El séptimo ángel, el CO2. (Parte 10) Deriva planetaria

 Cambios drásticos de temperaturas, lluvias torrenciales o sequias extremas, costas anegadas, nevadas intensas. Todas estas y muchas más son las predicciones que hacen los expertos sobre las consecuencias del cambio climático, pero; ¿y si ya lo estuviérmos viviendo?.

 Más que una pregunta es una afirmación y esto ocurre todos los años, estamos hablando de las estaciones del año.

Deriva planetaria

 La Tierra gira alrededor del Sol en una órbita elíptica (línea punteada en dibujo) donde el astro rey se encuentra en uno de los focos de la elipse. El giro completo le lleva al planeta aproximadamente 365'25 días (más info en el post) durante el cual un tiempo cada región del planeta está más insolado que el otro.

 Con la primera impronta se podría pensar que la cantidad de insolación dependerá de la posición más cercana al Sol, correspondiendo así al verano y la más lejana con la del invierno, pero no es así; el verano se da cuando los rayos solares dan perpendicularmente al planeta.

 Cuando en un hemisferio es verano en el otro es invierno y viceversa, esto debido a la inclinación del planeta respecto al plano de la órbita. Esta inclinación, 23'4º, hace que en una posición determinada un hemisferio reciba los rayos perpendicularmente y en el otro oblicuamente; por ello en el primero será verano y en el segundo invierno.

 En el dibujo se puede observar el plano que dividirían el planeta en dos semiesferas, donde las líneas más claras están por debajo del plano y las más oscuras sobre él. La línea amarilla sería el ecuador y la roja el eje de rotación. Cuando es verano en el hemisferio norte (VHN) es invierno en el sur (IHS), ocurriendo lo mismo con la primavera y el otoño (no reflejado en dibujo).

 La zona ecuatorial del planeta siempre está, a lo largo del año, irradiada igual por eso los cambios debido a las estaciones son mínimas, al igual ocurre en los polos pero en el sentido contrario. En el hemisferio sur los veranos son menos intensos debido a la mayor superficie de agua que imperia en esta región del planeta, el norte, por contra, al poseer más tierra esta se calienta más facilmente proyectando parte del calor a la atmósfera de nuevo y calentándose más.

 Pasar de temperaturas en el día de 40ºC a 15ºC en unas semanas, de rios secos a enormes afluentes y enormes nevadas que aislan a pueblos antes rodeados de verdes prados; esto es lo que sucede año tras año y solo debido a la inclinación del planeta. Esta inclinación varía entre 22'1º y 24'5º cada 40000 años produciendo que a mayor ángulo veranos más caluroso y a menor grado, veranos suaves llegando a producir glaciaciones cada 100000 años.

El séptimo ángel, el CO2. Proposición

 Ya son unos pocos posts dedicados al tema (con más o menos frecuencia, la verdad) y creo que es el momento de transmitir que fin tienen y hacia donde van dirigidos.

 El calentamiento global es un hecho que afecta al planeta, estamos abocados a que dentro de 100 años la temperatura media del planeta suba 2ºC gracias al CO2 que generamos los humanos. Espero que con la frase anterior ya quede bien enmarcado el sentido de los posts, Yo por mi parte no puedo estar más en desacuerdo con esa frase. Es verdad que estamos bombardeados por ella día y noche, pero a mi me chirría, veo en ella algo que no me cuadra del todo.
 La misma frase posee un dato concreto, 2ºC en 100 años; ya es ella una buena prueba (para mi) de la sin razón que genera a su alrededor. ¿De verdad que 2ºC en esos años van a variar de forma tan catastrófica el planeta?; y sí es cierto, ¿es debido a la mano del hombre?.......... no se, no las tengo todas conmigo.

 A lo largo de estos post (y los que faltan) he intentado plasmar la cantidad de "influencias" bajo las que se halla la Tierra, y también la deficiente información que se tiene de ellas.
 No voy a explicar en concreto cada caso, prefiero que lean y reflexionen sobre lo que se describe en los posts y lo comparen con la actualidad, sacando sus conclusiones.

 Al ir escribiendo los post me encontré con mucha información al respecto y que podía usar en la dirección que le quiero dar al asunto, por ello decidí hacer un escrito más extenso que espero ir maquetando poco a poco y darlos por entregas, finalizando en un todo que de una visión fuera de la oficial.

Sin más, espero haberos picado la curiosidad y que lean lo que puedan/quieran; y comentando que este mes es gratis.

Compilación de "El séptimo ángel, el CO2"

 En esta entrada voy a recopilar y resumir todos los post que por ahora forman parte de "El séptimo ángel, el CO2".
 Escritos cortos y de fácil comprensión para hacerse una idea del tema en cuestión.
 La temática de estos posts rondan alrededor del CO2 y su influencia sobre el calentamiento global. Aunque en algunos de ellos ni se le nombra lo desarrollado en él en otro futuro será utilizado o referenciado. He querido hacer una mirada más general y no centrarme tanto en el CO2 ya que los efectos del calentamiento o enfriamiento planetario tienen más de un posible culpable.

·Post 1: ¿Qué es el CO2?. Composicion de la molécula, enlace y propiedades, estado natural y actividad óptica que posee.
·Post 2: Origen del CO2 planetario. De donde proviene y cuándo apareció durante la formación del planeta.
·Post 3: Origen del CO2 (y 2). Segunda parte en la que se ve las oscilaciones de composición de CO2 a lo largo de la historia del planeta.
·Post 4: Composición de la atmósfera. Composición actual y sus oscilaciones en estos valores.
·Post 5: Efecto invernadero. En qué consiste y el papel del CO2 en él.
·Post 6: Cambios drásticos del clima. Cambios extremos en el clima a lo largo de la vida del planeta.
·Post 7: Cambios drásticos del clima (y 2). Segunda parte donde se centra en la influencia de esos cambios en la vida.

 Por ahora son los que he escrito, pero todavía quedan más y espero que mejores. Espero que despierte tu interés, los leas y comentes cualquier cosa que quieras al respecto.

Gracias

El séptimo ángel, el CO2. (Parte 7) Cambios drásticos del clima (y 2)

 Empezamos el eon Fanerozoico, un eon mucho más corto que los anteriores pero más conocido gracias a la gran cantidad de información geológica y fósil existente. La glaciación entre eones va remitiendo, produciendo que la temperatura aumente; algo que produjo una gran explosión de diversidad de vida en el período Cámbrico.

Divisiones del eon

 Posteriormente entre el Ordivicio y el Silúrico (aprox 450 mda) se produjo una glaciación que se presume extinguió al 85% de las especies que sólo poblaban los mares.

 Ya en el Devónico la vida conquistó tierra sólida proliferando ampliamente la vida vegetal. En el Carbonífero la gran cantidad de vegetación produce la captura masiva de CO₂ produciendo esto una nueva glaciación entre el Carbonífero y el Pérmico. Luego poco a poco las temperaturas se irían recuperando y la vida también.

 Más tarde un cataclismo cósmico produjo que los cielos se oscurecieran por acción del polvo en suspensión. La disminución de la acción solar afectó a las plantas disminuyendo su fotosíntesis y por ende aumentando los niveles de CO₂ y un cambio climático hacia la sequía y el calor. Esto sucedió entre el Pérmico y el Triásico.

Oscilación  de temperaturas en el Fanerozoico

 El suceso de cambio climático más conocido y famoso fue el ocurrido hace 65 mda, poco nuevo hay que decir de él.

 En la era Cenozoica, al asentarse los efectos del choque del meteorito, el clima fue enfriándose poco a poco apareciendo los hielos tanto en la Antártida como en el Polo Norte, sobre los 5 mda el clima se hizo un poco más benigno y duró unos 2 mda, posteriormente hace 3 mda se dio otro intenso periodo de glaciaciones.

 En total y excluyendo los períodos fríos del Cuaternario, hubo cinco grandes extinciones debidos a cambios climáticos.

El séptimo ángel, el CO2. (Parte 5) Efecto invernadero

Volvemos a la actividad en este nuevo 2016 con otro post sobre la serie del CO₂

Efecto invernadero

 El efecto invernadero deriva de asemejar los efectos del cambio climático en el planeta a los que se producen en un invernadero convencional. El plástico o cristal que recubre la estructura es el encargado de  impedir que los rayos solares que han penetrado se pierdan; así abra un calentamiento paulatino en el interior.

 Un ejemplo sencillo sería el interior de un coche, los cristales impiden que ese calor se vaya y el sol calienta el habitáculo hasta que  no hay más remedio que abrir las ventanillas.

 Pues bien, el plástico que envuelve el invernadero sería a escala planetaria los gases de efecto invernadero y estos son principalmente CO₂, CH₄, NO_x y vapor de agua.

 La radiación solar que se retiene en la atmósfera y hace calentar a esta es la infrarroja y la forma en la que los gases retienen esa radiación es mediante giros y vibraciones moleculares (ver post Parte 1)

 Una forma sencilla de comprobar este fenómeno es colocar un globo hinchado de aire delante de un calefactor de aire, después de un rato lleva el globo a otra habitación mas fría y verás como el globo irradia calor. El aire de dentro a retenido el calor para luego emitirlo.

 El calor emitido por los gases se puede medir mediante la fuerza radiativa, que se trata de la energía que emite los distintos gases de efecto invernadero conforme a su concentración en la atmósfera.

 Así el CO₂ tiene una fuerza radiativa de 1'85 W/m² con la concentración actual (ver post Parte 4)

El séptimo ángel, el CO2. (Parte 3) Origen del CO2 planetario (y 2)

 Tercera parte de la serie de posts sobre el CO₂ y segunda sobre el origen planetario de este.

El origen del CO₂ (y 2)

·Proterozoico (-2500 mda):

 En este eón sigue la producción de oxígeno por parte de los organismos vivos monocelulares cada vez más complejos. Esa concentración iría en aumento hasta llegar a la mitad del eón al 15% en oxígeno. Esta cantidad de oxígeno da la posibilidad de llegar a las capas altas de la atmósfera para formar allí ozono y formarse la capa que permitiría a la simple vida moocelular que hay en el planeta a volverse más compleja y colonizar el planeta entero.

Protocontinente al final del eón

·Fanerozoico (-542 mda):

 Este es el eón actual en el que vivimos. En él se dan variaciones en la composición de la atmósfera, pero siempre dentro de unos márgenes cerrados y no muy amplios desde el punto de vista del CO₂, aunque los cambios climáticos sí que fueron extremos pasando de climas cálidos y húmedos a edades de hielos.

 La explosión de vida pluricelular tanto vegetal como animal se da en este eon.

 A lo largo de él las concentraciones de oxígeno varían entre 10%-30% y del CO₂ entre un 0'15% al inicio del eon hasta los 0'0375% que se dan ahora.

Divisiones del eón

 Finalizada esta parte, se resume a nivel del dióxido de carbono que todo ese gas proveniente de la formación del planeta estuvo presente en la atmósfera hasta que la aparición de la vida, la cual la capturó, asimiló y usó para crecer y reproducirse. Conforme disminuía, el aumento de oxígeno iba a la par y gracias a este se formó la capa de ozono que ayudó a evolucionar la vida a formas más complejas.

Proceso propio propuesto para las balsas de fosfoyesos de Huelva

El séptimo ángel, el CO2. (Parte 2) Origen del CO2 planetario

 Segunda parte de la serie de posts sobre el CO₂. Esta parte tratará sobre:

El origen del CO₂ planetario

 La Tierra nació hace 4500 mda (millones de años) como aglomeración (como los demás planetas del sistema solar) de materia expulsada por el Sol al formarse. Los materiales más pesados quedaron más cerca y formaron los planetas telúricos (Mercurio, Venus, Tierra, Marte) y los materiales menos pesados dieron lugar a los planetas más grandes y gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

 Los 4500 mda de vida de la Tierra se dividen en 4 Eones: Adeico de 600 mda de duración y sin vida, Arcaico de 2000 mda de duración y con vida primitiva, Proteozoico de 2000 mda y con vida compleja y el actual que comenzó hace 600 mda, Fanerozoico. Éste último luego se divide en Eras, estas en Períodos, estos en Épocas y estos en Edades.

·Hadeense Adeico (-4500 mda):

 En sus primeros mda de vida, la Tierra era una masa caliente e inestable de roca fundida en continuo movimiento, en la superficie el bombardeo con materiales procedentes de un incipiente sistema solar era constante,  meteoros de hielo y polvo aportaban  la mayor parte del agua actual del planeta.

 Los materiales más pesadas (Fe y Ni principalmente) se iban hundiendo en el planeta hasta el núcleo, donde por efectos de la alta presión se solidificaron. Alrededor del núcleo en forma de capas se iban superponiéndo los materiales menos densos hasta llegar a la superficie. La primera capa de Hierro fundido viscoso junto al núcleo sólido giraba por la rotación de la Tierra y producía la Magnetosfera.

Magnetosfera desviando el viento solar

 La Magnetosfera ejerció (y ejerce) de pantalla contra el viento solar, radiación procedente del Sol que arrastraba hasta ese momento cualquier gas procedente de la Tierra y perdiéndose en el espacio impidiendo que se formase una atmósfera. Algo por el estilo le ocurrió a Marte (más info).

Viento solar barriendo el planeta

 Gracias a esta Magnetosfera naciente y a la Gravedad se empezaron  a retener gases, sobre todo vapor de agua, dióxido de carbono, nitrógeno e hidrógeno. Esta atmósfera reductora, por la presencia de gas hidrógeno, produjo que se formaran otros gases por reacción con él; como metano, amoniaco y gases sulfurosos. Los mda seguían avanzando  y el planeta se iba estabilizando geológicamente, se formaban las placas sólidas continentales. El agua sólida iba haciendo aparición y gracias a ella se producían nuevas reacciones químicas; entre ellas con las rocas carbónicas generándose moléculas complejas. El CO₂ atmosférico iba disminuyendo conforme se diluía en el agua líquida cada vez más presente, e iba formando carbonatos que se depositaban.
 El planeta al igual que el resto del sistema solar se iba estabilizando a lo largo de mda, llegando al eón  Arcaico.

·Arqueozoico Arcaico (-3800 mda):

 La aparición de las cianobacterias puso en juego un nuevo gas, el oxígeno procedente de la fotosíntesis. Estas bacterias captaban el CO₂ y expulsaban O₂.

Estromatolitos (clase de cianobacterias) de Australia, los más antiguos de la Tierra

 Con el avance del eon la temperatura iba en descenso, el CO₂ y el metano disminuían en la atmósfera y el O₂ aumentaba dando a finales del Arqueozoico una atmósfera con composición aproximada del 1% en oxígeno.

El séptimo ángel, el CO2. (Parte 1) ¿Qué es el CO2?

 Apocalipsis 16: "El séptimo ángel vació su copa en el aire..... Todas las islas desaparecieron y no quedó ninguna montaña. Sobre la gente cayó del cielo granizo...."

 El CO₂, esa pequeña molécula  a la que culpar de cualquier mal que tenga algo que ver con el clima aunque se justifique todo en base a la temperie (tiempo meteorológico).

 En un serie de posts intentaré plasmar toda la información necesaria sobre esta molécula para así tener una visión global sobre ella y sus efectos. Los posts serán informativos, me morderé la lengua hasta uno final.

 El primero de ellos es este y lleva de subtítulo:

 ¿Qué es el CO₂?

 Se trata de una molécula inorgánica compuesta por un átomo de carbono y dos de oxígeno. El carbono tiene 6 electrones y cada oxígeno 8 electrones. Para unirse y formar el dióxido de carbono, cada oxígeno comparte con el carbono 2 electrones formándose dos enlaces dobles (Figura 1).

Figura 1

 Esa unión hace que la molécula sea lineal, con los tres átomos en el mismo plano. 

 El oxígeno es más electronegativo (fuerza con la que atrae los electrones) que el carbono, por lo que atraerá hacia sí los electrones del enlace. Esto le dará una carga parcial negativa y el carbono se quedará con una carga parcial positiva; pero al ser la molécula simétrica produce que esta sea apolar, que no tenga carga (Figura 2).

Figura 2

 Pero esta apolaridad solo sería posible en el cero absoluto(-273ºC) o en el vacío sin interacciones con nada. En el tema que nos ocupa aquí el CO₂ está en la atmósfera por lo que se halla bajo la influencia de ciento de cosas, pero sobre todo de las radiaciones procedentes del sol. Desde el sol nos llegan varios tipos de ondas: radiación ultravioleta, visible e infrarroja.

 La radiación infrarroja (la que te da calor) produce en la molécula tres tipos de vibraciones: tensión simétrica, asimétrica y flexión (Figura 3). Estas vibraciones producen que la molécula pierda su simetría y así su apolaridad, apareciendo carga localizada en la molécula.

Figura 3

 En las condiciones ambientales de este planeta el CO₂ es gaseoso (a 1 atm a partir de aprox -80ºC lo es) y es fácilmente soluble en agua. Más que disolverse en agua lo que se produce es una reacción con ella, formándose ácido carbónico (H₂CO₃) según la siguiente reacción:

CO₂ + H₂O ----> H₂CO₃ <===> HCO₃^- + H⁺ <===> CO₃^2- + H⁺ 

 Por ahora ya está todo lo necesario sobre el CO₂ para esta serie de posts, los datos sobre propiedades físicas y demás no las he puesto ya que son fácilmente accesibles en la Wikipedia y no son imprescindibles para el fin que aquí se busca.