El clima es una descripción estadística de las condiciones climáticas y sus variaciones, incluyendo valores medios y extremos, durante períodos que pueden ser de meses a miles o millones de años.

El cambio climático se refiere al cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables. El cambio climático es una de las amenazas más serias para la sociedad humana, el medio ambiente y la economía global, más específicamente se estima que tendrá un impacto importante en la salud de los seres humanos, la seguridad alimentaria, la economía, recursos hídricos, energéticos, y otros recursos naturales; además de un impacto en las infraestructuras construidas por el hombre.

Cualquier factor que provoque un cambio sostenido de la cantidad de energía que entra o que sale de la atmósfera puede causar un cambio en los patrones climáticos. Si los factores son externos al sistema climático, se denominan como “agentes climáticos”, ya que se considera que estos fuerzan o empujan el clima hacia un nuevo estado a largo plazo. Existen diversos factores que operan en diferentes escalas de tiempo y no todos los factores están involucrados en el proceso de cambio climático actual. En relación al cambio climático actual, este está principalmente relacionado a las emisiones de los denominados Gases de Efecto Invernadero (GEI) debido a la actividad humana, sin embargo, existen factores naturales que pueden intensificar o moderar los efectos de estas emisiones. Las principales causas naturales relacionadas, ya sea por un tiempo prologado o por periodos cortos, son los cambios internos en el sistema climático debido a variaciones en las corrientes oceánicas o la circulación atmosférica, y los principales factores naturales, externos al sistema climático, son la actividad volcánica y la radiación solar, estos dos factores influyen principalmente en la cantidad de energía que entra al sistema. Los cambios en la radiación solar han sido importantes en las tendencias del clima durante el siglo pasado, pero desde la Revolución Industrial, las emisiones de GEI han tenido un efecto mucho mayor que la radiación solar. Por otra parte, las principales causas antrópicas corresponden a la quema excesiva de combustibles fósiles (por ejemplo petróleo), cambio de uso de tierra, deforestación e incendios forestales, entre otras. Desde el comienzo de la Revolución Industrial, estas influencias humanas en el sistema climático han aumentado considerablemente y el efecto global es principalmente debido a las emisiones de CO2 y de otros GEI que producen estas actividades, como metano (CH4), óxido nitroso (N2O) o clorofluorocarbono (CFC).

El calentamiento global es un proceso paulatino que ha sido observado desde fines del siglo XIX, y que corresponde al aumento la temperatura media global de la atmósfera terrestre cerca de la superficie del planeta. Este proceso es causado principalmente por el aumento de las concentraciones de GEI en la atmósfera. El calentamiento global provoca que los patrones climáticos cambien. Sin embargo, el propio calentamiento global representa sólo uno de los efectos de las emisiones de GEI (Figura 1).

El efecto invernadero es un proceso en el cual los GEI evitan que parte de la energía emitida por la superficie terrestre, después de haber sido calentada por la radiación solar, se irradie fuera de la atmósfera, entonces una parte menor de esta energía se pierde en el espacio y otra parte mayor se reabsorbe y es devuelta nuevamente por las nubes y los GEI hacia la superficie terrestre5. Este proceso es normal y sin él la vida en la tierra no existiría, el problema se genera cuando existe un aumento en la cantidad de GEI y una mayor proporción de esta energía es atrapada produciendo el calentamiento progresivo del planeta (Figura 1). Figura 1. Efecto Invernadero y Calentamiento global.

Dióxido de Carbono (CO2), cuyas principales fuentes de emisión son la quema de combustibles fósiles y de biomasa utilizados en procesos industriales, de transporte y actividades domiciliarias. Otras fuentes de CO2 son la descomposición lenta de la biomasa y los productos leñosos de la deforestación, así como los incendios forestales que contribuyen de manera importante al aumento rápido del CO2 atmosférico. Metano (CH4), se produce en la descomposición sin presencia de Oxígeno (anaeróbica) de basura y estiércol y la digestión de rumiantes, como los vacunos. Asimismo, es un subproducto de la extracción, transporte y quema de combustibles fósiles. Óxido de nitrógeno u óxido nitroso (N2O), se genera como un subproducto de la quema a altas temperaturas de combustibles fósiles y biomasa, uso de fertilizantes nitrogenados, emisiones de vehículos y algunas actividades industriales.

Debido a los niveles elevados de CO2 y otros GEI de la atmósfera, algunos de los impactos del cambio climático ya están en marcha. De todas formas, se estima que es posible estabilizar estas emisiones a través de la implementación de políticas a nivel internacional y nacional, uso de nuevas tecnologías y cambio en el comportamiento de las personas, que conduzcan a un desarrollo sostenible que abarque todos los niveles.

La tierra, desde hace millones de años ha estado sometida a permanentes cambios en el clima. Sólo en el período cuaternario ha habido unas 10 glaciaciones, la última hace unos 12.000 años atrás. Por lo tanto, se puede decir que el cambio climático es un fenómeno natural en la tierra. Sin embargo, los cambios que está experimentando el clima en los últimos 50 años no corresponden a las variaciones naturales. Según las investigaciones del IPCC, es extremadamente probable que los aumentos de la temperatura media global de la superficie de la tierra ocurridos entre 1951 y 2010 sean causados por el aumento antropogénico de gases de efecto invernadero y otras influencias de las actividades humanas, principalmente la quema de combustibles fósiles, la deforestación y la conversión de áreas naturales en áreas ocupadas por el ser humano.

Las consecuencias del cambio climático son muy variables y afectan a todos los componentes del sistema terrestre. La Tierra es un sistema que posee cinco componentes diferentes: la atmósfera (aire), la hidrósfera (agua), la criósfera (hielo), la litósfera (sólidos) y la biosfera (seres vivos) (Figura 2), estos factores están interrelacionados entre sí por el flujo de materia y energía. En relación a estos componentes, el cambio climático no genera nuevos fenómenos naturales, sólo cambia la cantidad de energía con la que estos fenómenos se presentan, un fenómeno con más energía genera una mayor respuesta en el sistema, incrementando la gravedad de este. Las principales consecuencias en el sistema son cambios en la intensidad y frecuencia de ocurrencia de eventos relacionados con fenómenos meteorológicos, tales como tormentas, inundaciones, olas de calor, entre otros, y eventos relacionados con el clima, tales como, sequias, desertificación, cambio en caudales de los cursos de agua, derretimiento de glaciares, aumento en el nivel del mar, entre otros. Figura 2 Componentes sistema climático de la Tierra.