Causas antropogénicas

Causas antropogénicas

Aumento en las emisiones del dióxido de carbono (CO2)

El dióxido de carbono (CO2) es un gas natural que está compuesto por una molécula de carbono y dos moléculas de oxígeno. Ocupa solo el 0.038% de volumen en el aire, pero es muy efectivo atrapando la energía que recibimos del sol, lo que lleva a un aumento en el calentamiento de la Tierra. Este gas está presente en nuestra atmósfera como resultado de distintos procesos naturales tales como la respiración, la descomposición orgánica (restos de organismos), la combustión causada por los incendios forestales y la actividad volcánica, entre otros. También, diferentes actividades antropogénicas contribuyen significativamente al incremento de este gas en la atmósfera. Algunas de estas actividades son la deforestación, la ganadería, el uso del petróleo, del carbón y del gas natural para la transportación y para el funcionamiento de las industrias, entre otros.

El CO2 es removido de la atmósfera durante el proceso de fotosíntesis de las plantas. Durante este proceso este gas se almacena en todas sus partes: las raíces, las ramas y las hojas, y como resultado se produce materia orgánica y se libera oxígeno. Para que esto ocurra también se necesitan, entre otros elementos, la luz del sol, agua, nutrientes del suelo y clorofila. La siguiente ecuación muestra el proceso químico de la fotosíntesis.

Además del CO2 que se encuentra en la atmósfera, en el océano también se pueden hallar grandes reservas, conocidas como depósitos o sumideros de este gas. El océano puede llegar a retener más de 50 veces el total del contenido de CO2 en la atmósfera (Ahrens, 2007, p.7). Por otro lado, el fitoplancton en la superficie del mar atrapa el CO2 para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis. Cuando estos organismos mueren, parte de su materia orgánica se deposita a grandes profundidades, permitiendo que ese dióxido de carbono pase a formar parte de ese océano.

Carbono: Elemento químico de núm. atómico 6, muy abundante en la naturaleza, tanto en los seres vivos como en el mundo mineral y en la atmósfera, que se presenta, entre otras, en forma de diamante y de grafito, constituye la base de la química orgánica y tiene gran importancia biológica. (Símbolo C). Molécula: Conjunto de átomos iguales o diferentes, unidos por enlaces químicos, que constituyen la mínima porción de una sustancia que puede separarse sin alterar sus propiedades. Oxígeno: Elemento químico gaseoso, de núm. atómico 8, incoloro, inodoro y muy reactivo, presente en todos los seres vivos, esencial para la respiración y para los procesos de combustión, que forma parte del agua, de los óxidos y de casi todos los ácidos y sustancias orgánicas, y constituye casi una quinta parte del aire atmosférico en su forma molecular O2. (Símbolo O). Fitoplancton: Es un organismo plantónico de origen vegetal. Son microalgas que obtienen su energía y sus nutrientes a través de la energía solar por el proceso conocido como fotosíntesis, y por ello casi siempre se encuentran cerca de la superficie del agua. El fitoplancton constituye el primer eslabón de la cadena alimenticia de los sistemas acuáticos. Cambio climático: Manual para estudiantes 35

Figura 17. Ciclo de carbono. Cuando entra la luz solar a la Tierra, las plantas realizan fotosíntesis, proceso mediante el cual estas producen su propio alimento. Durante este proceso, ellas absorben el CO2 de la atmósfera y lo transforman en materia orgánica (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Luego, otros organismos se alimentan de esta materia, lo que permite que pase a formar parte de estos seres vivos. Cuando los organismos mueren, liberan el CO2 a la atmósfera el cual es utilizado nuevamente por las plantas. También el CO2 es devuelto a la atmósfera mediante la respiración de los animales, las plantas y demás seres vivos y por la combustión generada por incendios forestales, la actividad volcánica y actividades antropogénicas tales como las emisiones hechas por medios de transporte y fábricas.

Figura 18. Esta figura muestra los componentes principales del ciclo del CO2 atmosférico. Las líneas grises muestran los procesos que llevan el CO2 hasta la atmosfera, mientras que las líneas rojas muestran los procesos que lo remueven.

Naturalmente, el CO2 circula a través de la atmósfera, el suelo y el océano (a través del ciclo de carbono) ayudando a regular el clima y a mantener estable las condiciones que sostienen la vida en la Tierra (figuras 17 y 18). Sin embargo, un aumento desmedido en la emisión de este gas causa que el planeta se sobrecaliente.

Según el informe de 2013 del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), la concentración de CO2 ha aumentado más de un 40% desde que comenzó el desarrollo industrial. Esto representa un aumento de 280 partes por millón por volumen (ppmv) en el siglo 18 y de 396 ppmv en el 2013. La reciente actividad humana ha liberado a la atmósfera sobre 30 billones de toneladas de CO2 cada año (IPCC, 2013). Por lo tanto, podemos decir que aunque el CO2 es un componente natural de nuestra atmósfera, su significativo aumento en los últimos años se debe a la industrialización y a la actividad humana.

El aumento proviene, principalmente, de la quema de combustible fósil (figura 19). Entre los combustibles fósiles que contribuyen al aumento de CO2 podemos encontrar el petróleo, el carbón, el gas natural y el gas licuado del petróleo. Al tener variedad de factores contribuyentes, el ambiente no puede controlar las altas emisiones de CO2. Esto hace que la concentración de este gas natural aumente en la atmósfera, lo que a su vez genera desequilibrio ambiental.

U.S. Environmental Protection Agency (2014). U.S. Greenhouse Gas Inventory Report: 1990-2014.

Figura 19. Esta gráfica muestra las emisiones del CO2 en Estados Unidos debido a distintas fuentes. Gráfica tomada y adaptada de: https://www.epa.gov/sites/production/files/styles/large/public/2016-05/ghge-gases-co2_3.png

Imagen tomada de: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/ Paleoclimatology_IceCores/

Dato científico:

Para poder conocer cómo era la concentración de CO2 en el planeta en tiempos donde no había instrumentos de medición, los científicos utilizan huellas creadas en el pasado. La concentración de CO2 a través del tiempo se determina por medio de mediciones y estudios que se realizan al hielo polar. Las burbujas de aire que se quedan atrapadas en el hielo contienen rastros de diferentes metales, polvo, sulfatos y cenizas volcánicas, entre otros elementos que se acumulan a través del tiempo. El estudio de estos restos ayuda a los científicos (paleoclimatólogos) a analizar los climas del pasado y las causas de sus variaciones.

Deforestación

La deforestación es la eliminación de la vegetación en un terreno para que este pueda ser utilizado para otros propósitos. Cuando ocurre deforestación el hábitat y el ecosistema de múltiples organismos vivos se afectan. Esto, a su vez, representa la pérdida de distintas especies de animales y plantas que incluso se encuentren en peligro de extinción.

La vegetación es muy importante para nuestro planeta porque no solo absorbe el CO2 al realizar fotosíntesis, sino que también almacena parte de este. Por lo tanto, cuando se llevan a cabo procesos de deforestación, el CO2 almacenado en los árboles y plantas se libera a la atmósfera. Esta liberación del CO2 se suma a las emisiones existentes y a los gases presentes en la atmósfera, lo que ocasiona que la concentración de este gas aumente.

Con el fin de satisfacer las necesidades básicas del ser humano, se toman decisiones contraproducentes para nuestro planeta. La deforestación de manglares en las cosas de nuestra isla para el desarrollo urbano ha afectado directamente los ecosistemas marinos costeros. Por ejemplo, en el área de La Parguera (Lajas, Puerto Rico) parte de los árboles de mangle rojo ubicados en la costa fueron talados para construir casas flotantes. La remoción de estos ha provocado que parte de los sedimentos suspendidos sean arrastrados por fuertes escorrentías en épocas lluviosas. Al no existir en la costa árboles de mangle que sirvan como barrera protectora, estos sedimentos llegan hasta el mar y afectan las praderas de hierbas marinas, el arrecife de coral y todos los organismos que forman parte de estos ecosistemas marinos.

El repentino aumento en la pérdida de vegetación en la superficie terrestre afecta directamente la concentración de CO2 en la atmósfera. Las hojas que caen de los árboles, al descomponerse y convertirse en materia orgánica del suelo, también actúan como depósitos de carbono. Los depósitos o sumideros de carbono son áreas naturales o artificiales destinadas a absorber el CO2 de la atmósfera. Estos solo sirven para reducir la concentración de CO2 en la atmósfera, no para reducir emisiones. Todos los bosques son considerados sumideros de carbono no antropogénicos. En general, la madera contiene en su composición química 50% de carbono y 42% de oxígeno, por lo tanto, su aportación a la fijación del carbono es muy importante. La fijación del carbono se da cuando los organismos vivos toman el carbono inorgánico, el cual está presente en forma de CO2, y lo convierten en compuestos orgánicos.

Foto tomada de la NASA.

Dato histórico:

Aunque la mayor parte de la deforestación se asocia a efectos antropogénicos, fenómenos naturales como los huracanes, tormentas tropicales o simplemente fuertes lluvias en una región pueden generar pérdida temporera de la vegetación. En septiembre de 1998 el huracán Georges cruzó Puerto Rico de Este a Oeste con vientos máximos sostenidos de 115 mph, considerándolo un huracán intenso categoría 3 en la escala Saffir-Simpson. El paso de este sistema tropical ocasionó que sus ráfagas de viento, de cerca de 150 mph, redujera la altura de los árboles más elevados en un bosque secundario en el sector Jácanas, del barrio Caguana de Utuado, Puerto Rico (A. Lugo, 2005 fs.fed.us/global ). Aunque no se vio una deforestación total en el área, especies de árboles que predominaban pasaron a ser minoría y otras especies que no predominaban antes del azote del huracán pasaron a ser más abundantes. Por otro lado, en el suroeste de la isla gran parte del bosque de mangle se vio también afectado por el paso del huracán.

Agricultura

La agricultura es una actividad de gran relevancia para la sociedad ya que es uno de los recursos principales para la subsistencia humana. Esta es vital para el desarrollo económico de cualquier país y trae múltiples beneficios que permiten optimizar la calidad de vida del ser humano. La agricultura, por ser una actividad que trabaja con recursos naturales como la tierra y el agua, no se considera una práctica dañina para el medio ambiente ni para el clima del planeta. Sin embargo, con la llegada de la industrialización y la gran demanda alimentaria causada por el incremento poblacional, este sector ha evolucionado a tal grado que se ha convertido en uno de los responsables de la emisión de una gran cantidad de gases de invernadero a la atmósfera. Con la construcción de maquinaria, el uso de fertilizantes, pesticidas, abonos y otros productos químicos, se están afectando diferentes ecosistemas naturales a mayor o a menor grado.

Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés), del total de las emisiones de gases de efecto de invernadero, un 9% provino del sector agrícola en el año

Deforestación: Es la eliminación de la vegetación de un terreno con el fin de utilizarlo para otros propósitos. Sumideros de carbono: Depósitos natural o artificial de carbono. Agricultura: Es el conjunto de técnicas y conocimientos relativos al cultivo de la tierra.

2014. Los procesos que se llevan a cabo en la agricultura industrial contribuyen a esta emisión de gases de varias formas. Por ejemplo, la aplicación de fertilizantes y los métodos de riego y cultivo que se utilizan producen y emiten óxido nitroso (N20). Por otro lado, el metano (CH4) producido por el ganado que se cría para la alimentar a la población, representa casi un tercio de estas emisiones. Además, según la EPA, la forma en la que se maneja el estiércol del ganado en Estados Unidos representa aproximadamente el 14% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero del sector agrícola. También, en menor grado, el cultivo de arroz y la quema de residuos de cultivos producen gases como CH4 y N20. Estas actividades, junto a la deforestación que se lleva a cabo para dedicar estos suelos a la agricultura, la dependencia cada vez mayor de los combustibles fósiles y un manejo inadecuado del suelo, resulta en un incremento significativo en la emisión de estos gases, provocando un mayor impacto al clima del planeta. Estas actividades del manejo de suelos constituyen más de la mitad de las emisiones de gases de efecto de invernadero de este sector agrícola.

Para minimizar el efecto de estas prácticas agrícolas hay que moverse hacia una agricultura sustentable, menos mecanizada, en la que se dependa menos de combustibles fósiles y de fertilizantes químicos y que promueva un manejo adecuado de los suelos. Diversos países alrededor del mundo, como por ejemplo Estados Unidos y los países que componen la Unión Europea, han hecho propuestas o planes de acción para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para los próximos años. Aunque esto representa un gran reto, es importante trabajar en conjunto con los agricultores para realizar medidas que ayuden a hacer frente al cambio climático.

Desparrame urbano

El desparrame urbano es el desarrollo disperso mal planificado cerca de las zonas urbanas (ciudad), por lo general, a lo largo de carreteras principales. Según Bird y Mollineli (2002), algunas de las características del desparrame urbano son:

1. Se construyen viviendas a las afueras de los centros urbanos. Esto conlleva una mayor inversión gubernamental ya que hay que satisfacer las necesidades básicas de la población (servicio de electricidad, agua, acceso, entre otros).

2. Se crean áreas de baja densidad residencial, lo que significa que se construyen viviendas unifamiliares de uno o dos pisos con patio. Por lo tanto, el espacio es ocupado por una cantidad menor de personas.

3. El uso del automóvil privado como medio de transporte. Debido a la ubicación de las viviendas, a las agencias públicas se les hace difícil proveer medios de transportación colectiva en estos lugares, lo que hace necesario la utilización de uno o varios vehículos privados por familia.

4. No se toma en consideración un buen manejo del uso de la tierra, lo que resulta en un desarrollo dirigido a lugares inadecuados que no son costo efectivos para la sociedad.

5. Los centros comerciales y otros negocios se establecen cerca de las autopistas y carreteras. Esto se debe a que su clientela viene en vehículo propio.

Muchas comunidades han estado sufriendo las consecuencias de este tipo de desarrollo y Puerto Rico no es la excepción. En nuestro archipiélago, el desarrollo desparramado ha resultado en diversos problemas sociales, económicos y ambientales. Por ejemplo, se construye en zonas inundables lo que pone en riesgo la seguridad de los residentes y de sus viviendas, sin contar el costo que representa el mantenimiento y la recuperación de estas comunidades antes eventos climatológicos. Se otorgan permisos para construir proyectos de valor turístico en

la zona marítimo terrestre lo que acelera la erosión en nuestras costas y causa múltiples pérdidas de ecosistemas y de infraestructura. Por otro lado, el relleno de humedales y la deforestación de árboles de mangle para urbanizar provoca grandes pérdidas de hábitats naturales para muchas especies y eventualmente, también ocasionan pérdidas económicas para los ciudadanos que invierten en estos lugares. El uso del automóvil privado como medio principal de transporte, es otro elemento del desparrame urbano que perjudica nuestro ambiente y que contribuye a las emisiones de gases de invernadero. En fin, todos estos factores aportan, ya sea de forma directa o indirecta, a los cambios que se observan actualmente en el clima.

Para trabajar con esta problemática, se han buscado diferentes alternativas que ayuden a mejorar el manejo del uso del terreno, los espacios públicos y los servicios que se ofrecen dentro de estos espacios públicos. Una de estas opciones es promover el desarrollo inteligente o “smart growth”. Los principios de este tipo de desarrollo son: 1) combinar los usos del terreno; 2) incentivar diseños de edificación compacta; 3) ampliar la gama de oportunidades y alternativas de vivienda; 4) crear comunidades peatonales; 5) desarrollar comunidades atractivas y distintivas que provoquen un fuerte sentido de pertenencia al lugar; 6) preservar los espacios abiertos, terrenos agrícolas, de belleza natural y áreas ambientalmente críticas; 7) fortalecer y dirigir el desarrollo de los terrenos hacia comunidades existentes; 8) proveer opciones de transportación; 9) hacer que las decisiones sobre desarrollo de los terrenos sean predecibles, justas y beneficiosas en cuanto a costos; y 10) propiciar la colaboración de la comunidad y grupos interesados en la toma de decisiones sobre el desarrollo de los terrenos.

Para alcanzar este objetivo, en Puerto Rico se creó la Ley Núm. 276-2012 del 29 de septiembre de 2012, Ley para el Desarrollo Inteligente de la Infraestructura en Puerto Rico. Aunque en la isla ya se habían creado leyes cónsonas con este principio de desarrollo inteligente, era importante crear una ley que le diera continuidad y aunara esfuerzos para promover este tipo de desarrollo. La política pública adoptada mediante esta ley fue la siguiente: “… fomentar el desarrollo inteligente de la isla, reduciendo los costos innecesarios, el desparramiento urbano y la pérdida de espacios abiertos. Para lograrlo, se maximizarán los beneficios sociales, económicos y ambientales en la infraestructura y se facilitará el financiamiento y desarrollo de nuevos y existentes proyectos de transportación, alcantarillado, educación, vivienda y otros servicios públicos que sean compatibles con el desarrollo inteligente. Además, se redimirán los esfuerzos hacia el redesarrollo de edificios y terrenos industriales, abandonados o sin uso, en o cerca de las áreas urbanas”.

Además de ejecutar la política pública adoptada en esta ley, también es fundamental educar a la población para que aprenda a respetar y a vivir en armonía con el ambiente. De esta forma, podemos planificar adecuadamente la utilización de nuestros espacios y contribuir significativamente a la recuperación de nuestro planeta.

Zona marítimo terrestre: Es el espacio de las costas de Puerto Rico que baña el mar en su flujo y reflujo (movimiento horizontal de la ola al acercarse y alejarse de la costa), en donde son sensibles las mareas, y las mayores olas en los temporales en donde las mareas no son sensibles, e incluye los terrenos ganados al mar y las márgenes de los ríos hasta el sitio en que sean navegables o se hagan sensibles las mareas (según la Ley 151 de 28 de junio de 1968 – Ley de Muelles y Puertos de 1968).

Huella Ecológica

La naturaleza le provee al ser humano y demás organismos que habitan en la Tierra los recursos que necesitan para su supervivencia. Sin embargo, el incremento poblacional y el aumento en el estándar de vida han causado que estos recursos disminuyan significativamente, al punto de que, ya en algunos lugares, los recursos no son suficientes para satisfacer las necesidades básicas de las personas que allí habitan. Por eso, es importante saber cómo, dónde, cuánto y quiénes están utilizando los recursos que tenemos disponibles. De esta manera, se puede predecir la cantidad de recursos que tenemos para poder manejarlos y distribuirlos adecuadamente. Recientemente, se ha diseñado un método para evaluar la Huella Ecológica del ser humano en su ambiente. Esta mide cuánta área de la tierra y del agua requiere una población humana para producir el recurso que consume y absorber sus desechos usando la tecnología prevaleciente (Global Footprint Network, 2012). El Global Footprint Network se estableció en 2003 para facilitar y proveer una herramienta que ofrezca datos científicos globales sobre el estado de los recursos según se van consumiendo. Este instrumento documenta si estamos viviendo dentro del presupuesto ecológico o consumiendo recursos de la naturaleza más rápido de lo que el planeta puede renovarlos (Global Footprint Network, 2012). Esta información es esencial para buscar alternativas viables que permitan lograr un cambio social a gran escala.

Según el Global Footprint Network hoy la humanidad utiliza el equivalente de 1.4 planetas cada año. Esto significa que ahora le toma a la Tierra un año y cinco meses para regenerar lo que utilizamos en un año. Los distintos escenarios analizados por la Organización de las Naciones Unidas (ONU) sugieren que si las tendencias

Figura 20. Esta gráfica muestra cuántos planetas Tierra está utilizando el ser humano actualmente y presenta una predicción de los planetas que necesitará si continúa su comportamiento. Para el año 2050 se necesitarán 2 ½ planetas para sostener la humanidad.

actuales de la población y del consumo continúan, para el año 2030 necesitaremos el equivalente de dos planetas Tierra para sostenernos (figura 20), y por supuesto, tenemos solamente una.

El resultado es el colapso de las industrias pesqueras, la disminución de la cubierta forestal, el agotamiento de los sistemas de agua fresca y la acumulación de contaminación. Estos son apenas algunos de los efectos más notables del uso excesivo de los recursos disponibles, lo que contribuye a una mayor competencia por estos mismos recursos, migraciones masivas, hambre, enfermedad y otras tragedias humanas (Global Footprint Network, 2012).

El Global Footprint Network, con la ayuda de agencias gubernamentales, organizaciones no gubernamentales, científicos, académicos y otras entidades, ha calculado la Huella Ecológica global del consumo y la ha comparado con los recursos naturales de cada país. La figura 21 muestra el resultado de este ejercicio. En esta se observa países como China, Estados Unidos, México, entre otros, que han excedido la capacidad de recursos que tenían disponibles. También en la figura 22 se puede observar un aumento significativo de la demanda de carbón, lo que perjudica significativamente nuestro planeta y contribuye grandemente al calentamiento global.

Huella Ecológica: Es la medida de cuánta tierra y agua biológicamente productivas requiere un individuo, población o actividad, para producir todos los recursos que consume y para absorber los desechos que generan utilizando tecnología y prácticas de manejo de recursos prevalentes. Usualmente se mide la Huella Ecológica en hectáreas globales. Dado que el comercio es global, la Huella de un individuo o un país incluye tierra o mar de todo el planeta. Frecuentemente, para referirse brevemente a la Huella Ecológica, se utiliza la palabra “Huella” (no “huella”).

Figura 21. Este mapa del mundo muestra el nivel de consumo de cada país hasta el año 2012. Los que están sombreados en rojo han excedido la capacidad de sus recursos naturales. Los que están sombreados en verde, todavía no exceden el uso de los recursos naturales que poseen.