Atmósfera de la Tierra

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Mirando hacia el futuro

Veremos en la próxima sección sobre Cambio Climático Global y Espiritualidad cómo para algunas religiones el aire que respiramos es un símbolo espiritual del aliento de Dios.

El tiempo y el clima tienen lugar en la atmósfera de la Tierra, la delgada capa de gases que rodea la Tierra que se mantiene en su lugar por la gravedad de la Tierra. Sin la atmósfera, la vida en la Tierra no podría existir. Contiene el oxígeno que respiramos, ayuda a calentar la Tierra, nos protege de la dañina radiación ultravioleta del Sol y es una pieza fundamental en el ciclo del agua, como vimos en el Capítulo del Agua.

La atmósfera está compuesta por una mezcla de diferentes gases, las diminutas gotas de agua y pequeñas partículas sólidas suspendidas (ver el Tabla 1). Algunos de estos componentes se consideran componentes permanentes, mientras que otros son variables. Los componentes permanentes, como el nitrógeno y el oxígeno, se caracterizan por su presencia estable y constante en la atmósfera en un momento dado. Sin embargo, la presencia y la cantidad de los componentes variables, como el vapor de agua, puede fluctuar dependiendo de los diferentes factores que examinaremos más adelante.

Tabla 1. La composición de la atmósfera terrestre. 1

En comparación con el radio de la Tierra, la profundidad o el espesor de la atmósfera de la Tierra es muy delgada. Más de 99% de las moléculas gaseosas (en masa) que componen la atmósfera de la Tierra se encuentran en la capa de 50 km de espesor más cercana a la superficie de la Tierra (ver la Figura 1).

Figura 1. La atmósfera de la Tierra es una capa de gases relativamente delgada y frágil: a. representación de un artista, b. una imagen satelital: la delgada franja azul de gas que se ve aquí flotando sobre la superficie de la Tierra es nuestra frágil atmósfera. Dentro de esta franja, que es de tan sólo 50 km de espesor, se producen 99.8% de las moléculas de gas que apoyan y protegen todas las formas de vida en la Tierra. 1

Mirando hacia el futuro

Veremos en la próxima sección sobre Cambio Climático Global y Ética que la atmósfera de la Tierra tiene un valor intrínseco. Aquí, podremos entender la razón por la cual una atmósfera sana es necesaria para toda la vida en la Tierra.

Los dos gases más abundantes en la atmósfera de la Tierra son el nitrógeno (N2), que constituye 78% del volumen de la atmósfera, y el oxígeno (O2), que representa el 21%. Aunque el nitrógeno y el oxígeno junto con los otros gases permanentes constituyen casi toda la atmósfera (>99%) y son cruciales para la vida en la Tierra, tienen poco o ningún impacto sobre el tiempo y el clima. Son los componentes variables escasos, como el vapor de agua (H2O),el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), y el óxido nitroso (N2O) los que influyen en el tiempo y el clima.

El vapor de agua es el más abundante de los componentes variables de la atmósfera. Su concentración cambia de vez en cuando y de un lugar a otro. En promedio, el vapor de agua comprende 0.25% de la atmósfera. Como se explica en el Capítulo del Agua, el ciclo hidrológico forma nubes a partir del vapor de agua y produce precipitaciones que reponen el agua en los suelos, lagos y ríos. Este proceso de condensación (el enfriamiento del vapor de agua para formar agua líquida) también libera calor almacenado, que desempeña un papel importante en el desarrollo de tormentas. De esta manera, el vapor de agua juega un papel fundamental en el clima.

Figura 2. Un invernadero está hecho de ventanas de vidrio o de plástico. La luz solar pasa a través de las ventanas, pero el calor queda atrapado en el interior. Las verduras y las flores pueden crecer incluso durante los meses de más frío.1

Otros gases entre los componentes variables de la atmósfera están presentes en cantidades muy pequeñas, pero pueden tener una poderosa influencia sobre el tiempo. En algunos casos, estos gases de aspecto variable son también extremadamente importantes para la vida en la Tierra.

Mirando hacia el futuro

En la sección de Cambio Climático Global y Espiritualidad veremos que las tradiciones espirituales como el hinduismo y el Islam creen que la relación interdependiente entre la atmósfera, las plantas, los animales, el agua y el suelo tiene una carácter sagrado.

Por ejemplo, el ozono, que se produce naturalmente en la estratosfera (entre 10-50 km de altitud en la atmósfera), filtra la radiación ultravioleta (UV) del Sol que, de otro modo, llegaría a la superficie de la Tierra a niveles perjudiciales para los organismos vivos. La proyección de la radiación UV se produce en concentraciones muy bajas de ozono (0.000004%). El ozono es también uno de los gases de efecto invernadero (GEI), y tiene una fuerte influencia en el calentamiento global.

Del mismo modo, el dióxido de carbono constituye sólo 0.04% de la atmósfera, pero es un importante gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento de la Tierra, y también es esencial para la fotosíntesis, que proporciona a las plantas y los animales su principal fuente de carbono.