Qué es el efecto invernadero y cuáles son sus causas

El efecto invernadero es un fenómeno natural que ha permitido la vida en la Tierra, su intensificación por causas humanas está poniendo en peligro el futuro del planeta. Comprender cómo se forma, sus causas y sus consecuencias es el primer paso para entenderlo, pero no suficiente.

Si te apasiona la naturaleza, te preocupa el futuro del planeta y quieres ser parte activa de la solución, estudiar el Grado en Medio Ambiente en Madrid o el Grado en Ciencias Ambientales online de la Escuela de Sostenibilidad de la Universidad Europea puede ser tu camino. A lo largo de la titulación realizarás prácticas en empresas, participarás en proyectos reales, trabajarás con las últimas tecnologías de medición y análisis ambiental, y te conectarás con profesionales del sector.

Qué es el efecto invernadero

El efecto invernadero es un proceso natural que hace que la Tierra mantenga una temperatura adecuada para la vida tal como la conocemos. Sin este fenómeno, nuestro planeta sería un lugar extremadamente frío, con una temperatura media de  -18°C, en lugar de los 15°C actuales.

El nombre de este fenómeno proviene de su similitud con lo que ocurre en un invernadero para plantas. Por ejemplo, imagina una estructura de cristal donde se cultivan flores o vegetales, la luz solar entra a través del vidrio de las ventanas, calienta el interior, y ese calor queda atrapado dentro, por lo que crea un ambiente cálido incluso cuando fuera hace frío. Algo similar ocurre en nuestra atmósfera.

La radiación solar atraviesa la atmósfera y llega a la superficie terrestre, calentándola. La Tierra, a su vez, emite parte de ese calor en forma de radiación infrarroja. Aquí es donde entran en juego los gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera: estos gases actúan como una manta invisible que atrapa parte de esa radiación infrarroja, impidiendo que escape completamente al espacio y manteniendo así el calor cerca de la superficie del planeta.

Este proceso es completamente natural y beneficioso. El problema surge cuando la concentración de estos gases aumenta de manera desproporcionada debido a las actividades humanas, intensificando el efecto y provocando un calentamiento excesivo del planeta: lo que conocemos como calentamiento global.

Gases de efecto invernadero (GEI)

Los gases de efecto invernadero (GEI) son los componentes gaseosos que se encuentran en la atmósfera de la tierra. Pueden absorber y emitir radiación infrarroja manteniendo la temperatura correcta del planeta para la vida de todos los organismos. Para entender el efecto invernadero es importante conocer los principales gases involucrados en este proceso. Son los siguientes:

• Dióxido de carbono (CO₂)

El CO₂ es el gas de efecto invernadero más conocido y el que más contribuye al calentamiento global. Su capacidad para retener calor no es la más potente, pero su abundancia y el tiempo que permanece en la atmósfera (hasta cientos de años) lo convierten en el principal actor del cambio climático.

Se libera sobre todo por la quema de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas natural), la deforestación y ciertos procesos industriales. Antes de la Revolución Industrial, la concentración de CO₂ en la atmósfera era de aproximadamente 280 partes por millón (ppm). Actualmente supera las 420 ppm, un incremento sin precedentes en los últimos 800.000 años.

• Metano (CH₄)

El metano es un gas de efecto invernadero mucho más potente que el CO₂. Aunque su concentración atmosférica es menor y permanece menos tiempo en la atmósfera (alrededor de 12 años), su impacto es significativo.

Las principales fuentes de metano incluyen la ganadería (especialmente el ganado bovino durante su digestión), los cultivos de arroz en condiciones anaeróbicas, los vertederos de residuos, residuos agrícolas, las fugas en la extracción de gas natural y la descomposición de materia orgánica en condiciones sin oxígeno.

• Óxido nitroso (N₂O)

Este gas tiene una capacidad de calentamiento aproximadamente 300 veces mayor que el CO₂ y puede permanecer en la atmósfera durante más de 100 años. Se libera principalmente por el uso excesivo de fertilizantes nitrogenados en agricultura, ciertos procesos industriales y la combustión de combustibles fósiles.

• Gases fluorados

Los hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y el hexafluoruro de azufre (SF₆) son gases sintéticos creados por los humanos. Aunque están presentes en cantidades muy pequeñas, son extremadamente potentes y pueden permanecer en la atmósfera durante miles de años. Se utilizan en sistemas de refrigeración, aire acondicionado, aerosoles y procesos industriales específicos.

• Vapor de agua

El vapor de agua es técnicamente el gas de efecto invernadero más abundante, pero su papel es diferente. Su concentración en la atmósfera está determinada principalmente por la temperatura, es decir, a mayor temperatura, mayor capacidad de la atmósfera para contener vapor de agua, por lo que actúa más como un amplificador del calentamiento causado por otros gases que como un forzador inicial.

¿Cómo se forma el efecto invernadero?

Para entender bien cómo se forma el efecto invernadero, necesitamos seguir el recorrido de la energía solar desde que llega a nuestro planeta:

• Paso 1 - Entrada de radiación solar

El Sol emite radiación electromagnética que viaja por el espacio y llega a la Tierra. Aproximadamente el 30% de esta radiación se refleja de vuelta al espacio por las nubes, el hielo, la nieve y otras superficies brillantes. El 70% restante es absorbido por la superficie terrestre y los océanos.

• Paso 2 - Calentamiento de la superficie

La energía solar absorbida calienta la superficie de la Tierra: el suelo, el agua de los océanos, las plantas y las estructuras creadas por el ser humano. Este calentamiento es fundamental para la vida en nuestro planeta.

• Paso 3 - Emisión de radiación infrarroja

La Tierra, que ahora está caliente, no acumula infinitamente esa energía, sino que la reemite en forma de radiación infrarroja (calor). Esta radiación viaja hacia arriba, hacia la atmósfera.

• Paso 4 - Interceptación por gases de efecto invernadero

Los gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera (CO₂, metano, vapor de agua, etc.) tienen la propiedad de absorber esta radiación infrarroja. Las moléculas de estos gases capturan la energía, se activan y luego reemiten esa radiación en todas direcciones, incluyendo de vuelta hacia la superficie terrestre.

• Paso 5 - Retención del calor

Como resultado de este proceso, parte del calor queda "atrapado" en la atmósfera baja y cerca de la superficie, manteniendo el planeta caliente. Sin este mecanismo, toda la radiación infrarroja escaparía directamente al espacio y la Tierra sería demasiado fría para albergar vida.

Causas del efecto invernadero intensificado

Si bien el efecto invernadero es un proceso natural, las actividades humanas han intensificado dramáticamente este fenómeno. Estas son las principales causas del efecto invernadero antropogénico:

• Quema de combustibles fósiles: esta es la causa principal del aumento en las emisiones de gases de efecto invernadero. El carbón, el petróleo y el gas natural se queman para generar electricidad, mover vehículos, calentar edificios y alimentar procesos industriales. Cada vez que encendemos el coche, usamos electricidad generada con carbón o calentamos nuestra casa con gas, estamos contribuyendo a las emisiones de CO₂. El sector del transporte es especialmente problemático ya que coches, camiones, aviones y barcos dependen casi exclusivamente de combustibles fósiles. A nivel global, el transporte representa aproximadamente una cuarta parte de las emisiones totales de CO₂ relacionadas con la energía.
• Deforestación y cambio de uso del suelo: los bosques actúan como "sumideros de carbono", absorbiendo CO₂ de la atmósfera durante la fotosíntesis y almacenándolo en su biomasa. Cuando talamos bosques para agricultura, ganadería o urbanización, no solo perdemos esos sumideros naturales, sino que además liberamos el carbono almacenado en los árboles. La Amazonia, por ejemplo, ha pasado de ser un sumidero neto de carbono a convertirse en una fuente de emisiones en algunas zonas debido a la deforestación masiva.
• Agricultura y ganadería intensivas: el sector agropecuario es responsable de una parte significativa de las emisiones globales, principalmente de metano y óxido nitroso. La ganadería, especialmente de bovinos, genera metano durante la digestión de los animales. Los fertilizantes nitrogenados utilizados en la agricultura liberan óxido nitroso. Los cultivos de arroz en terrenos inundados producen metano.
• Procesos industriales: la fabricación de cemento, acero, productos químicos, plásticos y otros materiales implica procesos que liberan grandes cantidades de gases de efecto invernadero. Por ejemplo, la producción de cemento, uno de los materiales más utilizados en construcción, es responsable de aproximadamente el 8% de las emisiones globales de CO₂.
• Gestión de residuos: los vertederos donde se acumulan desechos generan metano a medida que la materia orgánica se descompone sin oxígeno. Las plantas de tratamiento de aguas residuales también producen metano y óxido nitroso. A medida que la población mundial crece y aumenta el consumo, la cantidad de residuos que generamos se incrementa exponencialmente.
• Generación de electricidad: aunque la generación de electricidad mediante combustibles fósiles se menciona en el primer punto, merece atención especial porque representa aproximadamente el 25% de las emisiones globales. A pesar del crecimiento de las energías renovables, el carbón, el gas y el petróleo siguen siendo las principales fuentes de electricidad en muchos países.

Consecuencias del efecto invernadero

Estas son algunas de las consecuencias que afectan a la biodiversidad debido al incremento de los gases de efecto invernadero y con ello un aumento en la temperatura de la superficie terrestre.

• Deshielo glacial.
• Inundación de zonas costeras e islas.
• Catástrofes naturales.
• Migración de especies y amenaza de especies endémicas.
• Desertificación.

Soluciones ante el efecto invernadero

Son muchas las acciones que se pueden llevar a cabo para contrarrestar los gases de efecto invernadero, desde medida a nivel individual hasta acciones a gran escala.

• Uso de los diferentes tipos de energías renovables, solares, eólicas entre otras, disminuyendo el uso de materias primas.
• Uso de transportes limpios y públicos menos contaminantes.
• Fomentar y educar en reciclaje y economía circular.
• Consumo de productos ecológicos, locales y de temporada, reduciendo el consumo de cárnicos, así como el desperdicio de alimentos.

Gracias a la realización de diferentes acciones como las mencionadas anteriormente se puede ver disminuida la huella de carbono, así como el impacto medioambiental causado por la acción humana a nivel global y particular.

Si estas interesado en el sostenible y todo lo que este implica, la Universidad Europea ofrece una gran variedad de Carreras de Ciencias de la Salud donde podrás elegir la rama que más te guste. Asimismo, puedes contar con titulaciones universitarias especializadas en este mismo sector como el Máster en Sostenibilidad en Madrid entre muchas otras.