¿Qué es el cambio global?

sequía - cambio global

En los últimos treinta años hemos tomado conciencia de la degradación ambiental originada por nuestras actividades. Las acciones que son responsables del cambio global se pueden considerar como estrategias evolutivas de los seres humanos para asegurar nuestro éxito y, desde este punto de vista, su impacto en el medio son las consecuencias no deseadas de estas actividades. El cambio global es, por tanto, inevitable, a causa de nuestras necesidades de alimentos, energía y materiales, pero lo que sí que se puede evitar es la continua degradación de los ecosistemas, usando como guía el concepto de desarrollo sostenible.

«Existe una tendencia a considerar que los problemas ambientales tienen un origen reciente. Sin embargo, las sociedades y los ecosistemas han evolucionado juntos desde el momento en que aparecieron los primeros humanos sobre la Tierra»

Las díficiles relaciones entre las sociedades y los ecosistemas

El movimiento ambiental tiene su origen en la reacción que se produjo, después de la II Guerra Mundial, ante el enorme impacto sobre nuestro entorno provocado por la intensificación de las actividades industriales. La satisfacción de las necesidades de un conjunto cada vez mayor de consumidores llevó no sólo al mencionado aumento de la actividad industrial, sino también a la implantación de nuevas tecnologías productivas. Esto provocó la aparición de nuevos problemas ambientales más complejos que desplazaron a los tradicionales. Debido a esto, existe una tendencia generalizada a considerar que los problemas ambientales tienen un origen reciente. Sin embargo, la verdad es que las sociedades y los ecosistemas han evolucionado juntos desde el momento en que aparecieron los primeros humanos sobre la Tierra.

De Re Metallica

La minería ha sido, desde la antigüedad, una de las actividades con mayor impacto ambiental, porque el tratamiento de la mena requería usar carbón vegetal, obtenido a partir de la madera, y también por el uso de métodos ineficaces, que provocaron, en el caso de la extracción del plomo, la dispersión de este metal por todo el mundo en la época de máximo apogeo de las civilizaciones griega y romana. Esta figura se ha extraído del libro De Re Metallica, de Georgius Agricola, publicado en Alemania en 1556 y que junto al Pirotechnia de Vanoccio Biringuccio, publicado en Italia en 1540, se consideran los primeros libros de ciencia de los materiales.

Desde África, hace 50.000 años, nuestros antepasados comenzaron una migración que les llevo a adaptarse a prácticamente todos los entornos, a todos los climas del planeta. Pues bien, en los últimos cincuenta años hemos descubierto que, como consecuencia de la caza intensiva, en ese período de migración se extinguieron en América y Australia las dos terceras partes de su megafauna. La megafauna son animales de un peso superior a los 45 kilogramos. Entre estos animales estaban el mamut, el rinoceronte lanudo y el tigre de dientes de sable. Sí, nuestra capacidad para actuar en grupo y nuestro amplio arsenal de armas nos convirtieron en los cazadores más eficientes de la historia. Pero, a pesar de este episodio de extinción de especies, el impacto sobre el medio de las sociedades de cazadores-recolectores fue limitado. Por un lado, la población era entonces muy pequeña y, por otro, como las comunidades debían desplazarse continuamente, sus posesiones eran muy limitadas y, por tanto, utilizaban pocos recursos.

En el neolítico, hace 10.000 años, los humanos comenzamos a sustituir nuestras antiguas formas de subsistencia, basadas en la caza y la recolección, por la agricultura y la ganadería. Con esto desapareció el modo de vida que los humanos habían seguido durante 2 millones de años. Esta nueva tecnología facilitó un aumento de la cantidad de alimentos accesibles, lo que provocó un crecimiento de la población. Por otro lado, a medida que las comunidades se hicieron sedentarias, apareció la propiedad privada y la acumulación de bienes, con lo que las cantidades de recursos utilizados aumentaron. Pero las tensiones ambientales acabaron manifestándose, aunque lentamente. La agricultura implica la transformación de tierras con el fin de crear un hábitat artificial en el que poder cultivar cereales y otros vegetales. El suelo queda así más expuesto a la acción del viento y la lluvia, por lo que se produjo un aumento de la velocidad de erosión. La implantación del regadío permitió a los agricultores cultivar especies y variedades más productivas pero, en los valles del Tigris y el Éufrates, provocó la acumulación progresiva de sales en el suelo, que acabó convirtiendo esas tierras en un desierto.

Todo este proceso se aceleró con la revolución industrial. El uso de los combustibles fósiles como fuentes de energía y la extensión de la industrialización nos ha permitido disponer de muchos más alimentos y bienes que nunca. En estos últimos 250 años se ha producido un crecimiento extraordinario de la población mundial y un aumento espectacular de los recursos necesarios para mantener a esa población. Pero este proceso ha causado la aparición de problemas ambientales mucho más complejos, interrelacionados, y que se manifiestan cada vez más rápidamente.

Deforestación Brasil

La transformación de tierras en cultivos y pastos ha representado un papel central en la desaparición de los bosques. A principios del siglo XXI sólo quedan grandes zonas de bosque intacto en tres lugares: la cuenca del Orinoco y del Amazonas, el norte de América del Norte, y el norte de Eurasia. Esta imagen muestra la deforestación en el estado de Rondônia, en Brasil. Es una imagen con colores falsos: el bosque tropical aparece con un color rojo brillante, mientras que las tierras transformadas aparecen con un color rojo pálido o marrón. Las zonas con colores grises o negro representan, probablemente, tierras acabadas de quemar. / Imagen cortesía de NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS y el Equipo Científico EUA/Japón ASTER

La caza intensiva, la transformación de tierras para cultivarlas o convertirlas en pastos, la domesticación de especies, todas éstas son actividades intencionadas. Son, de hecho, estrategias evolutivas por las que nuestra especie ha tratado de asegurar su éxito. Y, desde este punto de vista, estas estrategias han funcionado muy bien. Hace 12.000 años, la población de cazadores-recolectores era de 6 millones de personas. El desarrollo de la agricultura y la ganadería permitió un aumento de la población mundial, hasta 250 millones de personas en el año 1, y 750 millones en 1750. Finalmente, el aumento de la población mundial se aceleró con la revolución industrial. Desde hace 250 años, ésta ha aumentado de forma prácticamente exponencial y, en la actualidad, sigue creciendo, aunque a un ritmo cada vez menor. Hoy vivimos sobre la Tierra más de 6.000 millones de personas, 3 veces más que en 1930, y casi dos veces más que en 1960.

En este contexto, podemos considerar que la degradación ambiental es la consecuencia no deseada de nuestras actividades, y ese supuesto origen reciente de los problemas ambientales es el resultado del aumento de la escala y la velocidad de las transformaciones que se han producido en nuestro entorno en las últimas décadas. Antes de la revolución industrial, los problemas estaban bastante localizados, y se presentaban en períodos de tiempo largos, de cientos o miles de años. Sin embargo, en las sociedades industrializadas, los problemas son globales y se manifiestan con mayor rapidez, en unas decenas de años.

Al conjunto de transformaciones que se están produciendo en el ambiente como consecuencia de nuestras actividades le hemos dado el nombre de cambio global. El cambio global, conceptualmente, podemos verlo de la siguiente forma. El crecimiento de la población humana, y el crecimiento de los recursos necesarios para mantener a esta población, se mantiene gracias a una serie de actividades (agricultura, ganadería y pesca, industria, comercio internacional). Estas actividades transforman las tierras, alteran los principales ciclos biogeoquímicos, y añaden o eliminan especies en muchos ecosistemas. Estos componentes primarios del cambio global interaccionan entre sí y pueden provocar, además, otras alteraciones en el funcionamiento del ecosistema global, como el cambio climático, que tiene su origen en el aumento de las concentraciones de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, y las extinciones de especies, es decir, la pérdida de diversidad biológica. Todos estos fenómenos, junto con otros, como el aumento de las concentraciones de productos tóxicos en el medio ambiente, la erosión del suelo, la desaparición de la capa de ozono o el aumento de la acidez de las precipitaciones, podemos considerar que son síntomas de una enfermedad, son la consecuencia de la apropiación de la biosfera por nuestra especie.

Una cascada de efectos interrelacionados

La utilización de las tierras para obtener bienes y servicios es, probablemente, el componente más importante del cambio global. La mayor parte de las tierras cubiertas por vegetación han sido alteradas, de una forma u otra, por los seres humanos. Las estimaciones sobre el porcentaje de tierras transformadas van del 39% al 50%. Pero estas cifras subestiman su efecto global puesto que, en muchas ocasiones, las tierras no afectadas han sido fragmentadas por la modificación de las áreas circundantes, y esto ha afectado tanto a la composición como al funcionamiento de estos ecosistemas aparentemente no alterados. La transformación de las tierras provoca la alteración de los hábitats de las especies que habitan en la zona modificada, y es la principal causa de pérdida de diversidad biológica. Además, este componente del cambio global tiene un papel muy importante en el clima del planeta, al ser responsable del 20% de las emisiones antrópicas de dióxido de carbono, y contribuye en un porcentaje mucho mayor al aumento de las concentraciones de metano y óxido nitroso en la atmósfera, que son también gases de efecto invernadero.

Mapa lumínico ciudades del mundo

Las proyecciones de distintos organismos nacionales e internacionales indican que, entre 1999 y 2020, la población mundial pasará de 6.000 a 7.500 millones de personas, y el consumo mundial de energía aumentará un 60%, igual que las emisiones de dióxido de carbono. Esta imagen muestra las luces de las ciudades del mundo. Para elaborarla se han utilizado más de 400 imágenes tomadas entre el 1 de octubre de 1994 y el 31 de marzo de 1995. Las áreas más brillantes son las más urbanizadas, aunque no son, necesariamente, las más pobladas. (Datos cortesía de Marc Imhoff, del NASA’s Goddard Space Flight Center, y de Christopher Elvidge, del NOAA’s National Geophysical Data Center. Imagen cortesía de Craig Mayhew y Robert Simmon, de NASA/GSFC).

«Las actividades responsables del cambio global son intencionadas. Son, de hecho, estrategias evolutivas por las que nuestra especie ha tratado de asegurar su éxito… La degradación ambiental es la consecuencia no deseada de nuestras actividades»

El aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera es, sin lugar a dudas, el componente del cambio global mejor documentado. Las medidas sistemáticas de la concentración de este gas en la atmósfera, iniciadas en 1957, junto con el análisis de las burbujas de aire contenidas en hielos de la Antártida y Groenlandia, han mostrado que aquélla permaneció prácticamente constante desde el final del último período glacial, hace más de 10.000 años, hasta que, a partir de 1750, después del comienzo de la revolución industrial, comenzó a aumentar de forma exponencial; hoy, ese aumento es de más de un 30%. La causa principal de este componente del cambio global se encuentra en el uso de combustibles fósiles, pero la conversión de bosques y pastos en tierras de cultivo también es responsable de una parte significativa.

El consenso de la comunidad científica internacional que investiga el clima es que este aumento de la concentración de dióxido de carbono influirá sobre el clima y provocará un cambio climático, cuyas manifestaciones se producirán, previsiblemente, en los próximos cien años. Las predicciones indican que este cambio climático comenzará con un aumento de las temperaturas medias de nuestro planeta. El registro histórico de estas temperaturas muestra que, a lo largo del siglo XX, ésta ha aumentado 0,6 ºC, y este calentamiento ha sido más intenso en los últimos veinte años. Pero, por ahora, no tenemos pruebas concluyentes que nos permitan afirmar que este calentamiento se debe al aumento de la concentración de los gases de efecto invernadero en la atmósfera.

El depósito más importante de nitrógeno en el medio ambiente es la atmósfera. Pero el nitrógeno molecular debe ser transformado químicamente, es decir, fijado, en forma de especies capaces de ser asimiladas por los organismos. En la actualidad, las cantidades de nitrógeno fijadas por los seres humanos son mayores que las cantidades fijadas mediante procesos naturales. Como consecuencia ha aumentado la concentración de óxido nitroso, un gas de efecto invernadero. Ha habido, además, un aumento de las concentraciones locales de óxido nítrico, uno de los desencadenantes de la formación de las neblinas fotoquímicas en las ciudades. Ha provocado la acidificación de los suelos, con la consiguiente pérdida de nutrientes esenciales para mantener su fertilidad a largo plazo. Ha alterado la composición de los ecosistemas, debido a la diferente respuesta de las plantas al aumento de la concentración de especies accesibles de nitrógeno. Ha contaminado los acuíferos con nitratos, de forma que las aguas subterráneas ya no son aptas para el consumo humano. Y, finalmente, el aumento de las concentraciones de especies móviles de nitrógeno en estuarios y zonas costeras ha estimulado el crecimiento de las algas responsables de las mareas rojas.

Cantera en Oliva

La demanda industrial de materias primas ha aumentado de manera espectacular durante el siglo XX. Aunque extraemos enormes cantidades de metales como el hierro, el aluminio y el cobre, o de combustibles fósiles, como el carbón o el petróleo, los materiales más utilizados son la arena, la grava y las piedras naturales. Estas materias primas se obtienen en minas a cielo abierto que provocan un gran impacto ambiental. / Foto: Joan Pellicer

Las actividades humanas han provocado tensiones sobre un gran número de especies, lo que ha producido graves alteraciones en la composición de los ecosistemas llegando, en algunos casos, a la extinción de especies. La velocidad de este proceso es difícil de determinar, debido en parte a que, en la actualidad, la mayoría de las especies que existen en nuestro planeta no han sido todavía identificadas. Sin embargo, las estimaciones más recientes sugieren que esta velocidad es, hoy, entre 100 y 1.000 veces mayor que hace 100.000 años. Las tres principales causas de extinción de especies son la alteración de sus hábitats, la caza y la pesca intensivas, y la competencia y depredación por parte de especies invasoras. Además, a estas causas se suman los efectos de los otros componentes del cambio global (alteración de los ciclos del carbono y el nitrógeno, aumento de la contaminación…). El cambio climático podría acelerar estos procesos de extinción: mientras que, en épocas pasadas, las especies han respondido a los cambios climáticos, bien modificando los límites de sus hábitats, o bien mediante migraciones, la intensa fragmentación de los ecosistemas hace previsible que las adaptaciones sean mucho más difíciles en el futuro.

Hacia un mundo sostenible

El origen de todos estos problemas ambientales está en las actividades que nos llevan a satisfacer nuestras necesidades de energía, alimentos y materiales. Y, desde esta perspectiva, nos podemos preguntar cómo vamos a seguir explotando los recursos de los que disponemos para mantener a una población creciente y que se encuentra en su mayoría, hoy, en los países en vías de desarrollo, donde hay miles de millones de personas que viven en la pobreza, sin suficiente comida, sin agua potable y sin acceso a la educación. Es en este contexto en el que debe hablarse de desarrollo sostenible.

Componentes del cambio global

Los distintos componentes del cambio global. [Figura adaptada de P. M. Vitousek, Ecology, 75, 1861 (1994) y P. M. Vitousek et al., Science, 277, 494 (1997).]

El concepto de desarrollo sostenible fue la respuesta al debate sobre los límites del crecimiento que se produjo a principios de la década de 1970, de aquellos que promovían el crecimiento económico en los países industrializados. En 1987, la Comisión Mundial para el Medio Ambiente y el Desarrollo adoptó este concepto como guía para la gestión de un desarrollo económico compatible con el medio ambiente. La Comisión definió el desarrollo sostenible como aquél que cubre las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para cubrir sus propias necesidades. Desde entonces ha habido un intenso debate sobre la forma de aplicar una definición tan vaga. Tal vez la forma más adecuada de entender el desarrollo sostenible desde un punto de vista operativo sea como un proceso que mejora la economía, el medio ambiente y la sociedad para el beneficio de las generaciones presentes y futuras.

Sí, el cambio global es inevitable. Pero lo que sí que es evitable es la continua degradación de los ecosistemas y de su capacidad para proporcionarnos bienes y servicios que son necesarios para nuestra supervivencia. Este es, sin duda, el gran reto (científico y tecnológico, social, político y económico) de la humanidad para el siglo XXI: avanzar hacia un mundo sostenible.

© Mètode 2002 - 34. Cambio global - Disponible sólo en versión digital. Verano 2002

Profesor de Química Inorgánica e investigador del Instituto de Ciencias de los Materiales, Universitat de València.