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El cambio climático actual incluye tanto el calentamiento global —el continuo aumento de la temperatura media global— como sus efectos más amplios en el sistema climático de la Tierra . El cambio climático, en un sentido más amplio, también incluye cambios anteriores a largo plazo en el clima de la Tierra . El aumento actual de las temperaturas globales es impulsado por las actividades humanas , especialmente la quema de combustibles fósiles ( carbón , petróleo y gas natural ) desde la Revolución Industrial . [ 4 ] [ 5 ] El uso de combustibles fósiles, la deforestación y algunas prácticas agrícolas e industriales liberan gases de efecto invernadero . [ 6 ] Estos gases absorben parte del calor que la Tierra irradia después de calentarse por la luz solar, calentando la atmósfera inferior. La atmósfera terrestre ahora tiene aproximadamente un 50 % más de dióxido de carbono , el principal gas que impulsa el calentamiento global, que al final de la era preindustrial , alcanzando niveles no vistos en millones de años. [ 7 ]
El cambio climático tiene un impacto cada vez mayor en el medio ambiente . Las olas de calor y los incendios forestales son cada vez más frecuentes. [ 8 ] El calentamiento amplificado en el Ártico ha contribuido al deshielo del permafrost , al retroceso de los glaciares y a la disminución del hielo marino . [ 9 ] Las temperaturas más altas también están causando tormentas más intensas , sequías y otros fenómenos meteorológicos extremos . [ 10 ] El rápido cambio ambiental en las montañas , los arrecifes de coral y el Ártico está obligando a muchas especies a reubicarse o extinguirse . [ 11 ] Incluso si los esfuerzos para minimizar el calentamiento futuro tienen éxito, algunos efectos continuarán durante siglos. Estos incluyen el calentamiento de los océanos , la acidificación de los océanos y el aumento del nivel del mar . [ 12 ]
El cambio climático amenaza a las personas con un aumento de las inundaciones, calor extremo, mayor escasez de alimentos y agua , más enfermedades y pérdidas económicas . [ 13 ] La migración humana y los conflictos también pueden ser una consecuencia. [ 14 ] La Organización Mundial de la Salud considera el cambio climático una de las mayores amenazas para la salud mundial en el siglo XXI. [ 15 ] Las sociedades y los ecosistemas experimentarán riesgos más graves si no se toman medidas para limitar el calentamiento . [ 16 ] La adaptación al cambio climático mediante esfuerzos como las medidas de control de inundaciones o los cultivos resistentes a la sequía reduce parcialmente los riesgos del cambio climático, aunque ya se han alcanzado algunos límites a la adaptación. [ 17 ] Las comunidades más pobres son responsables de una pequeña parte de las emisiones globales , pero tienen la menor capacidad de adaptación y son las más vulnerables al cambio climático . [ 18 ] [ 19 ]
Se han observado muchos impactos del cambio climático en las primeras décadas del siglo XXI, siendo 2024 el año más cálido registrado con +1,60 ° C (2,88 °F) desde que se inició el seguimiento regular en 1850. [ 21 ] [ 22 ] Un calentamiento adicional aumentará estos impactos y puede desencadenar puntos de inflexión , como el derretimiento de toda la capa de hielo de Groenlandia . [ 23 ] En virtud del Acuerdo de París de 2015 , las naciones acordaron colectivamente mantener el calentamiento "muy por debajo de 2 °C". Sin embargo, con los compromisos adquiridos en virtud del Acuerdo, el calentamiento global aún alcanzaría alrededor de 2,8 °C (5,0 °F) para finales de siglo. [ 24 ]
Existe un amplio apoyo a la acción climática en todo el mundo, [ 25 ] [ 26 ] y la mayoría de los países tienen como objetivo dejar de emitir dióxido de carbono . [ 27 ] Los combustibles fósiles pueden eliminarse gradualmente poniendo fin a sus subsidios , conservando energía y cambiando a fuentes de energía que no produzcan una contaminación significativa por carbono . Estas fuentes de energía incluyen la energía eólica , solar , hidroeléctrica y nuclear . [ 28 ] La electricidad generada limpiamente puede reemplazar a los combustibles fósiles para alimentar el transporte , calentar edificios y ejecutar procesos industriales. [ 29 ] El carbono también puede eliminarse de la atmósfera , por ejemplo, aumentando la cubierta forestal y cultivando con métodos que almacenan carbono en el suelo . [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]
Terminología
Antes de la década de 1980, no estaba claro si el efecto de calentamiento del aumento de los gases de efecto invernadero era más fuerte que el efecto de enfriamiento de las partículas en suspensión en la contaminación del aire. En ese momento, los científicos usaban el término modificación climática inadvertida para referirse a los impactos humanos en el clima. [ 33 ] En la década de 1980, los términos calentamiento global y cambio climático se hicieron más comunes, usándose a menudo indistintamente. [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] Científicamente, el calentamiento global se refiere solo al aumento de la temperatura superficial promedio global, mientras que el cambio climático describe tanto el calentamiento global como sus efectos en el sistema climático de la Tierra , como los cambios en las precipitaciones . [ 33 ]
El cambio climático también puede utilizarse de forma más amplia para incluir los cambios en el clima que han ocurrido a lo largo de la historia de la Tierra como resultado de procesos naturales. [ 37 ] El término cambio climático antropogénico se utiliza a veces para describir el cambio climático resultante de las actividades humanas. [ 38 ]
El término calentamiento global —utilizado ya en 1975 [ 39 ] — se popularizó después de que el científico climático de la NASA, James Hansen, lo usara en su testimonio de 1988 ante el Senado de los Estados Unidos . [ 40 ] Desde la década de 2000, el uso del término cambio climático ha aumentado. [ 41 ] Diversos científicos, políticos y medios de comunicación pueden usar los términos crisis climática o emergencia climática para hablar del cambio climático, y pueden usar el término calentamiento global en lugar de calentamiento global . [ 42 ] [ 43 ]
Aumento de la temperatura global
Temperaturas previas al calentamiento global actual
Durante los últimos millones de años, el clima experimentó ciclos de edades de hielo . Uno de los períodos más cálidos fue el Último Interglacial , hace unos 125 000 años, donde las temperaturas fueron entre 0,5 °C y 1,5 °C más cálidas que antes del inicio del calentamiento global. [ 46 ] En este período, los niveles del mar fueron entre 5 y 10 metros más altos que en la actualidad. El máximo glacial más reciente, hace 20 000 años, fue entre 5 y 7 °C más frío. En este período, los niveles del mar fueron más de 125 metros (410 pies) más bajos que en la actualidad. [ 47 ]
Las temperaturas se estabilizaron en el actual período interglacial que comenzó hace 11.700 años . [ 48 ] Este período también vio el inicio de la agricultura. [ 49 ] Los patrones históricos de calentamiento y enfriamiento, como el Período Cálido Medieval y la Pequeña Edad de Hielo , no ocurrieron al mismo tiempo en diferentes regiones. Las temperaturas pueden haber alcanzado valores tan altos como los de finales del siglo XX en un conjunto limitado de regiones. [ 50 ] [ 51 ] La información climática para ese período proviene de indicadores climáticos indirectos , como árboles y núcleos de hielo . [ 52 ] [ 53 ]
Calentamiento desde la Revolución Industrial
Alrededor de 1850, los registros de termómetros comenzaron a proporcionar cobertura global. [ 56 ] Entre el siglo XVIII y 1970 hubo poco calentamiento neto, ya que el impacto del calentamiento de las emisiones de gases de efecto invernadero fue compensado por el enfriamiento de las emisiones de dióxido de azufre . El dióxido de azufre causa lluvia ácida , pero también produce aerosoles de sulfato en la atmósfera, que reflejan la luz solar y causan oscurecimiento global . Después de 1970, la creciente acumulación de gases de efecto invernadero y los controles sobre la contaminación por azufre llevaron a un marcado aumento de la temperatura. [ 57 ] [ 58 ]
Los cambios climáticos actuales no han tenido precedentes en varios miles de años. [ 59 ] Múltiples conjuntos de datos muestran aumentos mundiales en la temperatura de la superficie, a una tasa de alrededor de 0,2 °C por década. [ 60 ] La década 2014–2023 se calentó a un promedio de 1,19 °C [1,06–1,30 °C] en comparación con la línea base preindustrial (1850–1900). [ 61 ] No todos los años fueron más cálidos que el anterior: los procesos de variabilidad climática interna pueden hacer que cualquier año sea 0,2 °C más cálido o más frío que el promedio. [ 62 ] De 1998 a 2013, las fases negativas de dos de estos procesos, la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO) [ 63 ] y la Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO) [ 64 ] causaron un período corto y más lento de calentamiento llamado " pausa del calentamiento global ". [ 65 ] Después de la "pausa", ocurrió lo contrario, con 2024 muy por encima del promedio reciente en más de +1,5 °C. [ 66 ] Por eso el cambio de temperatura se define en términos de un promedio de 20 años, lo que reduce el ruido de los años cálidos y fríos y los patrones climáticos decenales, y detecta la señal a largo plazo. [ 67 ] : 5 [ 68 ]
Una amplia gama de otras observaciones refuerzan la evidencia del calentamiento. [ 69 ] [ 70 ] La atmósfera superior se está enfriando, porque los gases de efecto invernadero están atrapando el calor cerca de la superficie de la Tierra, y por lo tanto se irradia menos calor al espacio. [ 71 ] El calentamiento reduce la capa de nieve promedio y fuerza el retroceso de los glaciares . Al mismo tiempo, el calentamiento también causa una mayor evaporación de los océanos , lo que conduce a una mayor humedad atmosférica y a precipitaciones más abundantes e intensas. [ 72 ] [ 73 ] Las plantas están floreciendo más temprano en primavera, y miles de especies animales se han estado desplazando permanentemente a áreas más frías. [ 74 ]
Diferencias por región
Diferentes 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 el tiempo suficiente para difundirse por todo el planeta. Desde el período preindustrial, la temperatura superficial promedio en las regiones terrestres ha aumentado casi el doble de rápido que la temperatura superficial promedio global. [ 75 ] Esto se debe a que los océanos pierden más calor por evaporación y pueden almacenar mucho calor . [ 76 ] La energía térmica en el sistema climático global ha crecido con solo breves pausas desde al menos 1970, y más del 90% de esta energía adicional se ha almacenado en el océano. [ 77 ] [ 78 ] El resto ha calentado la atmósfera , derretido el hielo y calentado los continentes. [ 79 ]
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 estar oscuras después de que el hielo se ha derretido, comienzan a absorber más calor . [ 80 ] Los depósitos locales de carbono negro en la nieve y el hielo también contribuyen al calentamiento del Ártico. [ 81 ] Las temperaturas de la superficie del Ártico están aumentando entre tres y cuatro veces más rápido que en el resto del mundo. [ 82 ] [ 83 ] El derretimiento de las capas de hielo cerca de los polos debilita tanto la rama atlántica como la antártica de la circulación termohalina , lo que cambia aún más la distribución del calor y la precipitación alrededor del mundo. [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ]
Temperaturas globales futuras
The World Meteorological Organization estimates there is almost a 50% chance of the five-year average global temperature exceeding +1.5 °C between 2024 and 2028.[90] The IPCC expects the 20-year average to exceed +1.5 °C in the early 2030s.[91]
The IPCC Sixth Assessment Report (2021) included projections that by 2100 global warming is very likely to reach 1.0–1.8 °C under a scenario with very low emissions of greenhouse gases, 2.1–3.5 °C under an intermediate emissions scenario, or 3.3–5.7 °C under a very high emissions scenario.[92] The warming will continue past 2100 in the intermediate and high emission scenarios,[93][94] with future projections of global surface temperatures by year 2300 being similar to millions of years ago.[95]
The remaining carbon budget for staying beneath certain temperature increases is determined by modelling the carbon cycle and climate sensitivity to greenhouse gases.[96] According to UNEP, global warming can be kept below 2.0 °C with a 50% chance if emissions after 2023 do not exceed 900 gigatonnes of CO2. This carbon budget corresponds to around 16 years of current emissions.[97]
Causes of recent global temperature rise
El sistema climático experimenta diversos ciclos por sí mismo que pueden durar años, décadas o incluso siglos. Por ejemplo, los eventos de El Niño provocan aumentos repentinos de la temperatura superficial, mientras que los eventos de La Niña provocan un enfriamiento a corto plazo. [ 98 ] Su frecuencia relativa puede afectar las tendencias de la temperatura global en una escala decenal. [ 99 ] Otros cambios son causados por un desequilibrio de energía debido a forzamientos externos . [ 100 ] Ejemplos de estos 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. [ 101 ]
Para determinar la contribución humana al cambio climático, se desarrollan "huellas dactilares" únicas para todas las causas potenciales y se comparan con los patrones observados y la variabilidad climática interna conocida. [ 102 ] Por ejemplo, el forzamiento solar —cuya huella dactilar implica el calentamiento de toda la atmósfera— se descarta porque solo se ha calentado la atmósfera inferior. [ 103 ] Los aerosoles atmosféricos producen un efecto de enfriamiento menor. Otros factores, como los cambios en el albedo, tienen un impacto menor. [ 104 ]
gases de efecto invernadero
Los gases de efecto invernadero son transparentes a la luz solar , permitiendo así que esta atraviese la atmósfera y caliente la superficie terrestre. La Tierra irradia calor , y los gases de efecto invernadero absorben una parte de él. Esta absorción ralentiza la velocidad a la que el calor escapa al espacio, atrapando el calor cerca de la superficie terrestre y calentándola con el tiempo. [ 105 ]
Si bien el vapor de agua (≈50%) y las nubes (≈25%) son los principales contribuyentes al efecto invernadero, estos cambian principalmente en función de la temperatura y, por lo tanto, se consideran en su mayoría retroalimentaciones que modifican la sensibilidad climática. Por otro lado, las concentraciones de gases como el CO₂ (≈20%), el ozono troposférico , [ 106 ] los CFC y el óxido nitroso se añaden o eliminan independientemente de la temperatura y, por lo tanto, se consideran forzamientos externos que modifican las temperaturas globales. [ 107 ]
Antes de la Revolución Industrial, las cantidades naturales de gases de efecto invernadero hacían que el aire cerca de la superficie fuera aproximadamente 33 °C más cálido de lo que habría sido en su ausencia. [ 108 ] [ 109 ] La actividad humana desde la Revolución Industrial, principalmente la extracción y quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), [ 110 ] ha aumentado la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera. En 2022, las concentraciones de CO 2 y metano habían aumentado en aproximadamente un 50 % y un 164 %, respectivamente, desde 1750. [ 111 ] Estos niveles de CO 2 son más altos que en cualquier momento durante los últimos 14 millones de años. [ 112 ] Las concentraciones de metano son mucho más altas que en los últimos 800 000 años. [ 113 ]
Las emisiones globales de gases de efecto invernadero causadas por el hombre en 2019 fueron equivalentes a 59 mil millones de toneladas de CO₂ . De estas emisiones, el 75% fue CO₂ , el 18% fue metano , el 4% fue óxido nitroso y el 2% fueron gases fluorados . [ 115 ] Las emisiones de CO₂ provienen principalmente de la quema de combustibles fósiles para proporcionar energía para el transporte, la fabricación, la calefacción y la electricidad. [ 6 ] Las emisiones adicionales de CO₂ provienen de la deforestación y los procesos industriales , que incluyen el CO₂ liberado por las reacciones químicas para hacer cemento , acero , aluminio y fertilizantes . [ 116 ] [ 117 ] [ 118 ] [ 119 ] Las emisiones de metano provienen de la ganadería , el estiércol, el cultivo de arroz , los vertederos, las aguas residuales y la minería del carbón , así como de la extracción de petróleo y gas . [ 120 ] [ 121 ] Las emisiones de óxido nitroso provienen en gran medida de la descomposición microbiana de los fertilizantes . [ 122 ] [ 123 ]
Mientras que el metano solo permanece en la atmósfera un promedio de 12 años, [ 124 ] el CO 2 dura mucho más. La superficie terrestre absorbe CO 2 como parte del ciclo del carbono . Si bien las plantas terrestres y oceánicas absorben la mayor parte del exceso de emisiones de CO 2 cada año, ese CO 2 regresa a la atmósfera cuando la materia biológica se digiere, se quema o se descompone. [ 125 ] Los procesos de sumidero de carbono de la superficie terrestre , como la fijación de carbono en el suelo y la fotosíntesis, eliminan alrededor del 29 % de las emisiones globales anuales de CO 2. [ 126 ] El océano ha absorbido entre el 20 y el 30 % del CO 2 emitido en las últimas dos décadas. [ 127 ] El CO 2 solo se elimina de la atmósfera a largo plazo cuando se almacena en la corteza terrestre, un proceso que puede tardar millones de años en completarse. [ 125 ]
Cambios en la superficie terrestre
Alrededor del 30% de la superficie terrestre de la Tierra es en gran medida inutilizable para los humanos ( glaciares , desiertos , etc.), el 26% son bosques, el 10% son matorrales y el 34% son tierras agrícolas . [ 129 ] La deforestación es el principal contribuyente al calentamiento global por cambio de uso de la tierra , [ 130 ] ya que los árboles destruidos liberan CO 2 y no son reemplazados por nuevos árboles, eliminando ese sumidero de carbono. [ 131 ] Entre 2001 y 2018, el 27% de la deforestación se debió a la tala permanente para permitir la expansión agrícola para cultivos y ganado. Otro 24% se ha perdido por tala temporal bajo los sistemas agrícolas de cultivo itinerante . El 26% se debió a la tala para madera y productos derivados, y los incendios forestales han representado el 23% restante. [ 132 ] Algunos bosques no han sido talados por completo, pero ya estaban degradados por estos impactos. La restauración de estos bosques también recupera su potencial como sumidero de carbono. [ 133 ]
La cobertura vegetal local influye en la cantidad de luz solar que se refleja de vuelta al espacio (albedo) y en 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 provoca que refleje más luz solar. La deforestación también puede modificar la liberación de compuestos químicos que influyen en las nubes y puede cambiar la rugosidad de la superficie terrestre de manera que afecte la velocidad del viento. [ 134 ] En las zonas tropicales y templadas, el efecto neto es producir un calentamiento significativo, y la restauración forestal puede hacer que las temperaturas locales sean más frías. [ 133 ] En latitudes más cercanas a los polos, hay un efecto de enfriamiento a medida que el bosque es reemplazado por llanuras cubiertas de nieve (y más reflectantes). [ 134 ] A nivel mundial, estos aumentos en el albedo superficial han sido la influencia directa dominante sobre la temperatura derivada del cambio de uso del suelo. Por lo tanto, se estima que el cambio de uso del suelo hasta la fecha tiene un ligero efecto de enfriamiento. [ 135 ]
Otros factores
Aerosoles y nubes
La contaminación atmosférica, en forma de aerosoles, afecta al clima a gran escala. [ 136 ] Los aerosoles dispersan y absorben la radiación solar. De 1961 a 1990, se observó una reducción gradual de la cantidad de luz solar que llega a la superficie terrestre . Este fenómeno se conoce popularmente como oscurecimiento global , [ 137 ] y se atribuye principalmente a los aerosoles de sulfato producidos por la combustión de combustibles fósiles con altas concentraciones de azufre, como el carbón y el fuelóleo pesado . [ 58 ] Contribuciones menores provienen del carbono negro (de la combustión de combustibles fósiles y biomasa ) y del polvo. [ 138 ] [ 139 ] [ 140 ] A nivel mundial, los aerosoles han disminuido desde 1990 debido a los controles de contaminación, lo que significa que ya no enmascaran tanto el calentamiento por gases de efecto invernadero. [ 141 ] [ 58 ]
Los aerosoles también tienen efectos indirectos en el balance energético de la Tierra . Los aerosoles de sulfato actúan como núcleos de condensación de nubes y dan lugar a nubes con gotas más pequeñas y en mayor cantidad. Estas nubes reflejan la radiación solar de forma más eficiente que las nubes con gotas más grandes y en menor cantidad. [ 142 ] También reducen el crecimiento de las gotas de lluvia , lo que hace que las nubes reflejen mejor la luz solar incidente. [ 143 ] Los efectos indirectos de los aerosoles constituyen la mayor incertidumbre en el forzamiento radiativo. [ 144 ]
Si bien los aerosoles suelen limitar el calentamiento global al reflejar la luz solar, el carbono negro del hollín que cae sobre la nieve o el hielo puede contribuir al calentamiento global. El exceso de calor resultante acelera el derretimiento de las capas de hielo y los glaciares, lo que a su vez contribuye significativamente al aumento del nivel del mar global. [ 145 ] [ 146 ] [ 147 ] [ 81 ] Limitar los nuevos depósitos de carbono negro en el Ártico podría reducir el calentamiento global en 0,2 °C para 2050. [ 148 ] Se estima que el efecto de la disminución del contenido de azufre del fuelóleo para barcos desde 2020 [ 149 ] causará un aumento adicional de 0,05 °C en la temperatura media global para 2050. [ 150 ]
Actividad solar y volcánica
Como el Sol es la principal fuente de energía de la Tierra, los cambios en la luz solar incidente afectan directamente al sistema climático. [ 144 ] La irradiancia solar se ha medido directamente mediante satélites , [ 153 ] y se dispone de mediciones indirectas desde principios del siglo XVII en adelante. [ 144 ] Desde 1880, no ha habido una tendencia al alza en la cantidad de energía solar que llega a la Tierra, en contraste con el calentamiento de la atmósfera inferior (la troposfera ). [ 154 ] La atmósfera superior (la estratosfera ) también se estaría calentando si el Sol estuviera enviando más energía a la Tierra, pero en cambio, se ha estado enfriando. [ 103 ] Esto es consistente con los gases de efecto invernadero que impiden que el calor abandone la atmósfera terrestre. [ 155 ]
Las erupciones volcánicas explosivas pueden liberar gases, polvo y ceniza que bloquean parcialmente la luz solar y reducen las temperaturas, o pueden enviar vapor de agua a la atmósfera, lo que contribuye a los gases de efecto invernadero y aumenta las temperaturas. Estos impactos en la temperatura solo duran unos pocos años, porque tanto el vapor de agua como el material volcánico tienen poca persistencia en la atmósfera. [ 156 ] Las emisiones volcánicas de CO₂ son más persistentes, pero equivalen a menos del 1 % de las emisiones actuales de CO₂ causadas por el ser humano . [ 157 ] La actividad volcánica sigue representando el mayor impacto natural (forzamiento) en la temperatura en la era industrial. Sin embargo, al igual que otros forzamientos naturales, ha tenido impactos insignificantes en las tendencias de la temperatura global desde la Revolución Industrial. [ 156 ]
Retroalimentaciones del cambio climático
La respuesta del sistema climático a un forzamiento inicial está determinada por retroalimentaciones, que amplifican o atenúan el cambio. Las retroalimentaciones autorreforzantes o positivas aumentan la respuesta, mientras que las retroalimentaciones de equilibrio o negativas la reducen. [ 159 ] Las principales retroalimentaciones de refuerzo son la retroalimentación del vapor de agua , la retroalimentación hielo-albedo y la retroalimentación neta de las nubes . [ 160 ] [ 161 ] El mecanismo de equilibrio principal es el enfriamiento radiativo, ya que la superficie de la Tierra emite más calor al espacio en respuesta al aumento de la temperatura. [ 162 ] Además de las retroalimentaciones de temperatura, existen retroalimentaciones en el ciclo del carbono, como el efecto fertilizante del CO 2 en el crecimiento de las plantas. [ 163 ] Se espera que las retroalimentaciones tiendan en una dirección positiva a medida que continúen las emisiones de gases de efecto invernadero, aumentando la sensibilidad climática. [ 164 ]
Estos procesos de retroalimentación alteran el ritmo del calentamiento global. Por ejemplo, el aire más cálido puede retener más humedad en forma de vapor de agua , que es en sí mismo un potente gas de efecto invernadero. [ 160 ] El aire más cálido también puede hacer que las nubes sean más altas y delgadas, y por lo tanto más aislantes, aumentando el calentamiento climático. [ 165 ] La reducción de la capa de nieve y el hielo marino en el Ártico es otra retroalimentación importante, esto reduce la reflectividad de la superficie terrestre en la región y acelera el calentamiento del Ártico . [ 166 ] [ 167 ] Este calentamiento adicional también contribuye al deshielo del permafrost , que libera metano y CO 2 a la atmósfera. [ 168 ]
Alrededor de la mitad de las emisiones de CO₂ causadas por el hombre han sido absorbidas por las plantas terrestres y por los océanos. [ 169 ] Esta fracción no es estática y si las futuras emisiones de CO₂ disminuyen, la Tierra podrá absorber hasta alrededor del 70%. Si aumentan sustancialmente, seguirá absorbiendo más carbono que ahora, pero la fracción total disminuirá a menos del 40%. [ 170 ] Esto se debe a que el cambio climático aumenta las sequías y las olas de calor que eventualmente inhiben el crecimiento de las plantas en la tierra, y los suelos liberarán más carbono de las plantas muertas cuando estén más calientes . [ 171 ] [ 172 ] La tasa a la que los océanos absorben el carbono atmosférico disminuirá a medida que se vuelven más ácidos y experimentan cambios en la circulación termohalina y la distribución del fitoplancton . [ 173 ] [ 174 ] [ 85 ] La incertidumbre sobre las retroalimentaciones, particularmente la cobertura de nubes, [ 175 ] es la razón principal por la que diferentes modelos climáticos proyectan diferentes magnitudes de calentamiento para una cantidad dada de emisiones. [ 176 ]
Modelado
Un modelo climático es una representación de los procesos físicos, químicos y biológicos que afectan al sistema climático. [ 177 ] Los modelos incluyen procesos naturales como cambios en la órbita de la Tierra, cambios históricos en la actividad solar y forzamiento volcánico. [ 178 ] Los modelos se utilizan para estimar el grado de calentamiento que causarán las futuras emisiones al considerar la intensidad de las retroalimentaciones climáticas. [ 179 ] [ 180 ] Los modelos también predicen la circulación de los océanos, el ciclo anual de las estaciones y los flujos de carbono entre la superficie terrestre y la atmósfera. [ 181 ]
El realismo físico de los modelos se prueba examinando su capacidad para simular climas actuales o pasados. [ 182 ] Los modelos anteriores subestimaron la tasa de reducción del Ártico [ 183 ] y subestimaron la tasa de aumento de las precipitaciones. [ 184 ] El aumento del nivel del mar desde 1990 fue subestimado en modelos más antiguos, pero los modelos más recientes concuerdan bien con las observaciones. [ 185 ] La Evaluación Nacional del Clima publicada por Estados Unidos en 2017 señala que "los modelos climáticos aún pueden estar subestimando o pasando por alto procesos de retroalimentación relevantes". [ 186 ] Además, los modelos climáticos pueden ser incapaces de predecir adecuadamente los cambios climáticos regionales a corto plazo. [ 187 ]
Un subconjunto de modelos climáticos añade factores sociales a un modelo climático físico. Estos modelos simulan cómo la población, el crecimiento económico y el uso de la energía afectan —e interactúan— con el clima físico. Con esta información, estos modelos pueden producir escenarios de futuras emisiones de gases de efecto invernadero. Esto se utiliza luego como entrada para modelos climáticos físicos y modelos del ciclo del carbono para predecir cómo podrían cambiar las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero. [ 188 ] [ 189 ] Dependiendo del escenario socioeconómico y del escenario de mitigación, los modelos producen concentraciones atmosféricas de CO₂ que varían ampliamente entre 380 y 1400 ppm. [ 190 ]
Impactos
Efectos ambientales
Los efectos ambientales del cambio climático son amplios y de gran alcance, afectando a los océanos , el hielo y el clima. Los cambios pueden ocurrir de forma gradual o rápida. La evidencia de estos efectos proviene del estudio del cambio climático en el pasado, de la modelización y de las observaciones modernas. [ 192 ] Desde la década de 1950, las sequías y las olas de calor han aparecido simultáneamente con una frecuencia cada vez mayor. [ 193 ] Los eventos extremadamente húmedos o secos dentro del período del monzón han aumentado en India y Asia Oriental. [ 194 ] La precipitación monzónica sobre el hemisferio norte ha aumentado desde 1980. [ 195 ] Es probable que la tasa de lluvia y la intensidad de los huracanes y tifones estén aumentando , [ 196 ] y es probable que el rango geográfico se expanda hacia los polos en respuesta al calentamiento climático. [ 197 ] La frecuencia de los ciclones tropicales no ha aumentado como resultado del cambio climático. [ 198 ]
El nivel global del mar está aumentando como consecuencia de la expansión térmica y el derretimiento de glaciares y capas de hielo . El aumento del nivel del mar ha aumentado con el tiempo, alcanzando 4,8 cm por década entre 2014 y 2023. [ 200 ] Durante el siglo XXI, el IPCC proyecta un aumento del nivel del mar de 32 a 62 cm bajo un escenario de bajas emisiones, de 44 a 76 cm bajo uno intermedio y de 65 a 101 cm bajo un escenario de muy altas emisiones. [ 201 ] Los procesos de inestabilidad de las capas de hielo marinas en la Antártida pueden contribuir sustancialmente a estos valores, [ 202 ] incluyendo la posibilidad de un aumento del nivel del mar de 2 metros para 2100 bajo altas emisiones. [ 203 ]
El cambio climático ha llevado a décadas de reducción y adelgazamiento del hielo marino del Ártico . [ 204 ] Si bien se espera que los veranos sin hielo sean raros con un calentamiento de 1,5 °C, se prevé que ocurran una vez cada tres a diez años con un nivel de calentamiento de 2 ° C. [ 205 ] Las concentraciones más altas de CO₂ atmosférico hacen que se disuelva más CO₂ en los océanos, lo que los está volviendo más ácidos . [ 206 ] Debido a que el oxígeno es menos soluble en agua más cálida, [ 207 ] sus concentraciones en el océano están disminuyendo y las zonas muertas se están expandiendo. [ 208 ]
Puntos de inflexión e impactos a largo plazo
Un mayor grado de calentamiento global aumenta el riesgo de superar los « puntos de inflexión »: umbrales más allá de los cuales ciertos impactos importantes ya no se pueden evitar, incluso si las temperaturas vuelven a su estado anterior. [ 211 ] [ 212 ] Por ejemplo, la capa de hielo de Groenlandia ya se está derritiendo, pero si el calentamiento global alcanza niveles entre 1,7 °C y 2,3 °C, su derretimiento continuará hasta desaparecer por completo. Si el calentamiento se reduce posteriormente a 1,5 °C o menos, aún perderá mucho más hielo que si nunca se hubiera permitido que el calentamiento alcanzara el umbral en primer lugar. [ 213 ] Mientras que las capas de hielo se derretirían a lo largo de milenios, otros puntos de inflexión ocurrirían más rápidamente y darían a las sociedades menos tiempo para responder. El colapso de las principales corrientes oceánicas, como la circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC), y el daño irreversible a ecosistemas clave como la selva amazónica y los arrecifes de coral pueden desarrollarse en cuestión de décadas. [ 210 ] El colapso de la AMOC sería una grave catástrofe climática, que resultaría en un enfriamiento del hemisferio norte. [ 214 ]
Los efectos a largo plazo del cambio climático en los océanos incluyen un mayor deshielo, calentamiento de los océanos , aumento del nivel del mar, acidificación de los océanos y desoxigenación de los océanos. [ 215 ] La escala temporal de los impactos a largo plazo es de siglos a milenios debido a la larga vida útil atmosférica del CO 2. [ 216 ] El resultado es un aumento total estimado del nivel del mar de 2,3 metros por grado Celsius (4,2 pies/°F) después de 2000 años. [ 217 ] La absorción de CO 2 oceánico es lo suficientemente lenta como para que la acidificación de los océanos también continúe durante cientos a miles de años. [ 218 ] Los océanos profundos (por debajo de 2000 metros (6600 pies) ) también ya están comprometidos a perder más del 10 % de su oxígeno disuelto debido al calentamiento que ocurrió hasta la fecha. [ 219 ] Además, la capa de hielo de la Antártida Occidental parece estar condenada a un derretimiento prácticamente irreversible, lo que aumentaría los niveles del mar en al menos 3,3 m (10 pies 10 pulgadas) en aproximadamente 2000 años. [ 210 ] [ 220 ] [ 221 ]
Naturaleza y vida silvestre
El calentamiento reciente ha impulsado a muchas especies terrestres y de agua dulce hacia los polos y hacia altitudes más elevadas . [ 222 ] Por ejemplo, el área de distribución de cientos de aves norteamericanas se ha desplazado hacia el norte a una tasa promedio de 1,5 km/año durante los últimos 55 años. [ 223 ] Los niveles más altos de CO 2 atmosférico y una temporada de crecimiento más larga han dado como resultado un reverdecimiento 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. [ 224 ] Un fenómeno relacionado impulsado por el cambio climático es la invasión de plantas leñosas , que afecta hasta 500 millones de hectáreas a nivel mundial. [ 225 ] El cambio climático ha contribuido a la expansión de zonas climáticas más secas, como la expansión de desiertos en los subtrópicos . [ 226 ] La magnitud y la velocidad del calentamiento global están haciendo más probables los cambios abruptos en los ecosistemas . [ 227 ] En general, se espera que el cambio climático dé como resultado la extinción de muchas especies. [ 228 ]
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. [ 229 ] Al igual que en la tierra, las olas de calor en el océano ocurren con mayor frecuencia debido al cambio climático, dañando a una amplia gama de organismos como corales, algas marinas y aves marinas . [ 230 ] La acidificación del océano dificulta que los organismos marinos calcificadores, como mejillones , percebes y corales, produzcan conchas y esqueletos ; y las olas de calor han blanqueado los arrecifes de coral . [ 231 ] Las floraciones de algas nocivas, intensificadas por el cambio climático y la eutrofización , reducen los niveles de oxígeno, alteran las redes tróficas y causan una gran pérdida de vida marina. [ 232 ] Los ecosistemas costeros están bajo un estrés particular. Casi la mitad de los humedales globales han desaparecido debido al cambio climático y otros impactos humanos. [ 233 ] Las plantas han sufrido un mayor estrés debido a los daños causados por los insectos. [ 234 ]
Humanos
Los efectos del cambio climático están impactando a los seres humanos en todo el mundo. [ 240 ] Los impactos se pueden observar en todos los continentes y regiones oceánicas, [ 241 ] siendo las zonas de baja latitud y menos desarrolladas las que enfrentan el mayor riesgo. [ 242 ] El calentamiento continuo tiene impactos potencialmente "graves, generalizados e irreversibles" para las personas y los ecosistemas. [ 243 ] Los riesgos se distribuyen de manera desigual, pero generalmente son mayores para las personas desfavorecidas en los países en desarrollo y desarrollados. [ 244 ]
Salud y alimentación
La Organización Mundial de la Salud considera el cambio climático una de las mayores amenazas para la salud mundial en el siglo XXI. [ 15 ] Los científicos han advertido sobre los daños irreversibles que plantea. [ 245 ] Los fenómenos meteorológicos extremos afectan la salud pública y la seguridad alimentaria e hídrica . [ 246 ] [ 247 ] [ 248 ] Las temperaturas extremas provocan un aumento de las enfermedades y las muertes. [ 246 ] [ 247 ] El cambio climático aumenta la intensidad y la frecuencia de los fenómenos meteorológicos extremos. [ 247 ] [ 248 ] Puede afectar la transmisión de enfermedades infecciosas , como el dengue y la malaria . [ 245 ] [ 246 ] Según el Foro Económico Mundial , se esperan 14,5 millones de muertes más debido al cambio climático para 2050. [ 249 ] El 30% de la población mundial vive actualmente en zonas donde el calor y la humedad extremos ya están asociados con un exceso de muertes. [ 250 ] [ 251 ] Para el año 2100, entre el 50% y el 75% de la población mundial viviría en dichas áreas. [ 250 ] [ 252 ]
Aunque los rendimientos totales de los cultivos han aumentado en los últimos 50 años debido a las mejoras agrícolas, el cambio climático ya ha disminuido la tasa de crecimiento del rendimiento . [ 248 ] La pesca se ha visto afectada negativamente en varias regiones. [ 248 ] Si bien la productividad agrícola se ha visto afectada positivamente en algunas zonas de latitud alta , las zonas de latitud media y baja se han visto afectadas negativamente. [ 248 ] El cambio climático afecta la idoneidad de la tierra para muchos cultivos, y las áreas adecuadas para ciertos cultivos generalmente se desplazan a latitudes y altitudes más altas. [ 253 ] Según el Foro Económico Mundial, un aumento de la sequía en ciertas regiones podría causar 3,2 millones de muertes por malnutrición para 2050 y retraso del crecimiento en niños. [ 254 ] Con un calentamiento de 2 °C, el número de cabezas de ganado a nivel mundial podría disminuir entre un 7 % y un 10 % para 2050, ya que habrá menos alimento para animales disponible. [ 255 ] Si las emisiones continúan aumentando durante el resto del siglo, entonces se producirían más de 9 millones de muertes relacionadas con el clima anualmente para el año 2100. [ 256 ]
Economía, medios de subsistencia y desigualdad
Los daños económicos debido al cambio climático pueden ser graves y existe la posibilidad de consecuencias desastrosas. [ 257 ] Se esperan impactos graves en el sudeste asiático y el África subsahariana , donde la mayoría de los habitantes locales dependen de los recursos naturales y agrícolas. [ 258 ] [ 259 ] El estrés por calor puede impedir que los trabajadores al aire libre trabajen. Si el calentamiento alcanza los 4 °C, la capacidad laboral en esas regiones podría reducirse entre un 30 y un 50 %. [ 260 ] El Banco Mundial estima que entre 2016 y 2030, el cambio climático podría empujar a más de 120 millones de personas a la pobreza extrema sin adaptación. [ 261 ]
Las desigualdades basadas en la riqueza y el estatus social han empeorado debido al cambio climático. [ 262 ] Las personas marginadas que tienen menos control sobre los recursos enfrentan grandes dificultades para mitigar, adaptarse y recuperarse de los impactos climáticos. [ 263 ] [ 258 ] Los pueblos indígenas , que subsisten de sus tierras y ecosistemas, enfrentarán un peligro para su bienestar y estilos de vida debido al cambio climático. [ 264 ] Una consulta a 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. [ 265 ]
Si bien las mujeres no están inherentemente más expuestas al riesgo del cambio climático y sus perturbaciones, las limitaciones en sus recursos y las normas de género discriminatorias restringen su capacidad de adaptación y resiliencia. [ 266 ] Por ejemplo, la carga de trabajo de las mujeres, incluidas las horas trabajadas en la agricultura, tiende a disminuir menos que la de los hombres durante perturbaciones climáticas como el estrés por calor. [ 266 ]
El cambio climático amenaza la economía del deporte al alterar las temporadas , dañar la infraestructura y reducir la participación de los aficionados, observándose los riesgos más inmediatos en el fútbol, los deportes de invierno y los eventos al aire libre. [ 267 ]
migración climática
Las islas bajas y las comunidades costeras se ven amenazadas por el aumento del nivel del mar, lo que hace que las inundaciones urbanas sean más frecuentes. A veces, la tierra se pierde permanentemente bajo el mar. [ 268 ] Esto podría llevar a la apatridia de las personas en naciones insulares, como Maldivas y Tuvalu . [ 269 ] En algunas regiones, el aumento de la temperatura y la humedad puede ser demasiado severo para que los humanos se adapten. [ 270 ] Con el peor escenario del cambio climático, los modelos proyectan que áreas donde vive casi un tercio de la humanidad podrían convertirse en climas inhabitables y extremadamente calurosos similares al Sahara. [ 271 ]
Estos factores pueden impulsar la migración climática o ambiental , tanto dentro como entre países. [ 272 ] Se prevé que más personas se vean desplazadas debido al aumento del nivel del mar, los fenómenos meteorológicos extremos y los conflictos derivados de la creciente competencia por los recursos naturales. El cambio climático también puede aumentar la vulnerabilidad, lo que da lugar a «poblaciones atrapadas» que no pueden desplazarse por falta de recursos. [ 273 ]
Reducción y recuperación de emisiones
El cambio climático puede mitigarse reduciendo la tasa de emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera y aumentando la tasa de eliminación de dióxido de carbono de la atmósfera. [ 279 ] Para limitar el calentamiento global a menos de 2 °C, las emisiones globales de gases de efecto invernadero deben ser netas cero para 2070. [ 280 ] Esto requiere cambios sistémicos de gran alcance y a una escala sin precedentes en energía, tierra, ciudades, transporte, edificios e industria. [ 281 ]
El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente estima que los países necesitan triplicar sus compromisos en virtud del Acuerdo de París en la próxima década para limitar el calentamiento global a 2 °C. [ 282 ] Con los compromisos adquiridos en virtud del Acuerdo de París hasta 2024, habría un 66 % de probabilidad de que el calentamiento global se mantenga por debajo de 2,8 °C para finales de siglo (rango: 1,9–3,7 °C, dependiendo de la implementación exacta y el progreso tecnológico). Si solo se consideran las políticas actuales, esta cifra aumenta a 3,1 °C. [ 283 ] A nivel mundial, limitar el calentamiento a 2 °C puede resultar en mayores beneficios económicos que costos económicos. [ 284 ]
Aunque no existe una única vía para limitar el calentamiento global a 2 °C, [ 285 ] la mayoría de los escenarios y estrategias prevén un aumento importante en el uso de energías renovables en combinación con mayores medidas de eficiencia energética para generar las reducciones necesarias de gases de efecto invernadero. [ 286 ] Para reducir las presiones sobre los ecosistemas y mejorar su capacidad de secuestro de carbono, también serían necesarios cambios en la agricultura y la silvicultura, [ 287 ] como la prevención de la deforestación y la restauración de los ecosistemas naturales mediante la reforestación . [ 288 ]
Otros enfoques para mitigar el cambio climático conllevan 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. [ 289 ] Sin embargo, existen preocupaciones sobre la excesiva dependencia de estas tecnologías y sus impactos ambientales. [ 290 ]
La modificación de la radiación solar (MRS) es una propuesta para reducir el calentamiento global al reflejar parte de la luz solar lejos de la Tierra y de vuelta al espacio. Dado que no reduce las concentraciones de gases de efecto invernadero, no abordaría la acidificación de los océanos [ 291 ] y no se considera una medida de mitigación. [ 292 ] La MRS debe considerarse solo como un complemento a la mitigación, no como un sustituto de ella, [ 293 ] debido a riesgos como un calentamiento rápido si se detuviera abruptamente y no se reiniciara. [ 294 ] El enfoque más estudiado es la inyección de aerosoles estratosféricos . [ 295 ] La MRS podría reducir el calentamiento global y algunos de sus impactos, aunque de forma imperfecta. [ 296 ] Plantea riesgos ambientales, como cambios en los patrones de lluvia, [ 297 ] así como desafíos políticos, como quién decidiría si utilizarla. [ 295 ]
energía limpia
La energía renovable es clave para limitar el cambio climático. [ 300 ] Durante décadas, los combustibles fósiles han representado aproximadamente el 80% del consumo energético mundial. [ 301 ] El porcentaje restante se ha repartido entre la energía nuclear y las energías renovables (incluidas la hidroeléctrica , la bioenergía , la eólica, la solar y la geotérmica ). [ 302 ] Se espera que el consumo de combustibles fósiles alcance su punto máximo en términos absolutos antes de 2030 y luego disminuya, con el consumo de carbón experimentando las reducciones más pronunciadas. [ 303 ] Las energías renovables representaron el 86% de toda la nueva generación de electricidad instalada en 2023. [ 304 ] Otras formas de energía limpia, como la nuclear y la hidroeléctrica, actualmente tienen una mayor proporción del suministro energético. Sin embargo, sus previsiones de crecimiento futuro parecen limitadas en comparación. [ 305 ]
Si bien 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, [ 306 ] se necesitan políticas de energía verde para lograr una transición rápida de los combustibles fósiles a las energías renovables. [ 307 ] 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 de carbón casi se eliminaría gradualmente para 2050. [ 308 ] [ 309 ]
La electricidad generada a partir de fuentes renovables también debería convertirse en la principal fuente de energía para calefacción y transporte. [ 310 ] El transporte puede pasar de los vehículos con motor de combustión interna a los vehículos eléctricos , el transporte público y el transporte activo (bicicleta y caminar). [ 311 ] [ 312 ] Para el transporte marítimo y aéreo, los combustibles bajos en carbono reducirían las emisiones. [ 311 ] La calefacción podría descarbonizarse cada vez más con tecnologías como las bombas de calor . [ 313 ]
Hay obstáculos para el continuo y rápido crecimiento de la energía limpia, incluidas las renovables. [ 314 ] La energía eólica y solar producen energía de forma intermitente y con variabilidad estacional . Tradicionalmente, se han utilizado represas hidroeléctricas con embalses y centrales eléctricas de combustibles fósiles cuando la producción de energía variable es baja. En el futuro, se puede ampliar el almacenamiento en baterías , se puede equilibrar la demanda y la oferta de energía , y la transmisión a larga distancia puede suavizar la variabilidad de las producciones renovables. [ 300 ] La bioenergía a menudo no es neutra en carbono y puede tener consecuencias negativas para la seguridad alimentaria. [ 315 ] El crecimiento de la energía nuclear está limitado por la controversia en torno a los residuos radiactivos , la proliferación de armas nucleares y los accidentes . [ 316 ] [ 317 ] El crecimiento de la energía hidroeléctrica está limitado por el hecho de que los mejores sitios ya se han desarrollado, y los nuevos proyectos se enfrentan a crecientes preocupaciones sociales y ambientales. [ 318 ]
La energía baja en carbono mejora la salud humana al minimizar el cambio climático y reducir las muertes por contaminación del aire, [ 319 ] que se estimaron en 7 millones anuales en 2016. [ 320 ] Cumplir con 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 salvar millones y, simultáneamente, aumentar la seguridad energética y reducir la pobreza. [ 321 ] Mejorar la calidad del aire también tiene beneficios económicos que pueden ser mayores que los costos de mitigación. [ 322 ]
conservación de la energía
Reducir la demanda de energía es otro aspecto importante de la reducción de emisiones. [ 323 ] Si se necesita menos energía, hay mayor flexibilidad para el desarrollo de energías limpias. También facilita la gestión de la red eléctrica y minimiza el desarrollo de infraestructuras con alto contenido de carbono . [ 324 ] Se requerirán aumentos importantes en la inversión en eficiencia energética para alcanzar los objetivos climáticos, comparables al nivel de inversión en energías renovables. [ 325 ] Varios cambios relacionados con la COVID-19 en los patrones de uso de energía, las inversiones en eficiencia energética y la financiación han hecho que las previsiones para esta década sean más difíciles e inciertas. [ 326 ]
Las estrategias para reducir la demanda de energía varían según el sector. En el sector del transporte, los pasajeros y las mercancías pueden optar por modos de viaje más eficientes, como autobuses y trenes, o utilizar vehículos eléctricos. [ 327 ] Las estrategias industriales para reducir la demanda de energía incluyen la mejora de los sistemas de calefacción y los motores, el diseño de productos con menor consumo energético y el aumento de la vida útil de los productos. [ 328 ] En el sector de la construcción, el enfoque se centra en un mejor diseño de los edificios nuevos y en mayores niveles de eficiencia energética en las reformas. [ 329 ] El uso de tecnologías como las bombas de calor también puede aumentar la eficiencia energética de los edificios. [ 330 ]
Agricultura e industria
La agricultura y la silvicultura se enfrentan a un triple desafío: limitar las emisiones de gases de efecto invernadero, prevenir la conversión de más bosques en tierras agrícolas y satisfacer el aumento de la demanda mundial de alimentos. [ 331 ] Un conjunto de acciones podría reducir las emisiones de la agricultura y la silvicultura en dos tercios con respecto a los niveles de 2010. Estas 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. [ 332 ]
En cuanto a la demanda, un componente clave para reducir las emisiones es el cambio de las personas hacia dietas basadas en plantas . [ 333 ] Eliminar la producción de ganado para carne y lácteos eliminaría aproximadamente tres cuartas partes de todas las emisiones de la agricultura y otros usos de la tierra. [ 334 ] El ganado también ocupa el 37% de la superficie terrestre libre de hielo en la Tierra y consume alimento del 12% de la superficie terrestre utilizada para cultivos, lo que impulsa la deforestación y la degradación de la tierra. [ 335 ]
La producción de acero y cemento es responsable de aproximadamente el 13 % de las emisiones industriales de CO₂ . En estas industrias, los materiales con alto contenido de carbono, como el coque y la cal, desempeñan un papel fundamental en la producción, por lo que la reducción de las emisiones de CO₂ requiere investigación sobre químicas alternativas. [ 336 ] Donde la producción de energía o las industrias pesadas con alto contenido de CO₂ continúan produciendo CO₂ residual , a veces se puede utilizar tecnología para capturar y almacenar la mayor parte del gas en lugar de liberarlo a la atmósfera. [ 337 ] Esta tecnología, captura y almacenamiento de carbono (CCS), podría tener un papel crítico pero limitado en la reducción de emisiones. [ 337 ] Es relativamente costosa [ 338 ] y solo se ha implementado en una medida que elimina alrededor del 0,1 % de las emisiones anuales de gases de efecto invernadero. [ 337 ]
eliminación de dióxido de carbono
Los sumideros de carbono naturales pueden mejorarse para secuestrar cantidades significativamente mayores de CO₂ más allá de los niveles que ocurren naturalmente. [ 339 ] La reforestación y la forestación (plantar bosques donde antes no los había) se encuentran entre las técnicas de secuestro más maduras, aunque esta última plantea preocupaciones sobre la seguridad alimentaria. [ 340 ] Los agricultores pueden promover el secuestro de carbono en los suelos a través de prácticas como el uso de cultivos de cobertura de invierno , la reducción de la intensidad y frecuencia de la labranza y el uso de compost y estiércol como enmiendas del suelo. [ 341 ] La restauración de bosques y paisajes produce muchos beneficios para el clima, incluido el secuestro y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. [ 133 ] La restauración/recreación de humedales costeros, parcelas de pradera y praderas de pastos marinos aumenta la absorción de carbono en materia orgánica. [ 342 ] [ 343 ] Cuando el carbono se secuestra en los suelos y en la materia orgánica, como los árboles, existe el riesgo de que el carbono se libere posteriormente a la atmósfera debido a cambios en el uso del suelo, incendios u otros cambios en los ecosistemas. [ 344 ]
El uso de bioenergía junto con la captura y almacenamiento de carbono ( BECCS ) puede generar emisiones netas negativas, ya que el CO₂ se extrae de la atmósfera. [ 345 ] Sigue siendo muy incierto si las técnicas de eliminación de dióxido de carbono podrán desempeñar un papel importante en la limitación del calentamiento a 1,5 °C. Las decisiones políticas que dependen de la eliminación de dióxido de carbono aumentan el riesgo de que el calentamiento global supere los objetivos internacionales. [ 346 ]
Adaptación
La adaptación es "el proceso de ajuste a los cambios actuales o previstos en el clima y sus efectos". [ 347 ] : 5 Sin mitigación adicional, la adaptación no puede evitar el riesgo de impactos "graves, generalizados e irreversibles". [ 348 ] Un cambio climático más severo requiere una adaptación más transformadora, que puede ser prohibitivamente costosa. [ 349 ] La capacidad y el potencial de adaptación de los seres humanos se distribuyen de manera desigual entre las diferentes regiones y poblaciones, y los países en desarrollo generalmente tienen menos. [ 350 ] Las dos primeras décadas del siglo XXI vieron un aumento en la capacidad de adaptación en la mayoría de los países de ingresos bajos y medios con un mejor acceso al saneamiento básico y la electricidad, pero el progreso es lento. Muchos países han implementado políticas de adaptación. Sin embargo, existe una brecha considerable entre la financiación necesaria y la disponible. [ 351 ]
La adaptación al aumento del nivel del mar consiste en evitar las zonas de riesgo, aprender a vivir con el aumento de las inundaciones y construir controles de inundaciones . Si eso falla, puede ser necesario un repliegue planificado . [ 352 ] Existen barreras económicas para abordar el peligroso impacto del calor. Evitar el trabajo extenuante o tener aire acondicionado no es posible para todos. [ 353 ] 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 a un clima cambiante. [ 354 ] El seguro permite compartir el riesgo, pero a menudo es difícil de obtener para las personas con bajos ingresos. [ 355 ] La educación, la migración y los sistemas de alerta temprana pueden reducir la vulnerabilidad climática. [ 356 ] La plantación de manglares o el fomento de otra vegetación costera puede amortiguar las tormentas. [ 357 ] [ 358 ]
Los ecosistemas se adaptan al cambio climático, un proceso que puede ser apoyado por la intervención humana. Al aumentar la conectividad entre ecosistemas, las especies pueden migrar a condiciones climáticas más favorables. También se pueden introducir especies en áreas que adquieren un clima favorable . La protección y restauración de áreas naturales y seminaturales ayuda a desarrollar 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 mediante la adaptación basada en los ecosistemas . Por ejemplo, la restauración de los regímenes naturales de incendios reduce la probabilidad de incendios catastróficos y disminuye la exposición humana. Dar más espacio a los ríos permite un mayor almacenamiento de agua en el sistema natural, reduciendo el riesgo de inundaciones. Los bosques restaurados actúan como sumideros de carbono, pero plantar árboles en regiones inadecuadas puede exacerbar los impactos climáticos. [ 359 ]
Existen sinergias, pero también compensaciones, entre la adaptación y la mitigación. [ 360 ] Un ejemplo de sinergia es el aumento de la productividad alimentaria, que tiene grandes beneficios tanto para la adaptación como para la mitigación. [ 361 ] Un ejemplo de compensación es que un mayor uso del aire acondicionado permite a las personas sobrellevar mejor el calor, pero aumenta la demanda de energía . Otro ejemplo de compensación es que un desarrollo urbano más compacto puede reducir las emisiones del transporte y la construcción, pero también puede aumentar el efecto de isla de calor urbana , exponiendo a las personas a riesgos para la salud relacionados con el calor. [ 362 ]
Políticas y política
Los países más vulnerables al cambio climático suelen ser responsables de una pequeña proporción de las emisiones globales. Esto plantea interrogantes sobre la justicia y la equidad. [ 363 ] Limitar el calentamiento global facilita enormemente el logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU , como la erradicación de la pobreza y la reducción de las desigualdades. Esta conexión se reconoce en el Objetivo de Desarrollo Sostenible 13 , que consiste en «adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus impactos». [ 364 ] Los objetivos relativos a la alimentación, el agua potable y la protección de los ecosistemas presentan sinergias con la mitigación del cambio climático. [ 365 ]
La geopolítica del cambio climático es compleja. A menudo se ha planteado como un problema de aprovechamiento indebido , en el que todos los países se benefician de la mitigación realizada por otros, pero los países individuales se verían perjudicados al adoptar una economía baja en carbono . Sin embargo, en ocasiones la mitigación también genera beneficios localizados. Por ejemplo, los beneficios de la eliminación gradual del carbón para la salud pública y el medio ambiente local superan los costos en casi todas las regiones. [ 366 ] Además, los importadores netos de combustibles fósiles obtienen beneficios económicos al cambiar a energías limpias, lo que provoca que los exportadores netos se enfrenten a activos varados : combustibles fósiles que no pueden vender. [ 367 ]
Opciones de póliza
Se está utilizando una amplia gama de políticas , regulaciones y leyes para reducir las emisiones. A partir de 2019, el precio del carbono cubre alrededor del 20% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. [ 368 ] El carbono puede ser valorado con impuestos al carbono y sistemas de comercio de emisiones . [ 369 ] Los subsidios directos globales a los combustibles fósiles alcanzaron los $319 mil millones en 2017, y $5.2 billones cuando se incluyen los costos indirectos como la contaminación del aire. [ 370 ] Poner fin a 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. [ 371 ] El dinero ahorrado en subsidios a los combustibles fósiles podría usarse para apoyar la transición a la energía limpia en su lugar. [ 372 ] Los métodos más directos para reducir los gases de efecto invernadero incluyen estándares de eficiencia vehicular, estándares de combustibles renovables y regulaciones de contaminación del aire en la industria pesada. [ 373 ] Varios países exigen a las empresas de servicios públicos que aumenten la participación de energías renovables en la producción de energía . [ 374 ] En la COP30 (2025) se estableció una Coalición Abierta sobre Mercados de Carbono de Cumplimiento con el objetivo de crear un sistema global de límites máximos y comercio de emisiones. Según algunos cálculos, puede aumentar la reducción de emisiones siete veces con respecto a las políticas actuales, generar 200 mil millones de dólares anuales para programas sociales y de energía limpia e incluso cerrar la brecha entre la trayectoria actual de emisiones y los objetivos del Acuerdo de París. [ 375 ] [ 376 ] [ 377 ]
justicia climática
Las políticas diseñadas desde la perspectiva de la justicia climática buscan abordar los problemas de derechos humanos y la desigualdad social. Según los defensores de la justicia climática, los costos de la adaptación al cambio climático deben ser asumidos por los principales responsables del mismo, mientras que los beneficiarios de los pagos deben ser quienes sufren sus impactos. Una forma de abordar esto en la práctica es que las naciones ricas financien a los países más pobres para que se adapten. [ 378 ]
Oxfam descubrió que en 2023 el 10% más rico de la población era responsable del 50% de las emisiones globales, mientras que el 50% más pobre era responsable de solo el 8%. [ 379 ] La producción de emisiones es otra forma de analizar la responsabilidad: según este enfoque, las 21 principales empresas de combustibles fósiles deberían pagar reparaciones climáticas acumuladas de 5,4 billones de dólares durante el período 2025-2050. [ 380 ] Para lograr una transición justa , las personas que trabajan en el sector de los combustibles fósiles también necesitarían otros empleos, y sus comunidades necesitarían inversiones. [ 381 ]
Acuerdos internacionales sobre el clima
Casi todos los países del mundo son partes de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) de 1994. [ 385 ] El objetivo de la CMNUCC es prevenir la peligrosa interferencia humana en el sistema climático. [ 386 ] 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. [ 387 ] La CMNUCC no restringe las emisiones por sí misma, sino que proporciona un marco para protocolos que sí lo hacen. Las emisiones globales han aumentado desde que se firmó la CMNUCC. [ 388 ] Sus conferencias anuales son el escenario de negociaciones globales. [ 389 ]
El Protocolo de Kioto de 1997 extendió la CMNUCC e incluyó compromisos jurídicamente vinculantes para que la mayoría de los países desarrollados limitaran sus emisiones. [ 390 ] Durante las negociaciones, el G77 (que representa a los países en desarrollo) presionó para que se estableciera un mandato que obligara a los países desarrollados a "[tomar] la iniciativa" en la reducción de sus emisiones, [ 391 ] dado que los países desarrollados eran los que más contribuían a la acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Las emisiones per cápita también eran relativamente bajas en los países en desarrollo, y estos tendrían que emitir más para satisfacer sus necesidades de desarrollo. [ 392 ]
El Acuerdo de Copenhague de 2009 ha sido ampliamente descrito como decepcionante debido a sus objetivos poco ambiciosos y fue rechazado por naciones más pobres, incluido el G77. [ 393 ] Las partes asociadas se propusieron limitar el aumento de la temperatura global a menos de 2 °C. [ 394 ] El acuerdo estableció el objetivo de enviar 100 mil millones de dólares anuales a países en desarrollo para la mitigación y la adaptación para 2020, y propuso la creación del Fondo Verde para el Clima . [ 395 ] A partir de 2020, solo se entregaron 83.300 millones de dólares. Se espera que el objetivo se alcance recién en 2023. [ 396 ]
En 2015, todos los países de la ONU negociaron el Acuerdo de París , que tiene como objetivo mantener el calentamiento global muy por debajo de 2,0 °C y contiene una meta ambiciosa de mantener el calentamiento por debajo de1,5 °C . [ 397 ] El acuerdo reemplazó al Protocolo de Kioto. A diferencia de Kioto, el Acuerdo de París no estableció objetivos de emisiones vinculantes. En cambio, se estableció un conjunto de procedimientos vinculantes. Los países deben fijar regularmente objetivos cada vez más ambiciosos y reevaluarlos cada cinco años. [ 398 ] El Acuerdo de París reiteró que los países en desarrollo deben recibir apoyo financiero. [ 399 ] A marzo de 2025, 194 estados y la Unión Europea se han adherido o ratificado el acuerdo. [ 400 ]
The 1987 Montreal Protocol, an international agreement to phase out production of ozone-depleting gases, has had benefits for climate change mitigation.[401] Several ozone-depleting gases like chlorofluorocarbons are powerful greenhouse gases, so banning their production and usage may have avoided a temperature rise of 0.5 °C–1.0 °C,[402] as well as additional warming by preventing damage to vegetation from ultraviolet radiation.[403] It is estimated that the agreement has been more effective at curbing greenhouse gas emissions than the Kyoto Protocol specifically designed to do so.[404] The most recent amendment to the Montreal Protocol, the 2016 Kigali Amendment, committed to reducing the emissions of hydrofluorocarbons, which served as a replacement for banned ozone-depleting gases and are also potent greenhouse gases.[405] Should countries comply with the amendment, a warming of 0.3 °C–0.5 °C is estimated to be avoided.[406]
National responses
In 2019, the United Kingdom parliament became the first national government to declare a climate emergency.[408] Other countries and jurisdictions followed suit.[409] That same year, the European Parliament declared a "climate and environmental emergency".[410] The European Commission presented its European Green Deal with the goal of making the EU carbon-neutral by 2050.[411] In 2021, the European Commission released its "Fit for 55" legislation package, which contains guidelines for the car industry; all new cars on the European market must be zero-emission vehicles from 2035.[412]
Major countries in Asia have made similar pledges: South Korea and Japan have committed to become carbon-neutral by 2050, and China by 2060.[413] While India has strong incentives for renewables, it also plans a significant expansion of coal in the country.[414] Vietnam is among very few coal-dependent, fast-developing countries that pledged to phase out unabated coal power by the 2040s or as soon as possible thereafter.[415]
As of 2021, based on information from 48 national climate plans, which represent 40% of the parties to the Paris Agreement, estimated total greenhouse gas emissions will be 0.5% lower compared to 2010 levels, below the 45% or 25% reduction goals to limit global warming to 1.5 °C or 2 °C, respectively.[416]
Society and culture
Denial and misinformation
Public debate about climate change has been strongly affected by climate change denial and misinformation, which first emerged in the United States and has since spread to other countries, particularly Canada and Australia. It originated from fossil fuel companies, industry groups, conservative think tanks, and contrarian scientists.[418]Like the tobacco industry, the main strategy of these groups has been to manufacture doubt about climate-change related scientific data and results.[419] People who hold unwarranted doubt about climate change are sometimes called climate change "skeptics", although "contrarians" or "deniers" are more appropriate terms.[420]
Existen diferentes variantes de negacionismo climático: algunos niegan por completo que se produzca un calentamiento, otros lo reconocen pero lo atribuyen a influencias naturales, y otros minimizan los impactos negativos del cambio climático. [ 421 ] La generación de incertidumbre sobre la ciencia se convirtió posteriormente en una controversia artificial : crear la creencia de que existe una incertidumbre significativa sobre el cambio climático dentro de la comunidad científica para retrasar los cambios en las políticas. [ 422 ] Las estrategias para promover estas ideas incluyen la crítica a las instituciones científicas, [ 423 ] y el cuestionamiento de los motivos de los científicos individuales. [ 421 ] Una cámara de eco de blogs y medios de comunicación negacionistas del clima ha fomentado aún más la incomprensión del cambio climático. [ 424 ]
Conciencia y opinión pública
El cambio climático llegó a la atención pública internacional a finales de la década de 1980. [ 428 ] Debido a la cobertura mediática a principios de la década de 1990, la gente a menudo confundía el cambio climático con otros problemas ambientales como el agotamiento de la capa de ozono. [ 429 ] En la cultura popular , la película de ciencia ficción climática El día después de mañana (2004) y el documental de Al Gore Una verdad incómoda (2006) se centraron en el cambio climático. [ 428 ]
Significant regional, gender, age and political differences exist in both public concern for, and understanding of, climate change. More highly educated people, and in some countries, women and younger people, were more likely to see climate change as a serious threat.[430] College biology textbooks from the 2010s featured less content on climate change compared to those from the preceding decade, with decreasing emphasis on solutions.[431] Partisan gaps also exist in many countries,[432] and countries with high CO2 emissions tend to be less concerned.[433] Views on causes of climate change vary widely between countries.[434] Media coverage linked to protests has had impacts on public sentiment as well as on which aspects of climate change are focused upon.[435] Higher levels of worry are associated with stronger public support for policies that address climate change.[436] Concern has increased over time,[437] and in 2021 a majority of citizens in 30 countries expressed a high level of worry about climate change, or view it as a global emergency.[438] A 2024 survey across 125 countries found that 89% of the global population demanded intensified political action, but systematically underestimated other peoples' willingness to act.[25][26]
Climate movement
Climate protests demand that political leaders take action to prevent climate change. They can take the form of public demonstrations, fossil fuel divestment, lawsuits and other activities.[439][440] Prominent demonstrations include the School Strike for Climate. In this initiative, young people across the globe have been protesting since 2018 by skipping school on Fridays, inspired by Swedish activist and then-teenager Greta Thunberg.[441] Mass civil disobedience actions by groups like Extinction Rebellion have protested by disrupting roads and public transport.[442]
Litigation is increasingly used as a tool to strengthen climate action from public institutions and companies. Activists also initiate lawsuits which target governments and demand that they take ambitious action or enforce existing laws on climate change.[443] Lawsuits against fossil-fuel companies generally seek compensation for loss and damage.[444] On 23 July 2025, the UN's International Court of Justice issued its advisory opinion, saying explicitly that states must act to stop climate change, and if they fail to accomplish that duty, other states can sue them. This obligation includes implementing their commitments in international agreements they are parties to, such as the 2015 Paris Climate Accord.[445][446][447]
History
Early discoveries
Scientists in the 19th century such as Alexander von Humboldt began to foresee the effects of climate change.[449][450][451][452] In the 1820s, Joseph Fourier proposed the greenhouse effect to explain why Earth's temperature was higher than the Sun's energy alone could explain. Earth's atmosphere is transparent to sunlight, so sunlight reaches the surface where it is converted to heat. However, the atmosphere is not transparent to heat radiating from the surface, and captures some of that heat, which in turn warms the planet.[453] In 1856 Eunice Newton Foote demonstrated that the warming effect of the Sun is greater for air with water vapour than for dry air, and that the effect is even greater with carbon dioxide (CO2). In "Circumstances Affecting the Heat of the Sun's Rays" she concluded that "[a]n atmosphere of that gas would give to our earth a high temperature".[454][455]
Starting in 1859,[457]John Tyndall established that nitrogen and oxygen—together totalling 99% of dry air—are transparent to radiated heat. However, water vapour and gases such as methane and carbon dioxide absorb radiated heat and re-radiate that heat into the atmosphere. Tyndall proposed that changes in the concentrations of these gases may have caused climatic changes in the past, including ice ages.[458]
Svante Arrhenius noted that water vapour in air continuously varied, but the CO2 concentration in air was influenced by long-term geological processes. Warming from increased CO2 levels would increase the amount of water vapour, amplifying warming in a positive feedback loop. In 1896, he published the first climate model of its kind, projecting that halving CO2 levels could have produced a drop in temperature initiating an ice age. Arrhenius calculated the temperature increase expected from doubling CO2 to be around 5–6 °C.[459] Other scientists were initially sceptical and believed that the greenhouse effect was saturated so that adding more CO2 would make no difference, and that the climate would be self-regulating.[460] Beginning in 1938, Guy Stewart Callendar published evidence that climate was warming and CO2 levels were rising,[461] but his calculations met the same objections.[460]
Development of a scientific consensus
In the 1950s, Gilbert Plass created a detailed computer model that included different atmospheric layers and the infrared spectrum. This model predicted that increasing CO2 levels would cause warming. Around the same time, Hans Suess found evidence that CO2 levels had been rising, and Roger Revelle showed that the oceans would not absorb the increase. The two scientists subsequently helped Charles Keeling to begin a record of continued increase—the "Keeling Curve"[460]—which was part of continued scientific investigation through the 1960s into possible human causation of global warming.[464] Studies such as the National Research Council's 1979 Charney Report supported the accuracy of climate models that forecast significant warming.[465] Human causation of observed global warming and dangers of unmitigated warming were publicly presented in James Hansen's 1988 testimony before a US Senate committee.[466][40] The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), set up in 1988 to provide formal advice to the world's governments, spurred interdisciplinary research.[467] As part of the IPCC reports, scientists assess the scientific discussion that takes place in peer-reviewedjournal articles.[468]
There is a nearly unanimous scientific consensus that the climate is warming and that this is caused by human activities.[5] No scientific body of national or international standing disagrees with this view.[469] As of 2019, agreement in recent literature reached over 99%.[426][5] The 2021 IPCC Assessment Report stated that it is "unequivocal" that climate change is caused by humans.[5] Consensus has further developed that action should be taken to protect people against the impacts of climate change. National science academies have called on world leaders to cut global emissions.[470]
Recent developments
Extreme event attribution (EEA), also known as attribution science, was developed in the early decades of the 21st century.[471] EEA uses climate models to identify and quantify the role that human-caused climate change plays in the frequency, intensity, duration, and impacts of specific individual extreme weather events.[472][473] Results of attribution studies allow scientists and journalists to make statements such as, "this weather event was made at least n times more likely by human-caused climate change" or "this heatwave was made m degrees hotter than it would have been in a world without global warming" or "this event was effectively impossible without climate change".[474]
Greater computing power in the 2000s and conceptual breakthroughs in the early to mid 2010s[475] enabled attribution science to detect the effects of climate change on some events with high confidence.[471] Scientists use attribution methods and climate simulations that have already been peer reviewed, allowing "rapid attribution studies" to be published within a "news cycle" time frame after weather events.[475]
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External links
- Intergovernmental Panel on Climate Change: IPCC (IPCC)
- UN: Climate Change (UN)
- Met Office: Climate Guide (Met Office)
- National Oceanic and Atmospheric Administration: Climate (NOAA)
- Royal Society. Climate change: Evidence and causes (Royal Society)