Archivo de la categoría: Metano

Un nuevo catalizador facilita la destrucción de gases de efecto invernadero


Investigadores de la Universidad Jaume I de Castellón han desarrollado un novedoso catalizador para la activación de enlaces carbono-flúor, un proceso con multitud de aplicaciones industriales. Entre ellas se encuentra la posibilidad de reducir las existencias de CFC, un conocido gas de efecto invernadero.

El grupo de Química Organometálica y Catálisis Homogénea de la Universidad Jaume I de Castellón (UJI), coordinado por Eduardo Peris, ha desarrollado el que es el catalizador “más activo que existe hasta el momento para la activación (‘rotura’, en lenguaje químico) de enlaces carbono-flúor”. Estos son los enlaces más fuertes que existen en moléculas orgánicas, por lo que resultan también los más difíciles de romper. Por eso son tan difíciles de descomponer los compuestos orgánicos fluorados, como los clorofluorocarbonados (CFC).

Sigue leyendo

Oceano, Clima y Tectónica de placas


GLACIACIONES, CAMBIOS CLIMÁTICOS Y EVIDENCIAS DE LOS MISMOS EN LA HISTORIA DE LA TIERRA

El clima es un promedio, a una escala de tiempo dada, del tiempo atmosférico. Los distintos tipos climáticos y su localización en la superficie terrestre obedecen a ciertos factores, siendo los principales, la latitud geográfica, la altitud, la distancia al mar, la orientación del relieve terrestre con respecto a la insolación (vertientes de solana y umbría) y a la dirección de los vientos (vertientes de Sotavento y barlovento) y por último, las corrientes marinas. Estos factores y sus variaciones en el tiempo producen cambios en los principales elementos constituyentes del clima que también son cinco: temperatura atmosférica, presión atmosférica, vientos, humedad y precipitaciones.

Pero existen fluctuaciones considerables en estos elementos a lo largo del tiempo, tanto mayores cuanto mayor sea el período de tiempo considerado. Estas fluctuaciones ocurren tanto en el tiempo como en el espacio. Las fluctuaciones en el tiempo son muy fáciles de comprobar: puede presentarse un año con un verano frío (por ejemplo, el sector del turismo llegó a tener fuertes pérdidas hace unos años en las playas españolas debido a las bajas temperaturas registradas y al consiguiente descenso del número de visitantes, y el invierno del 2009 al 2010 ha sido mucho más frío de lo normal, no solo en España, sino en toda Europa). También las fluctuaciones espaciales son aún más frecuentes y comprobables: los efectos de lluvias muy intensas en la zona intertropical del hemisferio sur en América (inundaciones en el Perú y en el sur del Brasil) se presentaron de manera paralela a lluvias muy escasas en la zona intertropical del Norte de América del Sur (especialmente en Venezuela y otras áreas vecinas).

Un cambio en la emisión de radiaciones solares, en la composición de la atmósfera, en la disposición de los continentes, en las corrientes marinas o en la órbita de la Tierra puede modificar la distribución de energía y el equilibrio térmico, alterando así profundamente el clima cuando se trata de procesos de larga duración.

Animación del mapa mundial de la temperatura media mensual del aire de la superficie.
Estas influencias se pueden clasificar en externas e internas a la Tierra. Las externas también reciben el nombre de forzamientos dado que normalmente actúan de manera sistemática sobre el clima, aunque también las hay aleatorias como es el caso de los impactos de meteoritos (astroblemas). La influencia humana sobre el clima en muchos casos se considera forzamiento externo ya que su influencia es más sistemática que caótica pero también es cierto que el Homo sapiens pertenece a la propia biosfera terrestre pudiéndose considerar también como forzamientos internos según el criterio que se use. En las causas internas se encuentran una mayoría de factores no sistemáticos o caóticos. Es en este grupo donde se encuentran los factores amplificadores y moderadores que actúan en respuesta a los cambios introduciendo una variable más al problema ya que no solo hay que tener en cuenta los factores que actúan sino también las respuestas que dichas modificaciones pueden conllevar. Por todo eso al clima se le considera un sistema complejo. Según qué tipo de factores dominen la variación del clima será sistemática o caótica. En esto depende mucho la escala de tiempo en la que se observe la variación ya que pueden quedar patrones regulares de baja frecuencia ocultos en variaciones caóticas de alta frecuencia y viceversa. Puede darse el caso de que algunas variaciones caóticas del clima no lo sean en realidad y que sean catalogadas como tales por un desconocimiento de las verdaderas razones causales de las mismas.
1 Causas de los cambios climáticos
1.1 Influencias externas
1.1.1 Variaciones solares
1.1.2 Variaciones orbitales
1.1.3 Impactos de meteoritos
1.2 Influencias internas
1.2.1 La deriva continental
1.2.2 La composición atmosférica
1.2.3 Las corrientes oceánicas
1.2.4 El campo magnético terrestre
1.2.5 Los efectos antropogénicos
1.2.6 Retroalimentaciones y factores moderadores
1.3 Incertidumbre de predicción
2 Cambios climáticos en el pasado
2.1 La paradoja del Sol débil
2.2 El efecto invernadero en el pasado
2.3 El CO2 como regulador del clima
2.4 Aparece la vida en la Tierra
3 Máximo Jurásico
3.1 Las glaciaciones del Pleistoceno
3.2 El mínimo de Maunder
4 El cambio climático actual
4.1 Combustibles fósiles y calentamiento global
4.2 Planteamiento de futuro
4.3 Agricultura
5 Clima de planetas vecinos
6 Materia multidisciplinar
7 Océanos
7.1 El aumento de la temperatura
7.2 Sumideros de carbono y acidificación
7.3 El cierre de la circulación térmica

Una glaciación, o edad de hielo, es un periodo de larga duración en el cual baja la temperatura global del clima de la Tierra, dando como resultado una expansión del hielo continental de los casquetes polares y los glaciares.
¿Qué causa el comienzo de las condiciones glaciares? Dos glaciaciones han sido especialmente dramáticas en la historia de la Tierra: la Tierra Bola de Nieve, que se inició a finales del Proterozoico, hace aproximadamente unos 700 millones de años, y la glaciación wisconsiense o de Würm, acaecida a finales del Pleistoceno. Otra edad glacial de especial impacto en la historia reciente fue la Pequeña Edad de Hielo, que abarcó desde comienzos del siglo XIV hasta mediados del XIX.

Continue reading

Se acelera la fusión del permafrost antártico


El permafrost de los Valles Secos de la Antártida está acelerado su fusión debido a una mayor irradiación solar.

Hasta el momento se creía que la Antártida todavía no sufría los efectos del cambio climático, aunque se veía con preocupación la fragmentación de las gigantes placas flotantes de hielo que rodean al continente helado.
Sin embargo, ahora se ha documentado por primera vez una aceleración en la fusión del permafrost en una región de la Antártida que hasta el momento se consideraba estable. El ritmo de fusión es comparable al que se da en el Ártico o Tíbet, en donde este fenómeno ha pasado a ser algo que se da regularmente. Este indicio podría ser un adelanto de lo que le pasará al permafrost en otras zonas antárticas.
Joseph Levy, de la Universidad de Texas, ha estado recopilando datos en el valle Garwood, que es uno de los Valles Secos McMurdo de la Antártida. A partir de esos datos se puede comprobar que desde 2001 a 2012 hubo un continuo aumento en el ritmo de fusión. Estos datos están basados en fotografías y en datos tomados con la técnica de LIDAR.
La comunidad científica consideraba que esta región estaba en equilibrio y que la fusión estacional era compensada en invierno, de tal modo que la masa total de hielo no disminuía. Pero la realidad es que el hielo está desapareciendo y esto ocurre más rápido cada vez que se mide. Levy califica el hecho es dramático en la reciente historia geológica.
El permafrost es más frecuente en el Ártico que en la Antártida, pues este continente está dominado por los glaciares. En la Antártida este permafrost consiste en sedimentos y tierra congelada mezclados con hielo. Algunos de estos lugares están en los Valles Secos.
Sigue leyendo

Un planeta vivo: los satélites nos muestran la ‘respiración de dióxido de carbono’ de la Tierra


Los datos recogidos por los satélites sobre los gases de efecto invernadero a lo largo de la última década indican que los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera continúan aumentando, a pesar de los esfuerzos internacionales para reducir las emisiones. Los satélites también muestran un reciente incremento en los niveles de metano, probablemente relacionado con la actividad humana.

Niveles de dióxido de carbono 2002-12

Niveles de dióxido de carbono 2002-12

El dióxido de carbono y el metano atmosféricos son los principales gases de efecto invernadero relacionados con la actividad humana y con el calentamiento global.

Los datos recogidos por la misión Envisat de la ESA y por el satélite japonés GOSAT desvelan que los niveles de dióxido de carbono aumentaron cerca de un 0.5% anual entre 2003 y 2013. Los niveles de metano, tras permanecer estables durante varios años, empezaron a aumentar un 0.3-0.5% cada año a partir de 2007.

La principal causa del aumento de dióxido de carbono a lo largo de los últimos diez años son las emisiones derivadas del uso de los combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo o el gas.

 

Incremento de los niveles de metano

Incremento de los niveles de metano

 

Todavía no está claro por qué han aumentado los niveles de metano, pero es probable que se deba a una combinación del incremento de las emisiones antropogénicas y de las variaciones naturales asociadas con las emisiones de los humedales o con la combustión de biomasa.

Además de monitorizar los niveles de los gases de efecto invernadero, los satélites nos permiten estudiar su distribución geográfica y sus fluctuaciones temporales.

En el caso del dióxido de carbono, las fluctuaciones más importantes son las estacionales, asociadas con los cambios en la actividad fotosintética de las plantas. Esta ‘respiración’ es especialmente notable a latitudes medias y altas, tal y como cabría esperar. Los bosques de estas regiones absorben el carbono atmosférico durante el verano (‘inhalación’), y liberan parte de éste durante el invierno (‘exhalación’).

“Algunos modelos subestiman la importancia de esta ‘respiración’, un efecto que tenemos que estudiar mejor utilizando distintos modelos y métodos”, explica Michael Buchwitz de la Universidad de Bremen, Alemania.

 

Incremento de los niveles de dióxido de carbono

Incremento de los niveles de dióxido de carbono

 

Buchwitz es el Director Científico del proyecto GHG-CCI para el estudio de los gases de efecto invernadero, parte de la Iniciativa de la ESA sobre el Cambio Climático.

“El objetivo del proyecto GHG-CCI es generar mapas de alta calidad que muestren la distribución global del dióxido de carbono y del metano atmosféricos, identificando mejor las fuentes y los sumideros regionales de estos gases. Es necesario disponer de este tipo de información para mejorar las predicciones climáticas”, añade Michael.

Aunque los mapas obtenidos desde el espacio muestren regiones con altos niveles de metano, para poder cuantificar con precisión las emisiones es necesario aplicar modelos que tengan en cuenta los efectos del transporte atmosférico, como la acción del viento.

 

 

Distribución global de metano

Distribución global de metano

“Los satélites nos desvelan la distribución global de las emisiones de metano, una información que simplemente no se puede obtener a partir de las escasas mediciones realizadas en superficie, aunque éstas sean mucho más precisas”, explica Peter Bergamaschi, un científico del Centro Común de Investigación de la Comisión Europea en Ispra, Italia.

Los científicos esperan poder comprender cómo afectan los ciclos naturales y la actividad humana a la concentración de gases de efecto invernadero en nuestra atmósfera.

“La continuidad de las observaciones es fundamental para estos estudios. Espero que el vacío entre los datos de GOSAT y los de la futura misión CarbonSat quede cubierto por la misión OCO-2 de la NASA y por GOSAT-2”, concluye Buchwitz.

Los últimos resultados de los distintos proyectos que forman parte de la Iniciativa de la ESA sobre el Cambio Climático se presentarán la semana que viene en el Living Planet Symposium.

http://www.esa.int/

Liberación masiva de metano si la temperatura sigue subiendo


Un estudio señala que si la temperatura mundial sigue subiendo debido al cambio climático se podría producir una liberación masiva de metano del permafrost siberiano.

El problema de nuestras emisiones no es que poco a poco van calentado el planeta, pues si así fuera siempre podríamos dar marcha atrás y recuperar las condiciones preindustriales. Lo malo es que el aumento de esa temperatura dispare procesos irreversibles que aumenten aún el calentamiento global. Así por ejemplo, el calentamiento derrite los hielos polares y glaciares y, al desaparecer el hielo blanco y ser reemplazado por roca oscura más oscura o por agua oceánica, se reduce el albedo de nuestro planeta y la Tierra absorbe aún más luz y se calienta más.

Otro proceso irreversible (al menos en la escala de miles de años) es la liberación del metano contenido en el permafrost ártico o en los clatratos oceánicos. El metano es un potente gas de efecto invernadero, así que su liberación produciría aún más calentamiento, lo que liberaría aún más metano y así sucesivamente hasta llegar a un nuevo punto de equilibrio a una temperatura bastante superior a la actual. Si se cruza la frontera, que no sabemos muy bien dónde está, ya no hay retorno.

Pues bien, parece que está a punto de ocurrir una liberación masiva y descontrolada de metano procedente del permafrost siberiano, según un estudio reciente. Sólo es necesario que la temperatura suba unas pocas décimas más.
El permafrost no es más que suelo congelado y está presente en muchas zonas del Ártico. Almacena grandes cantidades de carbono y clatratos que contienen metano. El permafrost siberiano es particularmente peligroso. La región denominada “nube de Yedoma” puede sufrir una descomposición descontrolada, una vez empiece a derretirse, porque los microorganismos metabolizarían las sustancias orgánicas ahí presentes y producirían más calor, derritiendo aún más el entorno y entonces se liberarían más gases de efecto invernadero que aumentaría el calentamiento global. Yedoma representa un punto de no retorno, una vez empiece a derretirse no parará.
Ahora Anton Vaks, de la Universidad de Oxford, y sus colaboradores aportan pruebas, basadas en el estudio del pasado, de que esto está a punto de suceder.
Sabemos que las temperaturas han subido y bajado en los últimos 500.000, así como los hielos se han retirado y avanzado durante las glaciaciones. Estos investigadores han reconstruido la historia del permafrost siberiano en ese tiempo y esto da una indicación de cómo de sensible es el permafrost a los cambios de temperatura.

Sigue leyendo

A escala humana, ya hemos pasado el punto de no retorno del cambio climático


Así lo ha afirmado Thomas Stocker, investigador en la Universidad de Berna (Suiza) durante el congreso “Los cambios climáticos bruscos, ciencia y medios de comunicación” organizado por el CSIC y que se ha inaugurado. El evento reúnio a científicos y periodistas para tratar el tema del cambio climático.

“Hay un punto de no retorno si nos fijamos en cuánto tiempo permanece ahora el CO2 en la atmósfera, cuánto tiempo persiste el calentamiento, la duración de la acidez del océano y de los altos niveles del mar”, ha declarado en un encuentro con los medios de comunicación Thomas Stocker, investigador en la Universidad de Berna (Suiza).

Según el experto sobre cambio climático, que también es codirector del Grupo de Trabajo I para el V Informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), “a escala humana, ya hemos pasado el punto de no retorno”. “El cambio climático se quedará con nosotros muchos siglos, aunque paremos ahora de emitir CO2 a la atmósfera”, ha advertido.

Sigue leyendo

Sobre el metano del permafrost


Los microorganismos del suelo jugarán un importante papel una vez el permafrost ártico empiece a fundirse con rapidez debido al cambio climático.

Uno de los aspectos más tristes de escribir en NeoFronteras es verse sobrepasado por la cantidad de noticias que se producen en el mundo de la ciencia y que son imposibles de cubrir, no ya en su totalidad, sino en ni siquiera en parte. Ver toda esa belleza y no poder contarla es a veces frustrante. Es todavía más triste el caso de las noticias relativas al cambio climático y a la destrucción del medio ambiente. Ver cómo el mundo tal y como lo conocemos desaparece sin que al parecer a nadie le importe es descorazonador. Hay tantas noticias sobre estos dos campos como todas las demás juntas. Haría falta un “NeoFronteras Ambiente” para cubrirlas. La inmensa mayoría son negativas y pocas nos dan alguna esperanza de salvación.


El peor aspecto es el de la “vacunación” que producen entre la gente. Su aparición en los medios, en lugar de promover nuevas formas de vida que impidan el desastre, insensibiliza a la población. Si seguimos así tendremos no solamente que pagar un precio muy alto por los combustibles fósiles sino además por las políticas de remediación climáticas o incluso por sistemas de geoingeniería que retrasen nuestra desaparición. Probablemente quienes se enriquezcan sean los mismos de siempre.

Sigue leyendo