Metano (CH4 )
Figura 11 a) Cambios en la abundancia de CH4
(fracción molar en ppmm = 10-9) determinados a partir de muestras
de hielo, neviza y muestras de aire completo proyectadas para los últimos
mil años. El forzamiento radiativo, aproximado mediante una escala lineal
desde la era preindustrial, se proyecta en el eje de la derecha. b)
Abundancia promediada mundialmente de CH4 (con variaciones
mensuales) y de CH4 desestacionalizado (línea nivelada) representada
para 1983 a 1999. c) Ritmo de incremento anual instantáneo (ppmm/año)
en la abundancia de CH4 atmosférico mundial desde 1983 a 1999,
calculado como derivado de la curva de tendencia desestacionalizada anterior.
Las incertidumbres (líneas de puntos) son una desviación normal de ±1.
[Basado en la Figura 4.1]
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Figura 12: Abundancia troposférica (ppb) media mundial
de CFC-11 (CFCl3) desde 1950 hasta 1998, basada en mediciones
niveladas y modelos de emisiones. El forzamiento radiativo del CFC-11
se muestra en el eje de la derecha. [Basado en la Figura
4.6]
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Las concentraciones de metano (CH4) en la atmósfera han aumentado
en un 150% (1,060 ppmm) desde 1750. La concentración actual de CH4
no ha sido superada durante los últimos 420.000 años. El metano (CH4)
es un gas de efecto invernadero (GEI) que procede de fuentes tanto naturales
(p.ej., los humedales) como influidas por el ser humano (p.ej., agricultura,
actividades de gas natural y vertederos). Poco más de la mitad de las emisiones
actuales de CH4 son antropógenas. El gas es eliminado de la atmósfera
por reaccciones químicas. Como lo muestra la Figura
11, desde 1983 se han hecho mediciones sistemáticas y representativas de
la situación mundial de la concentración de CH4 en la atmósfera,
y el registro de las concentraciones en la atmósfera se ha extendido a épocas
anteriores a partir del aire extraído de muestras de hielo y capas de neviza.
El forzamiento radiativo directo actual del CH4 de 0,48 Wm-2 representa un 20%
del total de todos los GEI muy persistentes y mundialmente bien mezclados (véase
la Figura 9).
La abundancia de CH4 en la atmósfera sigue aumentando, desde
unas 1.610 ppmm en 1983 a 1.745 ppmm en 1998, pero el incremento anual observado
ha disminuido durante este período. El aumento fue muy variable en los
años noventa, fue casi nulo en 1992 y ascendió a 13 ppmm durante 1998. No existe
una explicación cuantitativa clara para esta variabilidad. Desde el SIE, ha
mejorado la cuantificación de algunas fuentes antropógenas del CH4,
como la producción de arroz.
El índice de aumento en el CH4 atmosférico se debe a un leve desequilibrio
entre fuentes y vertederos caracterizados de forma insatisfactoria, por lo que
la predicción de concentraciones futuras resulta problemática. Aunque parecen
haberse identificado los principales contribuyentes al balance mundial del CH4,
la mayoría de ellos son bastante inciertos cuantitativamente, por la dificultad
de evaluar los índices de emisión de fuentes muy variables en la biosfera. Las
limitaciones de la intensidad de fuentes de CH4 mal cuantificadas
y caracterizadas inpiden la predicción de futuras concentraciones de CH4
en la atmósfera (y, por lo tanto, su contribución al forzamiento radiativo)
para cualquier escenario dado de emisiones antropógenas, en particular porque
tanto las emisiones naturales como la eliminación del CH4 pueden
resultar influidas sustancialmente por el cambio climático.
Óxido nitroso (N2O)
La concentración del óxido nitroso (N2O) en la atmósfera ha aumentado
constantemente durante la Era Industrial y ahora es un 16% (46 ppmm) mayor que
en 1750. La concentración actual del N2O no ha sido superada durante
los últimos mil años, por lo menos. El óxido nitroso es otro gas de efecto invernadero
(GEI) con fuentes tanto naturales como antropógenas y es eliminado de la atmósfera
por reacciones químicas. Las concentraciones atmosféricas del N2O siguen
aumentando a un ritmo del 0,25%/año (1980 a 1998). Se observan importantes variaciones
interanuales en la tendencia ascendente de las concentraciones de N2O,
p.ej. una reducción del 50% del ritmo de crecimiento anual de 1991 a 1993. Se
han sugerido múltiples causas: una reducción en el uso de abonos a base de nitrógeno,
menores emisiones biogénicas y mayores fugas hacia en la estratosfera, debidas
a cambios en la circulación provocados por la actividad volcánica. Desde 1993,
el aumento en las concentraciones de N2O ha vuelto a ritmos más próximos
a los observados durante los años ochenta. Aunque estas variaciones observadas
a través de varios años han ofrecido cierta posible comprensión acerca de cuáles
son los procesos que controlan el comportamiento del N2O en la atmósfera,
las tendencias a través de varios años de este GEI se mantienen en gran medida
sin explicación.
El balance mundial del óxido nitroso está mejor que en el SIE, pero aún son
bastante considerables las incertidumbres en cuanto a las emisiones de fuentes
individuales. Se estima que las fuentes naturales del N2O proporcionan
aproximadamente 10 TgN/año (1990); los suelos serían un 65% de las fuentes y
los océanos un 30%. Nuevos cálculos más elevados de las emisiones de fuentes
antropógenas (agricultura, combustión de biomasa, actividades industriales y
ganadería) de aproximadamente 7 TgN/año, han equilibrado más los cálculos de
fuente/sumidero, en comparación con el SIE. Sin embargo, la comprensión predictiva,
asociada con este importante GEI muy persistente, no ha mejorado significativamente
desde la última evaluación. El forzamiento radiativo se estima en 0,15 Wm-2,
que es el 6% del total de todos los GEI muy persistentes y mezclados mundialmente
(véase la Figura 9).
Halocarbonos y compuestos relacionados
Las concentraciones atmosféricas de muchos de esos gases, que son a la
vez destructores de la capa de ozono y de efecto invernadero, están disminuyendo
(CFC-11, CFC-113, CH3CCl3 y CCl4) o aumentando
más lentamente (CFC-12), en respuesta a la reducción de emisiones en virtud
de la reglamentación del Protocolo de Montreal y sus enmiendas. Muchos de esos
halocarbonos son también gases de efecto invernadero muy persistentes con efecto
radiativo. Los halocarbonos son compuestos de carbono que contienen flúor,
cloro, bromo o yodo. La mayoría de esos compuestos tienen como única fuente
las actividades humanas. Los halocarbonos que contienen cloro (p.ej., los clorofluorocarbonos
- CFC) y bromo (p.ej., los halones) producen la eliminación de la capa de ozono
estratosférica y están controlados en virtud del Protocolo de Montreal. La abundancia
troposférica combinada de gases destructores de la capa de ozono llegó a su
máximo en 1994 y está disminuyendo lentamente. Las abundancias de algunos de
los principales halocarbonos de efecto invernadero en la atmósfera han alcanzado
la cima, como se muestra para el CFC-11 en la Figura
12. Las concentraciones de CFC y clorocarbonos en la troposfera son coherentes
con las emisiones notificadas. Los halocarbonos aportan un forzamiento radiativo
de 0,34 Wm-2, que es el 14% del forzamiento radiativo de todos los
GEI mezclados mundialmente (Figura 9).
Las concentraciones atmosféricas observadas de los sustitutos de los CFC
están aumentando, y algunos de esos compuestos son gases de efecto invernadero.
Las abundancias de los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y de los hidrofluorocarbonos
(HFC) están aumentando, como resultado de la continuidad de usos anteriores
y de su utilización como sustitutos de los CFC. Por ejemplo, la concentración
del HFC-23 ha aumentado más de tres veces entre 1978 y 1995. Como las concentraciones
actuales son relativamente bajas, la contribución actual de los HFC al forzamiento
radiativo es relativamente modesta. La contribución actual de los HCFC al forzamiento
radiativo también es relativamente modesta, y las emisiones futuras de esos
gases están limitadas por el Protocolo de Montreal.
Los perfluorocarbonos (PFC, p.ej. el CF4 y el C2F6)
y el hexafluoruro de azufre (SF6) proceden de fuentes antropógenas,
tienen tiempos de residencia en la atmósfera extremadamente largos y absorben
gran cantidad de radiación infrarroja. Por lo tanto, estos compuestos,
aun con emisiones relativamente reducidas, tienen la posibilidad de influir
sobre el clima hasta un futuro muy lejano. El perfluorometano (CF4)
permanece en la atmósfera unos 50.000 años, como mínimo. Tiene fuentes naturales,
pero las emisiones antropógenas actuales superan a las naturales por un factor
de mil o más, y son responsables del aumento observado. El hexafluoruro de azufre
(SF6) es un GEI 22.200 veces más eficaz que el CO2, calculando
por kg. Las concentraciones actuales en la atmósfera son muy escasas (4,2 ppb),
pero tienen un ritmo de crecimiento importante (0,24 ppb/ año). Hay concordancia
entre el ritmo observado de aumento del SF6 en la atmósfera y las
emisiones basadas en datos revisados de ventas y almacenamiento.
