Acercamiento Termodinámico Del Efecto Invernadero Y Su Impacto A Través Del Tiempo

La tierra, con el transcurrir del tiempo, ha venido presentando grandes problemáticas, de las cuales un alto porcentaje es el ser humano, pues como protagonista de conductas inadecuadas ha propiciado que graves efectos se estén presentando hoy en día. Puntualmente, abarcando el efecto invernadero y la radiación solar como tal, se llega a que su impacto en la tierra ha desencadenado muchas consecuencias ambientales, las cuales pueden llevar a que en un tiempo, si no se les presta la atención y se toman las medidas requeridas, el planeta en cuestión de años será inhabitable por cuestión de condiciones insoportables para los seres humanos.

Influencia de la termodinámica 

La termodinámica es fundamental para comprender el efecto estudiado en el presente proyecto, pues gracias a ella es posible conceptualizar y analizar lo que sucede a causa de la radiación solar y la emisión de gases dadas las actividades cotidianas de los seres humanos.

La atmosfera protege a la tierra, esta es la encargada de regular la temperatura, y se ve afectada por las actividades humanas, de tal forma que los gases, más conocidos como “gases de efecto invernadero” absorben una parte de la radiación solar (el calor por radiación es 30% reflejado al espacio, y el resto lo absorben la atmósfera y los continentes como tal), la cual no es devuelta al espacio, como se debería, sino que se queda en el planeta, dando lugar así a altas temperaturas y fuertes cambios climáticos. 

El nombre de dicho efecto es relacionado con los invernaderos, ya que se hizo la comparación con lo que pasa en ellos, pues en ellos la radiación no pasa directamente gracias a la superficie que los protege, sino que por convección se regula la temperatura; lo que sucede con la atmósfera, pero como en esta se alojan cierto tipo de gases, se produce una alteración en la temperatura, lo que lleva a distintos cambios perjudiciales.

Cómo se entiende a partir de la termodinámica

Dentro de este contexto, en el efecto invernadero, determinados gases que son componentes de la atmosfera retienen parte de la energía de la superficie planetaria (suelo). Así mismo, en el efecto abordado se presenta una transferencia de energía en la cual lo más notorio es el cambio de temperatura. Es posible identificar la variación de temperatura realizando comparaciones entre la que había hace años, y la de la actualidad, pues a medida que el efecto invernadero toma más fuerza, la temperatura a nivel mundial incrementa, dando lugar a lo que se conoce como calentamiento global y el respectivo cambio climático que esto conlleva.

El calor es el primer principio de la termodinámica que hace alusión a que la energía es transferida de un sistema a otro debido a la diferencia de temperatura que hay entre los dos cuerpos. La tierra recibe una pequeña cantidad de la energía que es trasmitida por el sol, pero, esta energía se recibe en forma de calor (más específicamente por medio de la radiación).

En el mismo orden de ideas, el calor por radiación se produce cuando la energía es transferida vía ondas electromagnéticas, este se da gracias a la emisión de luz, de la cual se encarga la atmósfera para mantener la temperatura del planeta para que el mismo sea un lugar óptimo para la supervivencia de todos los seres vivos. En el caso del efecto invernadero, específicamente luz solar, irradia y es en parte absorbida por los gases mencionados en párrafos anteriores.

Cabe mencionar, que la radiación ultravioleta es un concepto de la termodinámica, el cual permite entender que la energía electromagnética que es emitida en unas ondas de muy reducido tamaño que no son visibles para el ojo humano y se le conoce ultravioleta por su longitud de onda, que está entre 100 y 200 nm. En el mundo, esta radiación ultravioleta es proveniente de la luz solar. Esto se relaciona con el efecto invernadero, ya que la tierra recibe energía del sol en forma de radiación electromagnética y en la superficie llega esta energía, pero en forma de radiación ultravioleta.

Es fundamental tener en cuenta, que es posible que se emitan gases de efecto invernadero a través de los océanos y los bosques, pues el primero pasa a ser una fuerte de CO₂ al igual que el segundo, y todo esto provocado por las actividades humanas. Por ejemplo en el caso de la deforestación, pues la tala masiva de árboles provoca que el CO₂ que estos contengan, sea liberado a la atmósfera en increíbles cantidades.

Existen rocas carbonatadas que se funden en el océano, y por ende, liberan una gran cantidad de CO₂. A esto se da paso en el momento en que las temperaturas presentan un incremento; lo cual es alarmante, pues el océano se convierte en una peligrosa fuente de CO₂, al liberar todos estos gases que se encontraban por así decirlo, retenidos, a la atmósfera.

Además, es notoria la influencia de la termodinámica en el cambio de estado de los polos, pues se están derritiendo, lo que trae como consecuencia un incremento en el nivel del mar, lo que desencadena inundaciones y más.

Otros gases que captan radiación y viajan a la atmósfera por convección, son a los que se da lugar en la industria (específicamente desde el área de producción), en el tránsito automotor, en la generación de energía eléctrica, en la agricultura y ganadería, etc.

Es preciso mencionar los gases más frecuentemente liberados a la atmósfera son: los directos (Dióxido de Carbono (CO₂), Metano (CH4), Óxido nitroso (N2O), compuestos halogenados, ozono troposférico, vapor de agua) y los indirectos (Monóxido de carbono (CO), compuestos orgánicos volátiles diferentes al metano (COVDM), óxidos de azufre y partículas, concentraciones de los gases de efecto invernadero (GEI). 

Efectos en la naturaleza 

Es importante tener claro que la atmosfera es una delgada capa que está compuesta de gases y que rodea a todo el planeta tierra. Estos gases son de gran importancia porque son básicamente fundamentales para el buen desarrollo de toda la vida del planeta.

El efecto invernadero y su aumento en la tierra afecta gravemente al medio ambiente, ya que una consecuencia es que, debido a algunos gases que se emiten, la temperatura de la tierra aumenta y esto a largo plazo puede ser letal para la vida de muchos seres vivos, incluyéndonos. Los mares pueden crecer de manera exagerada debido al acúmulo de gases en la atmosfera y esto lleva a que podrían desaparecer las islas por causa de las inundaciones.

Los glaciares son gruesas masas de hielo que se originan en la superficie terrestre y se podría ver muy afectado por este efecto, ya que, al incrementarse las temperaturas se derretirán los hielos fácilmente.

Los GEI son diferentes gases disueltos que forman parte del aire y estos varían dependiendo de la capa en la que se encuentren y, por ende, varía su temperatura. Estos gases retienen parte del calor de la tierra y si estos gases hacen que aumente la temperatura, los ecosistemas se verán gravemente afectados al punto que puede que desaparezcan debido a los daños tóxicos que se verán reflejados.

En el mundo hay diferentes fuentes hídricas que son grandes corrientes de agua (ya sean subterráneas o sobre la superficie). Estas pueden ser ríos, pozos, manantiales, etc. Con el aumento de la temperatura estas fuentes hídricas se verán afectadas y se pueden secar, llevando a una desaparición de las mismas de todo el planeta tierra. El componente vital del mundo es el agua, y si esta consecuencia llegara a pasar se verá un gran impacto negativo hacia la agricultura y la ganadería, porque ambos dependen de este componente, los animales morirían y las plantas se marchitarían, llevando a una desaparición total de la fauna y la flora.