Los gases de efecto invernadero se producen de forma natural pero también como resultado de las actividades humanas. El dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso y otros gases se encuentran de forma natural en la atmósfera pero las actividades humanas, como el uso de combustibles fósiles, han aumentado sus niveles. Las partículas de aerosol producidas por la combustión también afectan al clima al reflejar la luz solar de vuelta al espacio y enfriar el planeta de forma indirecta.

1. 4.1 Tipos de gases de efecto invernadero
Los gases de efecto invernadero están presentes de forma natural en el medio ambiente y
también se forman como resultado de las actividades humanas. El gas de efecto invernadero más
abundante es el vapor de agua, que llega a la atmósfera mediante evaporación del agua de los
océanos, lagos y ríos. Sin embargo, la cantidad de vapor de agua en la atmósfera no depende
directamente de las actividades humanas. El dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso y el
ozono están presentes de forma natural en la atmósfera pero también proceden de las actividades
humanas. Otros gases de efecto invernadero no tienen un origen natural y solo se forman en los
procesos industriales. Las actividades humanas producen también partículas transportadas por el
aire, llamadas aerosoles, que compensan parte del calentamiento provocado por la acumulación
de los gases de efecto invernadero.
4.1.1 Dióxido de carbono
El carbono, vital para todos los seres vivos, circula de manera continua en el ecosistema terrestre.
En la atmósfera existe en forma de dióxido de carbono, que emplean las plantas en la fotosíntesis.
Los animales usan el carbono de las plantas y liberan dióxido de carbono, producto del
metabolismo. Aunque parte del carbono desaparece de forma temporal del ciclo en forma de
carbón, petróleo, combustibles fósiles, gas y depósitos calizos, la respiración y la fotosíntesis
mantienen prácticamente estable la cantidad de carbono atmosférico. La industrialización aporta
dióxido de carbono adicional al medio ambiente.

2. El dióxido de carbono es el segundo gas de efecto invernadero más abundante después del vapor
de agua. Este gas circula en el ambiente de forma constante participando en diversos procesos
naturales que constituyen el ciclo del carbono. El dióxido de carbono llega a la atmósfera a partir
de las erupciones volcánicas, la respiración de los animales que inhalan oxígeno y exhalan dióxido
de carbono, y la combustión o descomposición de las plantas y otra materia orgánica. El dióxido de
carbono abandona la atmósfera cuando se disuelve en el agua, especialmente en los océanos, y
cuando es absorbido por las plantas. Los vegetales utilizan la energía luminosa, mediante un
proceso llamado fotosíntesis, para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcares simples
que emplean como alimento. Mediante este proceso las plantas almacenan carbono en los tejidos
y liberan oxígeno como subproducto.
Los seres humanos estamos aumentando la cantidad de dióxido de carbono que llega a la
atmósfera mediante el uso de combustibles fósiles (como el carbón, el petróleo y el gas natural),
residuos sólidos, madera y derivados de la madera para calentar edificios, conducir vehículos y
generar electricidad. Al mismo tiempo, el número de árboles disponibles para absorber el dióxido
de carbono y utilizarlo en la fotosíntesis ha descendido como consecuencia de la deforestación y la
tala generalizada de árboles para obtener madera o para preparar la tierra para la agricultura.

3. Como consecuencia de las actividades humanas, el ritmo de emisión de dióxido de carbono a la
atmósfera es mayor que el de su eliminación a través de los procesos naturales que tienen lugar
en la Tierra. Además, el dióxido de carbono puede permanecer en la atmósfera un siglo o más
antes de que sea eliminado de forma natural. Antes del inicio de la Revolución Industrial, a
mediados del siglo XVIII, había 280 moléculas de dióxido de carbono por millón de moléculas de
aire (abreviado como partes por millón o ppm). Desde entonces, las concentraciones de dióxido de
carbono han ascendido debido al incremento de la producción industrial, del transporte basado en
los combustibles y de la generación de electricidad, acelerándose en los últimos 50 años. En el año
2007, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), una de las principales
organizaciones científicas que estudian este proceso, afirmó que los niveles de dióxido de carbono
habían alcanzado un registro máximo de 379 ppm y estaban subiendo una media de 1,9 ppm por
año.
Para estabilizar las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono deberían reducirse de
forma considerable las emisiones globales, entre un 70% y un 80 por ciento. Si no tomamos
medidas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, se prevé que hacia el año
2100 el dióxido de carbono alcanzará concentraciones de más del doble o incluso el triple de las
que había antes de la Revolución Industrial. En el supuesto de emisiones más altas es previsible
que hacia el año 2100 se alcancen concentraciones de 970 ppm, más del triple de las
concentraciones preindustriales. En el supuesto de que las emisiones sean menores es previsible
que en 2100 se alcancen concentraciones de 540 ppm, el doble de las concentraciones
preindustriales.

4. 4.1.2 Metano
El metano se emite a la atmósfera durante el proceso de extracción del carbón, y en la producción
y transporte de gas natural y petróleo. Es, además, un producto de la descomposición de la
materia orgánica en los vertederos, arrozales y pantanos, y un subproducto de la digestión de
ciertos animales, en especial del ganado vacuno. Las plantas vivas emiten también pequeñas
cantidades de metano.
Los científicos están preocupados también por la liberación de metano y dióxido de carbono como
consecuencia del deshielo del permafrost (suelo helado) en la tundra de Alaska, Siberia y otras
regiones subpolares. Las temperaturas de la capa superior del permafrost han ascendido y esto ha
provocado una disminución de la extensión de tierra que permanece congelada estacionalmente.
El metano liberado por el deshielo de estas regiones podría aumentar el calentamiento y el
deshielo, un proceso que los científicos denominan retrorregulación.

5. Tundra en Alaska
El calentamiento global ha sido más
acusado en el Ártico, donde las
temperaturas han llegado a aumentar
incluso el doble de la media global. La
tundra de Alaska, Siberia y otras regiones
subpolares contiene una capa de
subsuelo congelado llamada permafrost.
La extensión de tierra congelada ha
disminuido debido a las mayores
temperaturas y el deshielo de estas
regiones podría liberar grandes
cantidades de metano, un gas de efecto
invernadero, a la atmósfera. Esto
aceleraría el calentamiento global.
Desde el comienzo de la Revolución
Industrial la cantidad de metano presente
en la atmósfera ha aumentando más del
doble. Este gas retiene casi treinta veces más calor que el dióxido de carbono. En comparación con
el dióxido de carbono, la concentración de metano es menor y este gas permanece en la
atmósfera menos tiempo que el dióxido de carbono. La contribución total al calentamiento global
del metano es un tercio en relación con la del dióxido de carbono.

6. 4.1.3 Óxido nitroso
El óxido nitroso es un gas con potente efecto invernadero liberado principalmente al arar las
tierras de labranza y al quemar combustibles fósiles. El oxido nitroso retiene alrededor de
trescientas veces más calor que el dióxido de carbono. La concentración de óxido nitroso
contribuye al calentamiento global aproximadamente diez veces más que la del dióxido de
carbono.
4.1.4 Ozono
Smog en Los Ángeles
El ozono en la zona inferior de la atmósfera
es un componente del smog o niebla tóxica.
Este ozono es un gas de efecto invernadero
formado por la combinación del óxido
nitroso y los gases volátiles orgánicos
emitidos por coches y fuentes industriales.
Por el contrario, el ozono presente en la zona
superior de la atmósfera forma la capa de
ozono, que protege la vida sobre la Tierra de
las nocivas radiaciones ultravioletas del Sol.
El ozono es un gas de efecto invernadero
tanto de origen natural como producido por el ser humano. El ozono presente en la zona superior
de la atmósfera (estratosfera) constituye la capa de ozono y actúa como escudo protector de la
Tierra frente a las nocivas radiaciones ultravioletas del Sol. Este gas se forma por la acción de la luz
ultravioleta solar sobre las moléculas de oxígeno. Se sabe que algunas sustancias químicas
destruyen las moléculas de ozono en la zona superior de la atmósfera. Esto podría disminuir o
agotar la capa de ozono. En realidad la disminución de la capa de ozono origina un ligero

7. enfriamiento que compensa, en una pequeña proporción, el calentamiento ocasionado por los
gases de efecto invernadero. Sin embargo, el ozono en la zona inferior de la atmósfera es un
componente de la niebla tóxica o smog. El óxido nitroso y los gases volátiles orgánicos emitidos
por los automóviles y las industrias se combinan para formar ozono. Este ozono es un tóxico que
daña la vegetación, destruye los árboles e irrita el tejido pulmonar. La contribución de este gas de
efecto invernadero al calentamiento global es cuatro veces menor que la del dióxido de carbono.
A diferencia del resto de gases de efecto invernadero, que están dispersos por toda la atmósfera,
el ozono en la zona inferior de la atmósfera tiende a estar limitado a las regiones industrializadas.
4.1.5 Sustancias químicas sintéticas
Los procesos industriales emplean o generan muchas sustancias químicas sintéticas que son gases
con potente efecto invernadero. Aunque estos gases se producen en cantidades relativamente
pequeñas retienen entre cientos y miles de veces más calor en la atmósfera que el dióxido de
carbono. Además, sus enlaces químicos hacen que sean muy duraderos en el medio.
Los gases de efecto invernadero producidos por el ser humano son los clorofluorocarbonos (CFC),
un grupo de gases que contienen cloro, muy utilizados en el siglo XX como refrigerantes,
propulsores de pulverizadores y productos de limpieza. Los estudios científicos han demostrado
que el cloro liberado por los CFC en la zona superior de la atmósfera destruye la capa de ozono.
Por esta razón, está reduciéndose su producción a partir de un tratado internacional aprobado en

8. 1987, el Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono. Los CFC
fueron prohibidos en la mayoría de los países industrializados desde el inicio de 1996 y en los
países en desarrollo se estableció una retirada progresiva a partir de 2010. Se han obtenido
nuevas sustancias químicas para sustituir a los CFC como los hidroclorofluorocarbonos (HCFC),
hidrofluorocarbonos (HFC) y perfluorocarbonos (PFC) pero también poseen un potente efecto
invernadero.
Aunque los HCFC son menos dañinos para la capa de ozono que los CFC, también contienen cloro y
está prevista su desaparición hacia 2030 gracias a las enmiendas de 2007 al Protocolo de
Montreal. Los países industrializados deben acabar con el uso de HCFC en 2020 según el nuevo
protocolo.
Aunque los HCF y los PFC no destruyen la capa de ozono, son gases con un potente efecto
invernadero. Además, permanecen en la atmósfera más tiempo que los CFC, que poseen una vida
media de unos 120 años. Los PFC tienen una permanencia excepcionalmente larga ya que pueden
mantenerse en la atmósfera entre 2.600 y 50.000 años según el tipo de sustancia. Su acumulación
en la atmósfera es, por tanto, prácticamente irreversible. Los PFC se emplean en la producción de
aluminio, en la fabricación de semiconductores y como refrigerantes.
Otra sustancia química fabricada por los seres humanos, el hexafluoruro de azufre, es uno de los
gases de efecto invernadero con mayor potencial destructivo jamás conocido. Este gas sintético
produce un calentamiento 24.000 veces mayor que el dióxido de carbono. Se trata de un gas muy
estable que puede permanecer en la atmósfera unos 3.200 años después de ser liberado. El
hexafluoruro de azufre se emplea como dieléctrico en aparatos de alto voltaje y en la producción y
fundición del magnesio.

9. 4.2 Aerosoles
La combustión de la gasolina y, en menor medida, los procesos industriales y agrícolas producen
no solo gases sino también diminutas partículas sólidas y líquidas, denominadas aerosoles, que
permanecen suspendidas en la atmósfera. Aunque los aerosoles no son gases de efecto
invernadero, afectan al calentamiento global de distintos modos.
Los motores diesel y algunos tipos de combustiones de biomasa producen aerosoles negros como
el hollín, que absorben la energía solar y contribuyen al calentamiento. Por el contrario, las plantas
energéticas alimentadas con carbón rico en azufre emiten aerosoles de sulfato que tienen un color
claro y reflejan la energía solar de vuelta al espacio. De este modo producen un efecto de
enfriamiento. Los aerosoles naturales que también tienen un efecto de enfriamiento se forman
durante las erupciones volcánicas y la evaporación del agua de mar. Las partículas de aerosol
tienen también un efecto de enfriamiento indirecto al actuar como “semillas” para la
condensación del vapor de agua en masas nubosas. En general, la cantidad de energía solar
reflejada de vuelta al espacio es mayor en los días nublados.
En general, los aerosoles pueden compensar parcialmente el calentamiento neto que producen los
gases de efecto invernadero diferentes del dióxido de carbono, la mitad mediante enfriamiento
directo y la otra mitad mediante enfriamiento indirecto. Sin embargo, no se ha cuantificado con
exactitud el efecto de enfriamiento de estos aerosoles.