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.
