La influencia de la actividad humana en las variaciones del clima, fue alternando el volumen y proporción de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Este proceso comenzó con el inicio de la revolución industrial, y se considera que desde ese momento el contenido de CO2 en la atmósfera se incrementó aproximadamente en un 20%.
En el corto espacio de tiempo transcurrido desde la industrialización, se liberaron grandes cantidades de CO2 procedentes de la combustión de carbón, petróleo y gas.
En los inicios de la revolución industrial, a finales de los años 1700, la cantidad de CO2 empezó a aumentar, alcanzando los valores máximos en los últimos 50 años.
Una técnica muy eficaz para obtener estos datos consiste en el análisis de las burbujas de gas que contienen los testigos de hielo, recogidas hasta unos dos kilómetros de profundidad.
En estas burbujas se puede analizar la abundancia relativa de dióxido de carbono y de este modo estimar los niveles atmosféricos de este gas presentes hasta hace unos 160000 años atras.
También en las burbujas de gas se miden las concentraciones de isótopos de oxígeno atrapados y su desviación de los valores atmosféricos para conocer así su tasa de transformación. Como esta depende de la temperatura, obtenemos una estimación de la temperatura superficial en el continente Antártico cuando se formó el hielo.
Paralelamente a este incremento en el uso de combustibles fósiles en los procesos industriales, se talaron o se incendiaron amplias superficies de bosques destinadas a nuevas áreas agrícolas y ganaderas.
La quema de los combustibles fósiles es, con mucho, la principal causa del aumento en las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera. La gráfica refleja las emisiones de combustibles fósiles en función del tiempo. Esta gráfica pone de manifiesto que las emisiones de dióxido de carbono crecieron lentamente desde 1860 hasta mediados del siglo pasado. Desde los años 40 y comienzos de los 50 del siglo XX, esta curva creció drásticamente hasta llegar a los niveles actuales, que superan en más de seis veces a los que había en 1860.
Antes de la era industrial, las combustiones eran principalmente de madera. Con el progreso económico y el crecimiento demográfico fueron desapareciendo los bosques de Europa. La revolución industrial dio lugar a numerosos inventos que fueron proliferando ligados al carbón, formado por restos fósiles de vegetales que vivieron en zonas pantanosas, en especial durante el Carbonífero. Entre estos inventos destacaron, por su movilidad, las locomotoras y barcos de vapor que transportaban las materias primas que demandaba la industria pesada. Toda esta actividad de transporte e industria ligada al carbón,hacía que las ciudades estuviesen llenas de humo que fluía desde numerosas industrias.
Un análisis del tipo de combustibles fósiles que contribuyen al crecimiento descrito anteriormente muestra que el uso del carbón aumentó de manera constante en los últimos 100 años. En los primeros años del siglo XX las instalaciones industriales empezaron a adaptarse al petróleo y al gas natural, por ser más cómodos, más fáciles de utilizar y porque contaminaban menos y sigue incrementándose de manera significativa en la actualidad. Aún así, es debido a los costes más altos y al miedo a que en un futuro escasee el petróleo, la tendencia parece estar cambiando, y ahora se utiliza cada vez más el carbón para generar electricidad.
El uso del petróleo y del gas natural en vez del carbón, empezó en Estados Unidos después del descubrimiento del petróleo en Pensylvania en 1959. El interés por las perforaciones marinas se relanzaron una década después del embargo del petróleo árabe en 1973. La extracción del petróleo en las plataformas petrolíferas y su transporte marítimo en petroleros, está relacionado con un riego importante de accidentes que originan graves mareas negras. Esto todavía agrava más las consecuencias medio ambientales derivadas del uso de estos combustibles.
Aunque el uso de este tipo de combustibles está incrementándose y posiblemente se mantenga la tendencia en los próximos años, estos recursos son no renovables por su proceso de formación. El petróleo se origina a partir de materia orgánica (lo mismo que el carbón) que es la que aporta las cadenas de carbono formadas en el proceso de la fotosíntesis cuando vivieron esos organismos.
El material orgánico que formó el petróleo deriva de los organismos microscópicos que vivieron originalmente en las aguas superficiales formando el plancton. Una vez que estos organismos originarios murieron, sus restos se depositaron acumulándose entre los sedimentos en un fondo con muy poco oxígeno, lo que dificultó la rápida descomposición.
Afloramiento de plancton, que colorea las aguas del Atlántico Norte de un verde pálido, en el entorno de las costas francesas (abajo a la derecha) y de Inglaterra (arriba a la izquierda)
Después de ser enterrada en una cuenca sedimentaria, la materia orgánica se calienta a grandes temperaturas y elevadas presiones que alteran su composición química, transformando la materia orgánica en hidrocarburos.
Para llegar a obtener petróleo para extraer, éste debió de migrar a través de una roca sedimentaria porosa, como es el caso de las areniscas que actúan como esponjas conteniendo el petróleo. En el proceso de migración a través de esta roca tiene que encontrarse con una "trampa", una estructura geológica que lo retenga: pliegues, fallas o bóvedas salinas. Para extraerlo puede bastar con perforar pozos hasta llegar a la trampa donde ha quedado atrapado; ya que la presión y su densidad, facilita el ascenso. En primer lugar escapa el gas natural que como es más ligero ocupa las zonas superiores de los pozos petrolíferos.
El uso de estos tres tipos de combustibles fósiles supusieron la puesta en circulación de carbono que estaba secuestrado en los sumideros, lo que implica un desequilibrio inicial del ciclo del carbono. Este aumento del dióxido de carbono en la atmósfera procedente del carbono fósil, debe de tener una compensación en la actividad fotosintética de las plantas que actuarán como sumideros inmediatos, y en la precipitación de carbonatos en los océanos y la lenta formación de nuevos combustibles fósiles que restituirán el funcionamiento equilibrado del ciclo.
Los combustibles fósiles representan el carbono terrestre que quedó almacenado permanentemente bajo tierra, donde los procesos naturales no pueden liberarlo de nuevo a la atmósfera. Nuestra actividad de extracción, a parte de suponer impactos durante la propia extracción, transporte y transformación, supone el paso a la atmósfera de este carbono que estaba almacenado y apartado de esta manera del ciclo.
El petróleo abrió unas posibilidades asombrosas para desplazarnos con la invención de los motores de combustión interna. La utilización de los medios de transporte, junto con los usos de las calefacciones y el consumo de energía eléctrica en el hogar, son las actividades cotidianas sobre las que podemos tomar decisiones para contribuir, a nivel personal, a la disminución en el consumo de los combustibles fósiles. Dentro de este uso de medios de transporte, destaca el transporte aéreo, tanto por el constante aumento de su uso como por el combustible que consume en los desplazamientos.
El aumento de dióxido de carbono en el aire como consecuencia de la deforestación de bosques es de igual modo de suma importancia, ya que el promedio de la fotosíntesis de un árbol absorbe grandes cantidades de este gas. Si los árboles se eliminan para plantar cultivos no leñosos, la absorción del C puede reducirse por el crecimiento mucho menor y la corta vida de las plantaciones frente a los árboles.
En Galicia en los 20 últimos años se dejaron de trabajar muchas tierras de cultivo. Este proceso fue seguido de un proceso de plantaciones forestales y acumulación de combustible, y un incremento de matos en los suelos que hasta hace muy poco se fertilizaban para la agricultura.
La proliferación de bosques y matos que coinciden con veranos secos, son ecosistemas propensos a los incendios. Aunque las relaciones vegetación-fuego son complejas, cada vez se tiene mayor certeza en que la mayor parte de los incendios son provocadas por las actividades humanas, bien sea por negligencia, accidente, o de forma intencionada.
El fuego perturba intensamente la vegetación y el paisaje; filtra las especies animales y vegetales que pueden persistir, crea espacios abiertos, cambia la estructura del hábitat y la oferta alimenticia para la fauna. También ocasiona pérdidas de nutrientes del ecosistema y provoca una erosión intensa en las zonas de mayor pendiente. Las emisiones de dióxido de carbono son elevadas por la combustión de madera, vegetación y materia orgánica del suelo, pasando a ser una fuente puntual de CO2 y dejando de ser un sumidero efectivo.
Los incendios comprometen el futuro del suelo, pues eliminan la materia orgánica del mismo. Este hecho, asociado a la disminución de la cubierta vegetal, puede reducir la infiltración del agua en el suelo, e incrementar la escorrentía superficial, con lo que se facilita la erosión del suelo.
Desde el punto de vista social y económico, los incendios forestales ponen en peligro vidas humanas y propiedades, eliminan durante mucho tiempo las rentas obtenidas de la madera y alteran paisajes de alto valor sentimental y económico.
Otra fuente de emisión de CO2 hacia la atmósfera, la constituyen las fábricas de cemento. El material que contiene carbono usado para hacer el cemento, libera cantidades significativas de dióxido de carbono durante el proceso de transformación hasta llegar al producto final. Este producto va colocándose en un lugar destacado en el desarrollo sostenible, alcanzando desde mediados del siglo XX una enorme repercusión en la economía, al generalizarse su uso para la construcción de caminos, puentes, edificios...Actualmente cobra un especial interés en paises como China y la India, que poseen un enorme potencial de desarrollo, con los consiguientes riesgos para el medio ambiente, y por tanto para el cambio climático.
