Voy a responder esta pregunta suponiendo que la humanidad literalmente extrae y quema hasta el último bit de combustibles fósiles disponibles de forma natural. Primero, sin embargo, quiero abordar la declaración en los detalles de la pregunta: “¿No disminuirá nuestro efecto sobre el cambio climático a medida que nos quedemos sin combustibles de carbono para quemar?”
No.
Los gases de efecto invernadero pueden permanecer en la atmósfera durante mucho, mucho tiempo después de su liberación. Las personas que están mucho más interesadas en este tema que yo describieron el potencial de la siguiente manera:
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- ¿Cuál es la diferencia entre un elevador marino, un elevador de perforación y un elevador de producción?
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Existe un fuerte consenso entre los modelos de ciclo global del carbono. . . que las perturbaciones climáticas de la liberación de combustibles fósiles y CO2 se extienden cientos de miles de años en el futuro. Esto es coherente con los registros sedimentarios del pasado profundo, en particular un evento climático conocido como el máximo térmico paleoceno-eoceno, que consistió en un aumento relativamente brusco del CO2 atmosférico y la temperatura del océano, seguido de una recuperación, que tardó quizás 150,000 años
Ahora, el estudio continúa haciendo grandes esfuerzos para explicar que la vida potencial de CO2 en la atmósfera que abarca miles de años no significa que el CO2 no se descomponga, sino que la rápida acumulación de CO2 podría tener un largo plazo. impactos en los sumideros de carbono naturales del planeta que podemos modelar de manera confiable (permitiendo así que más CO2 permanezca por más tiempo en la atmósfera).
El equilibrio con el océano absorberá más [CO2] en una escala de tiempo de 2 a 20 siglos. Incluso si se permitiera que este equilibrio se completara, una fracción sustancial del CO2, 20-40%, permanecería en la atmósfera esperando reacciones químicas más lentas con CaCO3 y rocas ígneas. El CO2 restante es lo suficientemente abundante como para continuar teniendo un impacto sustancial en el clima durante miles de años .
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático proporciona un resumen para los encargados de formular políticas con su informe. En este resumen, el IPCC describió el impacto a largo plazo de las emisiones de CO2 de la siguiente manera:
Una gran fracción del cambio climático antropogénico resultante de las emisiones de CO2 es irreversible en una escala de tiempo de varios siglos a milenios, excepto en el caso de una gran eliminación neta de CO2 de la atmósfera durante un período sostenido. Las temperaturas de la superficie permanecerán aproximadamente constantes a niveles elevados durante muchos siglos después de un cese completo de las emisiones antropogénicas netas de CO2. Debido a las largas escalas de transferencia de calor desde la superficie del océano hasta la profundidad, el calentamiento del océano continuará durante siglos. Dependiendo del escenario, alrededor del 15 al 40% del CO2 emitido permanecerá en la atmósfera por más de 1,000 años.
Por supuesto, hay muchos más gases de efecto invernadero que solo CO2, todos los cuales deben considerarse al pensar en el impacto humano sobre el cambio climático. Algunos, como el metano, se descomponen más rápidamente que el CO2, pero tienen un impacto más significativo en el calentamiento global mientras están en la mezcla.
Esto es lo que hace el IPCC de cuatro posibles futuros del cambio climático dependiendo de nuestros hábitos de quema de combustibles fósiles:
(Relacionado: ¿Por qué los gráficos de cambio climático muestran la “anomalía de temperatura” en lugar de la temperatura?)
Este artículo proporciona un buen resumen interactivo de lo que significan estos modelos, pero en resumen es que un enfoque de “negocios como de costumbre” (RCP8.5) devastaría el mundo a largo plazo. Incluso si tomamos medidas radicales para frenar las emisiones de gases de efecto invernadero y logramos comenzar a reducir sus concentraciones atmosféricas totales en este momento (RCP2.6), todavía estamos viendo un mundo que se calentará durante el resto del siglo antes de comenzar (muy lentamente) enfriar a niveles históricos.
Estos son los aspectos más destacados del resumen del IPCC de lo que podríamos esperar en el futuro:
Limitar el cambio climático requerirá reducciones sustanciales y sostenidas de las emisiones de gases de efecto invernadero. Es probable que el cambio global de la temperatura de la superficie para fines del siglo XXI supere los 1.5 ° C con respecto a 1850 a 1900 para todos los escenarios de RCP, excepto RCP2.6. El calentamiento continuará más allá de 2100 en todos los escenarios de RCP, excepto RCP2.6. El contraste en la precipitación entre las regiones húmedas y secas y entre las estaciones húmedas y secas aumentará. El calor penetrará desde la superficie hasta el océano profundo y afectará la circulación del océano. Es muy probable que la capa de hielo marino del Ártico continúe encogiéndose y adelgazando y que la capa de nieve primaveral del hemisferio norte disminuya durante el siglo XXI a medida que aumente la temperatura media global de la superficie. En todos los escenarios de RCP, es muy probable que la tasa de aumento del nivel del mar supere la observada durante 1971 a 2010 debido al aumento del calentamiento del océano y la mayor pérdida de masa de los glaciares y las capas de hielo.
El cambio climático afectará los procesos del ciclo del carbono de una manera que exacerbará el aumento de CO2 en la atmósfera. La mayoría de los aspectos del cambio climático persistirán durante muchos siglos, incluso si se detienen las emisiones de CO2. Esto representa un compromiso sustancial de cambio climático de varios siglos creado por las emisiones pasadas, presentes y futuras de CO2.
Lo corto de todo lo anterior es que, contrariamente a los supuestos en los detalles de la pregunta, ya hemos causado daños climáticos a largo plazo que persistirán independientemente de si tratamos de ser mejores administradores del medio ambiente.
Ahora, volviendo a la redacción literal de la pregunta: “¿Cuánto daño climático realmente podemos hacer?”, Voy a salir del mundo de los expertos en clima e intentaré hacer una mejor suposición, nuevamente, bajo el supuesto que la humanidad se empeña en quemar hasta el último bit de combustible fósil disponible. Tenga en cuenta que esto significa que no analizaremos las contribuciones de gases de efecto invernadero de actividades como la agricultura y la gestión de residuos.
De acuerdo con los datos de la Administración de Información de Energía de EE. UU., A partir de 2013, las reservas probadas de combustibles fósiles son las siguientes:
- Petróleo: 1,645.98 billones de barriles = [matemática] 9.547 * 10 ^ {12} [/ matemática] MMBtu
- Gas natural: 6,845.57 billones de pies cúbicos = [matemática] 7.017 * 10 ^ {12} [/ matemática] MMBtu
- Carbón: 979,791 millones de toneladas cortas = [matemáticas] 1.909 * 10 ^ {13} [/ matemáticas] MMBtu
Entonces, ¿cuánto gas de efecto invernadero representa eso? Producir y quemar un MMBtu de cada combustible produce los siguientes gases de efecto invernadero (kg / MMBtu):
- Aceite [matemática] _ {CO_ {2}} [/ matemática]: [matemática] 72.95 [/ matemática] †
- Aceite [matemática] _ {CH_ {4}} [/ matemática]: [matemática] 6.06 * 10 ^ {- 1} [/ matemática] ‡
- Aceite [matemática] _ {N_ {2} O} [/ matemática]: [matemática] 6.0 * 10 ^ {- 4} [/ matemática]
- NG [matemáticas] _ {CO_ {2}} [/ matemáticas]: [matemáticas] 53.06 [/ matemáticas]
- NG [matemáticas] _ {CH_ {4}} [/ matemáticas]: [matemáticas] 5.13 * 10 ^ {- 1} [/ matemáticas]
- NG [matemáticas] _ {N_ {2} O} [/ matemáticas]: [matemáticas] 1.0 * 10 ^ {- 4} [/ matemáticas]
- Carbón [matemáticas] _ {CO_ {2}} [/ matemáticas]: [matemáticas] 94.67 [/ matemáticas]
- Carbón [matemática] _ {CH_ {4}} [/ matemática]: [matemática] 1.43 * 10 ^ {- 1} [/ matemática]
- Carbón [matemáticas] _ {N_ {2} O} [/ matemáticas]: [matemáticas] 1.6 * 10 ^ {- 3} [/ matemáticas]
Haciendo los cálculos sobre eso, con base en las reservas comprobadas de combustibles fósiles, todavía tenemos que emitir:
- [matemática] 2.876 * 10 ^ {15} [/ matemática] kg de CO [matemática] _2 [/ matemática]
- [matemática] 1.212 * 10 ^ {13} [/ matemática] kg de CH [matemática] _4 [/ matemática]
- [matemática] 3.698 * 10 ^ {10} [/ matemática] kg de N [matemática] _2 [/ matemática] O
Sin embargo, como se discutió anteriormente, no todos los gases son iguales en la atmósfera, y algunos, como el metano, son más potentes a corto plazo que el dióxido de carbono. Entonces, si convertimos el metano y el óxido nitroso por su potencial equivalente de 100 años de calentamiento global directo de CO2, entonces obtenemos [matemática] 3.190 * 10 ^ {15} [/ matemática] kg de CO [matemática] _2 [/ matemática ] equivalente: tres millones de billones de kilogramos , o 3,190 gigatoneladas si quieres algo más razonable – esperando ser liberado.
Como referencia, en las concentraciones actuales de gases de efecto invernadero, actualmente hay 3.064 gigatoneladas †† de CO2 en la atmósfera. Por lo tanto, hay más equivalentes de CO2 almacenados en combustibles fósiles de los que ya estamos lidiando.
Lo aterrador es que es completamente posible que podamos liberar esa cantidad de gas en la vida de una persona. Las emisiones mundiales de CO2 causadas por el hombre en 2013 fueron de 36 gigatoneladas, lo que significa que el equivalente de CO2 en las reservas probadas de combustibles fósiles representa un mero, y geológicamente breve, 88,6 años de emisiones actuales de efecto invernadero humano.
Eso podría estar en el extremo superior de las mejores expectativas de vida, pero ciertamente no está fuera del alcance de la posibilidad de que los niños nacidos dentro de unos años puedan presenciar la finalización de nuestra marcha hacia la liberación total de combustibles fósiles. gases de invernadero.
Tenga en cuenta también que nuestras emisiones anuales están por encima de los ~ 770 gigatoneladas de CO2 y gases de efecto invernadero equivalentes liberados naturalmente a la atmósfera que el ciclo de carbono del planeta pudo manejar (Relacionado: la respuesta de Carter Moore a “Es Clive Palmer correcto al afirmar que el 97% de las emisiones de carbono provienen de fuentes naturales? “).
Infografía del IPCC .
Sin embargo, los combustibles no se agotarán todos juntos, o de una vez, por lo que no es que de repente dupliquemos la cantidad de CO2 en la atmósfera (lo que sería más que catastrófico). A las tasas actuales de consumo, y basándose únicamente en las reservas probadas actuales, el petróleo se agotará en 49,9 años, el gas natural en 57,2 y el carbón en 115,9.
Admito que esas estimaciones habrían asumido que no descubriremos nuevas reservas o quemaremos combustibles fósiles de manera más eficiente (por ejemplo, estándares mejorados de economía de combustible para el transporte), pero esos todavía son escalas de tiempo a escala muy humana para agotar nuestros combustibles fósiles. Las predicciones de que nos extinguiríamos mucho antes de presenciar el peor de los efectos de liberar todos los gases de efecto invernadero almacenados están completamente fuera de lugar.
En resumen, el daño potencial al medio ambiente de los humanos que queman todos nuestros recursos de combustibles fósiles sería muy, muy grave, y mucha gente estaría cerca para sufrir las consecuencias.
† Promedio ponderado basado en los datos de la EIA sobre el producto estadounidense suministrado para petróleo crudo y productos derivados del petróleo y los coeficientes del Programa de informes voluntarios de gases de efecto invernadero.
‡ Incluyendo datos del IPCC que [matemática] 2.2 * 10 ^ {- 2} [/ matemática] Gg / [matemática] 10 ^ 3 [/ matemática] m [matemática] ^ 3 [/ matemática] de metano se emite en la producción de Aceite pesado.
†† m [matemáticas] _ {CO_ {2}} = \ frac {44.0095g / mol_ {CO_ {2}}} {28.9657g / mol_ {atm}} * (5.1 * 10 ^ {18} kg) [/ matemáticas]
