¿Todo es pesimismo y fatalidad en el cambio climático? La introducción de cuñas de estabilización

(Reproducción. Articulo original de Science in School en http://www.scienceinschool.org/print/2677)

Traducido por Rafael Martínez-Oña

Imagen cortesía de Kellermeister / pixelio.de

¿Cómo podemos contrarrestar el cambio climático? Utilizando la experiencia y las tecnologías que existen en la actualidad – tal como explican Dudley Shallcross y Tim Harrison. Cuando uno lee sobre el cambio climático que la catástrofe global es inevitable, los estudiantes y el público en general puede desanimarse, ¿por qué incluso discutir las maneras de evitarlo? Pero no hay que desesperar: hay maneras de hacer frente a uno de los factores más importantes que inciden en el cambio climático: el dióxido de carbono (CO2). En este artículo, nos basamos en las ideas de dos expertos científicos del clima (Pacala & Socolow, 2004; Socolow & Pacala, 2006) para estabilizar las emisiones de dióxido de carbono con tecnologías que ya existen. A continuación, ofrecemos algunas ideas sobre cómo hablar y discutir de este tema en la escuela.

El reto

La Figura 1 (abajo) muestra cómo han aumentado las emisiones mundiales de dióxido de carbono en los últimos 50 años y los cambios previstos (basados principalmente en los cambios de población) en los próximos 50 años. Las emisiones de dióxido de carbono se cuantifican como la masa de carbono que se emite en forma de CO₂. Si no tomamos medidas, en el año 2055, se prevé que las emisiones globales anuales de carbono se duplicarán y alcanzarán 14 gigatoneladas de carbono (GtC; 1 Gt = 10⁹ t).

Esto dará lugar a un nivel de dióxido de carbono en la atmósfera tres veces mayor que el observado antes de la Revolución Industrial. Nuestro planeta no ha tenido un nivel tan alto (alrededor de 850 ppm) durante 30 millones de años, y se prevé que pueda dar lugar a un aumento de la temperatura media de la superficie de la Tierra de 1 a 5 °C. ¿Es esto inevitable? Pacala y Socolow creen que no. Sugieren que como tratamos de mantener las emisiones de carbono en sus niveles actuales de 7 GtC por año, y puesto que con un solo método no lo lograremos, han elaborado la idea de estrategias ó cuñas de estabilización.

Figura 1: Niveles históricos, actuales y predichos de emisiones de carbono (calculados en 2005). Haga clic sobre la imagen para ampliarla Imagen adaptada del artículo de Pacala y Socolow

Figura 2: Cómo las cuñas de estabilización podrían mantener las emisiones de carbono en los niveles actuales. Haga clic sobre la imagen para ampliarla Imagen adaptada del artículo de Pacala y Socolow

Una cuña representa una actividad o tecnología que reduce las emisiones de carbono a la atmósfera; hoy, la reducción empieza en cero y se incrementa linealmente hasta que, dentro de 50 años, se alcance una reducción de las emisiones previstas de 1 GtC por año (Figura 2). En un período de 50 años, el total acumulado de una cuña es por tanto una reducción de las emisiones previstas de 25 GtC. Una combinación de siete cuñas lograría el objetivo de Pacala y Socolow: emisiones anuales de 7 GtC en 2055 en lugar de las 14 GtC previstas.

Puesto que el modelo asume comenzar en el año 2005, ahora nos quedan menos de 50 años para alcanzar las reducciones, no obstante los conceptos descritos siguen siendo válidos. ¿Cómo podemos hacer que una cuña dé resultado? Vehículos más eficientes. Se prevé que en 2055, habrá 2 mil millones (2 x 109) de vehículos en circulación, cuatro veces el número actual. Si, en promedio, cada uno recorre 16.000 km por año (como lo hacen hoy), pero consumiendo 4,7 l cada 100 km de combustible en lugar de 9,4 l cada 100 km (valor actual), esto podría hacer que esta cuña del carbono fuese eficaz.

Imagen cortesía de sassi / pixelio.de

Imagen cortesía de Wendell; procedencia de la imagen: Flickr

Uso reducido del coche: en el año 2055, asumiendo 2 mil millones de coches y ninguna mejora en su eficiencia, una cuña podría dar resultado si la distancia recorrida al año se redujese a la mitad, es decir pasar de 16.000 km a 8.000 km.

Cualquiera de estas opciones podría salvar más de una cuña si el número de coches en funcionamiento en 2055 se hubiese sobreestimado. Por ejemplo, un mayor uso de las telecomunicaciones (tal como las conferencias vía web y el teletrabajo) y el transporte público reduciría el número de coches en uso. Edificios más eficientes: se pueden hacer muchos ahorros. Por ejemplo, reemplazar todas las bombillas incandescentes del mundo con bombillas fluorescentes compactas ahorraría ¼ de cuña. Se pueden lograr incluso mayores ahorros con la calefacción y el aire acondicionado. Para ahorrar una cuña completa, tendríamos que reducir las emisiones de carbono de los edificios en un 25%.

Imagen cortesía de designritter / pixelio.de

Imagen cortesía de Timo Newton-Syms; procedencia de la imagen: Flickr

Mejorar la eficiencia de las centrales eléctricas: en la actualidad, las centrales térmicas de carbón operan con una eficiencia del 32% y son responsables aproximadamente del 25% de todas las emisiones de carbono. Mejorar la eficiencia de la planta un 60%, por ejemplo, con células de combustible o mejores turbinas, ahorraría media cuña si la cantidad de electricidad, producida por carbón, se mantuviera sin cambios.

5. Descarbonización de la electricidad y los combustibles: por ejemplo, las emisiones de carbono, por unidad de electricidad, de las centrales eléctricas de gas natural son la mitad de las de las plantas térmicas de carbón. Una cuña podría resultar eficaz si, en el año 2055, los 1.400 GW que se producen actualmente a partir del carbón se produjesen a partir del gas.


6. Incremento del uso de energías renovables, no fósiles, incluyendo la energía nuclear de fisión, eólica, fotovoltaica y biocombustibles.

Una cuña de energía eólica requeriría una granja eólica del tamaño de Alemania. Una cuña de energía fotovoltaica necesitaría un conjunto de paneles fotovoltaicos equivalente a 12 veces el área metropolitana de Londres. Una cuña de biocombustibles de primera generación requeriría sembrar un área del tamaño de India con cultivos de biocombustibles. Todas estas opciones están basadas en las tecnologías actuales, y por lo tanto algunas pueden proporcionar mayores ahorros conforme la tecnología mejore. También hay opciones de conservación para la consecución de las cuñas que no tienen que ver con la tecnología moderna:

Imagen cortesía de Paul-Georg Meister / pixelio.de

7. Deforestación: la eliminación de la tala de bosques tropicales primarios en los próximos 50 años podría ahorrar la mitad de una cuña. Otra media cuña más se ahorraría si se reforestasen 250 millones de hectáreas de zonas tropicales ó 400 millones de hectáreas de zonas templadas más de 50 años (en la actualidad la extensión de bosques tropicales y templados es de 1500 y 700 millones de hectáreas, respectivamente).


8. Gestión del suelo: la conversión de bosques o pastizales naturales en tierras de cultivo airea el suelo a través de la labranza anual, lo que acelera la descomposición del carbono almacenado y lo libera a la atmósfera. Se cree que, históricamente, 55 GtC (unas 2 cuñas) han sido liberadas de esta manera. En la actualidad, de un total de 1600 millones de hectáreas de tierras de cultivo en todo el mundo, sólo 110 millones de hectáreas están dedicadas a labranza de conservación, por lo que el suelo no sufre daño alguno. Algunos ejemplos de cultivos de conservación incluyen control de la erosión del suelo, plantación de cultivos de superficie y plantación de semillas sin labrar. Los cultivos de conservación de todas las tierras de cultivo podrían ahorrar de media a una cuña.

Más vegetarianismo y, así, menos granjas de vacas para engorde también reducirían la cantidad de emisiones de carbono (metano).

Actividades para la clase

Las emisiones de dióxido de carbono y las medidas adoptadas para su reducción afectarán más a los jóvenes que a sus profesores ó a los autores, por lo que este es un tema importante para las escuelas. Se podría utilizar tanto para actividades individuales, de grupo ó de clase.

• Elija una actividad de reducción de producción de carbono o una tecnología y, bien, prepare un cartel o haga una presentación al resto de la clase explicando cómo funciona y cómo se podría reducir el carbono atmosférico.


• Investigue cómo se pueden alcanzar los objetivos de las 7 cuñas. ¿Qué soluciones utilizaría? ¿Qué consecuencias tendrían para la gente?


• Si sólo se pudiesen aplicar 3 actividades ó tecnologías de ahorro de carbono, ¿cuáles elegiría y por qué?


• Un método de reducción de carbono podría ser la de prohibir la utilización de los coches para ser conducidos por personas menores de 24 años de edad. Discutir las ventajas y desventajas.


• Identificar los efectos en el ecosistema de alguna de las tecnologías de reducción de emisiones de carbono.


• ¿Qué soluciones de ahorro de carbono se podrían introducir en la escuela y en casa? Investigar el coste de utilizar en la escuela energía producida por distintos medios (por ejemplo: electricidad, gas natural, butano, propano y fuel oil) y los ahorros realizados por cualquiera de los métodos alternativos de generar energía empleados en su escuela.


• ¿Se debería requerir a todos los ciudadanos reducir de la misma manera las emisiones de carbono? ¿Deberían ser tratados de manera diferente los países desarrollados y los países en vías de desarrollo?


• ¿Qué piensa usted acerca del concepto de cuñas de estabilización? ¿Es suficiente tener como objetivo el mantener las emisiones de dióxido de carbono en sus niveles actuales para el año 2055 o tendríamos que reducirlas aún más? ¿Es factible? Si es así, ¿cómo?


• Escribe una redacción a tus abuelos, de unas 250 palabras, explicándoles por qué es necesaria la reducción de las emisiones de carbono y qué podrían hacer ellos al respecto.

Referencias

Pacala S, Socolow R (2004) Stabilization wedges: solving the climate problem for the next 50 years with current technologies. Science 305(5686): 968-972. doi: 10.1126/science.1100103

Socolow RH, Pacala SW (2006) A plan to keep carbon in check. Scientific American September 2006: 28-35. www.scientificamerican.com/article.cfm?id=a-plan-to-keep-carbon-in

Recurso en la red

w1 – Para más detalles del trabajo de Stephen Pacala y Robert Socolow, visitar el sitio web de la Carbon Mitigation Initiative en la Princeton University, EEUU: http://cmi.princeton.edu

En particular, se pueden descargar un juego de mesa y materiales de apoyo aquí:http://cmi.princeton.edu/wedges

Recursos

La página web de Scientific American incluye un documento sobre ‘The World’s 10 Largest Renewable Energy Projects’. Visitar www.scientificamerican.com ó Utilizar el enlace directo:http://tinyurl.com/3qr2mpc

Para saber más sobre las cuñas de estabilización e introducirlas en su vida, consultar:

Biello B (2007) 10 solutions for climate change: ten possibilities for staving off catastrophic climate change. Scientific American. Visitarwww.scientificamerican.com ó utilizar el enlace directo: http://tinyurl.com/3p9h22r

Calcule su propia huella de carbono en el sitio web de The Nature Conservancy: www.nature.org/greenliving/carboncalculator

ó en la página web de Conservation International: www.conservation.org/act/live_green/carboncalc

Para introducir el tema del dióxido de carbono a los niños de primaria, ver:

Rau M (2011) Divertida efervescencia: CO₂ en la enseñanza de las ciencias en primaria. Science in School 20: 24-29. www.scienceinschool.org/2011/issue20/co2/spanish

Para encontrar más información sobre un uso sostenible de la energía y cómo divulgarlo, ver:

Haubold B (2011) Review of Sustainable Energy – without the hot air. Science in School 20. www.scienceinschool.org/2011/issue20/sustain

También se pueden encontrar otros artículos relacionados con el cambio climático, de diversos autores, en Science in School. Ver: www.scienceinschool.org/climatechange

Para hojear las series de artículos relacionados con la energía en Science in School, ver:www.scienceinschool.org/energy