Los problemas ambientales y su evolución
La industria electrónica limpiaba sus placas con los mismos compuestos que agujerearon la capa de ozono. El Protocolo de Montreal los eliminó, y se lo considera el acuerdo ambiental más exitoso.
01De la chimenea al planeta
Los problemas ambientales cambiaron de escala a medida que creció la actividad humana. Los primeros eran locales y visibles; los actuales son globales, lentos y se reparten desigualmente entre quienes los causan y quienes los sufren.
| Escala | Ejemplo | Rasgo |
|---|---|---|
| Local | El esmog de Londres de diciembre de 1952, que causó miles de muertes en pocos días | Causa y efecto en el mismo lugar y momento |
| Regional | La lluvia ácida de los años setenta y ochenta en Europa y América del Norte | Las emisiones de un país dañan los bosques y lagos de otro |
| Global | El agujero de ozono y el cambio climático | Todos contribuyen y todos se ven afectados, con décadas de retraso |
En la Argentina hay ejemplos en cada escala: la contaminación de la cuenca Matanza–Riachuelo, que motivó la sentencia de la Corte Suprema de 2008 en la causa Mendoza; la pérdida de bosques nativos en el Chaco, que llevó a la Ley 26.331 de bosques, y el retroceso de los glaciares, protegidos por la Ley 26.639. Las bases químicas de la contaminación se vieron en química y ambiente, de Química General.
02La capa de ozono: un problema global resuelto a medias
Los clorofluorocarbonos (CFC), usados en refrigeración, aerosoles y en la limpieza de placas electrónicas, liberan cloro en la estratosfera y destruyen el ozono que filtra la radiación ultravioleta. En 1985 se publicó la medición del agujero sobre la Antártida, y en 1987 se firmó el Protocolo de Montreal, que eliminó progresivamente su producción. Se lo considera el acuerdo ambiental más exitoso: las evaluaciones científicas prevén que la capa se recupere hacia mediados de siglo. La industria electrónica tuvo que cambiar sus solventes de limpieza, y por eso hoy se usan fundentes que no requieren lavado.
03El cambio climático
El dióxido de carbono, el metano y otros gases absorben la radiación infrarroja que emite la Tierra. Al aumentar su concentración, la superficie tiene que calentarse para volver a emitir tanta energía como recibe del Sol. El CO₂ pasó de unas 280 partes por millón antes de la industrialización a más de 420 en la actualidad. Su efecto se mide con el forzamiento radiativo, el desequilibrio de energía que produce, y la respuesta de la temperatura con la sensibilidad climática:
El calentamiento de equilibrio que corresponde solo al CO₂, para una concentración y una sensibilidad climática. La franja es el rango de 2,5 a 4 °C por duplicación; el punto, la concentración elegida.
El calentamiento observado hasta hoy, algo más de 1 °C, es distinto del de equilibrio: los océanos tardan décadas en calentarse, los aerosoles de la contaminación enfrían, y otros gases como el metano calientan. Pero la relación logarítmica y la sensibilidad son los que determinan hacia dónde va el sistema.
04Límites planetarios
En 2009, un grupo de científicos encabezado por Johan Rockström propuso nueve límites planetarios: procesos del sistema Tierra con umbrales que, si se superan, pueden llevar a cambios abruptos. Además del clima y el ozono, incluyen la pérdida de biodiversidad, los ciclos del nitrógeno y el fósforo, el uso del suelo y del agua dulce, la acidificación de los océanos, los aerosoles y las entidades nuevas, como plásticos y compuestos sintéticos. Los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, que se tratan en la unidad de TIC y ambiente, entran en esta última categoría por sus metales y retardantes de llama.
05En el laboratorio
Descargar la serie de concentración de CO₂ del observatorio de Mauna Loa, graficarla y ajustar la tendencia y la oscilación anual. Estimar la tasa de crecimiento por década.
Armar un medidor de CO₂ con un sensor infrarrojo no dispersivo y un microcontrolador, y registrar la concentración en un aula a lo largo de una clase.
Elegir un problema ambiental de la región y describir su escala, sus causas, a quién afecta y qué normas lo regulan.
06Errores frecuentes
- Confundir el agujero de ozono con el cambio climático. Son problemas distintos, con causas y efectos distintos.
- Esperar que el calentamiento sea proporcional a la concentración. El forzamiento crece con el logaritmo.
- Leer el calentamiento de equilibrio como el actual. El océano retrasa la respuesta varias décadas.
- Pensar que un problema global no tiene componente local. Sus causas y sus daños son locales y desiguales.
07Autoevaluación
¿Qué forzamiento produce duplicar el CO₂ preindustrial?
\( 5{,}35 \ln 2 \approx 3{,}7 \) W/m².
Con una sensibilidad de 3 °C, ¿qué calentamiento de equilibrio corresponde a 420 ppm?
\( 3 \cdot \ln 1{,}5/\ln 2 \approx 1{,}75 \) °C, solo por el CO₂.
¿Qué acuerdo internacional eliminó los CFC?
El Protocolo de Montreal, de 1987.
¿Por qué la lluvia ácida es un problema regional?
Porque las emisiones viajan cientos de kilómetros y dañan ecosistemas lejos de la fuente, a menudo en otro país.
08Para ampliar
- IPCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Sexto informe de evaluación, Grupo de Trabajo I, Cambridge University Press, 2021. La evaluación de referencia sobre forzamiento, sensibilidad y escenarios.
- David Archer. Global Warming: Understanding the Forecast. 2.ª ed., Wiley, 2012. La física del efecto invernadero explicada con modelos simples, para estudiantes de ciencias.
- Johan Rockström y otros. A safe operating space for humanity. Nature, 461, 2009. El artículo que propuso los límites planetarios.