Contenido
- ¿Cómo funciona un invernadero?
- ¿Qué son los gases de efecto invernadero?
- El efecto invernadero a lo largo del tiempo
- Un invernadero de patio trasero
Gracias a las crecientes preocupaciones sobre el cambio climático (a menudo llamado "calentamiento global") y el lenguaje que ha surgido en torno a esta preocupación, es probable que tantas personas más jóvenes hayan escuchado términos como "efecto invernadero" y "gases de efecto invernadero". dentro de un invernadero real o saber qué es esa estructura.
Un invernadero bien cuidado es un lugar tranquilo y visualmente agradable para visitar o trabajar, aunque el ambiente es quizás demasiado cálido y húmedo para los gustos de algunas personas. Sin embargo, las preocupaciones sobre los gases de efecto invernadero y sus efectos en el clima de la Tierra son todo menos atractivas, y las preocupaciones sobre el calentamiento global se vuelven más preocupantes cada año. Si bien los invernaderos reales no son responsables del efecto que lleva su nombre, los principios subyacentes hacen un estudio interesante de algunos principios físicos básicos.
¿Cómo funciona un invernadero?
Un invernadero se llama así porque es una estructura destinada a cultivar plantas, y la mayoría de las plantas son verdes, al menos en parte. Obviamente, también puede tener plantas dentro de su hogar, pero los invernaderos están construidos para maximizar la "comodidad" de las plantas. A modo de analogía, puedes jugar baloncesto en un camino de asfalto usando un solo aro improvisado, pero pocos argumentarían que esto es tan útil para mejorar tu juego como una cancha cubierta de dos canastas en un piso nivelado.
¿Qué hace que un invernadero sea especial? Principalmente, es la cantidad de luz, la temperatura controlada y la cantidad de humedad fácilmente manipulable que reciben las plantas. Algunos invernaderos se dedican a "cultivos" que no se comen y se usan solo de forma decorativa o para ocasiones especiales, como flores. Otros presentan plantas que dan lugar a productos comestibles, como los tomates. Los invernaderos tienen techos de vidrio, que sirven tanto para admitir una gran cantidad de luz como para atrapar el calor dentro de la estructura. Cuando se pone el sol, el calor no se disipa tan rápido como lo hace al aire libre, lo que permite que florezcan las plantas que no toleran bien las noches frescas.
Desde el punto de vista de la física, lo que calienta un invernadero es lo mismo que calienta el interior de un automóvil en un día soleado. La luz infrarroja de longitud de onda más corta ingresa a la estructura a través del vidrio, y después de que estos rayos invisibles pero cálidos rebotan, se convierten en energía electromagnética de longitud de onda más larga y tienden a permanecer dentro, siendo absorbidos por su entorno. Estos alrededores, en un invernadero, incluyen las superficies frondosas de las plantas, que utilizan la luz solar para impulsar la fotosíntesis, o la creación de glucosa (alimentos) para obtener energía.
¿Qué son los gases de efecto invernadero?
Los principales gases de efecto invernadero son dióxido de carbono, metano, vapor de agua y óxido nitroso. Estas moléculas de gas están conectadas más libremente que la mayoría de las moléculas, de modo que cuando el calor las golpea, tienden a vibrar. Estas moléculas vibratorias liberan calor, gran parte del cual luego es absorbido por las moléculas vecinas de gases de efecto invernadero. Este ciclo mantiene el aire en las proximidades inusualmente cálido.
La mayor parte de la atmósfera consiste en nitrógeno, que constituye más de las tres cuartas partes de la atmósfera, y oxígeno, que representa aproximadamente un quinto. Ambos gases incluyen dos átomos idénticos (N2 y O2) Los enlaces que mantienen juntas estas moléculas son apretadas y permiten poca vibración, por lo que no retienen bien el calor y, por lo tanto, no contribuyen significativamente a los efectos de efecto invernadero.
Dióxido de carbono (CO2): Las moléculas de dióxido de carbono constituyen solo una pequeña fracción de la atmósfera, pero sin embargo ejercen un efecto muy fuerte sobre el clima. A mediados de la década de 1850, antes del comienzo de la Revolución Industrial y la consiguiente quema de carbón, la atmósfera contenía alrededor de 270 partes por millón de volumen (ppmv) de CO2. Este nivel ha aumentado constantemente a medida que la quema de carbón y otros combustibles fósiles, como la gasolina, han liberado más gas a la atmósfera. El co2 El nivel en la atmósfera ahora es de aproximadamente 400 (ppmv), un aumento del 50 por ciento.
Los opositores a toda la idea del cambio climático causado por el hombre pueden señalar el hecho de que el CO2 constituye una fracción tan pequeña de la atmósfera, incluso en esta era de industria pesada, que no puede tener efectos significativos sobre el clima. Esta es una idea fácilmente popularizada, ya que tiene un cierto sentido intuitivo. Pero también "tiene sentido" que un pequeño nivel de bacterias microscópicas en el torrente sanguíneo, que pesa mucho menos de un miligramo en total, no puede ser suficiente para causar una enfermedad grave, y que los pequeños niveles de veneno de serpiente no pueden ser peligrosos o letales.Estas ideas son simplemente una tontería, por lo que la intuición, en ciencia, puede ser una guía notoriamente pobre.
Metano (CH4): El metano es un poderoso gas de efecto invernadero, con una capacidad de absorber considerablemente más calor, molécula por molécula, que el dióxido de carbono. Consta de un solo átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno, CH4como CO2, se encuentra en cantidades diminutas en la atmósfera, pero puede tener un impacto considerable en el calentamiento global. El ganado emite gas metano y, como la molécula más simple que califica como hidrocarburo, también se usa como combustible. Cuando se quema metano, el dióxido de carbono se libera a la atmósfera como un subproducto, lo que hace que el metano sea un contribuyente directo e indirecto del efecto invernadero.
El efecto invernadero a lo largo del tiempo
Como se señaló, aunque solo una pequeña fracción de los gases en la atmósfera de la Tierra califica como gases de efecto invernadero, estos tienen un efecto sustancial sobre el clima, ya sea que lleguen allí como resultado de procesos naturales o debido a actividades humanas. En algún momento durante el siglo XXI, es probable que la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera sea el doble de lo que era a principios de siglo. Los niveles de otros gases de efecto invernadero, principalmente metano y óxido nitroso, también están en aumento. La cantidad de gases de efecto invernadero aumenta en proporción a la cantidad de combustibles fósiles que se queman, lo que expulsa no solo gases de efecto invernadero sino también la contaminación del aire a la atmósfera. Los gases de efecto invernadero también llegan a la atmósfera desde otras fuentes. El ganado libera gas metano en el transcurso de la digestión de los alimentos. Además, los procesos aparentemente benignos pueden contribuir con cantidades no triviales de CO2 a la mezcla Por ejemplo, como el cemento está hecho de piedra caliza, se libera dióxido de carbono.
Con más gases de efecto invernadero en la atmósfera, creando algo así como un techo invisible (no muy diferente a un invernadero real), es más probable que el calor que pasa hacia arriba se detenga que salga de la atmósfera por completo, porque los gases de efecto invernadero adicionales absorben y luego irradian , este calor como radiación infrarroja. Parte del calor se alejará de la Tierra, pero parte será absorbido por las moléculas de gases de efecto invernadero cercanas, y parte volverá a la superficie de la Tierra nuevamente. Por lo tanto, a través de una variedad de mecanismos, a medida que se acumulan gases de efecto invernadero, el planeta continúa calentándose. Los glaciares retroceden, el hielo en los dos polos de la Tierra se derrite, los océanos se calientan y se vuelven más ácidos, la capa de nieve en todo el mundo disminuye y los fenómenos climáticos catastróficos como los huracanes se vuelven más comunes.
Un invernadero de patio trasero
Hacer su propio invernadero no es un proyecto trivial, pero con suficiente ambición, no está fuera del alcance de una persona o grupo apasionado. Ya sea que desee proteger las plantas de verano en invierno, comenzar con las plantas de jardinería en primavera o simplemente aprender un poco sobre la horticultura de interior, puede obtener una configuración desde unos pocos cientos de dólares estadounidenses hasta unos pocos miles.