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Efecto Invernadero y vapor de agua (III)
En esta tercera y última entrega nos vamos a
centrar en dos de los gases responsables del
efecto invernadero especialmente.
En general cuando se trata este tipo de asuntos, se
suelen mezclar muchas cosas, la gente tiene ideas
preconcebidas frecuentemente erróneas, sobre
algunos de los términos o conceptos que se usan,
que da lugar a multitud de desacuerdos entre las
partes al estar diciendo cosas que realmente no se
dicen.
Dicho todo esto, no nos resultará extraña la afirmación de que el principal gas responsable del
efecto invernadero es el dióxido de carbono (CO2)
¡Pues efectivamente esto no es así! Parte del problema es la confusión que ya mencionamos en el
artículo anterior entre efecto invernadero y calentamiento global, aunque hay otros responsables
(como la idea de que el efecto invernadero es causado en su mayor parte por el hombre). En esa
línea si preguntamos a cualquiera “¿cuál es el principal gas causante del efecto invernadero?” la
respuesta obligada será “el dióxido de carbono” o como mucho “el ozono”, que también está de
moda, pero ambas son totalmente incorrectas…
Antes de nada, ni qué decir tiene que todos los gases presentes en la atmósfera contribuyen al
efecto invernadero de una forma u otra; el hecho de que la atmósfera tenga una temperatura basta
para calentar la Tierra. Cada molécula de gas contribuye a tal efecto… pero obviamente no todas
por igual.
Por ejemplo, las moléculas monoatómicas (de los gases nobles) y las moléculas diatómicas
homonucleares (de dos átomos iguales, como el O2 y el N2) apenas absorben radiación infrarroja,
de manera que contribuyen poco al efecto invernadero. La razón es que cuando los átomos de estas
moléculas vibran, no cambia el momento dipolar eléctrico de la molécula. Aunque los átomos de la
molécula al cambien ligeramente la distancia de sus posiciones relativas, la “simetría eléctrica” de
la molécula no cambia (piensa en dos átomos de oxígeno girando uno respecto a otro, o alejándose
o acercándose). No ocurriría lo mismo con las moléculas más complejas, con átomos de varios
elementos, que constituyen únicamente alrededor del 1% de la masa atmosférica y que sí
modifican su momento dipolar cuando sus átomos vibran y por tanto absorberían la mayor
cantidad de radiación infrarroja.
Por ejemplo, el hexafluoruro de azufre (SF6) absorbe y emite radiación infrarroja de una forma
muy eficaz, contribuyendo más que cualquier otra sustancia de la atmósfera al efecto invernadero.
Por suerte, este gas sólo existe en cantidades muy pequeñas en la atmósfera y por tanto, contribuye
muy poco al efecto invernadero a causa de la pequeña cantidad de moléculas del gas presentes en
la atmósfera.
Teniendo en cuenta tanto la eficacia de absorción/emisión de cada molécula como la cantidad de
cada gas presente en la atmósfera, se puede estimar la contribución neta de la cantidad total del gas
al efecto invernadero. Es difícil calcularla con precisión, porque los efectos de cada gas se solapan
y en general, porque el sistema atmosférico es de una gran complejidad; si no, queda claro que no
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habría tanto motivo de discusión sobre lo que está pasando y la posible evolución del sistema en el
futuro. Sin embargo, sí que es posible hacerse una idea aproximada de lo que influye cada una en
tal efecto.
Mencionemos el famoso ozono. Aunque su molécula (O3) sí contribuye de forma considerable al
efecto invernadero, el ozono sólo es responsable de entre el 3% y el 7%. Tenemos por tanto
alrededor del 5% de promedio de contribución, para poder compararlo con otros gases.
El metano (CH4) es otro contribuyente considerable, más aún que el ozono: entre un 4% y un
9%; por lo que podemos considerar que alrededor del 6,5% es atribuible a su molécula. Sin
embargo quién ha oído hablar sobre el metano en las noticias, sin duda que el protagonista más
frecuente es siempre el dióxido de carbono (CO2). Y esto, a pesar de que cada molécula de metano
es mucho más eficaz como generadora de efecto invernadero que cada una de CO 2, la cantidad de
dióxido de carbono en volumen, presente en la atmósfera es más de doscientas veces la de metano,
de forma que el CO2 es muchísimo más significativo que el metano como responsable de este
efecto: entre el 9% y el 26%; es decir, haciendo el promedio, nos iríamos a un 17,5%, casi tres
veces la contribución del CH4.
Pero todos estos gases se quedan en mera anécdota, cuando comparamos sus contribuciones con
las del rey del efecto invernadero: la molécula de H2O. Efectivamente, el vapor de agua es el
principal responsable, aportando entre un 36% y un 70% de contribución — la media entre los
dos valores es de un 53%.
Aparte de tener un momento dipolar considerable y ser capaz de absorber radiación infrarroja de
forma eficaz (aunque no tanto como el CO2, molécula a molécula), la principal razón es la cantidad
de vapor de agua presente en la atmósfera y que es más de diez veces la de dióxido de carbono.
¿Por qué entonces siempre es el CO2 el que aparece en los artículos de los periódicos y en la
televisión? Está claro que la principal razón es que tales medios, de lo que realmente están
hablando, es del efecto invernadero antropogénico, es decir, de la parte del efecto debida a gases
emitidos por responsabilidad humana. Caso en que el dióxido de carbono se convierte, sin duda, en
el agente principal. Son por tanto, nuestras emisiones de CO2, nuestra principal manera de
modificar la temperatura media atmosférica, aunque espero que haya quedado claro que no de
forma neta.
Llegado el momento podemos pensar qué más da entonces… Si el vapor de agua está ahí de todas
formas, y lo que nosotros emitimos es dióxido de carbono, para qué pensar en él. Tal vez los
medios que no lo mencionan piensen eso o tal vez no. Pero en cualquier caso, no incluirlo en el
debate no deja de ser un error.
Aunque no modifiquemos de forma considerable la cantidad de H2O de la atmósfera directamente
no quiere decir que no lo hagamos indirectamente, y de una forma potencialmente peligrosa.
Sabemos que la presión de saturación del vapor de agua aumenta con la temperatura. De ahí que
cuando una masa de aire húmedo asciende y se enfría se produzca una nube.
De modo que supongamos, que nos ponemos, por ejemplo, a emitir SF6 descontroladamente,
ignorando el vapor de agua porque no existe la menor relación química entre estos dos gases
además de que no estamos emitiendo cantidades apreciables de H2O. Pero nuestro SF6 aumenta
ligeramente la temperatura de la atmósfera y al calentarse la atmósfera, la presión de saturación
del H2O aumenta; hacemos que se evapore agua que antes era líquida (de los océanos, por
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ejemplo) aumentando la concentración de H2O en la atmósfera, e incrementándose la intensidad
del efecto invernadero calentándose la atmósfera un poco más. ¡Ah! Pero al calentarse, aumenta la
presión de saturación del vapor de agua, y se evapora más agua y aumenta la concentración de
H2O, aumentando el efecto invernadero, y así sucesivamente…Vamos, que estamos dentro de un
bucle sin retorno que lleva a la evaporación de toda el agua de la Tierra.
No hay que olvidar que la atmósfera es un sistema de una complejidad tremenda, y las cosas no
son tan sencillas. Por ejemplo, es posible que al aumentar la concentración de vapor de agua en la
atmósfera la cubierta de nubes también aumente, y se refleje más luz solar que antes, de modo que
la temperatura disminuya… o puede que no. O tal vez no lo haga de forma neta, pero aumente la
intensidad de ciertos fenómenos meteorológicos, o se modifique el clima de determinadas zonas, o
que la temperatura oscile en ciclos. No se sabe. Lo que sí sabemos, aunque no por los periódicos,
es que ignorar el principal responsable de un efecto físico al estudiar un sistema es un error
grave.
De modo que devolvamos al H2O a su fama de protagonista del efecto invernadero, mientras
dejamos en segundo lugar al CO2 al mando del efecto antropogénico. Dando a cada uno la
importancia que merece.
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