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Charles D. Keeling, su labor y un cálculo climático

Enviado el Saturday, 12 February a las 22:04:42
Tópico: Cambio climático

* Fue pionero en la medición del dióxido de carbono en el aire.
* Transformó la comprensión científica entre el hombre y el planeta.
* Su descubrimiento, clave del debate mundial sobre el calentamiento.
* Los numerosos riesgos que conlleva el fenómeno del clima.


Justin Gillis / The New York Times / IK BALAM
Mauna Loa, Hawai


Dos máquinas grises se ubican dentro de un par de edificios utilitarios de ese observatorio, donde inhalan las brisas frescas que soplan a través de miles de kilómetros de océano.


No hacen ruido. Pero, una vez por hora, producen un número y, desde hace décadas, éste aumenta de manera implacable.


La primera máquina de este tipo fue instalada en el Mauna Loa en la década de 1950, a petición de Charles David Keeling, un científico de San Diego. El hallazgo que hizo gracias a ella, sobre el aumento del nivel de dióxido de carbono en la atmósfera, transformó la comprensión científica de la relación humana con la Tierra.


No obstante, cinco años después de la muerte de Keeling, su descubrimiento se ha convertido en piedra de toque de un debate político mundial sobre el calentamiento global.


Cuando Keeling, entonces joven investigador, se convirtió en pionero mundial del desarrollo de una técnica precisa para medir el dióxido de carbono en el aire, el volumen que descubrió fue de 310 partes por millón. Eso significa que cada millón de litros de aire, por ejemplo, contenía 310 litros de dióxido de carbono.


Para 2005, año de su muerte, la cifra había subido a 380 partes por millón. En unos cuantos años, se espera que rebase los 400. De no tomarse medidas más enérgicas para limitar las emisiones, la cifra podría superar los 560 antes de que termine el siglo, el doble de su nivel antes de la Revolución Industrial.


La principal pregunta en materia de climatología es la siguiente: ¿cómo repercutirá eso en la temperatura de la Tierra?


Desde hace mucho tiempo, los científicos saben que el dióxido de carbono atrapa el calor en la superficie del planeta. Citan creciente evidencia de que el incremento inexorable de este gas altera el clima de formas que amenazan el bienestar humano.


Los riesgos incluyen el derretimiento de las capas de hielo, la elevación del nivel de los mares, mayores sequías y olas de calor, la extinción de muchas plantas y animales, la reducción de la vida marina y, quizá lo más importante, la dificultad para producir un adecuado suministro alimenticio.


Frente a semejantes advertencias, George H. Bush prometió en 1992 que Estados Unidos limitaría sus emisiones de gases con efecto invernadero, especialmente el dióxido de carbono. Veintenas de naciones más hicieron la misma promesa, en un tratado rico en promesas, pero poco específico.


No obstante, en 1998, al llegar la hora de un compromiso detallado en un documento conocido como Protocolo de Kyoto, el Congreso de Estados Unidos se negó. Muchos países sí ratificaron el protocolo, pero sólo tuvo un efecto limitado y la última década ha visto pocos avances en el control de emisiones.


Muchas naciones se muestran reacias a comprometerse a limitar drásticamente sus emisiones por temor a que ello afecte su crecimiento económico. Las negociaciones climáticas internacionales, celebradas en diciembre en Cancún, México, culminaron con modestos avances.


La Administración Obama, que prometió limitar las emisiones en Estados Unidos al entrar en funciones, redujo sus ambiciones luego de que legislaciones climática y energética fueran bloqueadas en el Senado.


Críticos han orquestado un vigoroso ataque contra la ciencia del cambio climático. Y algunos de los republicanos que asumirán el control de la Cámara de Representantes de Estados Unidos, en enero, han prometido someter a los climatólogos a un nuevo escrutinio.


Apasionado de la precisión.- Tal vez la principal razón por la que el mundo se enteró del riesgo de calentamiento global fue la inusual personalidad de un científico estadounidense.


Ralph, hijo de Charles David Keeling, recuerda que cuando era niño, su familia compró una casa en Del Mar, al norte de San Diego, en California. Su padre le asignó la tarea de recortar la orilla del césped.


Keeling insistía en que Ralph copiara los hábitos del anterior dueño, un inglés orgulloso de su jardín, rebajando una tira exacta de 5 centímetros entre la acera y el pasto.


Keeling era un hombre puntilloso. Distaba mucho de ser su principal rasgo de personalidad, pero la esencia de su legado científico fue su pasión por hacer las cosas meticulosamente. Eso explica por qué, aunque los críticos traten de poner en entredicho todos los demás aspectos de la climatología, nadie ha cuestionado sus 50 años de mediciones de dióxido de carbono.


Para los años de 1950, cuando Keeling terminaba sus estudios científicos, investigadores habían observado el creciente uso de combustibles fósiles y se habían preguntado si el aumento de dióxido en el aire era resultado de este hecho. Pero nadie había podido medir con precisión el gas.


Siendo un investigador joven, Keeling fabricó instrumentos y desarrolló técnicas que le permitieron efectuar estas mediciones con gran precisión. Luego, dedicó el resto de su vida a aplicar su enfoque.


En sus primeras mediciones del aire, efectuadas en California y otras zonas del Oeste estadounidense a mediados de los 50, encontró que el nivel ambiental de dióxido de carbono era aproximadamente de 310 partes por millón.


Ese hallazgo captó la atención en Washington y Keeling pronto empezó a recibir respaldo público para su investigación.


Se unió al personal de la Institución Scripps de Oceanografía en La Jolla, comunidad de San Diego, y empezó a trazar planes para medir el dióxido de carbono en el mundo entero.


Algunos de los datos más importantes procedieron de un analizador que colocó en un observatorio geofísico del gobierno que había sido instalado unos años antes en un lugar remoto: cerca de la cima del Mauna Loa, uno de los volcanes que dominan la Isla Grande de Hawai.


Pronto hizo importantes descubrimientos. Uno de ellos fue que el dióxido de carbono oscilaba ligeramente de acuerdo con la temporada. Keeling se dio cuenta del porqué: la mayor parte de la tierra del mundo se ubica en el Hemisferio Norte y las plantas ahí consumían dióxido de carbono al producir hojas y crecer durante el verano, y luego lo despedían cuando las hojas morían y se descomponían durante el invierno.


Un hallazgo más aciago fue que, cada año, el nivel máximo era ligeramente superior al del año anterior. El dióxido de carbono en efecto aumentaba, y con rapidez. Ese descubrimiento impactó a la pequeña comunidad científica que entendía sus implicaciones.


Pruebas químicas posteriores, realizadas por Keeling y otros, arrojaron que este aumento se debía a la quema de combustibles fósiles. La gráfica que muestra el incremento del nivel de dióxido de carbono llegó a ser conocida como Curva Keeling.


Para finales de los años de 1960, una década después de que Keeling iniciara sus mediciones, la tendencia al alza del dióxido de carbono se había vuelto innegable y los científicos empezaron a advertir sobre el potencial de un fuerte incremento en la temperatura terrestre.


Durante gran parte de su carrera, Keeling se mostró muy prudente al interpretar sus mediciones. Dejó esta labor a otras personas, mientras se concentraba en crear un historial que resistiera el escrutinio.


Años más tarde, cuando aumentó la evidencia científica relativa al cambio climático, las interpretaciones de Keeling se volvieron más audaces y empezó a emitir advertencias.


En un ensayo de 1998, respondió a aseveraciones de que el calentamiento global era un mito al declarar que el único mito era que "los recursos naturales y la capacidad de las regiones habitables de la Tierra para absorber los impactos de las actividades humanas no tienen límites".


Pero cuando la probabilidad de tomar acciones contra el cambio climático empezó a aumentar, el debate político se intensificó, y las industrias basadas en combustibles fósiles se movilizaron para combatir las medidas destinadas a frenar las emisiones. Detractores del cambio climático recrudecieron sus ataques contra la ciencia, al utilizar internet para dar a conocer sus opiniones afuera de los habituales canales científicos.


Los números.- No hace mucho tiempo, de pie en una llanura volcánica negra situada unos 3 kilómetros arriba del Océano Pacífico, el director del Observatorio del Mauna Loa, John E. Barnes, apuntó hacia una alta torre metálica.


Explicó que se toman muestras con mangueras que alcanzan la cima de la torre para asegurar que sólo se analice aire limpio. Luego Barnes, quien trabaja para la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, presentó el cálculo por hora de uno de los analizadores.


Indicaba que, esa mañana, el volumen de dióxido de carbono era de 388 partes por millón.


Luego de que Keeling estableciera la importancia de las mediciones de dióxido de carbono, el gobierno de Estados Unidos empezó a efectuar las propias, a principios de los 70.


Hoy, un programa gubernamental de monitoreo y el programa de la Institución Scripps operan paralelamente en el Mauna Loa y otros sitios, y el registro de mediciones de cada uno sirve como control de calidad del otro. El programa Scripps ahora corre a cargo de Ralph Keeling, quien se convirtió en un renombrado científico atmosférico por derecho propio. Se encargó del programa de mediciones tras la muerte de su padre a causa de un ataque cardiaco.


En el campus de Scripps, en La Jolla, Ralph Keeling calculó que el nivel de dióxido de carbono en el Mauna Loa rebasaría probablemente los 400 para mayo del 2014.


La física básica de la atmósfera, desarrollada hace más de un siglo, muestra que el dióxido de carbono desempeña un papel importante para mantener el clima terrestre. Si bien su presencia es ínfima en el aire, el gas atrapa el calor solar con tanta fuerza que funciona en realidad como una manta de un solo sentido que deja penetrar la luz visible, pero impide que gran parte del calor resultante escape de nuevo hacia el espacio.


En ausencia total del gas, la Tierra sería probablemente un desierto congelado -de acuerdo con un reciente estudio, su temperatura promedio sería aproximadamente 33 grados centígrados más fría. Pero los científicos afirman que la humanidad contamina ahora la atmósfera con un exceso de esta buena sustancia.


En años recientes, los investigadores han podido dar mayor contexto a las mediciones de Keeling. Burbujas de aire antiguo atrapadas en glaciares y capas de hielo han sido analizadas y arrojan que, en los últimos 800 mil años, el volumen de dióxido de carbono en el aire osciló entre aproximadamente 200 y 300 partes por millón.


Justo antes de la Revolución Industrial, el nivel era de 280 partes por millón y se había mantenido así durante varios milenios.


En otras palabras, ese volumen de gas produjo el clima en que floreció la civilización humana.


Otros estudios, que cubren muchos millones de años, muestran una estrecha relación entre dióxido de carbono y temperatura terrestre. El gas aparentemente jugó un rol importante en la amplificación de los efectos de las edades de hielo, causadas por oscilaciones en la órbita terrestre.


El registro geológico sugiere que cuando la Tierra empezó a enfriarse, el nivel de dióxido de carbono bajó, probablemente porque gran parte estaba atrapado en el océano, y esa caída aumentó el enfriamiento inicial. A la inversa, cuando la oscilación orbital hizo que la Tierra empezara a calentarse, una gran cantidad de dióxido de carbono escapó del océano y aumentó el calentamiento.


Un botón de control maestro.- Richard B. Alley, climatólogo de la Universidad Estatal de Pennsylvania, se refiere al dióxido de carbono como el botón de control maestro del clima terrestre.


Indicó que, debido a que las oscilaciones de la órbita terrestre no eran, en sí, suficientemente grandes para provocar los grandes cambios de las glaciaciones, la situación sólo tuvo sentido al tomar en cuenta la amplificación causada por el dióxido de carbono.


Cuando la gente empezó a quemar cantidades sustanciales de carbón y petróleo, en el siglo 19, el nivel de dióxido de carbono empezó a subir. Ahora es aproximadamente un 40 por ciento superior al nivel previo a la Revolución Industrial y los humanos han agregado la mitad de este gas extra en el aire apenas desde finales de la década de 1970.


Las emisiones aumentan tan rápidamente que algunos expertos temen que el volumen de gas podría duplicarse o triplicarse antes de que las emisiones sean controladas.


La historia terrestre no ofrece paralelo exacto a la quema humana de combustibles fósiles, por lo que los científicos han batallado para calcular su efecto.


Su mejor estimado es que, de duplicarse el volumen de dióxido de carbono, la temperatura terrestre se elevará alrededor de 2.7 ó 3.3 grados centígrados. Si bien puede parecer una cifra pequeña, dadas las variaciones diarias y estacionales del clima, representa un promedio anual global, es decir una enorme adición de calor en el planeta.


Además, los científicos dicen que se trata de un pronóstico relativamente optimista. No pueden descartar un incremento de hasta 10 grados, el cual transformaría al planeta.


Los detractores del cambio climático rechazan estas cifras. Internet ha abierto la puerta a un enérgico grupo de críticos que cuestionan todos los aspectos científicos, incluidos los físicos, establecidos en el siglo XIX, que demuestran que el dióxido de carbono atrapa el calor. Ése es un punto tan elemental que es demostrado rutinariamente por los estudiantes de preparatoria.


No obstante, los detractores que más influencia han tenido en el Congreso estadounidense son un puñado de hombres capacitados en física atmosférica. Suelen aceptar las crecientes cifras del dióxido de carbono, reconocen que dicho incremento es provocado por la actividad humana y que la Tierra se calienta a raíz de ello.


Pero dudan que dicho calentamiento sea tan fuerte como lo afirma la comunidad científica en general y alegan que el aumento es probablemente menor a 1.1 grados centígrados, un cambio que consideran controlable.


Entre los más destacados de estos detractores está Richard Lindzen, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), quien asevera que cuando la Tierra empiece a calentarse, el patrón de nubes cambiará de una manera que debe ayudar a limitar la acumulación de calor. La mayoría de los climatólogos sostiene que poca evidencia respalda esta opinión, pero Lindzen es regularmente consultado en Washington.


El combustible de la civilización.- Los países desarrollados, especialmente Estados Unidos, son los principales responsables de la acumulación de emisiones que ha ocurrido desde la Revolución Industrial.


Han empezado a registrar algunos avances, al reducir la energía que usan para generar un volumen específico de producción económica, y algunos países incluso han logrado reducir sus emisiones totales.


Pero estos esfuerzos modestos se ven afectados por el creciente uso energético en países emergentes como China, India y Brasil. En esas naciones, el crecimiento económico es no sólo deseable, es un imperativo moral, para sacar de la pobreza a más de la tercera parte de la humanidad.


A menos de que se dé algún gran avance en tecnología de energía limpia, este rápido crecimiento en los países en desarrollo amenaza con volver insoluble el problema de las emisiones.


Las emisiones bajaron marcadamente en el Occidente, en el 2009, durante la recesión económica que le siguió a la crisis financiera, pero esa contracción se vio contrarrestada en gran parte por un crecimiento sostenido en el Oriente.


Y se proyecta que las emisiones globales habrán retornado al rápido crecimiento de la década pasada, al subir más de 3 % al año.


En teoría, muchos países han adoptado la idea de intentar limitar el calentamiento global a dos grados, al considerar que cualquier calentamiento mayor plantearía riesgos inaceptables.


Como lo calculan los mejores científicos, eso significa que aproximadamente un billón de toneladas de carbón pueden ser quemadas y sus gases despedidos en la atmósfera, antes de que las emisiones deban ser reducidas a casi cero.


"Se necesitaron 250 años para quemar el primer medio billón de toneladas", indicó en un comunicado Myles R. Allen, destacado climatólogo británico. "Con las actuales tendencias, quemaremos el otro medio billón en menos de 40".


Científicos argumentan que, a menos que se inicien pronto esfuerzos más serios para adoptar un nuevo sistema energético, será imposible cumplir el objetivo de dos grados y se incrementará el riesgo de que el calentamiento global pudiera escapar a todo control antes del final del siglo.


El 11 de diciembre de 2010, otra ronda de negociaciones climáticas internacionales, patrocinadas por la ONU, concluyó en Cancún. Como ha sido el caso en los últimos 18 años, las naciones reunidas se comprometieron a esfuerzos renovados. Pero no lograron ponerse de acuerdo en algún objetivo vinculante en materia de emisiones.


Avanzada la noche, mientras los delegados daban por terminada su labor en México, las máquinas de la cima del volcán en medio del Océano Pacífico emitían su propio veredicto silencioso sobre los esfuerzos del mundo.


A la medianoche, tiempo de Mauna Loa, el nivel de dióxido de carbono alcanzó 390, y seguía en aumento.

 
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