lunes, 28 de febrero de 2011

El Efecto Invernadero

La Tierra debido a su fuerza de gravedad retiene en su superficie al aire y al agua del mar, y para poner en movimiento al aire y al mar en relación con la superficie del planeta se necesita la energía cuya fuente primaria es el Sol, que emite en todas direcciones un flujo de luz visible o próxima a la radiación visible, en las zonas del ultravioleta y del infrarrojo.

De acuerdo con los planteamientos de Sadi Carnot acerca del funcionamiento de la máquina de vapor, se sabe que la transformación de la energía térmica en energía mecánica no puede ser total. Un motor térmico requiere de una fuente caliente que suministre la energía térmica y una fuente fría que la reciba. Al considerar a la Tierra como un motor térmico, la fuente que suministra la energía térmica es la superficie del suelo calentada por la radiación solar y la fuente fría está localizada en las capas altas de la atmósfera, enfriada continuamente por la pérdida de energía en forma de radiación infrarroja emitida por el suelo caliente hacia el espacio sideral.





La Tierra solamente recibe una pequeña cantidad de la energía emitida por el Sol. La luz solar no se utiliza directamente, sino en forma de calor, por lo tanto, es necesario que la atmósfera transforme la energía térmica de la radiación solar en energía mecánica del viento. La fuente de calor para la atmósfera es la superficie del suelo calentada por la luz solar que luego es emitida como radiación infrarroja hacia el espacio.

El efecto invernadero es uno de los principales factores que provocan el calentamiento global de la Tierra, debido a la acumulación de los llamados gases invernadero CO2 , H2O, O3 , CH4 y CFC´s en la atmósfera.




El matemático francés Jean B. J. Fourier planteó que la Tierra es un planeta azul debido a su atmósfera y que sería un planeta negro si careciera de ella y que se congelaría el agua si no tuviera la mezcla de gases que forman su atmósfera. En 1827 comparó la influencia de la atmósfera terrestre con un invernadero y dijo que los gases que forman la atmósfera de la Tierra servían como las paredes de cristal de un invernadero para mantener el calor.

El físico irlandés John Tyndall, en 1859, descubrió que ni el oxígeno ni el nitrógeno producen efecto invernadero, lo cual indica que el 99 % de los componentes de la atmósfera no producen efecto invernadero y que el agua, el bióxido de carbono y el ozono sí lo producen. Tyndall se dio cuenta que el bióxido de carbono absorbe una gran cantidad de energía y que su concentración varía de manera natural debido a diferentes fenómenos, entre los que se encuentra la fijación orgánica que llevan a cabo las plantas (ver fotosíntesis). También que la disminución de la concentración del bióxido de carbono en la atmósfera provocaría el enfriamiento del planeta y que ésta podría ser la explicación de las glaciaciones en la Tierra.





Las moléculas de oxígeno, nitrógeno, agua, anhídrido carbónico y del ozono son casi transparentes a la luz solar pero las moléculas de CO2 , H2O, O3 , CH4 y CFC´s son parcialmente opacas a las radiaciones infrarrojas, es decir, que absorben a las radiaciones infrarrojas emitidas por el suelo que ha sido calentado por la luz solar.

Cuando la radiación infrarroja choca con las moléculas de CO2 , H2O, O3 , CH4 y CFC´s es absorbida por ellas. Estas moléculas que vibran, se mueven y emiten energía en forma de rayos invisibles e infrarrojos, provocan el fenómeno conocido como efecto invernadero, que mantiene caliente la atmósfera terrestre . Las radiaciones rebotan entre la mezcla de moléculas que componen a la atmósfera hasta que finalmente escapan al espacio sideral.

El término efecto invernadero aplicado a la Tierra se refiere al posible calentamiento global debido a la acumulación de los gases de invernadero provocada por la actividad humana, principalmente desde la revolución industrial por la quema de combustibles fósiles y la producción de nuevos productos químicos.





El químico sueco Svante A. Arrhenius, en 1896, planteó que la concentración de anhídrido carbónico se está incrementando continuamente debido a la quema de carbón, petróleo y leña, lo cual hace que la temperatura promedio de la Tierra sea cada vez mayor. Señaló que en caso de duplicarse la concentración del anhídrido carbónico de la atmósfera, la temperatura promedio de la Tierra aumentaría entre 5 y 6ºC.

Aunque se conocía el efecto invernadero, durante la primera mitad del siglo XX los investigadores de la Tierra no lo consideraron como un problema de la estabilidad del planeta, ya que antes consideraban que los océanos podían absorber al anhídrido carbónico formando carbonato de calcio (CaCO3) que caería al fondo del mar sin causar ningún daño.

La radiación infrarroja es absorbida en mayor cantidad por el vapor de agua, le sigue el anhídrido carbónico y luego el ozono, pero de estos 3 compuestos químicos es el anhídrido carbónico el que produce mayor efecto invernadero porque el hombre está incrementando su concentración como consecuencia de las actividades que realiza.

Se considera que sin el efecto invernadero producido por el bióxido de carbono natural la temperatura de la Tierra sería de alrededor de 20 ºC bajo cero ( - 20 ºC).

Los científicos están de acuerdo en que el anhídrido carbónico interviene en el efecto invernadero y que su concentración está aumentando (ver gráfica) , pero no están de acuerdo en dos aspectos cruciales del efecto invernadero: 1) si ya ha comenzado el calentamiento de la Tierra y 2) cuánto se incrementará el calentamiento global.

Cabe citar el Protocolo de Kyoto sobre el cambio climático.
Éste es un acuerdo internacional que tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases que causan el calentamiento global: dióxido de carbono (CO2), gas metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), además de tres gases industriales fluorados: Hidrofluorocarbonos (HFC), Perfluorocarbonos (PFC) y Hexafluoruro de azufre (SF6), en un porcentaje aproximado de al menos un 5%, dentro del periodo que va desde el año 2008 al 2012, en comparación a las emisiones al año 1990. Por ejemplo, si la contaminación de estos gases en el año 1990 alcanzaba el 100%, al término del año 2012 deberá ser al menos del 95%. Es preciso señalar que esto no significa que cada país deba reducir sus emisiones de gases regulados en un 5% como mínimo, sino que este es un porcentaje a nivel global y, por el contrario, cada país obligado por Kyoto tiene sus propios porcentajes de emisión que debe disminuir.




El protocolo fue inicialmente adoptado el 11 de diciembre de 1997 en Kyoto, Japón pero no entró en vigor hasta el 16 de febrero de 2005. En noviembre de 2009, eran 187 estados los que ratificaron el protocolo. EEUU mayor emisor de gases de invernadero mundial no ha ratificado el protocolo.

El instrumento se encuentra dentro del marco de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), suscrita en 1992 dentro de lo que se conoció como la Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro. El protocolo vino a dar fuerza vinculante a lo que en ese entonces no pudo hacer la CMNUCC.

La lluvia ácida

Efectos de la lluvia ácida en un bosque de la República Checa.La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.




Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, siendo trasladados por los vientos cientos o miles de kilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina. Cuando la precipitación se produce, puede provocar importantes deterioros en el ambiente.

La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO2 atmosférico, que forma ácido carbónico, H2CO3. Se considera lluvia ácida si presenta un pH de menos de 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos como el ácido sulfúrico, H2SO4, y el ácido nítrico, HNO3. Estos ácidos se forman a partir del dióxido de azufre, SO2, y el monóxido de nitrógeno que se convierten en ácidos.

Los hidrocarburos y el carbón usados como fuente de energía, en grandes cantidades, pueden también producir óxidos de azufre y nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo.



La acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida acuática en estas aguas, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las zonas forestales, y acaba con los microorganismos fijadores de N.

El termino "lluvia ácida" abarca la sedimentación tanto húmeda como seca de contaminantes ácidos que pueden producir el deterioro de la superficie de los materiales. Estos contaminantes que escapan a la atmósfera al quemarse carbón y otros componentes fósiles reaccionan con el agua y los oxidantes de la atmósfera y se transforman químicamente en ácido sulfúrico y nítrico. Los compuestos ácidos se precipitan entonces a la tierra en forma de lluvia, nieve o niebla, o pueden unirse a partículas secas y caer en forma de sedimentación seca.

La lluvia ácida por su carácter corrosivo, corroe las construcciones y las infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, el carbonato de calcio, CaCO3, y afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza.

Un efecto indirecto muy importante es que los protones, H+, procedentes de la lluvia ácida arrastran ciertos iones del suelo. Por ejemplo, cationes de hierro, calcio, aluminio, plomo o zinc. Como consecuencia, se produce un empobrecimiento en ciertos nutrientes esenciales y el denominado estrés en las plantas, que las hace más vulnerables a las plagas.

Los nitratos y sulfatos, sumados a los cationes lixiviados de los suelos, contribuyen a la eutrofización de ríos y lagos, embalses y regiones costeras, lo que deteriora sus condiciones ambientales naturales y afecta negativamente a su aprovechamiento.`



Un estudio realizado en 2005 por Vincent Gauci de Open University, sugiere que cantidades relativamente pequeñas de sulfato presentes en la lluvia ácida tienen una fuerte influencia en la reducción de gas metano producido por metanógenos en áreas pantanosas, lo cual podría tener un impacto, aunque sea leve, en el efecto invernadero.




Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la emisión de los contaminantes precursores de éste problema tenemos las siguientes:

Reducir el nivel máximo de azufre en diferentes combustibles.
Trabajar en conjunto con las fuentes fijas de la industria para establecer disminuciones en la emisión de SOx y NOx, usando tecnologías para control de emisión de estos óxidos.
Impulsar el uso de gas natural en diversas industrias.
Introducir el convertidor catalítico de tres vías.
La conversión a gas en vehículos de empresas mercantiles y del gobierno.
Ampliación del sistema de transporte eléctrico.
Instalación de equipos de control en distintos establecimientos.
No agregar muchas sustancias químicas en los cultivos.
Adición de un compuesto alcalino en lagos y ríos para neutralizar el pH.
Control de las condiciones de combustión (temperatura, oxigeno, etc.).


miércoles, 16 de febrero de 2011

Cementerio de barcos de Staten Island, “el recodo olvidado”.


Los gusanos de la gran manzana
New York, New York… no todo en la gran manzana son luces y rascacielos. Existe un lugar en esta mítica metrópolis en el que no brillan las enormes pantallas publicitarias, en el que no se escuchan los clicks de las cámaras fotográficas de los turistas y en el que, ni de lejos, huele a hamburguesa o a perrito caliente.
Este rincón olvidado es el cementerio de barcos de Staten Island o llamado también Roosville Boat Graveyard.
Este decrépito desguace de barcos está en el barrio de Tottenville, en la Arthur Kill Road, a escasos kilómetros del centro de la ciudad, probablemente, más avanzada del mundo. En este lugar, la herrumbre y la madera podrida de viejos buques va desapareciendo lentamente en los oscuros y fangosos fondos para dejar hueco y lugar a los nuevos barcos que, tras sus últimos estertores, son abandonados en éste tétrico recodo para que el salitre y el sol, a modo de crematorio, los reduzcan a polvo y barro.
Más abajo os dejo las coordenadas de google earth, os aseguro que vale la pena darse un paseo virtual desde las alturas por este escalofriante rincón Newyorkino. Si seguís la costa de la isla por la zona Este, veréis que más abajo hay muchos más barcos semi-hundidos, los cuales quizás no llegaron por poco a su último destino.













Fotografías de opacity.us

Coordenadas de Google earth:

Longitud: 40°33’21.80″N

Latitud: 74°13’4.33″O

Escape de petróleo en el Golfo de México

Este 22 de Abril pasado se detectó un grave derrame de petróleo en el Golfo de México. Irónicamente, el desafortunado accidente ocurrió el mismo día en el que se celebraba en el mundo entero el Día de la Tierra. Este derrame de petróleo ocurrido en el Golfo de México supone un verdadero desastre ecológico, una nueva amenaza para el medio ambiente.



Tenemos que hacernos eco de esta lamentable noticia. El derrame de petróleo ya ha alcanzado más de 1.550 km2 y continúa avanzando hacia la zona del este y va desde las costas de Luisiana hasta las costas de Alabama y de Misisipi. Técnicos de British Petroleum han hecho todo lo posible por detener el vertido petrolero y, para ello, han utilizado unos vehículos robóticos submarinos que fueron sumergidos en el agua del Golfo de México a más de un kilómetro y medio de profundidada. Sin lugar a dudas, el desafortunado acontecimiento ya ha sido caratulado como “desastre ambiental” y hay alarma por la “marea negra”. El objetivo fundamental de los técnicos así como el de la gente del Servicio de Guardacostas es ocuparse de controlar el pozo afectado, detener el vertido, socorrer y limpiar la zona.




Según lo explicado por Mary Landry, contraalmirante del Servicio de Guardacostas, del pozo petrolero emergen aproximadamente 160 mil litros de petróleo diarios, un equivalente a mil barriles por día, que producen contaminación marítima con manchas grandes y aceitosas.
La plataforma “Deepwater Horizon” es la que que ha explotado el día 22, con un saldo de 11 trabajadores desaparecidos. British Petroleum (BP) es la operadora que tiene arrendada a esta plataforma. British Petroleum es la mayor extractora petrolera del Golfo de México. Por ello, BP no dudó en movilizar de inmediato equipos capacitados para la contención y el recogimiento del crudo así como unas 32 naves con líneas de flotadores. La compañía explicó que ya están preparados para su utilización unos 380.000 litros de disolvente de crudo, aproximadamente un tercio mundial de estos compuestos.
Por último, los senadores confirmaron que la explosión de la plataforma va más allá de ser una tragedia para las víctimas ya que, además, implica recordar los verdaderos riesgos de la exploración de petróleo. Semar, La Secretaria de Marina, se halla estudiando el impacto que este desastre natural tiene en el medio ambiente mientras continúa el estado de alerta.

martes, 8 de febrero de 2011

El Barranco del Río

Información obtenida en esta web.
Las obras de la vía exterior de Santa Cruz de La Palma, con cinco túneles y otros tantos puentes o 'alcantarillas' que cruzan los principales barrancos de la ciudad. Y es que todo el mundo sabe que el más importante riesgo de catástrofes que tenemos en Canarias, y que más víctimas ha provocado a lo largo de la historia, tiene que ver con la falta de respeto por los cauces naturales de los barrancos. Y si alguno no lo sabe seguramente ya debería irse enterando, a estas alturas de la película.

Al hombre la configuración natural le ha parecido poco y ha decidido que el barranco de Juan Mayor, a fin de urbanizarlo en su último tramo -incluso con un gigantesco aparcamiento subterráneo en el mismo centro de su cauce- los ha unido desde hace años mediante un ridículo túnel de unos trescientos metros. Y por si esto fuera poco, la construcción de la vía exterior ha terminado de llenarlo todo de puentes que parecen más bien alcantarillas, para tratarse de barrancos de tan gigantesca envergadura

Parece claro que nunca Dios debió descansar el séptimo día, pareciera que algo debió haber inventado para poner coto a tanta irresponsabilidad, en este caso concentrada toda en poco más de un kilómetro cuadrado.


Campo de fútbol del Mensajero. A la derecha de la imagen desvío ridículo del barranco de Juan Mayor hacia el de Las Nieves





Transformación total, son mucho más potentes los túneles para que pasen los coches que para que desalojen las aguas de los barrancos. Esperemos que estos ingenieros y políticos hayan hecho bien los cálculos por el bien de todos. A simple vista se deduce bastante irresponsabilidad



Último tramo del barranco de Las Nieves



Entrada del nuevo puente, o alcantarilla, que se ha construido para la nueva vía exterior por donde deben pasar todas las aguas del barranco de Las Nieves, que incluye la cabecera de El Río o La Madera entre otros importantes barrancos.
La obra está hecha de tal manera que en caso de que este puente o alcantarilla se obstruya por algún motivo rebosaría hacia la izquierda a la carretera que conduce hacia la zona de Las Malvinas, donde viven varios miles de personas



Nuevo centro comercial en construcción bajo las instalaciones del campo de fútbol del 'Mensajero'



Desvío ridículo, por medio de un túnel estrecho y sin pendiente, del gigantesco barranco de Juan Mayor -que incluye a Los Pájaros y varias cabeceras de cumbre más, hacia el barranco de Las Nieves



Entrada a los aparcamientos subterráneos de la Avenida del Puente que, como su propio nombre indica, ocupa un cauce natural de uno de los barrancos más importantes de la isla de La Palma que ha sido desviado ridículamente más arriba hacia el barranco de Las Nieves