OPCIÓN E3_ EFECTO INVERNADERO

GASES DE INVERNADERO El efecto invernadero mantiene la temperatura media de la Tierra a un nivel habitable. Los componentes de la atmósfera terrestre responsable de este efecto son llamados gases de efecto invernadero. Los más importantes son el vapor de agua y el dióxido de carbono, por su abundancia en la atmósfera, no por su eficacia.

GASES DE EFECTO INVERNADERO Y SU ORIGEN (FUENTE)

Los gases más significativos para el calentamiento global son: H2O; Por su mayor abundancia en la atmósfera CO2; Por su mayor abundancia en la atmósfera CH4 y N2O: Por ser más eficaz para absorber la radiación CFCs y SF6: Más eficaz en la absorción de radiaciones de larga vida en la atmósfera.

El CO2 es menos eficiente para atrapar el calor que el N2O CO2 contribuye más al efecto invernadero porque hay más en la atmósfera. N2O contribuye menos al efecto invernadero porque hay menos de él en la atmósfera.

Efectos generales del calentamiento global son: _ Expansión de los océanos y mar al elevarse la temperatura y que afectan a la vida. _ Fusión de los casquetes polares, que trae como consecuencia aumento del nivel del mar. Inundaciones costeras. _ Cambios climáticos que producen periodos de sequías e inundaciones. Cambios en las precipitaciones y las temperaturas. Desertificación

_ Cambios en los rendimientos y la distribución de los cultivos comerciales. _ Cambios en la distribución de plagas y de organismos portadores de enfermedades. _ Cambios en los patrones de migración pues cambia la distribución de los animales _ Cambios en la distribución y vida de los cultivos. _ Cambios en los ciclos de vida de los agentes patógenos e insectos tales como mosquitos.

Consecuencias del calentamiento global en la producción mundial de alimentos. _ Las sequias, producen disminución de la producción de alimentos. _ Más precipitaciones, causan aumento de la producción de alimentos, pero también puede llevar a inundaciones, de modo de disminuir la producción de alimentos. _ Clima más cálido. Aumenta la producción alimentaria

_ Clima severo, exceso de lluvias, clima caliente, disminuye la producción alimentaria, desiertos aumentan de tamaño, _ Disminuye la producción alimentaria, debido a plagas, los insectos se multiplica, se reparten en áreas más extensas, disminuyendo la producción alimentaria.

¿Cómo los gases de invernadero causan el calentamiento global?  El “efecto invernadero” es la captación de calor en la atmósfera. Los gases (dióxido de carbono [CO2], metano [CH4], óxido nitroso [N2O], ozono troposférico [O3], y vapor de agua [H2O]) permiten que la luz visible y ultravioleta (radiación de onda corta, de alta energía) pasen a través de la atmósfera y calienten la superficie terrestre

Parte de la luz ultravioleta (en su mayor parte) se filtra en la estratosfera. La tierra irradia este calor en la forma de energía infrarroja (radiación de onda larga asociadas al calor). Los gases de invernadero absorben parte de esa energía antes que escape al espacio. Este proceso de atrapar la radiación de onda larga se conoce como efecto invernadero. La radiación infrarroja posee mayor longitud de onda que la luz visible, es decir menor frecuencia y menor energía

De este modo los gases invernadero permiten la llegada de la radiación solar a la tierra pero absorben algo del calor radiado por ésta, por consiguiente mantienen la temperatura global. Sin el efecto invernadero, la tierra sería mucho más fría de lo que es. Los gases invernaderos en la atmósfera actúan de forma similar a como lo hacen el vidrio o el plástico en un invernadero.

MECANISMO DEL AUMENTO DE LA TEMPERATURA MEDIA DE LA TIERRA: Los gases invernaderos absorben los fotones infrarrojos emitidos por el suelo calentado por el Sol. La energía de esos fotones no causan reacciones químicas, es decir no se rompen enlaces. Los fotones infrarrojos aumentan la energía de rotación y de vibración de las moléculas

El exceso de energía es transferido a otras moléculas, mediante colisiones moleculares, en forma de energía cinética, este calor aumenta la temperatura del aire. Así la atmósfera se enfría emitiendo energía infrarroja cuando se producen las correspondientes transiciones de estado vibracional y rotacional en las moléculas hacia niveles de menores energía.

  RESUMIENDO: El efecto invernadero natural puede resumirse en los siguientes pasos: _ La superficie terrestre absorbe casi la mitad de la radiación que entra en la atmósfera terrestre, que proviene del espectro visible _ Esta radiación absorbida se irradia nuevamente desde la superficie terrestre, que corresponde al espectro infrarrojo

_ Los gases de invernadero presentes en la atmósfera absorben la radiación de la superficie terrestre y la irradian nuevamente hacia la superficie terrestre. Los gases de invernadero absorben la radiación por medio de los enlaces de las moléculas, con lo cual vibran y rotan más, liberando nuevamente esa energía a la tierra.

¿Por qué el N2 y O2 no son gases invernaderos y el CO2 lo es? Los tres gases permiten que la radiación solar ingrese a la tierra. El CO2 absorbe la longitud de onda larga, que es de baja energía, debido a que sus enlaces C=O son polares, en cambio los enlaces N≡ N son apolares al igual que los enlaces O = O.

CONTRIBUCIÓN AL EFECTO INVERNADERO DE ALGUNOS GASES CO2 , N2O y CH4 presentan enlaces polares. El N2O es más efectivo en atrapar la radiación infrarroja, pero es menos abundante que el CO2 en la atmósfera

El CH4 (Metano) también es más efectivo absorbiendo radiación infrarroja que el CO2, pero es menos abundante en la atmósfera. Por eso podemos afirmar que el dióxido de carbono es un gas de invernadero más importante que el metano.

VACAS Y EFECTO INVERNADERO Los animales de granja, como las vacas, también pueden contribuir significativamente al calentamiento global produciendo metano. Las vacas principalmente convierten la hierba en metano en vez de dióxido de carbono y agua. La descomposición es anaeróbica. Se descompone en ausencia de oxígeno. No hay suficiente oxígeno presente.

VAPOR DE AGUA El vapor de agua actúa como un gas invernadero cuya fuente natural es la evaporación de océanos, lagos y ríos. La fuente artificial proviene de la quema de cualquier combustible fósil.

PARTÍCULAS EN LA ATMÓSFERA El calentamiento global también se ve afectado por la presencia de partículas en la atmósfera. Las partículas pueden afectar la temperatura terrestre, enfriándola. Hacen el efecto contrario de los gases de invernadero. Dispersan de la radiación del Sol. Reflejan la radiación de vuelta al espacio. Evitan que la radiación del Sol llegue a la Tierra.

CON Y SIN NUBES La disminución de temperatura de la superficie terrestre después de la puesta de sol es menor cuando el tiempo está nublado que cuando no hay nubes. Es decir la tierra pierde menos calor cuando esta nublado,

Debido que el vapor de agua es un gas invernadero, los enlaces O – H absorben la radiación infrarroja, la cual es irradiada devuelta a la tierra. En cambio cuando no hay nubes el vapor de agua es considerablemente menor, dejando escapar más radiación fuera de la tierra.

CLOROFLUOROCARBONOS: CFCs Clorofluorocarbonos (CFC) agotan la capa de ozono. Fuentes de CFC son: en los refrigerantes (viejos frigoríficos), en los aires acondicionados, como disolvente en la producción de plásticos, en las latas de spray de propelentes (aerosol)

Ventaja y una desventaja de utilizar hidrocarburos como alternativas a los CFC. Ventaja: Enlace C - H más fuerte que el enlace de C – Cl Desventajas: Inflamable y gas invernadero por lo que contribuyen al calentamiento global.