Límites ecosistémicos planetarios

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Límites ecosistémicos planetarios: el imperativo ecológico

Límites planetarios

En la actualidad, la humanidad utiliza un tercio más de los recursos y servicios que puede proporcionar la Tierra. Podemos decir que el choque de nuestro sistema socioeconómico contra los límites del planeta, presagiado ya en 1972 en el informe “Los Límites del Crecimiento”, ha dejado de ser un acontecimiento futuro sobre el que se pueda especular y ha pasado a ser un hecho presente de implicaciones ineludibles.

La mejor evidencia científica de este choque se anuncia en el informe, “Planetary boundaries”, elaborado por Johan Rockström y otros veintiocho prestigiosos científicos de tres continentes y promovido por el Stockholm Resilience Centre.

El informe identifica nueve indicadores del equilibrio planetario, establece para siete de ellos límites de seguridad (por ejemplo, una concentración máxima de 350 ppm de CO2 en la atmósfera) y alerta sobre el hecho de que sobrepasar uno solo de estos límites puede desencadenar procesos incontrolables que se amplifiquen de manera no lineal, dando lugar a transformaciones abruptas e irreversibles.

Aquí el listado de los nueve límites planetarios propuestos por el Stockholm Resilience Centre para controlar la salud del ecosistema terrestre. Merece la pena su lectura y reflexión:

1. La capa de ozono estratosférico:

La capa estratosférica de ozono filtra la radiación ultravioleta del sol. Si esta capa disminuye, aumentará la cantidad de radiación ultravioleta (UV) que alcance la superficie terrestre, lo que puede causar una mayor incidencia de cáncer de piel en los seres humanos, así como daños a los sistemas biológicos terrestres y marinos. La aparición del agujero de ozono antártico fue una prueba de que las crecientes concentraciones de sustancias de origen humano que atacan el ozono, en combinación con las nubes estratosféricas polares, habían modificado el régimen atmosférico de la Antártida. Afortunadamente, debido a las medidas adoptadas como consecuencia del Protocolo de Montreal, parece que estamos en el camino que nos permitirá permanecer dentro de este límite

2. Biodiversidad:

En el Millennium Ecosystem Assessment de 2005, se concluyó que los cambios en la biodiversidad debidos a actividades humanas fueron más rápidos en los últimos 50 años que en cualquier otro momento en la historia humana. Los impulsores del cambio que causan la pérdida de biodiversidad y conducen a cambios en los procesos de los ecosistemas se mantienen estables, o no muestran evidencia de disminución en el tiempo, o están aumentando en intensidad. Estas grandes tasas de extinción pueden ser frenadas mediante proyectos para mejorar el hábitat y construir una adecuada conectividad, manteniendo a su vez una elevada productividad agrícola. No obstante, se necesita investigación adicional para determinar si un límite basado en las tasas de extinción es correcto y si existen datos fiables que puedan apoyarlo.

3. La dispersión de productos químicos:

Las emisiones persistentes de compuestos tóxicos, como metales, compuestos orgánicos y diversos radionucleídos, representan algunos de los cambios clave impulsados por el ser humano en el medio ambiente planetario. Hay numerosos ejemplos de los efectos aditivos y sinérgicos de estos compuestos, que son potencialmente irreversibles. Lo más preocupante son los efectos de la reducción de la fertilidad y, sobre todo, el potencial de daño genético permanente. Como consecuencia, la absorción y la acumulación en los organismos a niveles cada vez más letales pueden causar una dramática reducción de los mamíferos marinos y las poblaciones de aves. En la actualidad, no podemos cuantificar este límite; sin embargo, no deja de considerarse suficientemente bien definido para integrar la lista.

4. Cambio climático:

Se ha llegado a un punto en el que la pérdida del hielo polar durante el verano, es seguramente irreversible. Desde la perspectiva de la Tierra como un sistema complejo, este es un ejemplo del abrupto umbral por encima del cual los mecanismos de retroalimentación positiva podrían conducir al sistema terrestre a un estado mucho más cálido, rico en gases de efecto invernadero, y con el nivel del mar varios metros por encima del actual. El debilitamiento o inversión de los sumideros terrestres de carbono, por ejemplo, a través de la continua destrucción de los bosques tropicales del mundo, es otro de estos puntos de inflexión interdependientes. Recientes evidencias sugieren que la Tierra, que en la actualidad alcanza los 387 ppmv de CO2, ya ha sobrepasado este límite planetario. Una cuestión importante es cuánto tiempo más se puede permanecer por encima de este límite antes de se produzcan grandes cambios irreversibles.

5. La acidificación del océano:

Alrededor de una cuarta parte de CO2 que produce la humanidad se disuelve en los océanos. En ellos, el dióxido de carbono forma ácido carbónico, alterando la química del agua oceánica y disminuyendo el pH del agua superficial. El aumento de la acidez reduce la cantidad de iones de carbonato disponibles, un constituyente esencial para formación de las conchas y esqueletos de organismos como los corales y algunas especies de moluscos y plancton. Esto va a cambiar seriamente la ecología del océano y puede conducir a reducciones drásticas en las poblaciones de peces. En comparación con la época preindustrial, la acidez de la superficie del océano ha aumentado en un 30%.

La acidificación de los océanos es un claro ejemplo de un límite que, en caso de ser transgredido, generará un enorme cambio en los ecosistemas marinos, con consecuencias para todo el planeta. También es un buen ejemplo de lo estrechamente vinculados que están los distintos límites, ya que la concentración de CO2 atmosférico es la variable de control subyacente tanto en el clima como en la acidificación de los océanos.

6. El consumo de agua dulce y el ciclo hidrológico global

El ciclo de agua dulce es un requisito previo fundamental para mantener a la Tierra dentro del límite climático. La presión humana es ahora la fuerza motriz que domina el funcionamiento y distribución de los sistemas de agua dulce del planeta. Sus efectos son extraordinarios, tanto en el flujo de los sistemas fluviales de todo el mundo, como en los cambios en los flujos de vapor de agua o el cambio de uso del suelo. El agua es cada vez más escasa, y en 2050 es probable que alrededor de quinientos millones de personas se enfrenten con este problema. Con el fin de mantener la resistencia general del sistema terrestre y evitar de esta forma cruzar umbrales tanto locales como regionales “aguas abajo”, ha sido propuesto un límite relacionado con el uso consuntivo de agua dulce.

7. Cambio en el uso del suelo:

El suelo ha sido modificado para uso humano en todo el planeta. Bosques, humedales y otros tipos de vegetación se convierten en primer lugar en suelos agrícolas. Este cambio de uso es una fuerza impulsora que está detrás de la reducción de la biodiversidad, y tiene impactos sobre el agua, así como en los flujos de carbono y otros ciclos. El cambio en la vegetación se produce a escala local y regional, pero sus efectos afectan a todo el sistema terrestre de forma global. El establecimiento de un límite de uso del suelo supone un importante reto no solo para mantener las cantidades de suelos modificados y vírgenes necesarios, sino también su función, calidad y distribución espacial.

8. Las entradas de nitrógeno y fósforo a la biosfera y los océanos:

La modificación humana del ciclo del nitrógeno ha sido aún mayor que nuestra modificación del ciclo del carbono. Las actividades humanas convierten en la actualidad más N2 de la atmósfera en formas reactivas que todos los procesos terrestres naturales combinados. Gran parte de este nuevo nitrógeno reactivo contamina las vías fluviales y zonas costeras, se emite a la atmósfera en formas diversas, o se acumula en la biósfera terrestre. Una porción relativamente pequeña de los fertilizantes aplicados a los sistemas de producción de alimentos es absorbida por las plantas. Una fracción significativa del nitrógeno y fósforo usado encuentra su camino hacia el mar, y puede por sí mismo modificar los sistemas marinos y acuáticos más allá del umbral. Un ejemplo concreto de este efecto es la disminución de la captura de camarón en el Golfo de México debido a la hipoxia causada por fertilizantes transportados por los ríos desde la región central de EE.UU.

9. Carga de aerosoles atmosféricos:

Este se considera un límite planetario por dos razones principales:

• la influencia de los aerosoles sobre el sistema climático.

• sus efectos adversos sobre la salud humana a escala regional y mundial.

Sin partículas de aerosoles en la atmósfera, no habría nubes. Al reflejar la luz solar, la mayoría de las nubes y las partículas de aerosol actúan para enfriar el planeta. Algunas partículas (como el hollín) y las nubes altas, al calentar la Tierra, actúan como gases de efecto invernadero. Además, se ha demostrado que los aerosoles afectan a las circulaciones monzónicas y los sistemas de distribución mundial a gran escala. Estas partículas también tienen efectos adversos sobre la salud humana, causando aproximadamente 800.000 muertes prematuras en todo el mundo cada año. Si bien todas estas relaciones han sido bien establecidas, los factores causales (especialmente sobre los efectos de salud) están aún por determinarse. Aún no ha sido posible establecer umbrales específicos en los que se producirán efectos a escala mundial, pero la carga de aerosoles es tan importante para el clima y la salud humana que ha sido incluida entre los límites planetarios.

Al respecto, The Earth Security Initiative es una organización creada por Alejandro Litovsky para advertir a los países acerca de los límites ecológicos de la Tierra, de modo que sean considerados parte de una nueva agenda de seguridad y gestión de riesgo. La iniciativa se dedica a buscar soluciones viables integrando a los mercados financieros, la industria, el gobierno y la sociedad civil, con el fin de mejorar la forma en que estos riesgos se gestionan, buscando que se realicen las inversiones necesarias y tengan un espacio en las agendas políticas.

La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático

La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático fue adoptada en Nueva York el 9 de mayo de 1992 y entró en vigor el 21 de marzo de 1994. Permite, entre otras cosas, reforzar la conciencia pública, a escala mundial, de los problemas relacionados con el cambio climático.

En 1997, los gobiernos acordaron incorporar una adición al tratado, conocido con el nombre de Protocolo de Kioto, que incluye medidas más enérgicas (y jurídicamente vinculantes.

En 2006 este Protocolo a la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático se enmendó en Nairobi y se tenía previsto adoptar un nuevo protocolo en el año 2009 en Copenhague, el cual se tuvo que retrasar y mover a México en el 2010.

El objetivo planteado fue lograr la estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera a un nivel que impida interferencias antropógenas peligrosas en el sistema climático y en un plazo suficiente para permitir que los ecosistemas se adapten naturalmente al cambio climático, asegurando que la producción de alimentos no se vea amenazada y permitiendo que el desarrollo económico prosiga de manera sostenible.

En la definición de este objetivo es importante destacar dos aspectos:

• No se determinan los niveles de concentración de los GEI que se consideran interferencia antropógena peligrosa en el sistema climático, reconociéndose así que en aquel momento no existía certeza científica sobre qué se debía entender por niveles no peligrosos.

• Se sugiere el hecho de que el cambio del clima es algo ya inevitable, por lo cual no sólo deben abordarse acciones preventivas para frenar el cambio climático, sino también de adaptación a las nuevas condiciones.

Huella ecológica

La huella ecológica es un indicador agregado definido como “el área de territorio ecológicamente productivo (cultivos, pastos, bosques o ecosistemas acuáticos) necesaria para producir los recursos utilizados y para asimilar los residuos producidos por una población dada con un modo de vida específico de forma indefinida”.

Su objetivo fundamental consiste en evaluar el impacto sobre el planeta de un determinado modo o forma de vida, comparado con la biocapacidad del planeta. Consecuentemente, es un indicador clave para la sostenibilidad.

La ventaja de la huella ecológica para entender la apropiación humana está en aprovechar la habilidad para hacer comparaciones. Es posible comparar, por ejemplo, las emisiones que se generan por transportar un bien en particular con la energía requerida para producir dicho bien, utilizando la misma escala (hectáreas).

Cálculo

El cálculo de la huella ecológica es complejo y, en algunos casos, imposible, lo cual constituye su principal limitación como indicador. En cualquier caso, existen diversos métodos de estimación a partir del análisis de los recursos que una persona consume y de los residuos que produce. Básicamente, sus resultados están basados en la observación de los siguientes aspectos:

• La cantidad de hectáreas utilizadas para urbanizar, generar infraestructuras y centros de trabajo.

• Las hectáreas empleadas para proporcionar el alimento vegetal necesario.

• La superficie necesaria para pastos que alimenten al ganado.

• La superficie marina necesaria para producir el pescado.

• Las hectáreas de bosque necesarias para asumir el CO2 que provoca nuestro consumo energético. En este sentido, no sólo incidiría el grado de eficiencia energética alcanzado sino también las fuentes empleadas para su obtención: a mayor uso de energías renovables, menor huella ecológica.

Desde un punto de vista global, se ha estimado en 1,8 ha2 la biocapacidad del planeta por cada habitante, o lo que es lo mismo, si tuviéramos que repartir el terreno productivo de la Tierra en partes iguales, a cada uno de los más de seis mil millones de habitantes del planeta, les corresponderían 1,8 hectáreas para satisfacer todas sus necesidades durante un año. Con los datos de 2005, el consumo medio por habitante y año es de 2,7 hectáreas, por lo que, a nivel global, estamos consumiendo más recursos y generando más residuos de los que el planeta puede generar y admitir.

Aplicación y metodologías

El análisis de la huella ecológica ha sido aplicado a varios niveles: tanto a escala global como a nivel hogareño. El componente huella ecológica de Guernsey ha sido calculado y luego usado como una herramienta para explorar la toma de decisiones. Para el mismo se considero la huella ecológica de pasajeros de viaje, observando datos sobre series de tiempo y el desarrollo de escenarios.

La aproximación “Componente Base” es un acercamiento diferente a la huella ecológica, ya que en lugar de considerar el consumo de materias primas, considera el efecto de transporte, energía, agua y desecho. Esta resultó una estructura más simplificada y educativa, con mayor impacto a nivel regional. Fundamentalmente, el modelo está construido en torno a actividades que las personas pueden razonar y en las cuales participan (tal como la producción de desechos y consumo de electricidad).

Simmons y Chambers (1998) calcularon la primera serie de algoritmos capaces de convertir “Uso de Recursos” en “Área de Tierra Equivalente”, que titularon “Metodología Eco–índice” y que fue adoptado por el Instituto del Medioambiente de Estocolmo. En el modelo Componente Base, el valor de la huella ecológica para ciertas actividades es precalculado usando datos de la región estudiada.

El acercamiento Wackernagel’s, conocido como la “Huella Ecológica Compuesta”, considera seis principales tipos de tierra de espacio productivo: tierra de energía fósil, tierra arable, pastura, forestal, tierra construible y espacio de mar. El modelo compuesto considera la demanda humana sobre cada uno de esos tipos de tierra, para una población dada, donde quiera que esta tierra pueda estar.

Según este mismo informe, para el año 2005 se estimó el número de hectáreas globales (hectáreas bioproductivas) por persona en 2,1. Sin embargo, para todo el mundo, el consumo se sitúa en 2,7. La tendencia fue creciente porque en 2003 la huella ecológica mundial se estimó en 2.23, lo que anuncia que estuvimos sobre-consumiendo respecto de la capacidad del planeta y destruyendo los recursos a una velocidad superior a su ritmo de regeneración natural.

Aunque la huella ecológica aspira a ser sobre todo un indicador cuantitativo y preciso, sus principales frutos los ha dado como marco conceptual que permite comparar sociedades completamente dispares y evaluar su impacto sobre el medio ambiente planetario.

En una vida básicamente agraria bien organizada y sin monocultivos extensivos, se estima que el terreno necesario para atender a las necesidades de una familia de forma autosuficiente es, aproximadamente, de 1 a 2 hectáreas. Por otra parte, se ha llegado a la conclusión de que serían necesarios otros dos planetas como éste para que los 6.000 millones de seres humanos actuales pudieran vivir todos de la manera en que, por ejemplo, vive un ciudadano francés medio, es decir, en una sociedad industrial basada en la disponibilidad de combustibles fósiles.

Estas primeras conclusiones hacen necesario distinguir dos elementos fundamentales:

• En el mundo industrial actual los impactos se producen a nivel planetario.

• La huella ecológica poco tiene que ver con el espacio físico ocupado por un grupo humano. De manera que la huella ecológica de la mayoría de los países desarrollados supera ampliamente su propia superficie, ya que extraen recursos y vierten residuos en lugares muy alejados de su territorio.

El valor didáctico del concepto de huella ecológica reside en que hace evidentes dos realidades ligadas, que quedan fuera del alcance de la intuición. Primero, que el modo de vida característico de los países más ricos del planeta no puede extenderse al conjunto de sus habitantes. Segundo, que una economía planetaria sostenible exige de esa misma minoría acomodada una reducción de sus consumos y también de su nivel de vida, en la medida en que no pueda compensarse con un aumento equivalente en la eficiencia de los procesos productivos.

Comercio de emisiones

Los sistemas de comercio de emisiones, también llamados “sistemas cap-and-trade” (de límites máximos y comercio), constituyen un enfoque para resolver, entre otros, problemas de contaminación del aire basados en el mercado. Si son bien diseñados e implementados pueden ser económicamente eficientes, dado que proveen incentivos a los participantes para que éstos reduzcan sus emisiones de manera flexible, en función de sus propias estructuras productivas, tecnológicas y de costos.

El principio básico de estos esquemas consiste en la fijación de un límite máximo a la cantidad total de emisiones permitidas para un período de tiempo determinado (el tope o “cap”). Cada participante recibe entonces una cantidad determinada de permisos de emisión, los cuales pueden luego comerciarse en un mercado.

La distribución de permisos entre los participantes puede realizarse de diferentes maneras; por ejemplo, en función de sus emisiones históricas o mediante un proceso de subasta (en este caso, las empresas deben comprar los permisos que necesitan, lo que les impone una carga financiera total mayor). El precio de los permisos es determinado por el mercado, en función de la oferta y la demanda.

De esta manera, durante el período de tiempo especificado, los participantes que emiten menos de lo permitido pueden vender sus permisos excedentes a aquellos participantes cuyas emisiones exceden su cantidad máxima permitida. Así, quienes pueden reducir sus emisiones sin incurrir en grandes costos (por ejemplo, invirtiendo en tecnologías más eficientes) tienen el incentivo para hacerlo, porque pueden beneficiarse vendiendo en el mercado sus permisos sin utilizar. En el otro extremo, para quienes es muy difícil o costoso reducir emisiones, la compra de permisos en el mercado puede resultar la opción más eficiente.

Por lo tanto, cuando un sistema de comercio de emisiones funciona bien, las emisiones totales permanecen dentro del límite máximo establecido, mientras que los participantes tienen la flexibilidad de elegir cómo cumplir con su meta de emisión individual, a partir de su ecuación interna de costos.

El comercio de emisiones ha sido el mecanismo considerado dentro del Protocolo de Kioto. En éste, primeramente se estableció una meta de reducción de emisiones global: emisiones que fueran 5,2% inferiores a los niveles de 1990 para el período 2008-2012. En segundo lugar, se definieron objetivos individuales de mitigación para cada país y se repartieron permisos de emisión entre las empresas establecidas en cada territorio. Como consecuencia, se crearon mercados de carbono, diferentes ámbitos donde empresas y países comercian sus permisos entre sí y tienen, además, la opción de financiar proyectos de mitigación en países en desarrollo o de Europa del Este (mediante el Mecanismo para un Desarrollo Limpio o el Mecanismo de Implementación Conjunta, respectivamente). De esta manera, se logra que la mitigación la realicen aquellas instalaciones (y países) con menores costos por tonelada de carbono reducida.

Los sistemas de comercio de emisión se basan en el hecho de que el cambio climático es un problema global. Esto significa que no importa dónde se mitigan (o generan) las emisiones porque, en definitiva, las emisiones desde cualquier punto van a la atmósfera.

Cabe remarcar que la teoría económica recomienda subastar los permisos de emisión en lugar de repartirlos gratuitamente, de modo tal de lograr que las firmas internalicen la totalidad de los costos sociales de sus emisiones. Sin embargo, en los sistemas de comercio de emisiones creados a partir de la entrada en vigencia del Protocolo de Kioto, la mayor parte de los permisos se han otorgado gratuitamente, en función de las emisiones históricas de las empresas participantes. Esto ha respondido, fundamentalmente, a la necesidad de alcanzar inicialmente altos niveles de aceptación.

Sin embargo, a medida que estos esquemas se van expandiendo y el mundo va tomando conciencia de que existe una restricción a la emisión de carbono, el otorgamiento de permisos mediante subasta va ganando relevancia. De hecho, en el mercado de carbono europeo, el principal mercado a nivel mundial, a partir del año 2013 éste es el mecanismo de distribución de permisos por excelencia.

Pago por servicios ambientales

Los pagos por servicios ambientales (PSA) son una clase de instrumentos económicos diseñados para dar incentivos a los usuarios del suelo, de manera que continúen ofreciendo un servicio ambiental (ecológico) que beneficia a la sociedad como un todo. En algunos casos, los pagos buscan que los usuarios del suelo adopten prácticas de uso que garanticen la provisión de un servicio en particular (por ejemplo, plantar árboles con fines de secuestro de carbono).

Estos pagos tienen cinco rasgos distintivos:

1. El PSA es un acuerdo voluntario y negociado, no una medida de mando y control. Los proveedores potenciales de servicios deben tener opciones reales de uso de la tierra, entre las cuales el servicio provisto no es el uso preferido.

2. Se debe definir claramente lo que se está comprando –ya sea un servicio mensurable (por ejemplo, toneladas de carbono secuestrado), o un uso equiparable de la tierra pero limitado a las prácticas susceptibles de ofrecer el servicio (por ejemplo, conservación de los bosques para garantizar la provisión de agua).

3. Debe darse una transferencia de recursos de, al menos, un comprador del PSA, directamente a un vendedor o a través de un intermediario.

4. Los pagos que los compradores hacen deben ser realmente contingentes por un servicio ofrecido de manera ininterrumpida durante la duración del contrato. Este último prerrequisito es importante, ya que establece la condición entre la provisión del servicio y el pago: si no hay provisión, no hay pago. Idealmente, los pagos deben ser escalonados según la cantidad o calidad del servicio ambiental ofrecido, al menos hasta un máximo convenido. Pueden ser en efectivo o en especie (por ejemplo, materiales y capacitación para una empresa económica como la apicultura).

5. Los compradores de PSA normalmente monitorean si se está cumpliendo con el trato; por ejemplo, si se ha reducido la caza o la deforestación de la forma en que se estipuló en el contrato. Si así no fuera, los pagos se suspenden o se cancelan definitivamente.

Fondos de carbono

Los Fondos de Carbono son esquemas colectivos de inversión orientados a la compra de reducción de emisiones de GEI o al financiamiento de proyectos de reducción de GEI tanto en el Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL), en los Mercados Voluntarios de Carbono y en las Actividades de Implementación Conjunta.

Estos instrumentos destacan entre las opciones de financiamiento disponibles por que fueron especialmente diseñados para el mercado de carbono, prestando diferentes servicios en función de la naturaleza y facultades de cada fondo.

Un fondo de carbono puede ser estructurado por instituciones financieras, agencias gubernamentales, banca de desarrollo o consultores, mientras que sus inversionistas se componen por lo general de gobiernos, empresas privadas o una combinación de ambos. A la fecha, la iniciativa privada administra más de la mitad de los Fondos de Carbono existentes, seguida por el Banco de Desarrollo y agencias de gobierno. El Banco Mundial es la entidad más grande en términos del número de fondos administrados.

Aunque los fondos de carbono pueden otorgar financiamiento directo a proyectos elegibles para la reducción de emisiones de GEI, en algunos casos también participan del proceso de desarrollo y registro de un proyecto para asegurar la generación de bonos de carbono. Otros tipos de fondos forman parte de programas oficiales de adquisición de bonos de carbono por parte de gobiernos que buscan asegurar un suministro de reducción de emisiones de GEI para cumplir con los compromisos establecidos bajo el Protocolo de Kioto.

Energías no renovables y renovables

Las fuentes de energía se pueden dividir en dos grandes subgrupos: permanentes (renovables) y temporales (no renovables).

• Energía no renovable: son aquellas cuyas reservas son limitadas y se agotan con el uso. Las principales son la energía nuclear y los combustibles fósiles (el petróleo, el gas natural y el carbón). No podemos reponer lo que gastamos, por lo que, en algún momento, se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de años de evolución similar para contar nuevamente con ellos.

Los combustibles fósiles se pueden utilizar en forma sólida (carbón), líquida (petróleo) o gaseosa (gas natural). Son acumulaciones de seres vivos que vivieron hace millones de años y que se han fosilizado formando carbón o hidrocarburos. En el caso del carbón, se trata de bosques de zonas pantanosas, y en el caso del petróleo y el gas natural de grandes masas de plancton marino acumuladas en el fondo del mar. En ambos, la materia orgánica se descompuso parcialmente por falta de oxígeno y acción de la temperatura, la presión y determinadas bacterias, de forma que quedaron almacenadas moléculas con enlaces de alta energía.

La energía más utilizada en el mundo es la energía fósil. Si se considera todo lo que está en juego, es de suma importancia medir con exactitud las reservas de combustibles fósiles del planeta. Se distinguen las “reservas identificadas” aunque no estén explotadas, y las “reservas probables”, que se podrían descubrir con las tecnologías futuras. Según los cálculos, el planeta puede suministrar energía durante 40 años más (si sólo se utiliza el petróleo) y más de 200 (si se sigue utilizando el carbón). Hay alternativas actualmente en estudio: la energía nuclear y no renovable, las energías renovables, las pilas de hidrógeno o la fusión nuclear.

• Energía renovable: es la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Las energías renovables han constituido una parte importante de la energía utilizada por los humanos desde tiempos remotos, especialmente la solar, la eólica y la hidráulica. La navegación a vela, los molinos de viento o de agua y las disposiciones constructivas de los edificios para aprovechar la del sol, son buenos ejemplos de ello. A partir del invento de la máquina de vapor por James Watt, estas formas de aprovechamiento energético se fueron abandonando, por considerarse que eran inestables en el tiempo y caprichosas, y se comenzaron a utilizar cada vez más los motores térmicos y eléctricos, en una época en la que el todavía relativamente escaso consumo, no hacía prever un agotamiento de las fuentes, ni otros problemas ambientales que más tarde se presentaron.

Hacia la década de los años 1970, las energías renovables se consideraron una alternativa a las energías tradicionales, tanto por su disponibilidad presente y futura garantizada (a diferencia de los combustibles fósiles que precisan miles de años para su formación), como por su menor impacto ambiental en el caso de las energías limpias. Por esta razón, fueron llamadas energías alternativas. Actualmente muchas de estas energías son una realidad, no una alternativa, por lo que el nombre de alternativas ya no debe emplearse.

Clasificación

Las fuentes renovables de energía pueden dividirse a su vez en dos categorías: no contaminantes, o limpias y contaminantes.

Las energías renovables no contaminantes son consideradas “energías verdes”, ya que son generadas a partir de fuentes de energía primaria respetuosas con el medio ambiente. Su modo de obtención o uso no emite subproductos que puedan incidir negativamente en el medio ambiente.

Actualmente, están cobrando mayor importancia a causa del agravamiento del efecto invernadero y el consecuente calentamiento global, acompañado por una mayor toma de conciencia a nivel internacional con respecto a dicho problema. Asimismo, economías nacionales que no poseen o agotaron sus fuentes de energía tradicionales (como el petróleo o el gas) y necesitan adquirir esos recursos de otras economías, buscan evitar la dependencia energética, y también el saldo negativo que esta adquisición representa para su balanza comercial.

Entre las energías renovables no contaminantes se encuentran:

• Energía hidráulica: La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica.

• Energía solar térmica: Se trata de recoger la energía del sol a través de paneles solares y convertirla en calor el cual puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para dar calefacción a hogares, hoteles, colegios o fábricas.

• Biomasa: La formación de biomasa a partir de la energía solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetal, que a su vez es desencadenante de la cadena biológica. La energía almacenada en el proceso fotosintético puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal.

• Energía eólica: Es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire. Se obtiene a través de unas turbinas eólicas, que son las que convierten la energía cinética del viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico.

• Energía geotérmica: Es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor de la Tierra: energía geotérmica.

• Energía mareomotriz: Se debe a las fuerzas gravitatorias entre la Luna, la Tierra y el Sol, que originan las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa entre estos tres astros. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse en lugares estratégicos como golfos, bahías o estuarios, utilizando turbinas hidráulicas para la generación de electricidad.

• Energía undimotriz o mareomotriz: Es la que permite la obtención de electricidad a partir de energía mecánica generada por el movimiento de las olas.

Las energías “contaminantes” se obtienen a partir de la materia orgánica o biomasa, y se pueden utilizar directamente como combustible (madera u otra materia vegetal sólida), convertida en bioetanol o biogás mediante procesos de fermentación orgánica, o en biodiesel, mediante reacciones de transesterificación y de los residuos urbanos.

Estas energías tienen el mismo problema que la energía producida por combustibles fósiles: en la combustión emiten dióxido de carbono, gas de efecto invernadero, y a menudo, son aún más contaminantes porque la combustión no es tan limpia, emitiendo hollines y otras partículas sólidas. Se encuadran dentro de las energías renovables porque mientras puedan cultivarse los vegetales que las producen, no se agotarán. También se consideran más limpias que sus equivalentes fósiles, porque teóricamente el dióxido de carbono emitido en la combustión ha sido previamente absorbido al transformarse en materia orgánica mediante fotosíntesis. En realidad, no es equivalente la cantidad absorbida previamente con la emitida en la combustión, porque en los procesos de siembra, recolección, tratamiento y transformación, también se consume energía, con sus correspondientes emisiones.

Además, se puede atrapar gran parte de las emisiones de CO2 para alimentar cultivos de microalgas, ciertas bacterias y levaduras (potencial fuente de fertilizantes y piensos, sal (en el caso de las microalgas de agua salobre o salada) y biodiesel (etanol) respectivamente. También, para la eliminación de hidrocarburos y dioxinas, en el caso de las bacterias y levaduras (proteínas petrolíferas), mientras que el problema de las partículas se resuelve con la gasificación y la combustión completa (combustión a muy altas temperaturas, en una atmósfera muy rica en O2) en combinación con medios descontaminantes de las emisiones, como los filtros y precipitadores de partículas, o como las superficies de carbón activado.

Se puede además obtener energía a partir de los residuos sólidos urbanos y de los lodos de las centrales depuradoras y potabilizadoras de agua. Energía que también es contaminante, pero que también lo sería en gran medida si no se aprovechase, ya que los procesos de pudrición de la materia orgánica se realizan con emisión de gas natural y de dióxido de carbono.

Impacto ambiental

Existe cierta polémica sobre la inclusión de la energía de la biomasa y de la energía hidráulica (a gran escala) como energías verdes, por los impactos medioambientales negativos que producen, aunque se trate de energías renovables.

De las hidráulicas, la menos agresiva es la minihidráulica, ya que las grandes represas provocan pérdida de biodiversidad, generan metano por la materia vegetal no retirada, provocan pandemias como fiebre amarilla, dengue, esquistosomiasis en particular en climas templados y climas cálidos, inundan zonas con patrimonio cultural o paisajístico, generan el movimiento de poblaciones completas, y aumentan la salinidad de los cauces fluviales.

La energía de la biomasa produce contaminación durante la combustión por emisión de CO2, pero que es reabsorbido por el crecimiento de las plantas cultivadas. Este tipo de energía necesita tierras cultivables para su desarrollo, disminuyendo así la cantidad de tierras cultivables disponibles para el consumo humano y para la ganadería, con un peligro de aumento del costo de los alimentos y la producción de monocultivos.

El estatus de energía nuclear como “energía limpia” es también objeto de debate. En efecto, aunque presenta una de las más bajas tasas de emisiones de gases de efecto invernadero, genera desechos nucleares cuya eliminación no está aún resuelta. Pueden tardar miles de años en desaparecer y tardan mucho tiempo en perder la radiactividad.

Aunque las ventajas de este tipo de energías son notorias, también han causado diversidad reacciones en la opinión pública. Por un lado, colectivos ecologistas como Greenpeace, han alzado la voz sobre el impacto ambiental que éstas pueden llegar a causar en el medioambiente y también sobre el negocio que muchos han visto en este nuevo sector.

Este colectivo, junto con otras asociaciones ecologistas, han rechazado el impacto que energías como la eólica causan en el entorno, y para ello, han propuesto que los generadores se instalen en el mar obteniendo mayor cantidad de energía y evitando una contaminación paisajística. Estas alternativas han sido rechazadas por otros sectores, principalmente el empresarial, debido a su alto costo económico y también, según los ecologistas, por el afán de monopolio de las empresas energéticas. Los empresarios, en cambio, sostienen que es el modo de que los costos sean menores y por tanto el precio a pagar por los usuarios sea más bajo. Por lo tanto, podemos afirmar que todas las fuentes de energía producen algún grado de impacto ambiental. La energía geotérmica puede ser muy nociva si se arrastran metales pesados y gases de efecto invernadero a la superficie. La energía solar se encuentra entre las menos agresivas, excepto por el debate generado por la electricidad fotovoltaica respecto a que se utiliza gran cantidad de energía para producir los paneles fotovoltaicos y tarda bastante tiempo en amortizarse. La mareomotriz se ha discontinuado por los altísimos costos iniciales y el impacto ambiental que supone.

Consumo de energía y sustentabilidad

El consumo de energía es uno de los grandes medidores del progreso y bienestar de una sociedad. El concepto de "crisis energética" aparece cuando las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan. Un modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía. Dado que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el sistema colapse, excepto que se descubran y desarrollen nuevos métodos para obtener energías alternativas. En conjunto con lo anterior, el abuso de las energías convencionales actuales como el petróleo y la combustión de carbón, entre otras, generan problemas de que se agravan en forma progresiva, como la contaminación, el aumento de los gases invernadero y la perforación de la capa de ozono.

La discusión energía alternativa versus convencional no es una mera clasificación de las fuentes de energía, sino que representa un cambio que necesariamente tendrá que producirse durante este siglo. Es importante reseñar que las energías alternativas, aún siendo renovables, también son finitas y, como cualquier otro recurso natural, tendrán un límite máximo de explotación. Por lo tanto, incluso aunque podamos realizar la transición a estas nuevas energías de forma gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo económico actual basado en el crecimiento perpetuo. Es de allí que se impone la necesidad de ir hacia un desarrollo sostenible, que implica:

• El uso de fuentes de energía renovable, ya que las fuentes fósiles actualmente explotadas terminarán agotándose, según los pronósticos actuales, en el transcurso de este siglo XXI.

• El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión convencionales y la fisión nuclear.

• La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose como alternativa el fomento del autoconsumo, que evite en la medida de lo posible la construcción de grandes infraestructuras de generación y distribución de energía eléctrica.

• La disminución de la demanda energética, mediante la mejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.)

• Reducir o eliminar el consumo energético innecesario. No se trata sólo de consumir más eficientemente, sino de consumir menos, es decir, desarrollar una conciencia y una cultura del ahorro energético y condena del despilfarro.

• La producción de energías limpias, alternativas y renovables no es por lo tanto una cultura o un intento de mejorar el medio ambiente, sino una necesidad a la que el ser humano se debe abocar, independientemente de su opinión, gustos o creencias.