El bióxido de carbono (CO2) es un gas inodoro e incoloro formado por carbono y oxígeno y al que en los últimos tiempos se le ha rodeado de una fama terrible pues se le inculpa, nada más ni nada menos, de ser el causante del «efecto invernadero», que tiene en un tris al clima del mundo.
En un futuro mediato, sus consecuencias pueden ser catastróficas para la humanidad al aumentar la temperatura media global en el presente siglo entre 2 y 4 grados centígrados, derritiendo los hielos polares, alterando la circulación de las corrientes marinas, subiendo hasta 80 centímetros el nivel del mar, aumentando la intensidad y frecuencia de meteoros
tales como los ciclones tropicales y los eventos El Niño, ocasionando inundaciones, sequías, desertificación, en fin, una serie interminable de desastres y todo por la acción de un compuesto químico que, disuelto en la atmósfera, no representa más de un 0.03 por ciento del total del volumen del aire. Pero, ¿realmente es tan nefasto el CO2 como para implicarse en todo lo anterior? En este artículo trataremos de puntualizar y aclarar algunos aspectos de este tema.
Por principio diremos que el carbono, del cual deriva el CO2, es uno de los elementos químicos fundamentales presentes en todo lo que concierne a la presencia de la vida en la Tierra. Forma parte del total de las sustancias orgánicas (proteínas, grasas, hidratos de carbono, vitaminas, etcétera), que a su vez constituyen los organismos que habitan o han habitado nuestro planeta. Los otros elementos primarios –hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo– se agrupan siempre alrededor del carbono, que es el elemento básico central; de ahí que se le llame el fundamento de la vida, pues debido a sus particularidades, ésta sería imposible sin su presencia.
Uno de los principales vehículos con que los organismos se sirven del carbono es precisamente a través del bióxido de carbono debido a su solubilidad en el agua, en los hidrocarburos y en la mayoría de los líquidos orgánicos, además de su presencia en la atmósfera.
Aunque la naturaleza ha utilizado al CO2 de muchas maneras para el desarrollo de los seres vivos desde hace miles de millones de años, podremos mencionar ahora a tres que son de relevante importancia: 1) la creación de condiciones térmicas ambientales propicias para la evolución de la vida, a partir de la función que cumple en el fenómeno del efecto invernadero; 2) su uso, junto con la energía solar y agua, por los organismos fotosintetizadores para la creación de alimento (glucosa) y liberación de oxígeno en la atmósfera; 3) su empleo por todos los seres vivos vegetales y animales para la creación de los tejidos que los conforman (la biomasa).
En justicia el efecto invernadero es un fenómeno esencial para la vida terrestre pues forma parte de un fascinante y delicado mecanismo natural que se desencadena ante una serie de factores, la mayoría de ellos de orden astronómico, que pueden afectar la captación de energía solar por parte de nuestro planeta. Como consecuencia de este proceso se preservan temperaturas ambientales que permiten la continuidad de la vida, aun en condiciones adversas.
Los principales componentes de la atmósfera son el nitrógeno y el oxígeno, que juntos conforman el 99 por ciento de ella; sin embargo, una atmósfera en la que sólo estuvieran presentes estos dos elementos sería respirable pero tendría una temperatura menor a 18°C, la cual haría muy difícil, por no decir casi imposible, la presencia de vida, al menos como la conocemos actualmente.
Es difícil de creer, pero sólo el 1 por ciento de los componentes del aire, los llamados gases de invernadero, son los causantes de la temperatura de 15°C que en promedio disfrutamos en el planeta, es decir, de un aumento de 33°C que ha favorecido el desarrollo de los organismos terrestres. Entre los principales gases de invernadero se encuentran, además del CO2, el vapor de agua, el metano, el óxido nitroso y los clorofluorocarbonos (CFC), sin embargo, es el CO2 el principal responsable de este efecto con una participación del 60 por ciento del total. Estos gases poseen la propiedad de permitir el paso de la energía solar a través de la atmósfera hacia la superficie de la Tierra, pero cuando ésta es reflejada y pretende escaparse al espacio, es atrapada por ellos mismos, manteniendo el calor del sol en el ámbito terrestre.
Existen, por otro lado, ciertas condiciones de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, con los que la captación de la energía solar se puede ver modificada positiva o negativamente. El matemático de origen servio Milutin Milakovich, estudió tres situaciones especiales de esta órbita que varían en forma cíclica: 1) variaciones en la elíptica de la órbita, que se repiten cada 100 mil años, 2) precesión de los equinoccios terrestres, con ciclos de 23 mil años y 3) modificaciones en la inclinación del eje terrestre, con ciclos de 41 mil años.
La coincidencia temporal de los puntos críticos de estos tres ciclos es lo que da lugar a las glaciaciones, eras que se presentan cada 100 mil años, caracterizadas por severas caídas en la temperatura del planeta y por la formación de gruesas capas de hielo (los glaciares), que llegan a avanzar y cubrir la mayor parte de Norteamérica, Europa y el norte de Asia.
Estudios efectuados a las capas de hielo acumuladas durante cientos de miles de años en las regiones polares y que contienen atrapadas burbujas de aire que revelan las condiciones de la atmósfera de aquellas eras, demuestran la estrecha relación entre los largos y fríos periodos glaciales con una bajísima concentración de CO2 atmosférico, de 180 a 200 ppmv (partículas por millón en volumen) y, por otro lado, la relación que hay entre los cortos y cálidos periodos interglaciales con altas concentraciones de CO2 (de 265 a 280 ppmv). (Para tener una idea de estas cantidades será útil mencionar que cada unidad de ppmv equivale a 7,800 millones de toneladas de CO2 o a 2,120 millones de toneladas de carbono.)
Es interesante observar que estas variaciones de las cantidades de CO2 atmosférico se han producido de manera natural durante al menos los últimos tres millones de años, en los que se han sucedido una enorme cantidad de periodos glaciales acompañados de sus respectivos y cálidos periodos interglaciales. Sin embargo, a partir de la segunda mitad del siglo XIX se ha dejado sentir la presencia de la humanidad como consecuencia de la rápida industrialización mundial que ha implicado un importantísimo aumento en la utilización de combustible de origen fósil (petróleo, gas, carbón mineral) al igual que la quema de enormes reservas forestales.
Esto ha producido un aumento bastante considerable y nunca antes visto del CO2 atmosférico, pues a las altas concentraciones naturales de este gas, propias del periodo interglacial en que nos encontramos desde hace unos 20 mil años, habrá que añadir las que se producen por la actividad industrial humana y por la quema de bosques. Para el año 2000 la cantidad de CO2 presente en la atmósfera era de 365 ppmv, casi 100 unidades por encima de los registros más altos que se han obtenido en los últimos cientos de miles de años.
Como ya conocemos la estrecha relación que hay entre el aumento de CO2 en el aire y el aumento de la temperatura ambiental, quizá no nos sorprenda el rápido incremento de casi 0.5 grados centígrados en los últimos 10 años (proceso que a la naturaleza le habría tomado algunos cientos de años, considerando que se hubieran mantenido constantes las condiciones astronómicas).
Independientemente de las medidas que deberá tomar la humanidad para corregir este peligroso desequilibrio, como podrían ser disminuir la cantidad de CO2 arrojado a la atmósfera, evitar la destrucción de los bosques y una reforestación radical del planeta, además de la implementación de fuentes alternativas de energía, resulta interesante preguntarse cuál será la reacción de los mecanismos naturales con que la Tierra regula las fluctuaciones del CO2, teniendo en cuenta que una buena parte del total del CO2 que actualmente existe en la atmósfera (al menos 280 pmmv) se debe a factores naturales.
