecto invernadero de la Tierra aproximadamente en un tercio de lo que contribuye el dióxido de carbono, que sigue siendo, con mucha diferencia, el mayor contribuyente, señala.
A modo de comparación, señala, el Protocolo de Kioto (ahora sustituido por el Acuerdo de París de 2015), que estableció una serie de medidas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en todo el mundo, logró una reducción total de alrededor de 2 gigatoneladas de emisiones de «equivalente de carbono» al año, mientras que la eliminación gradual de los CFC ya ha eliminado cinco veces esa cantidad: se estima que 10 gigatoneladas de gas equivalente de carbono al año.
Hoy, el segundo mayor causante de los efectos de los gases de efecto invernadero de origen humano es el metano, el principal componente del gas natural. Al liberarse, el metano es unas 100 veces más potente que el dióxido de carbono, pero permanece en la atmósfera mucho menos tiempo: alrededor de una década, a diferencia del dióxido de carbono, que permanece allí durante siglos. Si se calcula el promedio en un período de 20 años, la «equivalencia de gases de efecto invernadero» del metano es unas 72 veces la del dióxido de carbono; pero, al considerar un plazo de 100 años, esa equivalencia baja a solo 25 veces.
El metano proviene de múltiples fuentes, algunas de las cuales son relativamente difíciles de medir. Por ejemplo, las fugas de los pozos de gas natural, las instalaciones de almacenamiento y los sistemas de distribución constituyen una fuente importante. Sin embargo, como estas fugas varían mucho y dependen de factores como los métodos de construcción de los pozos y los sistemas de mantenimiento de la infraestructura —que en algunos casos son información confidencial—, el alcance de dichas fugas ha sido objeto de una gran controversia. Otras fuentes, como las emisiones relacionadas con los humedales, la deforestación y el ganado, son difíciles de medir con precisión.
Contabilizar la dinámica
Jessika Trancik, profesora asociada de desarrollo profesional Atlantic Richfield de Estudios Energéticos en el Instituto de Datos, Sistemas y Sociedad del MIT, señala que, debido a las grandes diferencias entre la dinámica del metano en la atmósfera y la del dióxido de carbono, puede resultar engañoso basarse en las comparaciones convencionales de un solo factor que suelen utilizarse. En cambio, ella y sus colaboradores propusieron en un artículo de investigación de 2014 —y ampliaron la idea en 2016— utilizar una medida de los efectos relativos de distintos gases basada en objetivos específicos de mitigación climática; por ejemplo, que el horizonte temporal de la comparación se base en un objetivo de estabilización concreto.
La forma habitual de comparar los gases de efecto invernadero consiste en usar un único factor de conversión, llamado potencial de calentamiento global, que emplea un horizonte temporal de 100 años elegido de manera algo arbitraria. Para el metano, suele asignarse un factor de 25 (es decir, el metano es 25 veces más potente que el dióxido de carbono). Pero Trancik propone que es más útil utilizar «métricas basadas en objetivos», que incorporan los distintos tiempos de permanencia de los gases a lo largo de un período que depende de cuándo se producen las emisiones en relación con un objetivo de mitigación: el impacto climático instantáneo (ICI) y el impacto climático acumulativo (CCI). Según explica, el peso que se dé a los distintos factores «depende de cuánto importe la tasa de cambio a corto plazo, en comparación con el estado de equilibrio» al que finalmente llegará el clima, algo que quizá no ocurra hasta dentro de siglos.
Las investigaciones recientes de Solomon han demostrado que algunos efectos de los gases de efecto invernadero pueden persistir durante siglos, incluso después de que hayan cesado por completo las emisiones de los gases que provocaron inicialmente esos cambios. En concreto, la expansión del agua al calentarse, junto con el deshielo de los polos y los glaciares, puede provocar una subida considerable del nivel del mar que duraría siglos, aunque se detuvieran por completo todas las nuevas emisiones de gases de efecto invernadero. Esto se debe a que esos gases permanecerán en la atmósfera y seguirán atrapando calor mucho después de que se eliminen sus fuentes, un hecho que a veces se pasa por alto al hablar de la mitigación del cambio climático. Solomon y sus coautores descubrieron que, si se eliminaran todas las emisiones de dióxido de carbono para 2050, hasta la mitad de las emisiones seguiría en el aire 750 años después y continuaría calentando el planeta.
«No cabe duda de que el dióxido de carbono es el mayor contribuyente al cambio climático causado por el ser humano», afirma Trancik; «por eso, los esfuerzos de mitigación se centran principalmente en él. Pero hay varios otros gases que también son importantes. Estas emisiones distintas del dióxido de carbono suelen provenir de algún tipo de fuga en el sistema de suministro, a diferencia de las emisiones directas de dióxido de carbono que se producen al quemar combustibles fósiles que contienen carbono. Hay oportunidades para mejorar estos sistemas y reducir las fugas, aunque no siempre es fácil».
Además, señala: «Es difícil comprender cuánto tiempo permanecen en la atmósfera todos estos gases de efecto invernadero y cómo cambia el forzamiento radiativo al variar su concentración. Hay efectos de interacción que modifican la eficiencia radiativa de todos estos gases».
Los gases no son los únicos que contribuyen al efecto invernadero: el carbono negro, también conocido como hollín, así como otras partículas, también pueden influir. Sin embargo, estos materiales permanecen aún menos tiempo, por lo general solo días o semanas, pues la lluvia siguiente suele arrastrarlos del aire.
Esto nos lleva al mayor gas de efecto invernadero de todos: el vapor de agua. No cabe duda de que el vapor de agua es responsable de más calentamiento por efecto invernadero que cualquier otro componente de la atmósfera. Pero su comportamiento depende del clima, por lo que no impulsa el cambio climático, sino que actúa como una retroalimentación amplificadora, ya que el ciclo del agua forma parte constante de la circulación atmosférica. A medida que el aire se calienta, puede contener más vapor de agua; por eso, un clima más cálido aumenta la cantidad de vapor en el aire, lo que genera un efecto de retroalimentación y puede provocar cambios drásticos en los patrones de lluvia. Sin embargo, el vapor de agua solo permanece hasta la siguiente lluvia. «El vapor de agua está supeditado al sistema climático; no lo controla», afirma Solomon.
Por lo tanto, en lo que respecta a cambiar el clima del planeta, el dióxido de carbono es realmente el factor número uno y seguirá siéndolo en un futuro previsible, aunque todas las emisiones se detuvieran ahora mismo. Gran parte del dióxido de carbono emitido durante el último siglo seguirá allí dentro de siglos, calentando el planeta y elevando el nivel del mar. «Parte de nuestro dióxido de carbono seguirá allí dentro de 1.000 años», afirma Solomon. Así que, a todos los efectos prácticos, explica, en una escala temporal humana, el dióxido de carbono emitido al aire conduce a «la irreversibilidad del calentamiento causado por el dióxido de carbono».
