Tanto el planeta Tierra como su luna, están prácticamente a la misma distancia del sol. Ambos reciben la misma cantidad de calor por metro cuadrado de superficie. Sin embargo, la temperatura promedio de la Tierra es de 15 grados centígrados, mientras que la de la tuna es de menos 18 grados centígrados. Esta diferencia (que es crucial como veremos), es debida al hecho de que la Tierra tiene atmósfera que, como una frazada, atrapa el calor que de otro modo se disiparía en el espacio.

El calentamiento resultante de la superficie, es lo que se llama "efecto invernadero". Aún cuando a este efecto se le cita sólo como el gran culpable de la amenaza del aumento de la temperatura, la verdad es que su existencia constituye algo muy positivo, ya que manteniendo nuestro planeta confortablemente caliente, es posible la vida como la conocemos. Para ser mas especifico, son los pequeños componentes de la atmósfera (especialmente el CO₂ y el vapor de agua) los responsables de este agradable estado de cosas.

El agregado de una pequeña cantidad de estos gases, conocidos como "gases de invernadero", tiene un enorme efecto en la temperatura de la Tierra, y es por esta razón que la comunidad científica está preocupada, ya que la actividad humana está agregando más CO₂ a la atmósfera por el constante incremento de la quema de combustibles fósiles, hasta tal punto que se amenaza el equilibrio natural. Los gases que se agregan de esta forma, se denominan "antropogénicos" (generados por el hombre).
Éstos, son pequeños en volumen cuando se comparan con la gran cantidad de gases de la atmósfera, pero grandes cuando se comparan con los "gases invernaderos" naturales, presentes en ésta desde antes que comenzara la llamada Revolución Industrial.

Aún cuando se denomina efecto invernadero el proceso, en rigor, no es el mismo que el que atrapa calor en un invernadero. En un invernadero, el hecho importante es que cuando el aire en su interior se calienta, no puede escapar por convección. De este modo, la forma de regular la temperatura en el interior del invernadero, es solo abriendo o cerrando ventiladores en el techo.

El efecto invernadero en la Tierra, opera en otra forma. La energía solar irradia principalmente en la parte visible del espectro; a esto se debe que la irradiación es visible como luz solar (nuestros ojos han evolucionado para utilizar lo que es disponible). Esta radiación, con una longitud de onda que va de 0.4 a 0.7 micrometros, pasa esencialmente inalterada, a través de la atmósfera de la Tierra, salvo una fracción de ella, que vuelve al espacio.
Con todo, longitudes de onda algo mayores (cerca del espectro infrarrojo), también atraviesan el aire para calentar la superficie de la Tierra (Fig. 1).


Energía del sol atrapando el calor

Es la temperatura de la superficie del sol, la que determina la naturaleza de sus radiaciones, y en particular en que parte del espectro de esta alcanza su máximo. Esencialmente, el sol irradia la energía como lo que se llama "un cuerpo negro", es decir, con muy poca radiación en la zona de ondas largas y cortas, y un máximo de intensidad en algún lugar intermedio de ella. La radiación que el Sol produce en el espectro visible, corresponde a una temperatura de justamente 6000 grados Kelvin.

El calor del sol calienta la superficie de la Tierra que, a su vez, radia energía. En situación de equilibrio, la Tierra devuelve radiaciones al espacio exactamente en la misma cantidad de energía que recibe del Sol, pero a una temperatura más baja (alrededor de 15 grados centígrados). El espectro del cuerpo negro correspondiente a esta temperatura, tiene su máximo no en la longitud de onda visible, sino en la zona del infrarrojo, especialmente en el rango de 4 a 100 micrometros.

Alguna de esta radiación que llega a la superficie de la Tierra, es atrapada en la atmósfera, cerca de la misma superficie. Es allí donde el vapor de agua absorbe fuertemente las radiaciones, pero solo aquellas con la longitud de ondas entre 4 a 7 micrometros. Allí mismo el CO₂ absorbe radiaciones en el rango de 13 a 19 micrometros. Queda entonces, una "ventana" entre 7 y 13 micrometros, que es por donde escapa al espacio más del 70% de la radiación de la superficie de la Tierra.

La radiación atrapada calienta la parte más baja de la atmósfera de la Tierra, la "tropósfera". A su vez, el aire calentado radia energía (especialmente en el infrarrojo) en todas las direcciones. Algunas de estas radiaciones buscan su camino hacia arriba y sube a las partes más altas de la atmósfera, pero algunas encuentran su camino de vuelta hacia abajo a la superficie de la Tierra, manteniéndola más caliente de la que debiera ser. La suma de todo es lo que condiciona el efecto invernadero (Fig. 1).

Ya que la temperatura de la tropósfera disminuye en la medida que uno asciende en ella, el efecto neto es que cada capa absorbe energía que irradia la de más abajo a niveles más calientes, hasta escapar finalmente al espacio. El efecto total es que se pierde menos radiación infrarroja, y así la superficie y cada capa intermedia se va calentando hasta que un equilibrio de absorción y radiación se restablece.


El factor humano buscando el depósito

Como ya la hemos dicho, la actividad humana al aumentar la cantidad de CO₂ que ingresa a la atmósfera, esta incrementando el efecto natural de invernadero. Además del CO₂, como analizaremos más adelante, existen otros gases de invernadero antropogénicos, que se suman al mismo efecto. Pero estos absorben radiación en la ventana de 7 a 13 micrometros, por donde normalmente se escapan las radiaciones libremente hacia el espacio. Al no escaparse, contribuyen a calentar la Tierra.

El IPCC y la Convención del Cambio del Clima
Acicateados por la preocupación de las nuevas determinaciones de CO₂ de la atmósfera, la Organización MeteoroIógica Mundial y el Programa Ambiental de las Naciones Unidas, comenzaron una iniciativa global para enfrentar el problema. Para ello se organizó el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC), que se ha encargado de coordinar las investigaciones y elaborar políticas para enfrentar el problema.

En 1990, el IPCC entregó un informe que golpeó al mundo, afirmando que solo fuertes medidas que debieran iniciarse inmediatamente, podrían prevenir el calentamiento global de la Tierra. Como fruto de la labor del IPCC, la Convención de Cambio Climático, fue finalmente firmada el año 1992 en la reunión de la Cumbre de Río de Janeiro, y más tarde ratificada en 1993. El objetivo que se propone es que en el año 2000, se estabilicen los gases invernaderos de la atmósfera, reduciéndolos a los niveles que habían alcanzado en el año 1990.

¿Se ha hecho algo para que esto suceda? Muchos de los signatarios de la Convención no han implementado ninguna medida para alcanzar esta meta. Por el contrario, han introducido muchas dudas acerca de la validez científica de lo afirmado por el informe de IPCC. Afirmaciones contenidas en él, sobre la estimación de la elevación de los niveles del mar, han generado fieros debates y todo parece empantanarse en batallas económicas y políticas. Mientras tanto el calentamiento de la Tierra parece continuar.