Cambio climático

El cambio climático contemporáneo incluye tanto el calentamiento global como sus impactos en los patrones climáticos de la Tierra. Ha habido períodos anteriores de cambio climático, pero los cambios actuales son claramente más rápidos y no se deben a causas naturales. En cambio, son causados ​​por la emisión de gases de efecto invernadero, principalmente dióxido de carbono (CO ₂) y metano. La quema de combustibles fósiles para el uso de energía genera la mayoría de estas emisiones. La agricultura, la fabricación de acero, la producción de cemento y la pérdida de bosques son fuentes adicionales.Los gases de efecto invernadero son transparentes a la luz solar, lo que les permite calentar la superficie de la Tierra. Cuando la Tierra emite ese calor como radiación infrarroja, los gases lo absorben, atrapando el calor cerca de la superficie de la Tierra. A medida que el planeta se calienta, provoca cambios como la pérdida de la capa de nieve que refleja la luz del sol, lo que amplifica el calentamiento global.

En tierra, las temperaturas han aumentado aproximadamente el doble de rápido que el promedio mundial. Los desiertos se están expandiendo, mientras que las olas de calor y los incendios forestales son cada vez más comunes. El aumento del calentamiento en el Ártico ha contribuido al derretimiento del permafrost, el retroceso de los glaciares y la pérdida de hielo marino. Las temperaturas más altas también están provocando tormentas más intensas y otros fenómenos meteorológicos extremos. El rápido cambio ambiental en las montañas, los arrecifes de coral y el Ártico está obligando a muchas especies a reubicarse o extinguirse. El cambio climático amenaza a las personas con escasez de alimentos y agua, mayores inundaciones, calor extremo, más enfermedades y pérdidas económicas. La migración humana y los conflictos pueden ser el resultado. La Organización Mundial de la Salud (OMS) llama al cambio climático la mayor amenaza para la salud mundial en el siglo XXI.Incluso si los esfuerzos para minimizar el calentamiento futuro tienen éxito, algunos efectos continuarán durante siglos. Estos incluyen el aumento del nivel del mar y océanos más cálidos y ácidos.

Muchos de estos impactos ya se sienten en el nivel actual de calentamiento de 1,2 °C (2,2 °F). El calentamiento adicional aumentará estos impactos y puede desencadenar puntos de inflexión, como el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia. Según el Acuerdo de París de 2015, las naciones acordaron colectivamente mantener el calentamiento "muy por debajo de los 2 °C". Sin embargo, con las promesas hechas en virtud del Acuerdo, el calentamiento global aún alcanzaría alrededor de 2,7 °C (4,9 °F) para fines de siglo. Limitar el calentamiento a 1,5 °C requerirá reducir a la mitad las emisiones para 2030 y lograr emisiones netas cero para 2050.

Hacer reducciones profundas en las emisiones requerirá dejar de quemar combustibles fósiles y utilizar electricidad generada a partir de fuentes bajas en carbono. Esto incluye eliminar gradualmente las centrales eléctricas de carbón, aumentar considerablemente el uso de energía eólica, solar y otros tipos de energía renovable, cambiar a vehículos eléctricos, cambiar a bombas de calor en los edificios y tomar medidas para conservar energía. El carbono también se puede eliminar de la atmósfera, por ejemplo, aumentando la cubierta forestal. Si bien las comunidades pueden adaptarse al cambio climático a través de esfuerzos como una mejor protección de la costa, no pueden evitar el riesgo de impactos severos, generalizados y permanentes.

Terminología

Antes de la década de 1980, no estaba claro si el calentamiento por el aumento de los gases de efecto invernadero dominaría el enfriamiento inducido por aerosoles. Entonces, los científicos a menudo usaban el término modificación climática inadvertida para referirse al impacto humano en el clima. En la década de 1980 se popularizaron los términos calentamiento global y cambio climático. El primero se refiere solo al aumento del calentamiento de la superficie, el segundo describe el efecto total de los gases de efecto invernadero en el clima. Calentamiento global se convirtió en el término más popular después de que el climatólogo de la NASA James Hansen lo usara en su testimonio de 1988 en el Senado de los Estados Unidos. En la década de 2000, el término cambio climático ganó popularidad. Calentamiento global generalmente se refiere al calentamiento del sistema terrestre inducido por el hombre, mientras que el cambio climático puede referirse a un cambio natural o antropogénico. Los dos términos a menudo se usan indistintamente.

Varios científicos, políticos y figuras de los medios de comunicación han adoptado los términos crisis climática o emergencia climática para hablar sobre el cambio climático y el calentamiento global en lugar de calentamiento global. El editor en jefe de políticas de The Guardian dijo que incluyeron este lenguaje en sus pautas editoriales "para garantizar que seamos científicamente precisos, al mismo tiempo que nos comunicamos claramente con los lectores sobre este tema tan importante". En 2019, Oxford Languages ​​eligió la emergencia climáticacomo su palabra del año, definiéndola como "una situación en la que se requiere una acción urgente para reducir o detener el cambio climático y evitar daños ambientales potencialmente irreversibles derivados de él".

Aumento de temperatura observado

Múltiples conjuntos de datos instrumentales independientes muestran que el sistema climático se está calentando. La década 2011-2020 se calentó a un promedio de 1,09 °C [0,95-1,20 °C] en comparación con la línea de base preindustrial (1850-1900). Las temperaturas de la superficie están aumentando alrededor de 0,2 °C por década, y en 2020 alcanzarán una temperatura de 1,2 °C por encima de la era preindustrial. Desde 1950, el número de días y noches fríos ha disminuido y el número de días y noches cálidos ha aumentado.

Hubo poco calentamiento neto entre el siglo XVIII y mediados del siglo XIX. La información climática para ese período proviene de proxies climáticos, como árboles y núcleos de hielo. Los registros de los termómetros comenzaron a brindar una cobertura global alrededor de 1850. Los patrones históricos de calentamiento y enfriamiento, como la anomalía climática medieval y la pequeña edad de hielo, no ocurrieron al mismo tiempo en diferentes regiones. Es posible que las temperaturas hayan alcanzado niveles tan altos como los de finales del siglo XX en un conjunto limitado de regiones. Ha habido episodios prehistóricos de calentamiento global, como el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno. Sin embargo, el aumento moderno observado en la temperatura y el CO ₂Las concentraciones han sido tan rápidas que incluso los eventos geofísicos abruptos en la historia de la Tierra no se acercan a las tasas actuales.

La evidencia del calentamiento a partir de las mediciones de la temperatura del aire se refuerza con una amplia gama de otras observaciones. Ha habido un aumento en la frecuencia y la intensidad de las fuertes precipitaciones, el derretimiento de la nieve y el hielo terrestre y el aumento de la humedad atmosférica. La flora y la fauna también se están comportando de manera consistente con el calentamiento; por ejemplo, las plantas florecen antes en la primavera. Otro indicador clave es el enfriamiento de la atmósfera superior, que demuestra que los gases de efecto invernadero atrapan el calor cerca de la superficie de la Tierra y evitan que se irradie al espacio.

Aspectos regionales del aumento de temperatura

Las regiones del mundo se calientan a ritmos diferentes. El patrón es independiente de dónde se emiten los gases de efecto invernadero, porque los gases persisten lo suficiente como para difundirse por todo el planeta. Desde el período preindustrial, la temperatura superficial promedio sobre las regiones terrestres ha aumentado casi el doble de rápido que la temperatura superficial promedio mundial. Esto se debe a la mayor capacidad calorífica de los océanos y porque los océanos pierden más calor por evaporación. La energía térmica en el sistema climático global ha crecido con breves pausas desde al menos 1970, y más del 90% de esta energía adicional se ha almacenado en el océano. El resto ha calentado la atmósfera, derretido el hielo y calentado los continentes.

El hemisferio norte y el polo norte se han calentado mucho más rápido que el polo sur y el hemisferio sur. El hemisferio norte no solo tiene mucha más tierra, sino también más nieve estacional y hielo marino. A medida que estas superficies pasan de reflejar mucha luz a oscurecerse después de que el hielo se haya derretido, comienzan a absorber más calor. Los depósitos locales de carbono negro en la nieve y el hielo también contribuyen al calentamiento del Ártico. Las temperaturas del Ártico están aumentando a más del doble de la tasa del resto del mundo. El derretimiento de los glaciares y las capas de hielo en el Ártico interrumpe la circulación oceánica, incluida una Corriente del Golfo debilitada, lo que cambia aún más el clima.

Impulsores del reciente aumento de la temperatura

El sistema climático experimenta varios ciclos por sí mismo que pueden durar años (como El Niño-Oscilación del Sur), décadas o incluso siglos. Otros cambios son causados ​​por un desequilibrio de energía que es "externo" al sistema climático, pero no siempre externo a la Tierra. Los ejemplos de forzamientos externos incluyen cambios en las concentraciones de gases de efecto invernadero, luminosidad solar, erupciones volcánicas y variaciones en la órbita de la Tierra alrededor del Sol.

Para determinar la contribución humana al cambio climático, es necesario descartar la variabilidad climática interna conocida y los forzamientos externos naturales. Un enfoque clave es determinar "huellas dactilares" únicas para todas las posibles causas y luego comparar estas huellas dactilares con los patrones observados del cambio climático. Por ejemplo, el forzamiento solar puede descartarse como una causa importante. Su huella estaría calentándose en toda la atmósfera. Sin embargo, solo la atmósfera inferior se ha calentado, en consonancia con el forzamiento de los gases de efecto invernadero. La atribución del cambio climático reciente muestra que el principal impulsor son los elevados gases de efecto invernadero, y los aerosoles tienen un efecto amortiguador.

Gases de invernadero

La Tierra absorbe la luz solar y luego la irradia en forma de calor. Los gases de efecto invernadero en la atmósfera absorben y vuelven a emitir radiación infrarroja, lo que reduce la velocidad a la que puede atravesar la atmósfera y escapar al espacio. Antes de la Revolución Industrial, las cantidades naturales de gases de efecto invernadero causaron que el aire cerca de la superficie fuera unos 33 °C más cálido de lo que habría sido en su ausencia. Si bien el vapor de agua (~50 %) y las nubes (~25 %) son los principales contribuyentes al efecto invernadero, aumentan en función de la temperatura y, por lo tanto, son retroalimentaciones. Por otro lado, las concentraciones de gases como el CO ₂ (~20 %), el ozono troposférico, los CFC y el óxido nitroso no dependen de la temperatura y, por lo tanto, son forzamientos externos.

La actividad humana desde la Revolución Industrial, principalmente la extracción y quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), ha incrementado la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera, provocando un desequilibrio radiativo. En 2019, las concentraciones de CO ₂ y metano aumentaron aproximadamente un 48 % y un 160 %, respectivamente, desde 1750. Estos niveles de CO ₂ son más altos de lo que han sido en cualquier momento durante los últimos 2 millones de años. Las concentraciones de metano son mucho más altas que en los últimos 800.000 años.

Las emisiones antropogénicas globales de gases de efecto invernadero en 2019 fueron equivalentes a 59 mil millones de toneladas de CO ₂. De estas emisiones, el 75% fue CO ₂, el 18% metano, el 4% óxido nitroso y el 2% gases fluorados. Las emisiones de CO ₂ provienen principalmente de la quema de combustibles fósiles para proporcionar energía para el transporte, la fabricación, la calefacción y la electricidad. Las emisiones adicionales de CO ₂ provienen de la deforestación y los procesos industriales, que incluyen el CO ₂ liberado por las reacciones químicas para fabricar cemento, acero, aluminio y fertilizantes. Las emisiones de metano provienen del ganado, el estiércol, el cultivo de arroz, los vertederos, las aguas residuales y la minería del carbón, así como la extracción de petróleo y gas.Las emisiones de óxido nitroso provienen en gran medida de la descomposición microbiana de los fertilizantes.

A pesar de la contribución de la deforestación a las emisiones de gases de efecto invernadero, la superficie terrestre de la Tierra, en particular sus bosques, siguen siendo un importante sumidero de carbono para el CO ₂. Los procesos naturales, como la fijación de carbono en el suelo y la fotosíntesis, compensan con creces las contribuciones de gases de efecto invernadero de la deforestación. Se estima que el sumidero de la superficie terrestre elimina alrededor del 29% de las emisiones globales anuales _de CO2. El océano también sirve como un importante sumidero de carbono a través de un proceso de dos pasos. Primero, el CO ₂ se disuelve en el agua superficial. Posteriormente, la circulación de vuelco del océano lo distribuye profundamente en el interior del océano, donde se acumula con el tiempo como parte del ciclo del carbono. En las últimas dos décadas, los océanos del mundo han absorbido del 20 al 30 % del CO emitido₂.

Aerosoles y nubes

La contaminación del aire, en forma de aerosoles, no solo supone una gran carga para la salud humana, sino que también afecta el clima a gran escala. Desde 1961 hasta 1990, se observó una reducción gradual en la cantidad de luz solar que llega a la superficie de la Tierra, un fenómeno popularmente conocido como oscurecimiento global, típicamente atribuido a los aerosoles de la quema de biocombustibles y combustibles fósiles. A nivel mundial, los aerosoles han disminuido desde 1990, lo que significa que ya no enmascaran tanto el calentamiento de los gases de efecto invernadero.

Los aerosoles dispersan y absorben la radiación solar. También tienen efectos indirectos en el balance de radiación de la Tierra. Los aerosoles de sulfato actúan como núcleos de condensación de nubes y conducen a nubes que tienen más gotas de nubes y más pequeñas. Estas nubes reflejan la radiación solar de manera más eficiente que las nubes con menos gotas y más grandes. También reducen el crecimiento de las gotas de lluvia, lo que hace que las nubes reflejen más la luz solar entrante. Los efectos indirectos de los aerosoles son la mayor incertidumbre en el forzamiento radiativo.

Mientras que los aerosoles suelen limitar el calentamiento global al reflejar la luz solar, el carbono negro en el hollín que cae sobre la nieve o el hielo puede contribuir al calentamiento global. Esto no solo aumenta la absorción de la luz solar, sino que también aumenta el derretimiento y el aumento del nivel del mar. Limitar los nuevos depósitos de carbono negro en el Ártico podría reducir el calentamiento global en 0,2 °C para 2050.

Cambios en la superficie terrestre

Los seres humanos cambian la superficie de la Tierra principalmente para crear más tierras agrícolas. Hoy en día, la agricultura ocupa el 34% de la superficie terrestre de la Tierra, mientras que el 26% son bosques y el 30% es inhabitable (glaciares, desiertos, etc.). La cantidad de suelo boscoso sigue disminuyendo, que es el principal cambio de uso del suelo que provoca el calentamiento global. La deforestación libera el CO ₂ contenido en los árboles cuando estos son destruidos, además de que evita que esos árboles absorban más CO ₂ en el futuro. Las principales causas de la deforestación son: cambio permanente del uso de la tierra de bosque a tierra agrícola que produce productos como carne de res y aceite de palma (27 %), tala para producir productos forestales/forestales (26 %), agricultura itinerante a corto plazo (24 %) e incendios forestales (23%).

Los cambios en el uso del suelo no solo afectan las emisiones de gases de efecto invernadero. El tipo de vegetación en una región afecta la temperatura local. Afecta la cantidad de luz solar que se refleja en el espacio (albedo) y la cantidad de calor que se pierde por evaporación. Por ejemplo, el cambio de un bosque oscuro a una pradera hace que la superficie sea más clara, lo que hace que refleje más luz solar. La deforestación también puede afectar las temperaturas al modificar la liberación de compuestos químicos que influyen en las nubes y al cambiar los patrones de viento. En áreas tropicales y templadas, el efecto neto es producir un calentamiento significativo, mientras que en latitudes más cercanas a los polos, una ganancia de albedo (a medida que el bosque es reemplazado por una capa de nieve) conduce a un efecto de enfriamiento.A nivel mundial, se estima que estos efectos han conducido a un ligero enfriamiento, dominado por un aumento en el albedo de la superficie.

Actividad solar y volcánica

Los modelos climáticos físicos no pueden reproducir el rápido calentamiento observado en las últimas décadas cuando se tienen en cuenta únicamente las variaciones en la producción solar y la actividad volcánica. Como el Sol es la principal fuente de energía de la Tierra, los cambios en la luz solar entrante afectan directamente al sistema climático. La radiación solar ha sido medida directamente por satélite, y las mediciones indirectas están disponibles desde principios del siglo XVII en adelante. No ha habido una tendencia ascendente en la cantidad de energía solar que llega a la Tierra. Otras pruebas de que los gases de efecto invernadero causan el calentamiento global provienen de mediciones que muestran un calentamiento de la atmósfera inferior (la troposfera), junto con un enfriamiento de la atmósfera superior (la estratosfera).Si las variaciones solares fueran responsables del calentamiento observado, tanto la troposfera como la estratosfera se calentarían.

Las erupciones volcánicas explosivas representan el mayor forzamiento natural durante la era industrial. Cuando la erupción es lo suficientemente fuerte (con dióxido de azufre llegando a la estratosfera), la luz solar puede bloquearse parcialmente durante un par de años. La señal de temperatura dura aproximadamente el doble. En la era industrial, la actividad volcánica ha tenido impactos insignificantes en las tendencias de la temperatura global. _{Las emisiones actuales de CO 2} volcánico equivalen a menos del 1 % de las emisiones antropogénicas actuales de CO ₂.

Comentarios sobre el cambio climático

La respuesta del sistema climático a un forzamiento inicial es modificada por retroalimentaciones: aumentada por retroalimentaciones de auto-reforzamiento y reducida por retroalimentaciones de equilibrio. Las principales retroalimentaciones de refuerzo son la retroacción de vapor de agua, la retroacción de hielo-albedo y el efecto neto de las nubes. El principal mecanismo de equilibrio es el enfriamiento radiativo, ya que la superficie de la Tierra emite más calor al espacio en respuesta al aumento de la temperatura. Además de las retroalimentaciones de temperatura, existen retroalimentaciones en el ciclo del carbono, como el efecto fertilizante del CO ₂ sobre el crecimiento de las plantas. La incertidumbre sobre las retroalimentaciones es la principal razón por la cual los diferentes modelos climáticos proyectan diferentes magnitudes de calentamiento para una determinada cantidad de emisiones.

A medida que los gases de efecto invernadero calientan el aire, puede retener más humedad. El vapor de agua es un potente gas de efecto invernadero, por lo que calienta aún más la atmósfera. Si aumenta la cobertura de nubes, se reflejará más luz solar hacia el espacio, enfriando el planeta. Si las nubes se vuelven más altas y más delgadas, actúan como un aislante, reflejando el calor desde abajo hacia abajo y calentando el planeta. El efecto de las nubes es la mayor fuente de incertidumbre de retroalimentación.

Otra retroalimentación importante es la reducción de la capa de nieve y el hielo marino en el Ártico, lo que reduce la reflectividad de la superficie de la Tierra. Ahora se absorbe más energía solar en estas regiones, lo que contribuye a la amplificación de los cambios de temperatura del Ártico. La amplificación del Ártico también está derritiendo el permafrost, que libera metano y CO ₂ a la atmósfera. El cambio climático también puede causar emisiones de metano de los humedales, los sistemas marinos y los sistemas de agua dulce. En general, se espera que los comentarios sobre el clima sean cada vez más positivos.

Alrededor de la mitad de las emisiones de CO ₂ causadas por el hombre han sido absorbidas por las plantas terrestres y los océanos. _{En tierra, el CO 2} elevado y una temporada de crecimiento prolongada han estimulado el crecimiento de las plantas. El cambio climático aumenta las sequías y las olas de calor que inhiben el crecimiento de las plantas, lo que hace incierto si este sumidero de carbono seguirá creciendo en el futuro. Los suelos contienen grandes cantidades de carbono y pueden liberar algo cuando se calientan. A medida que el océano absorbe más CO ₂ y calor, se acidifica, su circulación cambia y el fitoplancton absorbe menos carbono, lo que reduce la velocidad a la que el océano absorbe el carbono atmosférico. En general, a niveles más altos de CO ₂concentraciones, la Tierra absorberá una fracción reducida de nuestras emisiones.

El calentamiento futuro y el presupuesto de carbono

Un modelo climático es una representación de los procesos físicos, químicos y biológicos que afectan el sistema climático. Los modelos se utilizan para calcular el grado de calentamiento que provocarán las emisiones futuras al tener en cuenta la fuerza de las retroalimentaciones climáticas. Los modelos también incluyen procesos naturales como cambios en la órbita de la Tierra, cambios históricos en la actividad del Sol y forzamiento volcánico. Además de estimar las temperaturas futuras, reproducen y predicen la circulación de los océanos, el ciclo anual de las estaciones y los flujos de carbono entre la superficie terrestre y la atmósfera.

El realismo físico de los modelos se prueba examinando su capacidad para simular climas contemporáneos o pasados. Los modelos anteriores subestimaron la tasa de contracción del Ártico y subestimaron la tasa de aumento de las precipitaciones. El aumento del nivel del mar desde 1990 se subestimó en los modelos más antiguos, pero los modelos más recientes concuerdan bien con las observaciones. La Evaluación Nacional del Clima publicada en los Estados Unidos en 2017 señala que "los modelos climáticos aún pueden estar subestimando o faltando procesos de retroalimentación relevantes".

Un subconjunto de modelos climáticos agrega factores sociales a un modelo climático físico simple. Estos modelos simulan cómo la población, el crecimiento económico y el uso de energía afectan e interactúan con el clima físico. Con esta información, estos modelos pueden producir escenarios de futuras emisiones de gases de efecto invernadero. Luego, esto se usa como entrada para los modelos climáticos físicos y los modelos del ciclo del carbono para predecir cómo podrían cambiar las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero en el futuro. Según el escenario socioeconómico y el escenario de mitigación, los modelos producen concentraciones atmosféricas de CO ₂ que oscilan ampliamente entre 380 y 1400 ppm.

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC proyecta que es muy probable que el calentamiento global alcance entre 1,0 °C y 1,8 °C a finales del siglo XXI en el escenario de muy bajas emisiones de GEI. En un escenario intermedio, el calentamiento global alcanzaría de 2,1 °C a 3,5 °C, y de 3,3 °C a 5,7 °C en el escenario de muy altas emisiones de GEI. Estas proyecciones se basan en modelos climáticos en combinación con observaciones.

El balance de carbono restante se determina modelando el ciclo del carbono y la sensibilidad del clima a los gases de efecto invernadero. Según el IPCC, el calentamiento global puede mantenerse por debajo de 1,5 °C con una probabilidad de dos tercios si las emisiones después de 2018 no superan las 420 o 570 gigatoneladas de CO ₂. Esto corresponde a 10 a 13 años de emisiones actuales. Existen grandes incertidumbres sobre el presupuesto. Por ejemplo, puede ser 100 gigatoneladas de CO ₂ más pequeño debido a la liberación de metano del permafrost y los humedales. Sin embargo, está claro que los recursos de combustibles fósiles son demasiado abundantes como para depender de la escasez para limitar las emisiones de carbono en el siglo XXI.

Impactos

Entorno físico

Los efectos ambientales del cambio climático son amplios y de largo alcance y afectan a los océanos, el hielo y el clima. Los cambios pueden ocurrir de manera gradual o rápida. La evidencia de estos efectos proviene del estudio del cambio climático en el pasado, de modelos y de observaciones modernas. Desde la década de 1950, las sequías y las olas de calor han aparecido simultáneamente con una frecuencia cada vez mayor. Los eventos extremadamente húmedos o secos dentro del período del monzón han aumentado en la India y el este de Asia. Es probable que aumente la tasa de lluvia y la intensidad de los huracanes y tifones. La frecuencia de los ciclones tropicales no ha aumentado como resultado del cambio climático. Sin embargo, un artículo de revisión del estudio publicado en 2021 en Nature Geoscienceconcluyó que el rango geográfico de los ciclones tropicales probablemente se expandirá hacia los polos en respuesta al calentamiento climático de la circulación de Hadley.

El nivel global del mar está aumentando como consecuencia del derretimiento de los glaciares, el derretimiento de las capas de hielo en Groenlandia y la Antártida y la expansión térmica. Entre 1993 y 2020, el aumento aumentó con el tiempo, con un promedio de 3,3 ± 0,3 mm por año. Durante el siglo XXI, el IPCC proyecta que, en un escenario de emisiones muy altas, el nivel del mar podría aumentar entre 61 y 110 cm. El aumento del calor del océano está socavando y amenazando con desconectar las salidas de los glaciares antárticos, lo que corre el riesgo de que se derrita una gran cantidad de la capa de hielo y la posibilidad de un aumento del nivel del mar de 2 metros para 2100 debido a las altas emisiones.

El cambio climático ha provocado décadas de reducción y adelgazamiento del hielo marino del Ártico. Si bien se espera que los veranos sin hielo sean raros con un calentamiento de 1,5 °C, se espera que ocurran una vez cada tres a diez años con un nivel de calentamiento de 2 °C. Las concentraciones más altas de CO ₂ en la atmósfera han provocado cambios en la química de los océanos. _{Un aumento en el CO 2} disuelto está causando que los océanos se acidifiquen. Además, los niveles de oxígeno están disminuyendo ya que el oxígeno es menos soluble en agua más cálida. Las zonas muertas en el océano, regiones con muy poco oxígeno, también se están expandiendo.

Puntos de inflexión e impactos a largo plazo

Cuanto mayor sea la cantidad de calentamiento global, mayor será el riesgo de pasar por 'puntos de inflexión', umbrales más allá de los cuales ya no se pueden evitar ciertos impactos incluso si se reducen las temperaturas. Un ejemplo es el colapso de las capas de hielo de la Antártida Occidental y Groenlandia, donde un aumento de temperatura de 1,5 a 2 °C puede hacer que las capas de hielo se derritan, aunque la escala de tiempo del derretimiento es incierta y depende del calentamiento futuro. Algunos cambios a gran escala podrían ocurrir en un corto período de tiempo, como el colapso de ciertas corrientes oceánicas. De particular preocupación es el cierre de la Circulación de Vuelco Meridional del Atlántico, que desencadenaría cambios climáticos importantes en el Atlántico Norte, Europa y América del Norte.

Los efectos a largo plazo del cambio climático incluyen un mayor derretimiento del hielo, el calentamiento de los océanos, el aumento del nivel del mar y la acidificación de los océanos. En la escala temporal de siglos a milenios, la magnitud del cambio climático estará determinada principalmente por las emisiones antropogénicas de CO ₂. Esto se debe a la larga vida atmosférica del CO _2. La absorción oceánica de CO ₂ es lo suficientemente lenta como para que la acidificación de los océanos continúe durante cientos o miles de años. Se estima que estas emisiones han prolongado el período interglacial actual en al menos 100.000 años. El aumento del nivel del mar continuará durante muchos siglos, con un aumento estimado de 2,3 metros por grado Celsius (4,2 pies/°F) después de 2000 años.

Naturaleza y vida salvaje

El calentamiento reciente ha empujado a muchas especies terrestres y de agua dulce hacia los polos y hacia altitudes más altas. Los niveles más altos de CO ₂ en la atmósfera y una temporada de crecimiento extendida han resultado en una ecologización global. Sin embargo, las olas de calor y la sequía han reducido la productividad de los ecosistemas en algunas regiones. El equilibrio futuro de estos efectos opuestos no está claro. El cambio climático ha contribuido a la expansión de zonas climáticas más secas, como la expansión de los desiertos en los subtrópicos. El tamaño y la velocidad del calentamiento global hacen que los cambios abruptos en los ecosistemas sean más probables. En general, se espera que el cambio climático resulte en la extinción de muchas especies.

Los océanos se han calentado más lentamente que la tierra, pero las plantas y los animales del océano han migrado hacia los polos más fríos más rápido que las especies terrestres. Al igual que en la tierra, las olas de calor en el océano ocurren con más frecuencia debido al cambio climático y dañan una amplia variedad de organismos, como corales, algas marinas y aves marinas. La acidificación de los océanos dificulta que organismos como los mejillones, los percebes y los corales produzcan conchas y esqueletos; y las olas de calor han blanqueado los arrecifes de coral. Las floraciones de algas nocivas potenciadas por el cambio climático y la eutrofización reducen los niveles de oxígeno, alteran las redes alimentarias y causan una gran pérdida de vida marina. Los ecosistemas costeros están bajo estrés particular. Casi la mitad de los humedales del mundo han desaparecido debido al cambio climático y otros impactos humanos.

Colapso ecológico. El blanqueamiento ha dañado la Gran Barrera de Coral y amenaza los arrecifes de todo el mundo. Clima extremo. La sequía y las altas temperaturas empeoraron los incendios forestales de 2020 en Australia. Calentamiento del Ártico. El deshielo del permafrost socava la infraestructura y libera metano, un gas de efecto invernadero. Destrucción del habitát. Muchos animales del Ártico dependen del hielo marino, que ha ido desapareciendo en un Ártico que se está calentando. Propagación de plagas. Los inviernos templados permiten que más escarabajos del pino sobrevivan para matar grandes extensiones de bosque.

Humanos

Los efectos del cambio climático en los seres humanos se han observado en todo el mundo. Se deben principalmente al calentamiento y a los cambios en las precipitaciones. Los impactos ahora se pueden observar en todos los continentes y regiones oceánicas, con áreas de baja latitud y menos desarrolladas que enfrentan el mayor riesgo. El calentamiento continuo tiene potencialmente "impactos graves, generalizados e irreversibles" para las personas y los ecosistemas. Los riesgos están distribuidos de manera desigual, pero generalmente son mayores para las personas desfavorecidas en los países en desarrollo y desarrollados.

Comida y salud

La OMS ha clasificado el cambio climático como la mayor amenaza para la salud mundial en el siglo XXI. El clima extremo conduce a lesiones y pérdida de vidas, y las malas cosechas a la desnutrición. Varias enfermedades infecciosas se transmiten más fácilmente en un clima más cálido, como el dengue y la malaria. Los niños pequeños son los más vulnerables a la escasez de alimentos. Tanto los niños como las personas mayores son vulnerables al calor extremo. La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha estimado que entre 2030 y 2050, el cambio climático provocaría unas 250.000 muertes adicionales al año. Evaluaron las muertes por exposición al calor en personas mayores, aumentos en diarrea, malaria, dengue, inundaciones costeras y desnutrición infantil.Se proyectan más de 500 000 muertes de adultos más al año para 2050 debido a la reducción en la disponibilidad y calidad de los alimentos.

El cambio climático está afectando la seguridad alimentaria. Ha causado una reducción en los rendimientos globales de maíz, trigo y soja entre 1981 y 2010. El calentamiento futuro podría reducir aún más los rendimientos globales de los principales cultivos. La producción de cultivos probablemente se verá afectada negativamente en los países de latitudes bajas, mientras que los efectos en las latitudes del norte pueden ser positivos o negativos. Hasta 183 millones de personas adicionales en todo el mundo, en particular aquellas con ingresos más bajos, corren el riesgo de padecer hambre como consecuencia de estos impactos. El cambio climático también afecta a las poblaciones de peces. A nivel mundial, habrá menos disponibles para pescar. Las regiones que dependen del agua de los glaciares, las regiones que ya están secas y las islas pequeñas tienen un mayor riesgo de estrés hídrico debido al cambio climático.

Medios de subsistencia

Los daños económicos debido al cambio climático pueden ser graves y existe la posibilidad de consecuencias desastrosas. Es probable que el cambio climático ya haya aumentado la desigualdad económica mundial y se prevé que esta tendencia continúe. La mayoría de los impactos severos se esperan en el África subsahariana, donde la mayoría de los habitantes locales dependen de los recursos naturales y agrícolas , y el sudeste asiático. El Banco Mundial estima que el cambio climático podría llevar a más de 120 millones de personas a la pobreza para 2030.

Las desigualdades actuales basadas en la riqueza y el estatus social se han agravado debido al cambio climático. Las personas marginadas que tienen menos control sobre los recursos enfrentan grandes dificultades para mitigar, adaptarse y recuperarse de los impactos climáticos. Una elicitación de expertos concluyó que el papel del cambio climático en los conflictos armados ha sido pequeño en comparación con factores como la desigualdad socioeconómica y las capacidades estatales.

Las islas bajas y las comunidades costeras están amenazadas por el aumento del nivel del mar, lo que hace que las inundaciones sean más comunes. A veces, la tierra se pierde permanentemente en el mar. Esto podría conducir a la apatridia de las personas en las naciones insulares, como las Maldivas y Tuvalu. En algunas regiones, el aumento de la temperatura y la humedad puede ser demasiado severo para que los humanos se adapten. Con el cambio climático en el peor de los casos, los modelos proyectan que casi un tercio de la humanidad podría vivir en climas extremadamente cálidos e inhabitables, similar al clima actual que se encuentra en el Sahara. Estos factores pueden impulsar la migración ambiental, tanto dentro como entre países.Se espera que más personas se desplacen debido al aumento del nivel del mar, el clima extremo y los conflictos por una mayor competencia por los recursos naturales. El cambio climático también puede aumentar la vulnerabilidad, lo que lleva a "poblaciones atrapadas" que no pueden moverse debido a la falta de recursos.

Migración ambiental. Las lluvias más escasas conducen a la desertificación que daña la agricultura y puede desplazar a las poblaciones. Mostrado: Telly, Malí (2008). Cambios agrícolas. Las sequías, el aumento de las temperaturas y el clima extremo tienen un impacto negativo en la agricultura. Mostrado: Texas, EE. UU. (2013). Inundaciones de marea. El aumento del nivel del mar aumenta las inundaciones en las regiones costeras bajas. Mostrado: Venecia, Italia (2004). Intensificación de tormentas. Bangladesh después del ciclón Sidr (2007) es un ejemplo de inundaciones catastróficas por el aumento de las precipitaciones. Intensificación de la ola de calor. Eventos como la ola de calor europea de junio de 2019 son cada vez más comunes.

Respuestas

Mitigación

El cambio climático puede mitigarse reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorando los sumideros que absorben los gases de efecto invernadero de la atmósfera. Para limitar el calentamiento global a menos de 1,5 °C con una alta probabilidad de éxito, las emisiones globales de gases de efecto invernadero deben ser cero netas para 2050, o para 2070 con un objetivo de 2 °C. Esto requiere cambios sistémicos de gran alcance en una escala sin precedentes en la energía, la tierra, las ciudades, el transporte, los edificios y la industria. El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente estima que los países deben triplicar sus compromisos en virtud del Acuerdo de París en la próxima década para limitar el calentamiento global a 2 °C. Se requiere un nivel de reducción aún mayor para alcanzar el objetivo de 1,5 °C.Con las promesas realizadas en virtud del Acuerdo a partir de octubre de 2021, el calentamiento global aún tendría un 66 % de posibilidades de alcanzar unos 2,7 °C (rango: 2,2–3,2 °C) para finales de siglo.

Si bien no existe un camino único para limitar el calentamiento global a 1,5 o 2 °C, la mayoría de los escenarios y estrategias ven un aumento importante en el uso de energía renovable en combinación con mayores medidas de eficiencia energética para generar las reducciones de gases de efecto invernadero necesarias. Para reducir las presiones sobre los ecosistemas y mejorar sus capacidades de secuestro de carbono, también serían necesarios cambios en la agricultura y la silvicultura, como prevenir la deforestación y restaurar los ecosistemas naturales mediante la reforestación.

Otros enfoques para mitigar el cambio climático tienen un mayor nivel de riesgo. Los escenarios que limitan el calentamiento global a 1,5 °C suelen proyectar el uso a gran escala de métodos de eliminación de dióxido de carbono durante el siglo XXI. Sin embargo, existen preocupaciones sobre la dependencia excesiva de estas tecnologías y los impactos ambientales. La gestión de la radiación solar (SRM, por sus siglas en inglés) también es un posible complemento para las reducciones profundas de las emisiones. Sin embargo, SRM plantearía importantes problemas éticos y legales, y los riesgos no se conocen bien.

Energia limpia

La energía renovable es clave para limitar el cambio climático. Los combustibles fósiles representaron el 80% de la energía mundial en 2018. La parte restante se dividió entre la energía nuclear y las energías renovables (incluidas la energía hidroeléctrica, la bioenergía, la energía eólica y solar y la energía geotérmica). Se prevé que esa combinación cambie significativamente en los próximos 30 años. Los paneles solares y la energía eólica terrestre se encuentran ahora entre las formas más económicas de agregar nueva capacidad de generación de energía en muchos lugares. Las energías renovables representaron el 75% de toda la nueva generación de electricidad instalada en 2019, casi toda solar y eólica. Otras formas de energía limpia, como la nuclear y la hidroeléctrica, actualmente tienen una mayor participación en el suministro de energía. Sin embargo, sus pronósticos de crecimiento futuro parecen limitados en comparación.

Para lograr la neutralidad de carbono para 2050, la energía renovable se convertiría en la forma dominante de generación de electricidad, llegando al 85 % o más para 2050 en algunos escenarios. La inversión en carbón se eliminaría y el uso del carbón casi desaparecería para 2050.

La electricidad también tendría que convertirse en la principal fuente de energía para la calefacción y el transporte. En el transporte, las emisiones se pueden reducir rápidamente cambiando a vehículos eléctricos. El transporte público y el transporte activo (bicicleta y caminar) también producen menos CO ₂. Para el transporte marítimo y aéreo, se pueden utilizar combustibles bajos en carbono para reducir las emisiones. La calefacción se descarbonizaría cada vez más con tecnologías como las bombas de calor.

Hay obstáculos para el crecimiento rápido y continuo de la energía limpia, incluidas las renovables. Para la energía eólica y solar, existen preocupaciones ambientales y de uso de la tierra para nuevos proyectos. La energía eólica y solar también producen energía de manera intermitente y con variabilidad estacional. Tradicionalmente, las represas hidroeléctricas con embalses y las centrales eléctricas convencionales se han utilizado cuando la producción de energía variable es baja. En el futuro, el almacenamiento de la batería se puede expandir, la demanda y el suministro de energía se pueden igualar, y la transmisión a larga distancia puede suavizar la variabilidad de las salidas renovables. La bioenergía a menudo no es neutra en carbono y puede tener consecuencias negativas para la seguridad alimentaria. El crecimiento de la energía nuclear se ve limitado por la controversia en torno a los desechos nucleares, la proliferación de armas nucleares y los accidentes.El crecimiento de la energía hidroeléctrica está limitado por el hecho de que se han desarrollado los mejores sitios y los nuevos proyectos se enfrentan a mayores preocupaciones sociales y ambientales.

La energía baja en carbono mejora la salud humana al minimizar el cambio climático. También tiene el beneficio a corto plazo de reducir las muertes por contaminación del aire, que se estimaron en 7 millones anuales en 2016. Cumplir los objetivos del Acuerdo de París que limitan el calentamiento a un aumento de 2 °C podría salvar alrededor de un millón de esas vidas por año para 2050., mientras que limitar el calentamiento global a 1,5 °C podría ahorrar millones y, al mismo tiempo, aumentar la seguridad energética y reducir la pobreza.

Conservación de energía

Reducir la demanda de energía es otro aspecto importante de la reducción de emisiones. Si se necesita menos energía, hay más flexibilidad para el desarrollo de energía limpia. También facilita la gestión de la red eléctrica y minimiza el desarrollo de infraestructura intensiva en carbono. Se requerirán grandes aumentos en la inversión en eficiencia energética para alcanzar los objetivos climáticos, comparables al nivel de inversión en energía renovable. Varios cambios relacionados con COVID-19 en los patrones de uso de energía, las inversiones en eficiencia energética y la financiación han hecho que los pronósticos para esta década sean más difíciles e inciertos.

Las estrategias para reducir la demanda de energía varían según el sector. En el transporte, los pasajeros y la carga pueden cambiar a modos de viaje más eficientes, como autobuses y trenes, o utilizar vehículos eléctricos. Las estrategias industriales para reducir la demanda de energía incluyen mejorar los sistemas de calefacción y los motores, diseñar productos que consuman menos energía y aumentar la vida útil de los productos. En el sector de la construcción, la atención se centra en un mejor diseño de los nuevos edificios y mayores niveles de eficiencia energética en la rehabilitación. El uso de tecnologías como las bombas de calor también puede aumentar la eficiencia energética de los edificios.

Agricultura e industria

La agricultura y la silvicultura se enfrentan al triple desafío de limitar las emisiones de gases de efecto invernadero, evitar una mayor conversión de bosques en tierras agrícolas y satisfacer el aumento de la demanda mundial de alimentos. Un conjunto de acciones podría reducir las emisiones derivadas de la agricultura y la silvicultura en dos tercios con respecto a los niveles de 2010. Estos incluyen reducir el crecimiento de la demanda de alimentos y otros productos agrícolas, aumentar la productividad de la tierra, proteger y restaurar los bosques y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de la producción agrícola.

Por el lado de la demanda, un componente clave para reducir las emisiones es cambiar a las personas hacia dietas basadas en plantas. La eliminación de la producción de ganado para carne y lácteos eliminaría alrededor de 3/4 de todas las emisiones de la agricultura y otros usos de la tierra. El ganado también ocupa el 37 % de la superficie terrestre libre de hielo en la Tierra y consume alimentos del 12 % de la superficie terrestre utilizada para cultivos, lo que genera deforestación y degradación de la tierra.

La producción de acero y cemento es responsable de alrededor del 13% de las emisiones industriales de CO ₂. En estas industrias, los materiales intensivos en carbono, como el coque y la cal, desempeñan un papel integral en la producción, por lo que la reducción de las emisiones de CO ₂ requiere la investigación de productos químicos alternativos.

Secuestro de carbón

Los sumideros de carbono naturales pueden mejorarse para secuestrar cantidades significativamente mayores de CO ₂ más allá de los niveles naturales. La reforestación y la plantación de árboles en tierras no forestales se encuentran entre las técnicas de secuestro más maduras, aunque la última plantea preocupaciones sobre la seguridad alimentaria. El secuestro de carbono del suelo y el secuestro de carbono costero son opciones menos comprendidas. La viabilidad de los métodos de mitigación de emisiones negativas basados ​​en la tierra es incierta; el IPCC ha descrito las estrategias de mitigación basadas en ellas como riesgosas.

Cuando la producción de energía o las industrias pesadas intensivas en CO2 _continúan produciendo CO2 residual _, el gas puede capturarse y almacenarse en lugar de liberarse a la atmósfera. Aunque su uso actual es de escala limitada y costoso, la captura y almacenamiento de carbono (CCS) puede desempeñar un papel importante en la limitación de las emisiones de CO ₂ para mediados de siglo. Esta técnica, en combinación con la bioenergía (BECCS) puede generar emisiones negativas netas: el CO ₂ se extrae de la atmósfera.Sigue siendo muy incierto si las técnicas de eliminación de dióxido de carbono, como BECCS, podrán desempeñar un papel importante en la limitación del calentamiento a 1,5 °C. Las decisiones políticas que se basan en la eliminación de dióxido de carbono aumentan el riesgo de que el calentamiento global supere los objetivos internacionales.

Adaptación

La adaptación es "el proceso de ajuste a los cambios actuales o esperados en el clima y sus efectos". Sin mitigación adicional, la adaptación no puede evitar el riesgo de impactos "graves, generalizados e irreversibles". Un cambio climático más severo requiere una adaptación más transformadora, que puede ser prohibitivamente costosa. La capacidad y el potencial de adaptación de los seres humanos se distribuye de manera desigual entre las diferentes regiones y poblaciones, y los países en desarrollo generalmente tienen menos. The first two decades of the 21st century saw an increase in adaptive capacity in most low- and middle-income countries with improved access to basic sanitation and electricity, but progress is slow. Many countries have implemented adaptation policies. However, there is a considerable gap between necessary and available finance.

La adaptación al aumento del nivel del mar consiste en evitar zonas de riesgo, aprender a vivir con mayores inundaciones y protección. Si eso falla, es posible que se necesite una retirada controlada. Existen barreras económicas para abordar el peligroso impacto del calor. Evitar el trabajo extenuante o tener aire acondicionado no es posible para todos. En la agricultura, las opciones de adaptación incluyen un cambio a dietas más sostenibles, diversificación, control de la erosión y mejoras genéticas para una mayor tolerancia al cambio climático. El seguro permite compartir el riesgo, pero a menudo es difícil de obtener para las personas con ingresos más bajos. Los sistemas de educación, migración y alerta temprana pueden reducir la vulnerabilidad climática.

Los ecosistemas se adaptan al cambio climático, un proceso que puede ser apoyado por la intervención humana. Al aumentar la conectividad entre los ecosistemas, las especies pueden migrar a condiciones climáticas más favorables. Las especies también pueden introducirse en áreas que adquieran un clima favorable. La protección y restauración de áreas naturales y seminaturales ayuda a construir resiliencia, facilitando la adaptación de los ecosistemas. Muchas de las acciones que promueven la adaptación en los ecosistemas también ayudan a los humanos a adaptarse a través de la adaptación basada en los ecosistemas. Por ejemplo, la restauración de los regímenes naturales de incendios hace que los incendios catastróficos sean menos probables y reduce la exposición humana. Dar a los ríos más espacio permite un mayor almacenamiento de agua en el sistema natural, lo que reduce el riesgo de inundaciones. Los bosques restaurados actúan como un sumidero de carbono, pero plantar árboles en regiones inadecuadas puede exacerbar los impactos climáticos.

Existen sinergias y compensaciones entre la adaptación y la mitigación. La adaptación a menudo ofrece beneficios a corto plazo, mientras que la mitigación tiene beneficios a más largo plazo. El mayor uso del aire acondicionado permite a las personas afrontar mejor el calor, pero aumenta la demanda de energía. El desarrollo urbano compacto puede conducir a la reducción de las emisiones del transporte y la construcción. Al mismo tiempo, puede aumentar el efecto de isla de calor urbano, lo que lleva a temperaturas más altas y una mayor exposición. El aumento de la productividad alimentaria tiene grandes beneficios tanto para la adaptación como para la mitigación.

Políticas y política

Los países que son más vulnerables al cambio climático generalmente han sido responsables de una pequeña parte de las emisiones globales. Esto plantea interrogantes sobre la justicia y la equidad. El cambio climático está fuertemente vinculado al desarrollo sostenible. Limitar el calentamiento global facilita el logro de objetivos de desarrollo sostenible, como la erradicación de la pobreza y la reducción de las desigualdades. La conexión se reconoce en el Objetivo de Desarrollo Sostenible 13, que es "tomar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus impactos". Los objetivos sobre alimentos, agua limpia y protección de los ecosistemas tienen sinergias con la mitigación del cambio climático.

La geopolítica del cambio climático es compleja. A menudo se ha enmarcado como un problema de aprovechado, en el que todos los países se benefician de la mitigación realizada por otros países, pero los países individuales perderían si cambiaran a una economía baja en carbono. Este encuadre ha sido cuestionado. Por ejemplo, los beneficios de la eliminación del carbón para la salud pública y los entornos locales superan los costos en casi todas las regiones. Además, los importadores netos de combustibles fósiles ganan económicamente al cambiar a energía limpia, lo que hace que los exportadores netos se enfrenten a activos bloqueados: combustibles fósiles que no pueden vender.

Opciones de política

Se está utilizando una amplia gama de políticas, reglamentos y leyes para reducir las emisiones. A partir de 2019, el precio del carbono cubre aproximadamente el 20 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. El precio del carbono se puede fijar con impuestos al carbono y sistemas de comercio de emisiones. Los subsidios globales directos a los combustibles fósiles alcanzaron $319 mil millones en 2017, y $5,2 billones cuando se incluyen los costos indirectos, como la contaminación del aire. Terminar con estos puede causar una reducción del 28 % en las emisiones globales de carbono y una reducción del 46 % en las muertes por contaminación del aire. En cambio, los subsidios podrían usarse para apoyar la transición a energía limpia. Los métodos más directos para reducir los gases de efecto invernadero incluyen estándares de eficiencia de vehículos, estándares de combustibles renovables y regulaciones de contaminación del aire en la industria pesada.Varios países requieren que las empresas de servicios públicos aumenten la participación de las energías renovables en la producción de energía.

La política diseñada a través de la lente de la justicia climática intenta abordar los problemas de derechos humanos y la desigualdad social. Por ejemplo, las naciones ricas responsables de la mayor parte de las emisiones tendrían que pagar a los países más pobres para adaptarse. A medida que se reduce el uso de combustibles fósiles, se están perdiendo puestos de trabajo en el sector. Para lograr una transición justa, estas personas tendrían que volver a capacitarse para otros trabajos. Las comunidades con muchos trabajadores de combustibles fósiles necesitarían inversiones adicionales.

Acuerdos climáticos internacionales

Casi todos los países del mundo son parte de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático de 1994 (CMNUCC). El objetivo de la CMNUCC es evitar la peligrosa interferencia humana en el sistema climático. Como se establece en la convención, esto requiere que las concentraciones de gases de efecto invernadero se estabilicen en la atmósfera a un nivel en el que los ecosistemas puedan adaptarse naturalmente al cambio climático, la producción de alimentos no se vea amenazada y el desarrollo económico pueda sostenerse. La CMNUCC en sí misma no restringe las emisiones, sino que proporciona un marco para los protocolos que lo hacen. Las emisiones globales han aumentado desde que se firmó la CMNUCC. Sus conferencias anuales son el escenario de negociaciones globales.

El Protocolo de Kioto de 1997 amplió la CMNUCC e incluyó compromisos legalmente vinculantes para que la mayoría de los países desarrollados limiten sus emisiones. Durante las negociaciones, el G77 (que representa a los países en desarrollo) impulsó un mandato que requería que los países desarrollados "[tomen] la iniciativa" en la reducción de sus emisiones, ya que los países desarrollados son los que más contribuyen a la acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Las emisiones per cápita también seguían siendo relativamente bajas en los países en desarrollo y los países en desarrollo tendrían que emitir más para satisfacer sus necesidades de desarrollo.

El Acuerdo de Copenhague de 2009 ha sido ampliamente descrito como decepcionante debido a sus objetivos bajos y fue rechazado por las naciones más pobres, incluido el G77. Las partes asociadas tenían como objetivo limitar el aumento de la temperatura global por debajo de los 2 °C. El Acuerdo fijó la meta de enviar $100 mil millones por año a los países en desarrollo para mitigación y adaptación para 2020, y propuso la fundación del Fondo Verde para el Clima. A partir de 2020, el fondo no ha logrado alcanzar su objetivo esperado y corre el riesgo de una contracción en su financiación.

En 2015, todos los países de la ONU negociaron el Acuerdo de París, cuyo objetivo es mantener el calentamiento global muy por debajo de los 2,0 °C y contiene la meta ambiciosa de mantener el calentamiento global por debajo de1,5 ºC. El acuerdo reemplazó al Protocolo de Kioto. A diferencia de Kioto, en el Acuerdo de París no se establecieron objetivos de emisión vinculantes. En cambio, se hizo vinculante un conjunto de procedimientos. Los países tienen que establecer regularmente metas cada vez más ambiciosas y reevaluar estas metas cada cinco años. El Acuerdo de París reiteró que los países en desarrollo deben recibir apoyo financiero. Hasta octubre de 2021, 194 estados y la Unión Europea firmaron el tratado y 191 estados y la UE lo ratificaron o se adhirieron al acuerdo.

El Protocolo de Montreal de 1987, un acuerdo internacional para dejar de emitir gases que agotan la capa de ozono, puede haber sido más eficaz para frenar las emisiones de gases de efecto invernadero que el Protocolo de Kioto diseñado específicamente para hacerlo. La Enmienda de Kigali de 2016 al Protocolo de Montreal tiene como objetivo reducir las emisiones de hidrofluorocarbonos, un grupo de poderosos gases de efecto invernadero que sirvió como reemplazo de los gases prohibidos que agotan la capa de ozono. Esto convirtió al Protocolo de Montreal en un acuerdo más fuerte contra el cambio climático.

Respuestas nacionales

En 2019, el parlamento del Reino Unido se convirtió en el primer gobierno nacional en declarar una emergencia climática. Otros países y jurisdicciones siguieron su ejemplo. Ese mismo año, el Parlamento Europeo declaró una "emergencia climática y ambiental". La Comisión Europea presentó su Acuerdo Verde Europeo con el objetivo de hacer que la UE sea neutra en carbono para 2050. Los principales países de Asia han hecho promesas similares: Corea del Sur y Japón se han comprometido a ser neutras en carbono para 2050 y China para 2060. 2021, la Comisión Europea publicó su paquete legislativo "Fit for 55", que contiene directrices para la industria del automóvil; todos los automóviles nuevos en el mercado europeo deben ser vehículos de cero emisiones a partir de 2035.Si bien India tiene fuertes incentivos para las energías renovables, también planea una expansión significativa del carbón en el país.

A partir de 2021, con base en información de 48 planes climáticos nacionales, que representan el 40% de las partes del Acuerdo de París, se estima que las emisiones totales de gases de efecto invernadero serán un 0,5% menores en comparación con los niveles de 2010, por debajo de las metas de reducción del 45% o 25% para limitar el calentamiento global a 1,5 °C o 2 °C, respectivamente.

Consenso científico y sociedad

Consenso científico

Existe un consenso científico casi completo de que el clima se está calentando y que esto es causado por actividades humanas. A partir de 2019, la concordancia en la literatura reciente alcanzó más del 99 %. Ningún organismo científico de prestigio nacional o internacional está en desacuerdo con esta opinión. Además, se ha llegado a un consenso de que se debe tomar algún tipo de acción para proteger a las personas contra los impactos del cambio climático. Las academias nacionales de ciencias han pedido a los líderes mundiales que reduzcan las emisiones globales.

La discusión científica se lleva a cabo en artículos de revistas que son revisados ​​por pares. Los científicos los evalúan cada pocos años en los informes del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático. El Informe de Evaluación del IPCC de 2021 declaró que es "inequívoco" que el cambio climático es causado por los humanos.

Negación y desinformación

El debate público sobre el cambio climático se ha visto fuertemente afectado por la desinformación y la negación del cambio climático, que se originó en los Estados Unidos y desde entonces se ha extendido a otros países, particularmente a Canadá y Australia. Los actores detrás de la negación del cambio climático forman una coalición bien financiada y relativamente coordinada de compañías de combustibles fósiles, grupos industriales, grupos de expertos conservadores y científicos contrarios. Al igual que la industria tabacalera, la principal estrategia de estos grupos ha sido fabricar dudas sobre los datos y resultados científicos. Muchos de los que niegan, descartan o tienen dudas injustificadas sobre el consenso científico sobre el cambio climático antropogénico son etiquetados como "escépticos del cambio climático", que varios científicos han señalado que es un nombre inapropiado.

Hay diferentes variantes de la negación climática: algunos niegan que el calentamiento se produzca, algunos reconocen el calentamiento pero lo atribuyen a influencias naturales y algunos minimizan los impactos negativos del cambio climático. La incertidumbre de fabricación sobre la ciencia se convirtió más tarde en una controversia fabricada: crear la creencia de que existe una incertidumbre significativa sobre el cambio climático dentro de la comunidad científica para retrasar los cambios de política. Las estrategias para promover estas ideas incluyen la crítica de las instituciones científicas y el cuestionamiento de los motivos de los científicos individuales. Una cámara de eco de blogs y medios que niegan el cambio climático ha fomentado aún más la incomprensión del cambio climático.

La conciencia pública y la opinión

El cambio climático llamó la atención del público internacional a fines de la década de 1980. Debido a la cobertura de los medios a principios de la década de 1990, la gente a menudo confundía el cambio climático con otros problemas ambientales como el agotamiento del ozono. En la cultura popular, la película de ficción climática The Day After Tomorrow (2004) y el documental de Al Gore An Inconvenient Truth (2006) se centraron en el cambio climático.

Existen importantes diferencias regionales, de género, de edad y políticas tanto en la preocupación pública como en la comprensión del cambio climático. Las personas más educadas y, en algunos países, las mujeres y los jóvenes, tenían más probabilidades de ver el cambio climático como una amenaza grave. Las brechas partidistas también existen en muchos países, y los países con altas emisiones de CO ₂ tienden a estar menos preocupados. Las opiniones sobre las causas del cambio climático varían ampliamente entre países. La preocupación ha aumentado con el tiempo, hasta el punto de que en 2021 la mayoría de los ciudadanos de muchos países expresan un alto nivel de preocupación por el cambio climático o lo ven como una emergencia mundial. Los niveles más altos de preocupación están asociados con un mayor apoyo público a las políticas que abordan el cambio climático.

Movimiento climático

Las protestas climáticas han aumentado en popularidad en la década de 2010. Estas protestas exigen que los líderes políticos tomen medidas para prevenir el cambio climático. Pueden tomar la forma de manifestaciones públicas, desinversión de combustibles fósiles, juicios y otras actividades. Las manifestaciones destacadas incluyen la Huelga Escolar por el Clima. En esta iniciativa, jóvenes de todo el mundo protestan desde 2018 faltando a la escuela los viernes, inspirados en la adolescente sueca Greta Thunberg. Las acciones masivas de desobediencia civil de grupos como Extinction Rebellion han protestado interrumpiendo las carreteras y el transporte público.El litigio se utiliza cada vez más como una herramienta para fortalecer la acción climática desde las instituciones públicas y las empresas. Los activistas también inician demandas dirigidas a los gobiernos y exigen que tomen medidas ambiciosas o hagan cumplir las leyes existentes sobre el cambio climático. Las demandas contra las empresas de combustibles fósiles generalmente buscan compensación por pérdidas y daños.

Descubrimiento

En la década de 1820, Joseph Fourier propuso el efecto invernadero para explicar por qué la temperatura de la Tierra era más alta de lo que podría explicar la energía del sol por sí sola. La atmósfera de la Tierra es transparente a la luz solar, por lo que la luz solar llega a la superficie donde se convierte en calor. Sin embargo, la atmósfera no es transparente al calor que irradia desde la superficie y captura algo de ese calor que calienta el planeta. En 1856, Eunice Newton Foote demostró que el efecto de calentamiento del sol es mayor para el aire con vapor de agua que para el aire seco, y el efecto es aún mayor con el dióxido de carbono. Concluyó que "Una atmósfera de ese gas le daría a nuestra tierra una temperatura alta..." A partir de 1859,John Tyndall estableció que el nitrógeno y el oxígeno, que juntos suman el 99 % del aire seco, son transparentes al calor irradiado. Sin embargo, el vapor de agua y algunos gases (en particular, el metano y el dióxido de carbono) absorben el calor irradiado y lo vuelven a irradiar en la atmósfera. Tyndall propuso que los cambios en las concentraciones de estos gases pueden haber causado cambios climáticos en el pasado, incluidas las glaciaciones.

Svante Arrhenius señaló que el vapor de agua en el aire variaba continuamente, pero la concentración de CO ₂ en el aire estaba influenciada por procesos geológicos a largo plazo. Al final de una edad de hielo, el calentamiento por el aumento de los niveles de CO ₂ aumentaría la cantidad de vapor de agua, amplificando el calentamiento en un ciclo de retroalimentación. En 1896, publicó el primer modelo climático de este tipo, mostrando que la reducción a la mitad de los niveles de CO ₂ podría haber producido la caída de la temperatura que iniciaba la edad de hielo. Arrhenius calculó que el aumento de temperatura esperado al duplicar el CO ₂ sería de alrededor de 5 a 6 °C. Otros científicos inicialmente se mostraron escépticos y creían que el efecto invernadero estaba saturado, por lo que agregar más CO ₂no haría ninguna diferencia. Pensaron que el clima se autorregularía. A partir de 1938, Guy Stewart Callendar publicó pruebas de que el clima se estaba calentando y los niveles de CO ₂ estaban aumentando, pero sus cálculos encontraron las mismas objeciones.

En la década de 1950, Gilbert Plass creó un modelo informático detallado que incluía diferentes capas atmosféricas y el espectro infrarrojo. Este modelo predijo que el aumento de los niveles de CO ₂ provocaría el calentamiento. Casi al mismo tiempo, Hans Suess encontró evidencia de que los niveles de CO ₂ habían estado aumentando y Roger Revelle demostró que los océanos no absorberían el aumento. Posteriormente, los dos científicos ayudaron a Charles Keeling a comenzar un registro de aumento continuo, que se ha denominado "Curva de Keeling". Los científicos alertaron al público y los peligros se destacaron en el testimonio ante el Congreso de 1988 de James Hansen. El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático, establecido en 1988 para brindar asesoramiento formal a los gobiernos del mundo, estimuló la investigación interdisciplinaria.