Introducción
El dióxido de carbono está formado por un átomo de carbono (C) doblemente unido a dos átomos de oxígeno (O) para producir el compuesto molecular O=C=O, con el símbolo químico CO2. No tiene color ni olor, pero el dióxido de carbono tiene un ligero sabor ácido. Este sabor ácido se encuentra en las bebidas carbonatadas porque el dióxido de carbono da a estos líquidos su efervescencia. A las temperaturas y presiones normales de la Tierra, el dióxido de carbono es un gas, pero también puede encontrarse en estado líquido y sólido.
Los científicos han aprendido que el dióxido de carbono se encuentra en la atmósfera de la Tierra en una proporción de entre 300 y 400 partes por millón (ppm). Sin embargo, a medida que se ha ido estudiando el clima global, los científicos han observado un aumento de la concentración de dióxido de carbono a un ritmo de aproximadamente un 0,4% anual. Este aumento de la concentración es importante para el estudio del cambio climático porque los científicos sostienen que una parte de este aumento se debe a la combustión de combustibles fósiles y vegetación como la madera, el petróleo y el carbón.
Antecedentes históricos y fundamentos científicos
El químico flamenco Johannes van Helmont (1580-1644) observó que la masa final era menor que la inicial cuando el carbón vegetal se quemaba en un recipiente cerrado. Van Helmont
conjeturó que la diferencia se debía a la eliminación de una sustancia invisible (identificada finalmente como dióxido de carbono).
Más tarde, el químico escocés Joseph Black (1728-1799) produjo una sustancia desconocida -llamada «aire fijo»- cuando descompuso tiza y piedra caliza. Generalmente se considera que Black fue el primer científico que descubrió el dióxido de carbono.
Palabras a saber
BIOSFERA: La suma total de todas las formas de vida en la Tierra y la interacción entre esas formas de vida.
Ciclo del carbono: Todas las partes (depósitos) y flujos de carbono. El ciclo suele considerarse como cuatro depósitos principales de carbono interconectados por vías de intercambio. Los depósitos son la atmósfera, la biosfera terrestre (normalmente incluye los sistemas de agua dulce), los océanos y los sedimentos (incluye los combustibles fósiles). Los movimientos anuales de carbono, los intercambios de carbono entre depósitos, se producen debido a diversos procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos. El océano contiene la mayor reserva de carbono cerca de la superficie de la Tierra, pero la mayor parte de esa reserva no participa en el intercambio rápido con la atmósfera.
Combustibles fósiles: Combustibles formados por procesos biológicos y transformados en minerales sólidos o fluidos a lo largo del tiempo geológico. Los combustibles fósiles incluyen el carbón, el petróleo y el gas natural. Los combustibles fósiles no son renovables en la escala de tiempo de la civilización humana, porque su reposición natural llevaría muchos millones de años.
Gases de efecto invernadero: Componente gaseoso de la atmósfera que contribuye al efecto invernadero. Los gases de efecto invernadero son transparentes a ciertas longitudes de onda de la energía radiante del sol, lo que les permite penetrar en lo más profundo de la atmósfera o en toda la superficie de la Tierra. Los gases de efecto invernadero y las nubes impiden que parte de la radiación infrarroja se escape, atrapando el calor cerca de la superficie de la Tierra, donde calienta la atmósfera inferior. La alteración de esta barrera natural de gases atmosféricos puede aumentar o disminuir la temperatura media global de la Tierra.
REVOLUCIÓN INDUSTRIAL: Período, que comenzó a mediados del siglo XVIII, durante el cual los seres humanos empezaron a utilizar las máquinas de vapor como principal fuente de energía.
FOTOSÍNTESIS: Proceso por el cual las plantas verdes utilizan la luz para sintetizar compuestos orgánicos a partir de dióxido de carbono y agua. En el proceso, se liberan oxígeno y agua. El aumento de los niveles de dióxido de carbono puede incrementar la fotosíntesis neta en algunas plantas. Las plantas crean una reserva muy importante de dióxido de carbono.
RESPIRACIÓN: Proceso mediante el cual los animales utilizan los alimentos almacenados (por combustión con oxígeno) para producir energía.
Además, el químico sueco Svante Arrhenius (1859-1927) fue el primer científico que publicó un artículo sobre las emisiones de dióxido de carbono procedentes de la quema de combustibles fósiles. Arrhenius publicó «Sobre la influencia del ácido carbónico en el aire sobre la temperatura del suelo» en 1896.
Impactos y problemas
El dióxido de carbono desempeña un papel importante en el ciclo del carbono, que implica un intercambio de dióxido de carbono entre la biosfera (seres vivos), la geosfera (masas de tierra), la hidrosfera (masas de agua) y la atmósfera (aire).
En la fotosíntesis, las plantas verdes convierten el dióxido de carbono y el agua en alimentos como el oxígeno y la glucosa. A la inversa, las plantas y los animales liberan dióxido de carbono en un proceso llamado respiración.
Sin embargo, los seres humanos afectan a la cantidad de dióxido de carbono que se libera a la atmósfera con sus actividades producidas artificialmente, como la quema de combustibles fósiles, la tala de bosques y el uso de vehículos impulsados por combustible. Debido a estas actividades, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera no ha dejado de aumentar desde aproximadamente 1850, el inicio de la segunda Revolución Industrial. Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas, entre 1970 y 2004 el aumento de las emisiones de CO2 ha crecido alrededor de un 80%.
EN CONTEXTO: CAPTURA Y ALMACENAMIENTO DE CO2
«La CAC en formaciones geológicas subterráneas es una nueva tecnología con el potencial de hacer una importante contribución a la mitigación para 2030. La evolución técnica, económica y reglamentaria afectará a la contribución real»
FUENTE:Metz, B., et al. «IPCC, 2007: Resumen para responsables de políticas». En: Climate Change 2007: Mitigación del Cambio Climático. Contribución del Grupo de Trabajo III al Cuarto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático Nueva York: Cambridge University Press. 2007.
El problema medioambiental llamado calentamiento global preocupa a los seres humanos por el aumento notorio de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono. Los científicos están investigando este efecto invernadero para ver si el deshielo de los glaciares y los icebergs, el aumento de la actividad de las tormentas y las temperaturas más altas de lo normal se deben a un efecto invernadero exagerado. Para 2050, el IPCC predice que el dióxido de carbono en la atmósfera podría alcanzar entre 450 y 550 ppm.
Ver también Ciclo del carbono; Concentraciones de dióxido de carbono; Cambio climático; Efecto invernadero; Gases de efecto invernadero; Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC).
BIBLIOGRAFÍA
Libros
Gunter, Valerie Jan. Volatile Places: Una sociología de las comunidades y las controversias ambientales. Thousand Oaks, CA: Pine Forge Press, 2007.
Mackenzie, Fred T. Carbon in the Geobiosphere: Earth’s Outer Shell. Dordrecht, Países Bajos: Springer, 2006.
Academia Nacional de Ingeniería, Consejo Nacional de Investigación de las Academias Nacionales. The Carbon Dioxide Dilemma: Promising Technologies and Policies. Washington, DC: National Academies Press, 2003.
Sitios web
«Contribuciones del Grupo de Trabajo III al Cuarto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático». Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, 4 de mayo de 2007. < http://www.ipcc.h/SPM040507.pdf> (consultado el 5 de noviembre de 2007).