6 juil. 2015

Contaminación y Cambio Climático


¿Cuánto carbono absorben las plantas de la atmósfera?

A través de los poros microscópicos llamados estomas, las plantas absorben cien mil millones de toneladas de carbono (100 mmt) de la atmósfera cada año y convierten la mitad en materia orgánica, hojas, raíces, ramas de árboles y hierba. Saber exactamente la cantidad de plantas que hay en la tierra para la absorción del dióxido de carbono en la atmósfera, se ha convertido en algo relevante.

Por ello la NASA ha seguido de cerca esta medida desde el año 2000, y  el volumen de absorción se ve en la primera imagen en forma de ondas de color verde. Los bosques como el Amazonas, de un verde fuerte, muestran su increíble productividad a pesar de los cambios estacionales.


Nueve años de recopilación de datos y de contratación pública ecológica, revelan los patrones estacionales del clima templado y la productividad constante en la selva ecuatorial.

El mismo conjunto de datos pone de manifiesto cómo las principales ciudades de Estados Unidos aparecen como manchas blancas en medio de una exuberante cubierta vegetal de color verde.


Lluvia y el calor abundante en los bosques tropicales de África central una de las regiones más productivas del mundo. La vida vegetal convierte el dióxido de carbono atmosférico en biomasa mediante la fotosíntesis, un proceso denominado "fijación".

Esta es una de las principales formas en que se elimina dióxido de carbono de la atmósfera y es una parte importante del ciclo de carbono. La cantidad de carbono eliminado se llama la productividad primaria bruta /gross primary productivity (GPP).

El instrumento MODIS del satélite Terra de la NASA, ha sido utilizado para calcular el GPP en el mundo entero durante los últimos 10 años. Dos cosas a tener en cuenta son la productividad de regiones tropicales y la productividad en las temporadas en el hemisferio norte.

Black Carbon: Una Presencia Global


Cuando la madera, los combustibles fósiles, e incluso el estiércol se quema  a bajas temperaturas, un sin número de compuestos carbonosos flotan en la atmósfera en forma de humo.

Estos elementos carbonizados de la materia, conocido como el hollín, por lo general permanecen en el aire durante un período muy corto, pero tienen un gran impacto en los seres humanos, sin embargo, partículas de la cadena pueden penetrar profundamente en los pulmones y contribuir al asma y las enfermedades cardiovasculares. Ellos también tienen un impacto en el clima.  

De hecho, el hollín tiene una extraordinaria capacidad de absorber la luz solar que los climatólogos llaman "black carbon" gran contribuyente del calentamiento global. La meseta del Himalaya, una masa imponente de  roca ubicada en el extremo norte del subcontinente Indio, se eleva abruptamente sobre una de las parcelas más fértiles y pobladas de la tierra en el mundo. Cerca de mil millones de personas, claro está una multitud en un área aproximadamente del tamaño de Texas. El crecimiento explosivo de la población y de su economía en las últimas décadas, han producido un subproducto no deseado, la ¨contaminación del aire¨.

La quema de combustibles fósiles, madera, vegetación y estiércol envía un flujo constante de hollín (Black Carbon) a la atmósfera. Los estudios muestran que las emisiones de carbono de la India han aumentado un 60%  en las últimas dos décadas. Las partículas de corta vida por lo general permanecen en la atmósfera durante menos de una semana, pero conviven y se alimentan en las trampas de vientos de la llanura Indo-Gangetic a lo largo de la cordillera del Himalaya. Las partículas perjudican la salud y además tienen un impacto importante sobre el clima. 

A diferencia de la mayoría de los otros tipos de partículas, el  Black Carbon absorbe la radiación, calienta la atmósfera y contribuye a la retirada de los glaciares en la zona.


Regulaciones de hollín de América del Norte, los incendios forestales constantes de África central y la economía del este de Asia en rápido crecimiento. 



Siguiendo el Rastro del Monóxido de Carbono



Las prácticas de tala y quema que usan los agricultores en algunas partes de América del Sur para limpiar la tierra antes de plantar en la primavera, añade una severa temporada de incendios en el Amazonas. El aumento dramático del monóxido de carbono se registró en América del Sur en agosto, septiembre y octubre de 2005. Sin embargo, un instrumento del satélite también vio las emisiones de las quemas viajar mucho más allá del continente.  

Las plumas del gas incoloro e inodoro, que puede permanecer en la atmósfera de hasta tres meses, se movió a través del Océano Atlántico y probablemente afectó a la calidad del aire en África. Los científicos midieron este camino de monóxido de carbono usando un instrumento llamado AIRS a bordo del satélite Aqua de la NASA. AIRS fue diseñado para medir el vapor de agua, las nubes y temperatura del aire en la tierra. Una vez que se puso en marcha, los científicos se dieron cuenta que podía utilizarlo para hacer mediciones del monóxido de carbono global, proporcionando puntos de vista sin precedentes, en cuanto a las distribuciones globales de gases de efecto invernadero en la atmósfera.

El Descubrimiento de un Cinturón de Dióxido de Carbono



Cuando los científicos tuvieron su primer vistazo de los datos que muestran la distribución de dióxido de carbono en la atmósfera a través del satélite, vieron lo que esperaban: una distribución desigual de los gases de efecto invernadero en el mundo, con niveles más altos en las zonas más poblada e industrializadas del hemisferio norte. 
  
Pero también se observó una característica dominante que fue totalmente inesperada. Una cinta continua de concentraciones altas de dióxido de carbono en círculos en un área en el Hemisferio Sur, que cubrió la punta de América del Sur, África y el sur de Australia. Los científicos creen que las tormentas fuertes y vientos que fluyen alrededor de las montañas de los Andes de América del Sur  levantan el dióxido de carbono en lo que se llama la "troposfera libre." Allí queda atrapado en latitudes medias y se esparce por todo el mundo. 

Las fuentes son diversas: plantas  industriales ricas en energía a base de carbón alrededor de todo el mundo, combustión incompleta, incendios, etc.  

Primera evidencia de la cinta, tal como se detectó por la Sonda Infrarroja Atmosférica (AIRS) a bordo del satélite Aqua de la NASA en 2003. AIRES ofrece ahora a los científicos datos globales sobre los gases de efecto invernadero en la atmósfera.


Se visualiza un torbellino en los EE.UU. y el flujo del viento en el hemisferio  norte


El cinturón de dióxido de carbono se concentra en su mayoría en el hemisferio norte.

El Aumento de la Temperatura

A pesar de las complejidades del cambio climático, los científicos aún toman el pulso del planeta con un punto de referencia básico, ¨la temperatura¨. El mundo ha experimentado 9 de los 10 años más calurosos  desde el año 2000. Y en 2011, el noveno año más cálido desde 1880.

Los científicos en el Instituto Goddard de Estudios Espaciales estudian las tendencias de las temperaturas mediante el análisis de lecturas de miles de estaciones meteorológicas en tierra y mar. La tendencia es que a largo plazo el calentamiento seguirá impulsado principalmente por un aumento sin precedentes en los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera, creada en gran parte por la quema de combustibles fósiles, generación de electricidad y la combustión de los automóviles. 

En las imágenes se observa cómo las temperaturas en todo el mundo se han incrementado desde finales del siglo 19. 

La temperatura global es uno de los puntos básicos de medición del cambio climático. El planeta se está calentando ahora en alrededor de 0,36 grados centígrados por década.


El mundo era un lugar más fresco en el año 1951


Los años 2005 y 2010 siguen empatados en los años más calurosos, pero son sólo alrededor de 0.2 grados Fahrenheit más caliente que el 2011, el noveno año más caliente.


Comparación de registros de la NASA 1884-2011. 


NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

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