Bienvenidos a esta nueva sesión
del curso energías sustentables,
mi nombre es Julio Vergara,
profesor de la escuela de ingeniería de UC.
Conoceremos la evolución histórica y reciente
del clima en la tierra
y la naturaleza de las oscilaciones naturales
de dióxido de carbono.
Clima tiene dos acepciones en nuestro idioma
y se refiere a corto y largo plazo,
en inglés es más claro y se usa [inglés] weather
para el corto plazo y [inglés]climate
para la evolución de largo plazo.
Nuestro curso aborda la segunda acepción.
El clima terrestre siempre ha variado en la tierra,
desde sus turbulentos inicios
mientras incorporaba nueva materia,
con una energía radiogénica
de al menos cuatro veces la actual.
La atmósfera, aparte de la posición en el sistema solar
y los gases de efecto invernadero,
han sido relevantes
en la definición de la temperatura superficial.
Este cuadro representa la evolución de la temperatura del planeta
desde su formación,
con temperaturas inciertas al comienzo,
seguido de grandes variaciones de temperatura
en momentos en que hay poco oxígeno
y escasa vegetación,
que comienza a moderarse
en las últimas decenas de millones de años.
El calor interno de ese periodo es menor,
se ha formado la actual atmósfera
y hay agua en cierta abundancia.
La forma de la superficie terrestre
tampoco es parecida a la que conocemos hoy
habiendo desplazamiento de continente
y una mejor distribución del mar.
La variación
fue menos amplia en el inicio de la actividad geológica y biológica,
en particular
las variaciones de los últimos cinco millones de años
parecen haber sido más modestas.
En estos últimos cientos de miles de años
se evidencian ciclos más nítidos,
según postuló Milutin Milankovic,
un versátil ingeniero, astrónomo geofísico y climatólogo serbio.
En esta figura
se muestra el claro patrón de oscilación de temperatura y de CO2,
superpuesto a la forma de la órbita
de la tierra alrededor del sol.
Milankovic sostiene que la principal perturbación climática
que promueve la existencia cíclica de eras de hielo
proviene de la forma de la órbita alrededor del sol.
En los periodos extremos de esta oscilación
la temperatura del planeta ha estado bastante más fría
y algo más caliente que en el presente.
El efecto
muestra ciclos primarios de 100.000 a 130.000 años
por una excentricidad moderada
apoyada por las teorías de Kepler.
El segundo componente
se debe a un bamboleo
o inclinación axial de un par de grados
grados y el tercero a precisión
afectando en diferentes escalas de tiempo.
Acá se ven las consecuencias,
Las oscilaciones actuales de CO2 y temperatura
se deben a la suma de estos tres fenómenos planetarios.
Si se retrocede un par de milenios de años
más hacia el pasado,
se notan efectos menos rítmicos,
pero se ven oscilaciones térmicas comparables a las que se muestran acá.
Entonces, el clima global
ha experimentado ciclos mayores
de unos 110.000 años
derivado de la forma elíptica versus circular
de la órbita de la tierra alrededor del sol,
Milutin Milankovic sostiene que esto influye
en establecer ciclos de temperatura superficial
según los testigos de hielo,
si este es el efecto principal
no se puede influir mucho,
pero de todos modos
hay que separar este fenómeno de los impactos antropogénicos,
para que las decisiones políticas
en especial aquellas que se relacionan con energía
sean las más adecuadas y sustentables.
Comparando nuevamente
el comportamiento de la tierra y de sus planetas vecinos,
vemos notables diferencias que justifican el clima de cada una.
A parte de disponer de agua y de una atmósfera
con una densidad intermedia
a la distancia adecuada del sol,
el movimiento de la tierra
distribuye mejor el calor.
Venus en cambio
tiene una órbita solar circular
pero el planeta casi no rota, lo que expone
a parte de la superficie a una alta temperatura.
Al margen de la química atmosférica de Venus,
la forma de giro lo hace un clima inviable para los seres humanos.
Marte en cambio
tiene mayor excentricidad que la tierra,
pero rota a casi la misma velocidad alrededor de su eje.
Marte debiera estar más frío,
pero a pesar de su atmósfera delgada
es rica en gases de efecto invernadero
lo que hace que tenga temperaturas variables
pero no tan extremas.
Es posible encontrar lugares en la tierra
con condiciones similares a las de Marte.
Por lo tanto
el clima terrestre es el único que puede dar condiciones de vida,
Venus es intolerable
y el clima de Marte es más variable.
Cada año la Tierra exhibe variaciones extremas
según su latitud,
fecha del año y altura.
En la Antártica se han registrado
-90 grados Celsius
y en Estados Unidos se han registrado más de 50 grados Celsius.
Las temperaturas podrían subir un par de grados en el máximo interglacial
y bajar hasta 8 grados Celsius en el mínimo glacial,
si notamos la información de los testigos de hielo Antártico.
Es posible resumir y concluir
que la temperatura de la tierra
ha tenido cambios importantes entre eras glaciales recientes.
La concentración de CO2 asociada
ha variado en forma natural
entre 180 y 280 partes por millón,
hoy excede las 400 partes por millón en ambos hemisferios.
Sobre los fenómenos naturales poco podemos hacer,
sin embargo no debemos agravar o apurar esos eventos.
En energía debemos aprender más
sobre el patrón climático natural
para tomar las mejores decisiones posibles,
en particular en el sector energético.
Hasta la próxima sesión.
Julio VergaraPhD in Nuclear Materials Engineering
César Sáez NavarreteDoctor en Ciencias de la Ingeniería
