Cambio climático para niños

Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada. Busca fuentes: «Cambio climático» – noticias · libros · académico · imágenes Este aviso fue puesto el 30 de enero de 2019.

Pangea.

Deriva continental y clima son procesos relacionados ya que la posición de los continentes es un factor determinante en la conformación del clima mundial. La Tierra ha sufrido muchos cambios desde su origen hace 4600 millones de años. Hace 225 millones de años todos los continentes estaban unidos, formando lo que se conoce como Pangea y había un océano universal llamado Panthalassa. La tectónica de placas ha separado los continentes y los ha puesto en la situación actual. El Océano Atlántico se ha ido formando desde hace 200 millones de años. La deriva continental es un proceso sumamente lento, por lo que la posición de los continentes fija el comportamiento del clima durante millones de años. Hay dos aspectos a tener en cuenta. Por una parte, las latitudes en las que se concentra la masa continental: si las masas continentales están situadas en latitudes bajas habrá pocos glaciares continentales y, en general, temperaturas medias menos extremas. Así mismo, si los continentes se hallan muy fragmentados habrá menos continentalidad. Estos aspectos pueden contribuir de varias formas contradictorias en la evolución del clima.

Un proceso que demuestra la influencia a largo plazo de la deriva continental sobre el clima es la existencia de yacimientos de carbón en las islas Svaldbard o Spitbergen, en una latitud donde ahora no existen árboles por el clima demasiado frío: la idea que explica estos yacimientos es que el movimiento de la placa donde se encuentran dichas islas se produjo hacia el norte desde una ubicación más meridional con un clima más cálido.

Ejemplo de impacto ambiental: deforestación en Bolivia, 2016

Ejemplo de impacto ambiental: deforestación en Indonesia, 2007

El impacto ambiental, también conocido como impacto antrópico o impacto antropogénico, es la alteración o modificación que causa una acción humana sobre el medio ambiente. Debido a que todas las acciones del ser humano repercuten de alguna manera sobre el medio ambiente, un impacto ambiental se diferencia de un simple efecto en el medio ambiente mediante una valoración que permita determinar si la acción efectuada (por ejemplo un proyecto) es capaz de cambiar la calidad ambiental y así justificar la denominación de impacto ambiental.

El hielo marino, que se muestra aquí en Nunavut (norte de Canadá), refleja más luz solar, mientras que el mar abierto absorbe más, acelerando el derretimiento.

La retroalimentación del cambio climático es el proceso de retroalimentación (feedback) por el cual un cambio en el clima puede facilitar o dificultar cambios ulteriores.

El sistema climático incluye una serie de retroalimentaciones que alteran la respuesta del sistema a los cambios en los forzamientos externos. Las retroalimentaciones positivas incrementan la respuesta del sistema climático a un forzamiento inicial, mientras que las retroalimentaciones negativas la reducen. Los dos fenómenos se pueden dar a la vez y del balance general saldrá algún tipo de cambio más o menos brusco e impredecible a largo plazo, ya que el sistema climático es un sistema caótico y complejo.

Existe una serie de retroalimentaciones en el sistema climático, incluido el vapor de agua, los cambios en el hielo y su efecto albedo (la capa de nieve y hielo afecta la cantidad que la superficie de la Tierra absorbe o refleja la luz solar entrante), las nubes y los cambios en el ciclo del carbono de la Tierra (por ejemplo, la liberación de carbono del suelo). La principal retroalimentación negativa es la energía que la superficie de la Tierra irradia hacia el espacio en forma de radiación infrarroja. De acuerdo con la ley de Stefan-Boltzmann, si la temperatura absoluta (medida en kelvin) se duplica, la energía radiativa aumenta por un factor de 16 (2 a la cuarta potencia).

Las retroalimentaciones son un factor importante en la determinación de la sensibilidad del sistema climático a un aumento de las concentraciones atmosféricas de GEI. Si lo demás se mantiene, una sensibilidad climática superior significa que se producirá un mayor calentamiento para un mismo incremento en el forzamiento de gas de efecto invernadero. La incertidumbre sobre el efecto de las retroalimentaciones es una razón importante del porqué diferentes modelos climáticos proyectan diferentes magnitudes de calentamiento para un determinado escenario de forzamiento. Se necesita más investigación para entender el papel de las retroalimentaciones de las nubes y el ciclo del carbono en las proyecciones climáticas.

Las proyecciones del IPCC previamente mencionadas figuran en el rango de «probable» (probabilidad mayor al 66 %, basado en la opinión de expertos) para los escenarios de emisiones seleccionados. Sin embargo, las proyecciones del IPCC no reflejan toda la gama de incertidumbre. El extremo inferior del rango de «probable» parece estar mejor limitado que su extremo superior.

La paleoclimatología estudia las características climáticas de la Tierra a lo largo de su historia y se puede incluir como una parte de la paleogeografía. Estudia las grandes variaciones climáticas, sus causas, y da una descripción lo más precisa posible de las características del clima que nos sirve para un momento determinado de la historia de la Tierra. La variación a escala geológica de los factores que determinan el clima actual, como la energía de la radiación solar, situación astronómica y radiación cósmica, relieve y distribución de continentes y océanos, y la composición y dinámica de la atmósfera, constituyen los factores más utilizados en la deducción y explicación de los paleoclimas.

Los estudios del clima pasado (paleoclima) se realizan estudiando los registros fósiles, las acumulaciones de sedimentos en los lechos marinos, las burbujas de aire capturadas en los glaciares, las marcas erosivas en las rocas y las marcas de crecimiento de los árboles. Con base en todos estos datos se ha podido confeccionar una historia climática reciente relativamente precisa, y una historia climática prehistórica con no tan buena precisión. A medida que se retrocede en el tiempo los datos se reducen y llegado un punto la climatología se sirve solo de modelos de predicción futura y pasada.

La gráfica muestra la evolución del clima durante los últimos sesenta y cinco millones de años. El máximo térmico del Paleoceno-Eoceno está resaltado en rojo y probablemente se encuentra subestimado en un factor de entre 2 y 4 a causa de una estimación imprecisa en el muestreo de datos.

El máximo térmico del Paleoceno-Eoceno (MTPE, PETM en inglés), llamado también máximo térmico del Eoceno Inicial, o máximo térmico del Paleoceno Superior, fue un brusco cambio climático que marcó el fin del Paleoceno y el inicio del Eoceno, hace 55,8 millones de años. Se trata de uno de los períodos de cambio climático más significativos de la era Cenozoica, que alteró la circulación oceánica y la atmosférica, provocando la extinción de multitud de géneros de foraminíferos bentónicos, y causando grandes cambios en los mamíferos terrestres que marcaron la aparición de los linajes actuales.

En apenas 20 000 años, la temperatura media terrestre aumentó en 6 °C, con un correspondiente aumento del nivel del mar, así como un calentamiento de los océanos. A pesar de que el calentamiento pudo desencadenarse por multitud de causas, se cree que las principales fueron la intensa actividad volcánica y la liberación del metano que se encontraba almacenado en los clatratos de los sedimentos oceánicos, que liberó a la atmósfera grandes cantidades de carbono empobrecido en el isótopo carbono-13. Además, las concentraciones atmosféricas de CO₂ aumentaron de forma significativa, perturbando su ciclo y causando la elevación de la lisoclina. La disminución del oxígeno disuelto en el agua marina, a la postre, provocó la mayoría de las extinciones marinas.

El mínimo de Maunder en 400 años de actividad solar medida por el número de manchas solares.

El mínimo de Maunder es el nombre dado al período de 1645 a 1715, cuando las manchas solares prácticamente desaparecieron de la superficie del Sol, tal como observaron los astrónomos de la época. Recibe el nombre del astrónomo solar E.W. Maunder quien descubrió la escasez de manchas solares durante ese período estudiando los archivos de esos años. Durante un período de 30 años dentro del mínimo de Maunder, los astrónomos observaron aproximadamente 50 manchas solares, mientras que lo típico sería observar entre unas 40.000 y 50.000 manchas.

Desde que en 1611 Galileo popularizara el telescopio, el Sol y sus manchas han sido observados con asiduidad. No fue sino hasta 1851 que el astrónomo Heinrich Schwabe observó que la actividad solar variaba según un ciclo de once años, con máximos y mínimos. El astrónomo solar Edward Maunder se percató de que desde 1645 a 1715 el Sol interrumpe el ciclo de once años y aparece una época donde casi no aparecen manchas, denominado «mínimo de Maunder». El Sol y las estrellas suelen pasar un tercio de su vida en estas crisis y durante ellas la energía que emite es menor y se corresponde con períodos fríos en el clima terrestre. Las auroras boreales o las australes causadas por la actividad solar desaparecen o son raras.

Ha habido seis mínimos solares similares al de Maunder desde el mínimo egipcio del 1300 a. C. hasta el último que es el de Maunder. Pero su aparición es muy irregular, con lapsos de solo 180 años, hasta 1100 años, entre mínimos. Por término medio los periodos de escasa actividad solar duran unos 115 años y se repiten aproximadamente cada 600. Actualmente estamos en el Máximo Moderno que empezó en 1780 cuando vuelve a reaparecer el ciclo de 11 años. Un mínimo solar tiene que ocurrir como muy tarde en el 2900 y un nuevo período glaciar, cuyo ciclo es de unos cien mil años, podría aparecer hacia el año 44 000.

El término «mínimo de Maunder» fue introducido por John A. Eddy que publicó en 1976 un artículo de referencia en la revista Science. Algunos astrónomos anteriores a Eddy también habían llamado así al período por los astrónomos solares Annie y E. Walter Maunder (1851-1928) que habían estudiado la forma en que las latitudes de las manchas solares cambian con el tiempo.

Tendencia del cambio térmico en los últimos 50 años: temperaturas promedio del aire en la superficie.

Posibles escenarios futuros de emisiones globales de gases de efecto invernadero. Si todos los países logran sus promesas actuales establecidas en el acuerdo climático de París, el calentamiento promedio para el 2100 irá mucho más allá del objetivo del Acuerdo de París de mantener el calentamiento «muy por debajo de los 2°C».

En climatología, el calentamiento global es el aumento a largo plazo de la temperatura atmosférica media del sistema climático de la Tierra debido a la intensificación del efecto invernadero. Es un aspecto primordial del cambio climático actual, demostrado por la medición directa de la temperatura, el registro de temperaturas del último milenio y de varios efectos del calentamiento global ya visibles. La paleoclimatología muestra que ha habido variaciones históricas en el clima de la Tierra, pero las que están ocurriendo actualmente lo están haciendo a un ritmo sin precedentes que no puede ser explicado por causa natural alguna, por lo que, según la evidencia científica del calentamiento global, este drástico cambio solo puede deberse a la desmedida actividad humana de los últimos tiempos, la cual es una de las principales causas del calentamiento global.

Las locuciones calentamiento global y cambio climático a menudo se usan indistintamente, aludiendo al incremento general en las temperaturas de superficie y su aumento proyectado causado predominantemente por las intensas actividades humanas (antrópico). Para algunos expertos, esa definición corresponde únicamente a calentamiento global mientras cambio climático incluye tanto el calentamiento global como sus efectos en el clima, mientras que para otros es indistinto. Si bien ha habido periodos prehistóricos de calentamiento global, varios de los cambios observados desde mediados del siglo XX no han tenido precedentes desde décadas a milenios.

En 2013, el Quinto Informe de Evaluación (AR5) del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) concluyó que «es extremadamente probable que la influencia humana ha sido la causa dominante del calentamiento observado desde la mitad del siglo XX». La mayor influencia humana ha sido la emisión de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, metano y óxidos de nitrógeno. Las proyecciones de modelos climáticos resumidos en el AR5 indicaron que durante el presente siglo la temperatura superficial global subirá probablemente 0.3 a 1.7 °C para su escenario de emisiones más bajas usando mitigación estricta y 2.6 a 4.8 °C para las mayores. Estas conclusiones han sido respaldadas por las academias nacionales de ciencia de los principales países industrializados y no son disputadas por ninguna organización científica de prestigio nacional o internacional.

El cambio climático futuro y los impactos asociados serán distintos en una región a otra alrededor del globo. Los efectos anticipados incluyen un aumento en las temperaturas globales, una subida en el nivel del mar, un cambio en los patrones de las precipitaciones y una expansión de los desiertos subtropicales. Se espera que el calentamiento sea mayor en la tierra que en los océanos y que el más acentuado suceda en el Ártico, con el continuo retroceso de los glaciares, el permafrost y la banquisa. Otros efectos probables incluyen fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes, tales como olas de calor, sequías, lluvias torrenciales y fuertes nevadas; acidificación del océano y extinción de especies debido a regímenes de temperatura cambiantes. Entre sus impactos humanos significativos se incluye la amenaza a la seguridad alimentaria por la disminución del rendimiento de las cosechas y la pérdida de hábitat por inundación. Debido a que el sistema climático tiene una gran inercia y los gases de efecto invernadero continuarán en la atmósfera por largo tiempo, muchos de estos efectos persistirán no solo durante décadas o siglos, sino por decenas de miles de años.

Las posibles respuestas al calentamiento global incluyen la mitigación mediante la reducción de las emisiones, la adaptación a sus efectos, la construcción de sistemas resilientes a sus impactos y una posible ingeniería climática futura. La mayoría de los países son parte de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), cuyo objetivo último es prevenir un cambio climático antrópico peligroso. La CMNUCC ha adoptado una serie de políticas destinadas a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y ayudar en la adaptación al calentamiento global. Los miembros de la CMNUCC han acordado que se requieren grandes reducciones en las emisiones y que el calentamiento global futuro debe limitarse muy por debajo de 2.0 °C con respecto al nivel preindustrial con esfuerzos para limitarlo a 1.5 °C.

La reacción del público al calentamiento global y su preocupación a sus impactos también están aumentando. Un informe global de 2015 por Pew Research Center halló que una media de 54 % lo considera «un problema muy serio». Existen diferencias regionales significativas, con los estadounidenses y chinos, cuyas economías son responsables por las mayores emisiones anuales de CO2, entre los menos preocupados.

Emisión de gases de efecto invernadero por sector

El cambio climático y la agricultura son dos procesos relacionados entre sí que dañan y destruyen al mundo.

El cambio climático afecta a la agricultura de diferentes maneras; los impactos se relacionan con el incremento de la temperatura promedio, la modificación del patrón de precipitaciones, el aumento de la frecuencia e intensidad de eventos climáticos extremos (sequía, inundaciones, tornados, ciclones, olas de calor), el incremento de la concentración de dióxido de carbono, el deshielo y la interacción entre estos elementos, los cuales influyen en la producción de alimentos y amenazan la seguridad alimentaria.

A la vez, las actividades agropecuarias han contribuido en el cambio climático a través de las emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso. El exceso de estos gases en la atmósfera han perturbado la capacidad de la Tierra para regular la temperatura, y son responsables de inducir el calentamiento global y forzar el cambio climático.

El cambio climático ya está afectando la agricultura, y se prevé que los impactos se agraven en los próximos años con diferentes grados de severidad y complejidad, pudiendo ser variables de acuerdo con la región geográfica y las condiciones particulares del contexto climático y socioeconómico de los sistemas de producción alimentaria.

Los periodos de sequía prolongados, las olas de calor, la reducida disponibilidad de agua y el exceso de precipitaciones disminuyen el rendimiento de los cultivos y afectan a la salud y el bienestar del ganado, y con ello la disponibilidad de alimentos. El cambio climático es una amenaza para la seguridad alimentaria; en particular, las poblaciones más vulnerables serán las más afectadas.

Por otra parte, la buena gestión de los conocimientos generados por la ciencia del cambio climático podría impulsar la aplicación de estrategias de mitigación y adaptación favorables para reducir las emisiones, maximizar la producción y favorecer el desarrollo de sistemas de producción mejor adaptados al cambio climático.

Emisiones globales de CO₂ y resultados probabilísticos de temperatura de diferentes políticas

Proyecciones del promedio global de la subida del nivel del mar por Parris y otros. No se han asignados probabilidades a estas proyecciones, por lo tanto ninguna de estas proyecciones debe interpretarse como una «mejor estimación» de la subida futura del nivel del mar. Crédito de la imagen: NOAA.

Los efectos del calentamiento global incluyen efectos ambientales, sociales, económicos y de salud. Algunos ya se observan y otros se esperan a corto, mediano o largo plazo (con diverso grado de certeza); algunos son localizados y otros globales; algunos son graduales y otros abruptos; algunos son reversibles y otros no; algunos pueden tener consecuencias positivas, pero la mayoría son adversos.

Los efectos ambientales incluyen el aumento de la temperatura oceánica, la acidificación del océano, el retroceso de los glaciares, el deshielo ártico, la subida del nivel del mar, una posible parada de la circulación oceánica, extinciones masivas, desertificación, fenómenos meteorológicos extremos, cambios climáticos abruptos y efectos a largo plazo.

Los efectos económicos y sociales incluyen cambios en la productividad agrícola, expansión de enfermedades, una posible apertura del paso del Noroeste, inundaciones, impacto sobre pueblos indígenas, migraciones ambientales y guerras climáticas.

Los efectos futuros del cambio climático variarán dependiendo de las políticas de cambio climático y el desarrollo social. Las dos principales políticas para enfrentar el cambio climático son la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (mitigación) y la adaptación a sus efectos. La ingeniería climática es otra opción. Las políticas en el corto plazo podrían afectar significativamente los efectos a largo plazo. Políticas de mitigación estricta podrían limitar el calentamiento global para 2100 en cerca de 2 °C o menos, en relación con niveles preindustriales. Sin mitigación, un aumento en la demanda energética y el uso amplio de combustibles fósiles podrían llevar a un calentamiento global de alrededor de 4 °C. Con magnitudes superiores sería más difícil adaptarse e incrementaría el riesgo de impactos negativos.

Siete artículos sobre el consenso del calentamiento global antropogénico desde 2004-2015 por Naomi Oreskes, Peter Doran, William Anderegg, Bart Verheggen, Neil Stenhouse, J. Stuart Carlton y John Cook.

Estudios revisados por pares sobre el consenso del calentamiento global.

La opinión científica sobre el cambio climático es el juicio global entre científicos con respecto a la extensión en la que está ocurriendo el calentamiento global, sus causas y sus consecuencias probables. El consenso científico es que el sistema climático de la Tierra inequívocamente está en calentamiento y que es sumamente probable (es decir, con una probabilidad mayor al 0,05%) que este calentamiento sea predominantemente causado por los seres humanos. Es probable que esto surja principalmente del aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera producto de la quema de combustibles fósiles y los cambios en los usos del suelo, parcialmente compensado por el aumento de los aerosoles causado por el hombre; los cambios naturales tuvieron poco efecto.

Esta opinión científica está expresada en informes de síntesis, por cuerpos científicos de prestigio nacionales e internacionales y por encuestas de opinión entre científicos del clima. Científicos, universidades y los laboratorios individuales contribuyen a la opinión científica global a través de sus publicaciones revisadas por pares, y las áreas del acuerdo colectivo y certeza relativa son resumidas en los informes y encuestas. Desde 2004, se han llevado a cabo al menos 9 encuestas a científicos y metaestudios de artículos académicos sobre el calentamiento global. Pese a que hasta el 18 % de los científicos encuestados puede disentir de la opinión consensuada, cuando se restringe a los científicos que publican en el campo del clima, el 97 % al 100 % está de acuerdo con el consenso: el actual calentamiento es principalmente antrópico (causado por el ser humano). En 2021 se publicó una nueva investigación realizada a 88 125 estudios científicos revisados por pares relacionados con el clima, de los cuales 99.9 % de los artículos coinciden en que el cambio climático es causado principalmente por los seres humanos.

Las academias y sociedades científicas nacionales e internacionales han evaluado la opinión científica actual sobre el calentamiento global. Estas evaluaciones son compatibles globalmente con las conclusiones del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. El Cuarto Informe de Evaluación del IPCC señala que:

• El calentamiento del sistema climático es inequívoco, como se evidencia en el aumento de las temperaturas medias globales del aire y océano, el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo, que tiene como consecuencias el ascenso global medio del nivel del mar.
• La mayor parte del calentamiento global desde mediados del siglo XX probablemente debido a actividades humanas.
• Los beneficios y costos del cambio climático para la sociedad variará ampliamente según la ubicación y escala. Algunos de los efectos en regiones templadas y polares serán positivos y los demás serán negativos. En general, es más probable que los efectos netos sean fuertemente negativos con un calentamiento mayor o más rápido.
• La gama de evidencia publicada indica que es probable que los costos netos de los daños del cambio climático sean significativos y aumenten con el tiempo.

• La resiliencia de muchos ecosistemas probablemente sean superados en este siglo por una combinación sin precedentes de cambio climático, perturbaciones asociadas (p. ej. inundaciones, sequía, incendios forestales, insectos y acidificación del océano) y otras fuerzas de cambio global (por ejemplo, cambio de uso del suelo, contaminación, fragmentación de los sistemas naturales, sobreexplotación de recursos).

En 2018, el IPCC publicó un Informe especial sobre el calentamiento global de 1.5 °C que advirtió que, si la tasa actual de emisiones de gases de efecto invernadero no se mitiga, es probable que el calentamiento global alcance 1.5 °C (2.7 °F) entre 2030 y 2052, arriesgando grandes crisis. El informe dice que prevenir tales crisis requerirá una rápida transformación de la economía global que «no tiene precedentes históricos documentados». En 2022, un nuevo informe del IPCC titulado Cambio climático 2022: Impactos, adaptación y vulnerabilidad hace énfasis en «adoptar con urgencia medidas para hacer frente a los crecientes riesgos», sosteniendo que nos enfrentamos a un calentamiento de 1.5 °C en las próximas dos décadas, lo cual generará «impactos graves adicionales, algunos de los cuales serán irreversibles».

Las academias nacionales de ciencia han hecho un llamado a los líderes mundiales a crear políticas que reduzcan las emisiones globales. Algunos organismos científicos han recomendado políticas concretas a gobiernos y la ciencia puede cumplir una función en informar una respuesta eficaz al cambio climático. Las decisiones políticas, no obstante, pueden requerir juicios de valor así que no están incluidas en la opinión científica.

Ningún organismo científico nacional o internacional de prestigio mantiene una opinión formal que disienta de cualquiera de estos puntos principales. El último organismo científico de alcance nacional o internacional en retractar su disenso fue la Asociación Estadounidense de Geólogos Petroleros, la cual en 2007 actualizó su declaración a su actual posición no definida. Algunas otras organizaciones, principalmente aquellas centradas en la geología, también sostienen posturas indefinidas.

Diagrama de la UNESCO que visualiza un "enfoque escolar integral" para abordar el cambio climático

La educación sobre el cambio climático (ECC) es una disciplina educativa enfocada en desarrollar respuestas efectivas al cambio climático. Su objetivo es que los estudiantes comprendan las causas y consecuencias de este fenómeno, preparándolos para enfrentar sus impactos y capacitándolos para adoptar estilos de vida más sostenibles. Además de promover la alfabetización climática, la ECC impulsa un cambio de mentalidad hacia la mitigación del cambio climático.

El cambio climático y la educación sobre este tema son desafíos globales que pueden integrarse en los currículos escolares, ofreciendo un aprendizaje contextualizado que fomente una comprensión profunda de las diversas estrategias para abordar este fenómeno.

La ECC también es un recurso esencial para los responsables políticos, ayudándoles a comprender la urgencia de implementar medidas contra el cambio climático tanto a nivel nacional como global. Las comunidades, por su parte, se benefician de la ECC al aprender cómo el cambio climático puede afectarlas, qué acciones pueden tomar para protegerse y cómo reducir su huella de carbono. En particular, la ECC fortalece la resiliencia de las comunidades vulnerables, que son las más afectadas por los efectos adversos del cambio climático. Este enfoque educativo se basa en los principios de la Educación para el Desarrollo Sostenible (EDS).