Nuestro clima está cambiando

Emma Näslund-Hadley, María Clara Ramos, Juan Paredes, Ángela Bolívar y Gustavo Wilches-Chaux Nuestro clima está cambiando Planes de clase para niños y jóvenes Súbete a una iniciativa para enfrentar el cambio climático Un programa educativo del Banco Interamericano de Desarrollo. Un programa educativo del Banco Interamericano de Desarrollo. Elaborado por Emma Näslund-Hadley, María Clara Ramos, Juan Paredes, Ángela Bolívar y Gustavo Wilches-Chaux Corrector: Elkin Rivera. Diseño e ilustración: Sebastián Sanabria. Copyright © 2015 Banco Interamericano de Desarrollo. Esta obra se encuentra sujeta a una licencia Creative Commons IGO 3.0 Reconocimiento-NoComercial-SinObrasDerivadas (CC-IGO 3.0 BYNC-ND) (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/igo/ legalcode) y se puede reproducir para cualquier uso no comercial, siempre que se le dé el reconocimiento respectivo al BID. No se permiten obras derivadas. Cualquier disputa relacionada con el uso de las obras del BID que no se pueda resolver amistosamente se someterá a arbitraje, de conformidad con las reglas de la CNUDMI (Uncitral). El uso del nombre del BID para cualquier fin distinto del reconocimiento respectivo y el empleo de su logotipo no están autorizados por esta licencia CC-IGO, por lo que se requiere un acuerdo de licencia adicional. En el enlace URL se incluyen térrminos y condiciones adicionales de esta licencia. Las opiniones expresadas en esta publicación son de los autores y no reflejan, necesariamente, el punto de vista del Banco Interamericano de Desarrollo, de su Directorio Ejecutivo ni de los países que representa. Súbete a los planes de clase Nuestro clima está cambiando Energízate Agua para atesorar Consumo inteligente Ciudades sostenibles para el crecimiento urbano inteligente Tú eres lo que comes Garantizar entornos saludables Proteger nuestro paisaje Gente comprometida a luchar contra el cambio climático SÚBETE a una iniciativa para enfrentar el cambio climático Súbete es una iniciativa educativa del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), con la que se busca animar a la niñez y la juventud a utilizar su creatividad y energía para involucrarse con estrategias sostenibles a largo plazo, con el fin de mitigar los efectos del cambio climático. Este es uno de los nueve conjuntos de planes de clase que abordaremos en los temas relacionados con el cambio climático, el cual se podrá usar independientemente o en forma conjunta con los otros planes de clase y materiales educativos del programa Súbete. Esto incluye los videos educativos, los videojuegos y el kit Verde Escolar. En cada capítulo se incluye un texto introductorio sobre los temas desarrollados, que le servirá al docente como material de consulta o a los estudiantes mayores como guía. Los planes de clase, que se pueden utilizar para los niveles de educación primaria y secundaria, están divididos en básico, intermedio y avanzado, con el propósito de ayudar al docente a determinar la actividad apropiada para sus estudiantes. Si deseas encontrar los materiales del programa Súbete, por favor, ve a www.iadb.org/subete. Emiliana Vegas, jefa de la División de Educación del Banco Interamericano de Desarrollo Contenidos Nuestro clima está cambiando Introducción general a los planes de clase 7 Variabilidad climática, el efecto invernadero y el cambio climático 8 Sistemas interrelacionados 8 Diferencias entre clima y tiempo 8 8 8 »» ¿Qué es el tiempo atmosférico? »» ¿Cuáles son las variables que determinan el clima en una región? Un clima variable »» Las estaciones y los climas tropicales »» El clima afecta nuestra vivienda, así como nuestra forma de vestir o comer 13 13 15 Sistemas interrelacionados de la Tierra 16 Del efecto invernadero al cambio climático 17 Los fenómenos del Niño y de la Niña: ¿variabilidad climática o cambio climático? 21 Cambio climático y cambio global ambiental 25 Acuerdos sobre el clima 27 27 27 27 »» Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) »» Protocolo de Kioto »» Plataforma de Durban Huella ecológica • ¿Y la huella de carbono? • ¿Cuáles son los impactos de la huella ecológica? Planes de clase para nivel básico »» Plan de clase 1. Diferencia entre clima y tiempo »» Plan de clase 2. La atmósfera y la regulación del clima Planes de clase para nivel intermedio »» Plan de clase 1. Un clima variable »» Plan de clase 2. El efecto invernadero: ¿qué es y cómo trabaja? Planes de clase para nivel avanzado »» Plan de clase 1. Cambio climático y cambio global ambiental »» Plan de clase 2. ¡El cambio climático nos afecta! »» Plan de clase 3. Acuerdos climáticos 28 28 28 29 30 42 45 46 53 60 61 69 75 SÚBETE a una iniciativa para enfrentar el cambio climático Introducción general a los planes de clase La gente solía tomar el clima como algo establecido, pero ya no es así. Ahora este fenómeno natural lo estudian intensamente reconocidos científicos, aparece como protagonista en las emisiones de noticias y se vuelve cada vez más importante en nuestra vida diaria. Cada lugar del planeta tiene un clima específico. El clima contiene factores que se mantienen constantes durante un largo periodo de tiempo –por lo menos 30 años1–, tales como la temperatura, la humedad o cantidad de agua presentes en el aire, y la pluviosidad o lluvia. La región intertropical2 (o región ecuatorial) es la “cintura” del planeta, donde no existen estaciones y el clima tiende a mantenerse igual todo el año. En vez de hablar sobre los cambios estacionales, podemos decir que un lugar tiene un clima lluvioso, por ejemplo, para dar a entender que allí llueve a menudo durante el año. Las estaciones afectan el tiempo en aquellos países que se encuentran por encima o por debajo de la región intertropical. En estos países, el clima puede ser lluvioso durante el invierno y seco en el verano. El tiempo se refiere a las condiciones que cambian rápidamente en áreas específicas, algunas veces en cuestión de minutos y a corto plazo. A diferencia del tiempo, el clima por lo general no cambia 1. De acuerdo con la definición adoptada por el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC, por su sigla en inglés), el clima es “el estado medio del tiempo” […] una descripción estadística del tiempo en materia de valores medios y variabilidad de las cantidades pertinentes durante periodos que pueden ser de meses a miles o millones de años. El periodo normal es de 30 años, según la definición de la Organización Meteorológica Mundial (OMM)”. 2. Los trópicos son esas líneas imaginarias, paralelas al ecuador, que se encuentran a 23o 26’ 16” de latitud al norte y a 23o 26’ 16” de latitud al sur del ecuador (latitud 0). La zona comprendida entre el trópico de Cáncer y el trópico de Capricornio se denomina región intertropical. En la ilustración se pueden ver los países que se encuentran en ella total o parcialmente. tan rápido, ni siquiera a mediano o largo plazo. Toma años, décadas o más para comenzar a sentir cambios en el clima. Figura 1. El ecuador, los trópicos y los círculos polares Tropic of Cancer Trópico de Cáncer The Equator Línea Tropic of ecuatorial Capricorn ch1cl_002 Trópico de Capricornio Variabilidad climática, efecto invernadero y cambio climático El clima cambia gradualmente en largos periodos de tiempo. Por ejemplo, la mayoría de las capitales andinas, como La Paz (Bolivia), Santiago (Chile), Quito (Ecuador) y Bogotá (Colombia), estuvieron cubiertas de hielo hace unos 12.000 años. Del mismo modo, muchos de los desiertos fueron una vez frondosos bosques. En esos casos, las transformaciones se deben a los fenómenos naturales; sin embargo, hoy en día el cambio climático no ocurre sólo por causas naturales, sino también como resultado de las actividades humanas que producen grandes cantidades de gases de efecto invernadero (GEI). Además, dichas alteraciones ocasionadas por el hombre están acelerando los cambios naturales y aumentan el impacto en el ambiente. Un ejemplo de esto es la deforestación que se produce cuando la gente tala los árboles para así poder usar la tierra. 7 Sistemas interrelacionados3 Durante mucho tiempo se creyó que la Tierra estaba compuesta de distintas “capas”: la atmósfera, o capa de aire; la hidrosfera o capa de agua; la litosfera o capa de rocas; la criosfera o capa de hielo, y la capa de los seres vivos, desde los virus hasta los humanos, conocida como biosfera. Al igual que los sistemas de nuestro cuerpo –el sistema respiratorio, el circulatorio, el digestivo, el linfático, el sistema inmune, la estructura ósea, los órganos de los sentidos, y otros sistemas–, que trabajan juntos y, al final, forman a cada uno de nosotros, los sistemas del planeta son igualmente interdependientes. Cualquier cosa que afecte uno de estos sistemas afectará los otros de un modo u otro. Sistema Composición Importancia Atmósfera Gases, entre éstos vapor de agua, CO2, O2. Influye en el clima. El oxígeno es uno de los gases indispensables para la vida de los organismos. El CO2 es necesario para que las plantas hagan la fotosíntesis. Hidrosfera Agua, entre éstas agua salada del mar y agua dulce de los ríos. Hace posible la vida. Sin agua, los seres vivos no pueden sobrevivir. Rocas que se necesitan para crear el suelo. Provee materiales para la manufactura, minerales y nutrientes para los seres vivos. Seres vivos Mantienen el equilibrio del sistema. Las plantas transforman la energía del Sol en alimento y oxígeno. Los animales proveen la comida, fuerza de trabajo y compañía. Los hongos transforman la materia orgánica. Litosfera Biosfera 3. En este momento se comprende que el clima no depende de manera exclusiva de la atmósfera sino de la interrelación entre los sistemas que conforman la Tierra, los cuales se entienden como sistemas “interrelacionados”, “acoplados” o “concatenados”. La “integración” se ha convertido en un indicador importante de los modelos construidos para entender el comportamiento del clima. Para profundizar más sobre el tema se pueden consultar, entre otros artículos, el siguiente enlace: www.springerlink.com. 8 Hoy sabemos que esas “capas” son en realidad sistemas interrelacionados, palabra que quiere decir “encadenados entre sí o interconectados” (figura 2). Un caso sería cuando una erupción volcánica, que es una manifestación de la actividad de la litosfera, afectara la atmósfera, los suelos, los cuerpos de agua (ríos, lagos, océanos, etc.) y la biosfera. Cuando un virus ataca nuestro cuerpo, el sistema inmune se activa y otros sistemas se unen en la lucha para eliminarlo. Pueden trabajar juntos para producir la fiebre y hacer que el cuerpo se caliente lo suficiente para que el virus no sobreviva, por ejemplo. Los sistemas interrelacionados de la Tierra interactúan de manera similar frente a los cambios en la estructura y los procesos del planeta. Así como el cuerpo produce fiebres, los sistemas de la Tierra también hacen ajustes a los cambios generados por el desarrollo humano. Colectivamente, esos ajustes son llamados cambio climático. Figura 2. Los sistemas interrelacionados de nuestro planeta Sistemas interrelacionados Interrelated systems Exosfera Exosphere (1.100(1.100 km en Km adelante) onwards) 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Termosfera Thermosphere (80 -(80 100)/1.100 km) - 100 / 1.100 Km) Mesosfera (50 -Mesosphere 80 km) (50 - 80 Km) Estratosfera Stratosphere 18 -km) 50 Km) (8/18(8-/50 Troposfera Troposphere / 18 Km) (8/18(8 km) Núcleo Exterior del núcleo Manto Corteza Atmósfera 9 climático se refiere a las transformaciones que se producen como consecuencia de la actividad humana, particularmente del incremento de gases de efecto invernadero y de los cambios del uso del suelo. Se habrán dado cuenta de que no hemos utilizado el concepto de “calentamiento global”. Esto se debe a que si bien el incremento de gases de efecto invernadero está aumentando la temperatura del planeta, sabemos previamente que cada región de la Tierra se está calentando a un ritmo diferente. Por el contrario, no es extraño que hoy oigamos que en alguna región del mundo se registran temperaturas por encima de los 40 °C, mientras al mismo tiempo, en el hemisferio opuesto, en otra región hay temperaturas de menos de 40 °C. Temperaturas extremas y cambios similares afectan no solamente el clima sino que generan, además, cambios drásticos en muchas de las actividades y los procesos humanos. Si los tomamos en conjunto, los efectos de los ajustes provocados por el cambio climático reciben el nombre de cambio global. La mayoría de esos efectos producen impactos desastrosos en aquellas comunidades humanas que no se hayan adaptado a convivir con los cambios. Para resumir: variabilidad climática es el término utilizado para describir los cambios naturales del clima, mientras que cambio Figura 3. Variación en el ángulo en que los rayos solares inciden sobre la Tierra Diferencia entre clima y tiempo ¿Qué es el tiempo atmosférico? Constantemente se está hablando del tiempo. De hecho, es muy probable que hayas oído a la gente referirse a él a cada momento, en la televisión o en la radio. El tiempo atmosférico es la descripción del estado de la atmósfera en un momento determinado. Esta descripción incluye varios factores, tales como temperatura, cantidad de lluvia, nubosidad, humedad y presión del aire. El estado del tiempo presenta cambios durante el día debido a los vientos y tormentas, y cambios estacionales ocasionados por el movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Polo North norte pole March Marzo Autumnal equinox Equinoccio de otoño Southsur Polo Solar Rays pole Sol Sun Rayos solares Polo North norte pole Septiembre Equinoccio de primavera South pole 10 September Polo sur Spring equinox Las variaciones del tiempo atmosférico las ocasiona el hecho de que la Tierra es una esfera que gira alrededor de sí misma, sobre un eje que se encuentra inclinado sobre el plano de la órbita, por lo cual los rayos solares no caen de igual manera en todas las regiones. Los rayos del Sol caen directa y perpendicularmente cerca del ecuador, lo que hace que estas zonas sean más calurosas, mientras que en las regiones polares dichos rayos llegan tangencialmente, lo que causa sus bajas temperaturas. Estas diferencias de temperatura crean corrientes (figura 4). Por ejemplo, cuando el aire en una región es más caliente que el aire que lo rodea, éste se vuelve menos denso y comienza a ascender, lo que permite que el aire menos denso descienda y ocupe su lugar. A estas corrientes de aire les damos el nombre de vientos. Figura 4. Circulación de los vientos en la atmósfera Circulación de los vientosinenthe la atmósfera Circulation Patterns Atmosphere Vientos polares del oeste N Polo Norte Polar cell Célula polar Ferrel cellde Ferrel Célula Vientos polares del oeste 60º Alisios del nordeste 30º Zona ecuatorial Low-pressure de baja presión equatorial zone 0º Northeast Hadley cellde Hadley Célula Alisios winds 30º Alisios del sureste 60º Vientos del sureste Vientos del oeste S Polo sur 11 ¿Cuáles son las variables que determinan el clima de una región? Como hemos aprendido, clima no es lo mismo que tiempo. Clima es el promedio del tiempo atmosférico de una región en periodos prolongados. Algunas de las variables que determinan el clima de una región son: »» Temperatura. Cantidad de energía solar retenida por el aire en un momento dado. Se expresa en grados centígrados o Fahrenheit. Se mide con el termómetro (figura 5). Figura 5. Termómetro »» Viento. Es el aire en movimiento. Lo producen las diferencias de temperatura en la superficie de la Tierra. En meteorología se tienen en cuenta dos medidas para el viento: la velocidad y la dirección. La unidad de medida es nudos o km/h (un nudo equivale a 1,8 km/h). El aparato que se emplea tradicionalmente para medir la dirección del viento es la veleta y el que se usa para medir la velocidad es el anemómetro (figura 6). Figura 6. Anemómetro Rain gauge »» Pr