A pesar de ser de suma importancia para la Tierra y sus habitantes, los gases de efecto invernadero han causado un daño cada vez mayor a la humanidad.
Los efectos de los gases de efecto invernadero en el medio ambiente han sido incrementado por actividades antropogénicas que han aumentado la abundancia de estos gases en la atmósfera.
Índice del contenido
¿Qué son los Gases de Efecto Invernadero?
Los gases en la atmósfera conocidos como gases de efecto invernadero tienen un impacto en el balance energético del planeta. El llamado efecto invernadero es un resultado de esto.
Bajas concentraciones de los tres gases de efecto invernadero más conocidos (dióxido de carbono (CO2), metano y óxido nitroso) se pueden encontrar en la atmósfera de forma natural.
Ciertos gases de efecto invernadero solo son emitidos por la actividad humana (p. ej., halocarbonos sintéticos). Otros existen de forma natural, pero están presentes en mayores cantidades debido a los aportes humanos (p. ej., dióxido de carbono) (p. ej., dióxido de carbono).
Actividades relacionadas con la energía (como la quema de combustibles fósiles en los sectores de transporte y servicios eléctricos), agricultura, cambios en el uso de la tierra, gestión de desechos y las prácticas de tratamiento y otras operaciones industriales son ejemplos de causas antropogénicas.
¿Qué causa el efecto invernadero?
Estas son las principales razones detrás del efecto invernadero.
1. Quema de combustibles fósiles
Nuestras vidas dependen en gran medida de los combustibles fósiles. Se utilizan comúnmente para generar electricidad y para el transporte. El dióxido de carbono se libera durante la combustión de combustibles fósiles.
El uso de combustibles fósiles se ha expandido junto con crecimiento de la población. La liberación atmosférica de gases de efecto invernadero ha aumentado como resultado de esto.
2 Deforestación
El dióxido de carbono es absorbido por plantas y árboles, que luego liberan oxígeno. La tala de árboles provoca un aumento significativo de los gases de efecto invernadero, lo que eleva la temperatura de la tierra.
3. Agricultura
Uno de los factores del efecto invernadero de la atmósfera es el óxido nitroso utilizado en los fertilizantes.
4. Residuos Industriales y Vertederos
Los gases peligrosos son producidos por empresas y fabricantes y liberados a la atmósfera.
Además, los vertederos liberan metano y dióxido de carbono, que contribuyen a la emisión de gases de efecto invernadero.
7 Efectos de los Gases de Efecto Invernadero en el Medio Ambiente
Los siguientes son los efectos de los gases de efecto invernadero en el medio ambiente.
1. Vapor de agua
La troposfera contiene agua en forma de vapor y nubes. Tyndal señaló en 1861 que el absorbente gaseoso más importante de los cambios en la luz infrarroja era el vapor de agua.
Según cálculos más precisos, las nubes y el vapor de agua representan el 49 y el 25 %, respectivamente, de la absorción (térmica) de onda larga.
Sin embargo, en comparación con otros GEI como el CO2, la vida atmosférica del vapor de agua es corta (días) (años). Las variaciones regionales en las concentraciones de vapor de agua no están directamente influenciadas por la actividad humana.
Sin embargo, debido a los efectos indirectos de la actividad humana sobre las temperaturas globales y la producción de vapor de agua, también conocida como retroalimentación de vapor de agua, el calentamiento se amplifica.
2. Dióxido de Carbono (CO2)
El 20% de la absorción térmica es causada por el dióxido de carbono.
La descomposición orgánica, la liberación oceánica y la respiración son ejemplos de fuentes naturales de CO2.
Las fuentes de CO2 antropogénico incluyen la fabricación de cemento, la limpieza PARA LOS BOSQUES AMENAZADOSy la quema de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural, entre otras cosas.
Sorprendentemente, la industria representa el 21 % de las emisiones directas de CO2, mientras que el 24 % proviene de la agricultura, la silvicultura y otros usos de la tierra.
Desde unos 270 mol.mol-1 en 1750 hasta cantidades actuales superiores a los 385 mol.mol-1, el contenido de CO2 atmosférico ha aumentado considerablemente durante los dos siglos anteriores.
Desde la década de 1970, se han producido aproximadamente la mitad de todas las emisiones antropogénicas de CO2 entre 1750 y 2010.
Se prevé que la temperatura superficial media global aumente entre 3 y 5 °C en 2100 como resultado de las altas concentraciones de CO2 y la retroalimentación positiva del agua.
3. Metano (CH4)
El principal gas traza orgánico en la atmósfera es el metano (CH4). El elemento principal del gas natural, una fuente de combustible mundial, es el CH4.
La agricultura y la ganadería contribuyen significativamente a las emisiones de CH4, aunque el principal culpable es el uso de combustibles fósiles.
Desde la era preindustrial, las concentraciones de CH4 se han multiplicado por dos. La concentración promedio actual en todo el mundo es de 1.8 mol.mol-1.
Aunque su concentración es sólo el 0.5% de la de CO2, existe la preocupación de un aumento de las emisiones atmosféricas de CH4. De hecho, como GEI, es 30 veces más potente que el CO2.
Junto con el monóxido de carbono (CO), el CH4 produce O3 (ver más abajo), que ayuda a regular la cantidad de OH en el troposfera.
4. Óxidos Nitrosos (NxO)
El óxido nítrico (NO) y el óxido nitroso (N2O) se consideran gases de efecto invernadero (GEI). Sus emisiones globales han aumentado durante el siglo pasado, principalmente como resultado de la actividad humana. El suelo libera NO y N2O.
El N2O es un GEI potente, pero el NO ayuda indirectamente en la creación de O3. El N2O tiene el potencial de ser 300 veces más potente como GEI que el CO2. El primero inicia la eliminación de O3 una vez en la estratosfera.
Las concentraciones de N2O en la atmósfera están aumentando principalmente como resultado de la actividad microbiana en los suelos ricos en nitrógeno (N) relacionados con la agricultura y las actividades de fertilización.
Las dos fuentes principales de NO en la atmósfera son las emisiones antropogénicas (procedentes de la quema de combustibles fósiles) y las emisiones biogénicas de los suelos. El óxido de nitrógeno se produce rápidamente a partir del NO en la troposfera (NO2).
Compuestos orgánicos volátiles (COV) y el hidroxilo puede reaccionar con NO y NO2 (denominados NOx), produciendo nitratos orgánicos y ácido nítrico, respectivamente.
Acceden a los ecosistemas por deposición atmosférica, que se ve afectada por la acidez o el enriquecimiento de N y tiene un efecto sobre el ciclo del nitrógeno.
5. Fuentes de NO y reacciones químicas en las plantas
Las rutas reductora y oxidativa han sido descritas como los dos procesos principales para la generación de NO en las plantas.
En la vía reductora, el NR convierte el nitrito en NO en presencia de anoxia, pH ácido o niveles elevados de nitrito.
Varias actividades, incluido el cierre de estomas, el desarrollo de raíces, la germinación y las respuestas inmunológicas, se han relacionado con la producción de NO dependiente de NR.
La xantina oxidasa, la aldehído oxidasa y la sulfito oxidasa son solo algunas de las enzimas de molibdeno que pueden reducir el nitrito en las plantas.
En animales, el nitrito también se puede reducir a través del sistema de transporte de electrones en las mitocondrias.
A través de la oxidación de sustancias orgánicas como poliaminas, hidroxilamina y arginina, la ruta oxidativa genera NO.
Las enzimas NOS de los animales catalizan la conversión de arginina en citrulina y NO. Se realizaron numerosas investigaciones para identificar el NOS vegetal y la producción de NO dependiente de arginina en las plantas.
Después de que se descubriera NOS en el alga verde Ostreococcus Tauri, los genomas de las plantas se sometieron a un estudio bioinformático de alto rendimiento.
Este trabajo demuestra que los homólogos de NOS solo se encontraron en un pequeño número de microorganismos fotosintéticos, como algas y diatomeas, de los más de 1,000 genomas de plantas superiores examinados.
En conclusión, las plantas superiores producen NO que depende de la arginina, pero aún se desconoce la enzima o enzimas específicas responsables de los procesos oxidativos.
6. Ozono (O3)
Ozono (O3) está presente principalmente en la estratosfera, mientras que algunos también se producen en la troposfera.
La capa de ozono y el ozono estratosférico son creados naturalmente por reacciones químicas entre el oxígeno (O2) y la radiación solar ultravioleta (UV).
Una molécula de O2 se divide por la luz ultravioleta solar en dos átomos de oxígeno (2 O). El resultado es una molécula (O3), que se crea cuando cada uno de estos átomos extremadamente reactivos se une con O2.
La capa (O3) absorbe alrededor del 99% de la radiación UV de frecuencia media del Sol, que tiene una longitud de onda entre 200 y 315 nm. De lo contrario, podrían dañar las formas de vida que están expuestas cerca de la superficie de la Tierra.
La mayor parte del O3 troposférico es producido por NOx, CO y COV que reaccionan con la luz solar. Sin embargo, se observó que en las ciudades, el NOx podría eliminar el O3.
La luz, la estación, la temperatura y la concentración de COV tienen un impacto en esta interacción dual de NOx y O3.
Además, en presencia de una cantidad significativa de NOx, la oxidación de CH4 por OH en la troposfera da como resultado la formación de formaldehído (CH2O), CO y O3.
El O3 en la troposfera es malo tanto para las plantas como para los animales (incluidos los humanos). El O3 tiene una variedad de efectos en las plantas. Las células conocidas como estomas, que se encuentran principalmente en la parte inferior de las hojas de las plantas, permiten que el CO2 y el agua penetren en el tejido.
Las plantas que están expuestas a altos niveles de O3 cierran sus estomas, lo que ralentiza la fotosíntesis y limita el desarrollo de la planta. El O3 también puede inducir un fuerte estrés oxidativo, dañando las células vegetales.
7. Gas fluorado
Los gases de efecto invernadero sintéticos y potentes como los hidrofluorocarbonos, los perfluorocarbonos, el hexafluoruro de azufre y el trifluoruro de nitrógeno se liberan a través de una variedad de aplicaciones y operaciones domésticas, comerciales e industriales.
A veces, los gases fluorados, en particular los hidrofluorocarbonos, se utilizan en lugar de los compuestos que agotan el ozono estratosférico (p. ej., clorofluorocarbonos, hidroclorofluorocarbonos y halones).
En comparación con otros gases de efecto invernadero, los gases fluorados normalmente se emiten en cantidades más pequeñas, pero son potentes gases de efecto invernadero.
A veces se denominan gases con alto PCA porque, para una determinada cantidad de masa, atrapan significativamente más calor que los gases con menor Potenciales de calentamiento global (GWP) como el CO2, que normalmente oscila entre miles y decenas de miles.
Conclusión
Debido a que cada gas de efecto invernadero absorbe energía de manera diferente y tiene una "vida útil" distinta, o la cantidad de tiempo que pasa en la atmósfera, cada uno tiene una capacidad diferente para absorber el calor de la atmósfera.
Según el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, por ejemplo, se requerirían cientos de moléculas de dióxido de carbono para igualar el efecto de calentamiento de una sola molécula de hexafluoruro de azufre, el gas de efecto invernadero más potente, en términos de absorción de calor (IPCC).
Efectos de los gases de efecto invernadero en el medio ambiente – Preguntas frecuentes
¿Cómo afectan los gases de efecto invernadero al calentamiento global?
Debido a que retienen el calor que de otro modo escaparía de la atmósfera, los gases de efecto invernadero son los culpables del calentamiento global. Estos gases, a diferencia del oxígeno y el nitrógeno, pueden absorber la radiación y retener el calor. La Tierra se mantiene a una temperatura en la que puede existir vida debido a los gases de efecto invernadero.
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Un ecologista impulsado por la pasión de corazón. Escritor principal de contenido en EnvironmentGo.
Me esfuerzo por educar al público sobre el medio ambiente y sus problemas.
Siempre se ha tratado de la naturaleza, debemos proteger, no destruir.