c
Què és el canvi climàtic?
c
c
1.2. A què s'anomena canvi climàtic
c
c
3.1. Impactes observats en sistemes naturals
3.2. Impactes observats en els sistemes humans
c
c
Fulletó divulgatiu sobre què és el canvi climàtic
c
c
1. Introducció
1.1. Què és el clima
El clima és l'estadística del temps atmosfèric. Es mesura en avaluar els patrons de variació en temperatura, humitat, pressió atmosfèrica, vent, precipitació, compte de partícula atmosfèrica i altres variables meteorològiques en una regió donada sobre períodes llargs de temps. El període habitual per fer la mitjana aquestes variables és de 30 anys, segons el defineix l'Organització Meteorològica Mundial.
1.2. A què s'anomena canvi climàtic
Atenent a la definició del cinquè informe del Grup Intergovernamental d'Experts sobre el Canvi Climàtic (a partir d'ara IPCC), un canvi climàtic és una variació de l'estat del clima, identificable (per exemple, mitjançant proves estadístiques) en les variacions del valor mitjà o en la variabilitat de les seves propietats (per exemple, més o menys fenòmens meteorològics extrems), que persisteix durant llargs períodes de temps, generalment decennis o períodes més llargs. El canvi climàtic pot ser degut a processos interns naturals o forçaments externs com ara modulacions dels cicles solars (que suposen variacions en la radiació solar rebuda per la Terra), erupcions volcàniques o canvis antropògenics persistents de la composició de l'atmosfera o de l'ús del sòl .
En el context de la política mediambiental, el terme s'usa per a referir-se específicament al canvi climàtic antropogènic. La Convenció Marc de les Nacions Unides sobre el Canvi Climàtic (CMNUCC), en el seu article 1, defineix el canvi climàtic com "canvi de clima atribuït directament o indirectament a l'activitat humana que altera la composició de l'atmosfera global i que se suma a la variabilitat natural del clima observada durant períodes de temps comparables ". La CMNUCC diferència, doncs, entre el canvi climàtic atribuïble a les activitats humanes que alteren la composició atmosfèrica i la variabilitat climàtica atribuïble a causes naturals.
2. Causes del canvi climàtic
Un canvi en l'emissió de radiacions solars, en la composició de l'atmosfera, en la disposició dels continents, en els corrents marins o en l'òrbita de la Terra pot modificar la distribució d'energia i l'equilibri tèrmic, alterant així profundament el clima quan es tracta de processos de llarga durada. Aquestes influències es poden classificar en externes i internes a la Terra.
2.1. Causes externes
També reben el nom de forçaments, atès que normalment actuen de manera sistemàtica sobre el clima, tot i que també n'hi ha aleatòries com és el cas dels impactes de meteorits.
• Irradiació o intensitat solar: La temperatura mitjana de la Terra depèn, en gran mesura, del flux de radiació solar que rep i la lluminositat solar es manté pràcticament constant al llarg de milions d'anys. No obstant això, les variacions en el camp magnètic solar i, per tant, en les emissions de vent solar (i la seva influència sobre els rajos còsmics que arriben a la Terra) fluctuen periòdicament i són importants, ja que la interacció de l'alta atmosfera terrestre amb les partícules provinents del Sol pot generar reaccions químiques en un sentit o altre, modificant la composició de l'aire i dels núvols així com la formació d'aquestes. Se'ls atribueix una acció important sobre diferents components del clima com les diverses oscil·lacions oceàniques, els fenòmens de l'Infant i La Nena, els corrents de raig polars, l'oscil·lació quasi bianual del corrent estratosfèrica sobre l'equador, etc.
• Variacions orbitals: l'òrbita terrestre oscil·la periòdicament, fent que la quantitat mitjana de radiació que rep cada hemisferi fluctuï al llarg del temps, i aquestes variacions provoquen les pulsacions glaceres a manera d'estius i hiverns de llarg període. Són els anomenats períodes glacials i interglacials.
• Impactes de meteorits de grans dimensions: un esdeveniment de tipus catastròfic que pugui canviar la faç de la Terra es produeix rarament (l'últim va succeir fa 65 milions d'anys). Aquests fenòmens poden alliberar grans quantitats de CO2, pols i cendres a l'atmosfera: l'atmosfera canviaria ràpidament, igual que l'activitat geològica del planeta i, fins i tot, les seves característiques orbitals.
2.2. Causes internes
En les causes internes es troben una majoria de factors no sistemàtics o caòtics.
• La deriva continental: és un procés summament lent, de manera que la posició dels continents fixa el comportament del clima durant milions d'anys: per posar un exemple, si les masses continentals estan situades en latituds baixes hi haurà poques glaceres continentals i, en general, temperatures mitjanes menys extremes.
• Atmosfera terrestre: l'atmosfera ha anat canviant al llarg del temps i això ha suposat variacions en el clima. L'atmosfera primitiva va perdre els seus components més lleugers, l'hidrogen diatòmic (H2) i l'heli (He), donant lloc a una atmósfera de segona generació. amb gasos procedents de les emissions volcàniques del planeta o els seus derivats, especialment diòxid de carboni (CO2), amb efecte d'escalfament i òxids de sofre (SO, SO2 i SO3) i aerosols amb efecte de refredament. De l'equilibri entre ambdós efectes resulta un balanç radiatiu determinat.
Amb l'aparició de la vida a la Terra, els organismes autòtrofs per fotosíntesi o quimiosíntesi van capturar gran part de l'abundant CO2 alhora que començava a acumular oxigen (a partir del procés abiòtic de la fotòlisi de l'aigua). Apareix la fotosíntesi oxigènica que realitzen els cianobacteris i els seus descendents, els plastidis. La fotosíntesi oxigènica va donar lloc a una presència massiva d'oxigen (O2), cosa que va propiciar l'aparició de formes de vida noves, aeròbiques. Va augmentar així el consum d'O2 i va disminuir el consum net de CO2 arribant-se a l'equilibri o clímax, i formant-se així l'atmosfera de tercera generació actual.
• Els corrents oceànics: els corrents oceànics, o marines, són factors reguladors del clima que actuen com a moderador escalfant o refredant les regions per les quals passen.
• Camp magnètic terrestre: de la mateixa manera que el vent solar pot afectar el clima directament, les variacions en el camp magnètic terrestre poden afectar-lo de manera indirecta. S'ha comprovat que en èpoques passades hi va haver inversions de polaritat i grans variacions en la seva intensitat. Se sap també que els pols magnètics, si bé tendeixen a trobar-se propers als pols geogràfics, en algunes ocasions s'han aproximat a l'Equador. Aquests successos van influir l'arribada del vent solar a l'atmosfera terrestre.
• Masses de gel: Un augment de la massa gelada incrementa la reflexió de la radiació directa i, per tant, amplifica el refredament. D'altra banda, un planeta sense casquets polars permet una millor circulació dels corrents marins, sobretot a l'hemisferi nord, i disminueix la diferència de temperatura entre l'equador i els Pols.
• Erupcions volcàniques: Els aerosols emesos durant les erupcions volcàniques afecten els balanços de radiació en l'estratosfera, la troposfera i la superfície de la Terra. Aquests aerosols tenen la capacitat de reflectir la llum solar i absorbir tant la radiació d'ona curta com la d'ona llarga. En el primer cas es produeix refredament i en el segon escalfament. Les erupcions volcàniques refreden la superfície però escalfen l'estratosfera, d'aquesta manera escalfament és més gran en el tròpic que en latituds altes.
Molts dels canvis climàtics importants es donen per petits desencadenants causats pels factors que s'han citat, ja siguin forçaments sistemàtics o successos imprevists. Aquests desencadenants poden formar un mecanisme que es reforça a si mateix (retroalimentació o «feedback positiu») amplificant l'efecte. Així mateix, la Terra pot respondre amb mecanismes moderadors ( «feedbacks negatius») o amb els dos fenòmens alhora.
2.3. Causes antropogèniques
L'IPCC ha publicat cinc informes que confirmen l'evidència dels canvis en el clima i la correlació directa amb l'activitat humana a causa, fonamentalment, de les emissions de gasos d'efecte hivernacle (a partir d'ara GEH) provocats per l'ús de combustibles fòssils i les alteracions en l'ús del sòl.
El recent informe de l'IPCC de 6 d'octubre de 2018 (Escalfament global de 1.5°C. Informe especial del IPCC sobre els impactes de l'escalfament global) estima que les activitats humanes han causat aproximadament 1.0 ° C d'escalfament global per sobre dels nivells preindustrials . És probable que l'escalfament global abast 1.5 ° C entre 2030 i 2052 si continua augmentant al ritme actual d'uns 0.2 ° C per dècada. En moltes regions terrestres s'està experimentant un escalfament superior a la mitjana anual global (seria el cas de la mediterrània).
L'increment de temperatures s'associa a l'increment de l'anomenat "Efecte hivernacle". Alguns gasos presents a l'atmosfera - vapor d'aigua, diòxid de carboni, metà, ozó, òxids de nitrogen ...) permeten el pas de radiació solar d'ona curta (visible i ultraviolada), però retarden la sortida de la radiació d'ona llarga (infraroja, és a dir, calor) emesa per la superfície terrestre en retenir i tornar part d'aquesta calor de nou a la superfície. Això es tradueix en un augment de la temperatura que es coneix amb el nom d'efecte hivernacle, procés natural que ha fet possible el desenvolupament de la vida al nostre planeta i que provoca que la temperatura mitjana de la Terra sigui de 15ºC i que les diferències de temperatura entre el dia i la nit siguin menys acusades. En absència de tals gasos, es calcula que la temperatura mitjana a la superfície terrestre seria d'uns -18 ºC (33º C menys).
Els canvis experimentats per les concentracions dels GEH i aerosols a l'atmosfera, per la coberta terrestre i per la radiació solar, alteren el balanç d'energia del sistema climàtic i són factors que originen el canvi climàtic. Afecten l'absorció, la dispersió i l'emissió de radiació en l'atmosfera i en la superfície de la Terra. Els canvis positius o negatius del balanç d'energia per efecte d'aquests factors s'expressen en termes de forçament radiatiu, que és la magnitud utilitzada per comparar les influències de naturalesa tèrmica sobre el clima mundial. El forçament radiatiu o forçament climàtic és la diferència entre la insolació (llum solar) absorbida per la Terra i l'energia irradiada de tornada a l'espai. El forçament radiatiu es quantifica en la tropopausa o en la part superior de l'atmosfera en unitats de watts per metre quadrat de la superfície de la Terra. El forçament positiu (energia entrant que excedeix l'energia sortint) escalfa el sistema, mentre que el forçament negatiu (energia sortint que excedeix l'energia entrant) el refreda. El terme «forçament radiatiu» ha estat utilitzat per l'IPCC amb el sentit específic d'una pertorbació externa imposada al balanç radiatiu del sistema climàtic de la Terra, que pot conduir a canvis en els paràmetres climàtics.
Les activitats humanes generen emissions de quatre GEH de llarga permanència: diòxid de carboni (CO2), metà (CH4), òxid nitrós (N2O) i halocarbons (grup de gasos que contenen fluor, clor o brom). Les concentracions de GEH a l'atmosfera augmenten quan les emissions són superiors en magnitud als processos de detracció.
Les concentracions actuals de CO2 i CH4 a l'atmosfera excedeixen considerablement l'interval de valors naturals dels últims 650.000 anys (els valors preindustrials es determinen mitjançant l'anàlisi de nuclis de gel acumulats durant milers d'anys). El CO2 domina el forçament total. El CH4, el N2 i els clorofluorocarbonis (CFC) s'han convertit, amb el temps, en contribuents relativament més petits al forçament total. En tot cas, els cinc principals gasos d'efecte hivernacle (CO2, CH4, N2O, CFC-12 i CFC-11) representen al voltant del 96% del balanç de radiació directe per l'augment dels gasos d'efecte hivernacle de llarga vida des de 1750. El 4% restant és aportat pels 15 gasos halogenats menors:
• Es calcula que el diòxid de carboni (CO2) és el responsable de el 63% de l'escalfament global causat per l'home, amb una força irradiativa de 1,85 W / m2 (el vapor d'aigua produeix més efecte hivernacle però no es té en compte quan es parla de l'escalfament global ni de l'augment de l'efecte hivernacle perquè se suposa constant no intervenint en l'escalfament global, ja que l'aigua precipita limitant la seva quantitat a l'atmosfera). La seva concentració a l'atmosfera supera actualment un 40% el nivell registrat al començament de la industrialització (de 280ppm en 1750 a 407ppm en 2018). S'allibera de manera natural des de l'interior de la Terra a través de fenòmens tectònics, vulcanisme i a través de la respiració, processos de sòls, combustió de compostos amb carboni i l'evaporació oceànica.
L'augment mundial de les concentracions de CO2 es deu principalment a l'ús de combustibles d'origen fòssil ia la crema de fusta (s'estima que un 70% es deu a aquest factor), amb una aportació menor, encara perceptible, dels canvis d'ús de la terra, la intensa desforestació, la transformació de la calcària en ciment ...
La concentració de CO2 disminueix de forma natural per la fotosíntesi i sobretot pels oceans que el dissolen i queda atrapat en gran quantitat formant carbonat càlcic en els fons marins, per exemple en les closques de corals. Aquests processos naturals no són capaços de compensar les emissions antropogèniques constants que es produeixen d'aquest gas.
• Es calcula que el metà (CH4) és responsable del 19% de l'escalfament global d'origen humà, amb un. Es produeix naturalment a través de la descomposició de matèria orgànica en condicions anaeròbiques, també en els sistemes digestius de tèrmits i remugants. La seva concentració ha augmentat de 0,7 ppm el 1750 a 1,85 ppm en 2018, a causa, principalment als cultius d'arròs, l'augment de remugants com a font de carn, les fuites dels oleoductes, els abocadors de residus sòlids i la combustió de biomassa.
• Es calcula que l'òxid nitrós (N2O) és responsable del 6% de l'escalfament global d'origen humà. És produït per processos biològics en oceans i sòls, la seva i concentració s'havia mantingut constant en unes 0,27 ppm en els últims 100.000 anys. El seu augment ha estat constant des de principis del segle XX, arribant a 0,33 ppm en 2018, a causa, principalment a les activitats agrícoles (Els fertilitzants amb nitrogen produeixen emissions d'òxid nitrós). Altres fonts antropogèniques són la producció de niló i àcid nítric, automòbils amb convertidors catalítics de tres vies, crema de biomassa i combustibles, etc.
• Els Clorofluorocarbonis (Halocarbons o CFC) són compostos majorment d'origen antròpic, que contenen carboni i halògens com clor, brom, fluor i de vegades hidrogen. Van començar a produir-se en els anys 30 per a refrigeració. Posteriorment es van usar com propulsors per a aerosols, en la fabricació d'escuma, etc. Existeixen fonts naturals en què es produeixen compostos relacionats, com els metilhaluros. Per la llarga vida que posseeixen són gasos d'efecte hivernacle milers de vegades més potents que el CO2, però es troben en concentracions molt menors (en unitats de ppt)
No existeixen embornals per als CFC a la troposfera i per motiu de la seva gairebé inexistent reactivitat són transportats a l'estratosfera on es degraden per acció dels UV, moment en el qual alliberen àtoms lliures de clor que destrueixen efectivament l'ozó. Els hidroclorofluorocarbonis (HCFCs) i hidrofluorocarbonats (HFCs) estan usandose com a substituts dels CFCs, perquè es degraden a la troposfera per acció de fotodisociación sense afectar la capa d'ozó, però si produeixen efectes de gas hivernacle.
• L'ozó (O3) en l'estratosfera filtra els rajos ultraviolats (UV) nocius per a les estructures biològiques, és també un gas d'efecte hivernacle que absorbeix de manera molt efectiva la radiació infraroja. Es forma a través de reaccions fotoquímiques que involucren la radiació solar, una molècula d'O2 i un àtom solitari d'oxigen. També pot ser generat per complexes reaccions fotoquímiques relacionades amb emissions antropogèniques i constitueix un potent contaminant atmosfèric a la tropósfera superficial. De fet, l'Ozó estratosfèric té balanç de radiació negatiu mentre la força irradiativa de l'ozó troposfèric és de 0,35 W / m2, superior a la de l'NO2. L'ozó troposfèric ha passat de 0,025 ppm en 1.750 a 0,034 ppm el 2012.
Els científics consideren que un augment de 2 ºC respecte a la temperatura de l'era preindustrial és el límit més enllà del qual hi ha un risc molt més gran que es produeixin canvis perillosos i catastròfics per al medi ambient global. Per aquesta raó, la comunitat internacional ha reconegut la necessitat de mantenir l'escalfament per sota de 2 ºC.
3. Efectes del canvi climàtic
El risc dels impactes relacionats amb el clima resulta de la interacció dels perills associats pròpiament amb el clima (incloent els esdeveniments extrems i tendències de canvi) amb la vulnerabilitat i l'exposició dels sistemes humans i naturals. Els canvis, tant en el sistema climàtic com en els processos socioeconòmics, inclosos l'adaptació i la mitigació, les formes de governança i les diferents opcions de desenvolupament socioeconòmic, són els que determinen els perills, l'exposició i la vulnerabilitat de la societat i el medi ambient.
El Cinquè Informe d'Avaluació de IPCC, aprovat al març de 2014, determina que els impactes produïts com a conseqüència del canvi climàtic són generalitzats i substancials. En les últimes dècades, el canvi climàtic ha afectat els sistemes naturals i humans en tots els continents i en els oceans. La majoria dels impactes del canvi climàtic són atribuïts a l'escalfament i / o als canvis en els patrons de precipitació, però també hi ha evidències recents d'impactes vinculats amb l'acidificació de l'oceà.
El terme "impactes" s'empra principalment per descriure els efectes sobre els sistemes naturals i humans d'episodis meteorològics i climàtics extrems i del canvi climàtic. A continuació resumeixo els principals impactes (o efectes) observats en els sistemes naturals i humans:
3.1. Impactes observats en sistemes naturals
• Recursos hídrics
Les glaceres segueixen disminuint a tot el món, encara que amb variacions regionals. Les observacions realitzades in situ i per satèl·lit indiquen que, a l'hemisferi nord, la superfície coberta per la neu a la primavera ha disminuït un 8% des de 1922.
El canvi climàtic és la causa principal de la fusió del permafrost, tant en latituds altes com en regions d'alta muntanya. A més de pèrdua de recursos hídrics, la reducció de permafrost genera impactes en els ecosistemes de tundra, oxidació de matèria orgànica amb emissions de CO2, i l'augment dels perills naturals com esllavissades, esfondraments, etc.
Disponibilitat d'aigua dolça i a la seva qualitat: s'han registrat canvis en els cabals dels rius, que han disminuït al sud ia l'est, incrementant-se, però, al nord. Les alteracions en l'estabilitat tèrmica de l'aigua també estan afectant la seva qualitat. S'ha observat, en concret, un augment de l'eutrofització i una disminució de l'oxigen dissolt, un augment de la salinitat, un major contingut de nutrients i de carboni orgànic dissolt i una menor dilució de contaminants durant les sequeres.
• Ecosistemes terrestres i aquàtics continentals
Expansió o contracció de l'àrea que ocupen, alteracions en la fenologia (significatius en moltes espècies d'amfibis, aus, mamífers i plantes) i variacions en la producció primària.
L'àrea de distribució de moltes espècies terrestres ha canviat recentment: s'han confirmat desplaçaments, de mitjana global i per dècada, d'uns 17 quilòmetres cap als pols i ascensos en altitud de 11 m. Les espècies amb cicles de vida curts i alta capacitat de dispersió - com les papallones - s'acoblen la seva àrea de distribució al ritme del canvi climàtic més ràpidament que les espècies de cicle de vida llarg o aquelles amb dispersió més limitada.
Els ecosistemes de tipus mediterrani es troben entre els més vulnerables al canvi climàtic a causa de l'increment de la temperatura, del canvi en les precipitacions, de l'augment de les sequeres i del major risc d'incendis.
• Zones costaneres
A les zones costaneres, el canvi climàtic incideix especialment sobre 3 variables:
- el nivell del mar,
- la temperatura de l'oceà
- i l'acidificació de l'aigua del mar.
Els impactes associats a l'augment del nivell del mar es experimentaran a llarg termini, a causa de la inèrcia en la seva resposta a la temperatura. Les temperatures de la superfície del mar han augmentat significativament durant els últims 30 anys en més del 70% de les costes del món, amb àmplies variacions espacials i estacionals.
En els últims 30 anys, els esculls de coral a totes les costes han patit un augment del blanquejament massiu i de la mortalitat. A més, l'acidificació de l'oceà redueix la taxa de calcificació dels corals i altres organismes.
L'escalfament de l'oceà ha contribuït als canvis observats en la distribució d'hàbitats costaners, com els aiguamolls, manglars i praderies submarines i a les praderies submarines, i ha provocat un desplaçament dels límits i rangs de distribució de moltes espècies intermareals.
• Oceans
El canvi climàtic altera les propietats físiques, químiques i biològiques dels oceans. La salinitat, els corrents, la temperatura, el CO2, l'oxigen, els nutrients i la llum afecten la fisiologia dels éssers vius i determinen la composició, estructura i funcionament dels ecosistemes marins.
Les propietats físiques i químiques dels oceans (incloent l'extensió de gel marí de l'Àrtic) han canviat de manera significativa durant les últimes dècades. Des de 1970, la temperatura dels oceans ha augmentat al voltant de 0,1°C per dècada en la capa superficial dels 75 m superiors. El flux de CO2 de l'atmosfera a l'oceà ha reduït el pH mitjà de l'aigua del mar en unes 0,1 unitats durant el segle passat, sobretot en latituds altes.
Els organismes marins pertanyents a un ampli conjunt de grups taxonòmics (des del fitoplàncton als predadors), en totes les regions geogràfiques (des de les costes al mar obert, des dels pols als tròpics) han respost al canvi climàtic, modificant la seva distribució ( s'han desplaçat cap a latituds més altes, han canviat la seva distribució en profunditat), fenologia i abundància. L'escalfament observat a la Mediterrània s'ha associat amb esdeveniments de mortalitat massiva, així com amb invasions i propagació de noves espècies d'aigües càlides, el que provoca una "tropicalització" de la fauna.
c
3.2. Impactes observats en els sistemes humans
Existeixen proves substancials de la sensibilitat dels sistemes humans al canvi climàtic. Els impactes del canvi climàtic sobre els sistemes humans estan sovint dominats pels efectes d'altres canvis socials i econòmics.
• Agricultura, pesca i medi rural
En diversos cultius i regions, s'ha documentat una gran sensibilitat negativa dels rendiments de les collites a les temperatures diürnes extremes (al voltant de 30ºC) durant la temporada de creixement. Les evidències confirmen els efectes estimulants del CO2 i els efectes perjudicials de les concentracions elevades d'ozó troposfèric en els rendiments dels cultius.
Les tendències climàtiques estan afectant a l'abundància i distribució de les captures pesqueres, tant d'espècies marines com d'aigua dolça, i als sistemes de producció d'aqüicultura en diferents parts del món.
Les característiques distintives de les zones rurals les fan especialment vulnerables als impactes del canvi climàtic a causa d'una major dependència de l'agricultura i els recursos naturals, que fa que siguin molt sensibles a la variabilitat del clima, els fenòmens climàtics extrems i el canvi climàtic .
• Salut humana
El canvi climàtic afecta la salut de tres maneres:
1. Directament, sobre la mortalitat i la morbiditat, a causa de les onades de calor, inundacions i altres fenòmens extrems relacionats amb el canvi climàtic. L'increment de la temperatura global és, per exemple, un factor d'agreujament de les malalties cardiovasculars i respiratòries.
2. Indirectament, a través d'impactes sobre els ecosistemes que provoquen, per exemple, modificacions en els patrons de les malalties transmeses per mosquits i paparres, o l'augment de les malalties transmeses per l'aigua, a causa de condicions més càlides i canvis en les precipitacions i l'escorrentia. S'incrementen determinats vectors de transmissió de malalties infeccioses, que veuen alterada la seva distribució geogràfica. A més, les majors concentracions de pol·len i altres al·lèrgens poden suposar un augment de l'asma i altres malalties al·lèrgiques.
3. Indirectament, a partir d'impactes sobre els sistemes socials, en aspectes com ara la seguretat alimentària, la capacitat laboral, la salut mental, el desplaçament de la població i altres efectes sobre els sistemes d'atenció de la salut
Tot això afecta de manera desigual als diferents grups socials, implicant una major vulnerabilitat per a la gent gran, els col·lectius més desfavorits, la població infantil i les persones amb malalties cròniques. Segons l'Organització Mundial de la Salut, el canvi climàtic causarà anualment unes 250.000 defuncions addicionals entre 2030 i 2050, 38.000 per exposició de persones d'edat avançada a la calor.