La aviación hoy y mañana

El impacto estimado de la aviación en el clima hoy y, lo que es más importante, para el futuro es un  arriesgado reto. Aunque la influencia en el sistema climático era hasta ahora de menor importancia, el transporte aéreo es  un sector de consumo de energía que está creciendo extremadamente rápido y se cree que puede ser un importante factor climático en el futuro.

La aviación hoy- grandes incertidumbres

Los datos del informe más reciente del IPCC a cerca de la aviación en 1999 pueden ser considerados como anticuados, puesto que sólo se habían utilizado las técnicas desarrolladas hasta 1995.  Sin embargo, es el mejor dato que tenemos en el presente ya que estamos en un periodo de cambios drásticos en que no se conoce hacia dónde va la tendencia. Desde 1993 a 2000 el número de pasajeros en el transporte aéreo aumentó alrededor de un 10% por año en la Unión Europea. Durante los últimos dos años el 11 de septiembre de 2001, SARS y la Guerra de Irak han tenido un impacto que ha frenado el desarrollo.

Airbus A320

1. Airbus A320
por Ian Britten (c) FreeFoto.com

En 2002 el ingreso global de pasajeros disminuyó en un 4% y el transporte de mercancías alrededor de un 8%. Paralelamente, en Europa se ha creado un mercado de vuelos de bajo coste y se preveen aumentos de nuevo a partir de 2003. Las suposiciones para los próximos 20 años son de un incremento de los pasajeros de un 5% por año.

emission map from aviation

2. Distribución geográfica del combustible consumido por la aviación civil (Mayo 1992).
fuente: IPCC Informe de Aviación de 1999 Fig. 9-10

Predicciones para la aviación

Muchas publicaciones miden el tráfico aéreo en ingresos por pasajero y kilómetro ( RPK = distancia y tiempo de vuelo de los pasajeros por año). Este número creció alrededor de un 360% de 1970 (551 billones) a 1995 (2,537 billones). Las estimaciones para el futuro varían.

Para el 2015 algunas predicciones suponen 5700 billones, para 2050 un rango aproximado de entre 14000 a 23000 billones (Predicciones  ICAO / EDF para el crecimiento medio de la economía). Suponiendo una población mundial de alrededor de 10000 millones de personas en 2050 esto significa que el ciudadano medio viajará entre 1400 y 2300 km por año en avión.

Hoy, la aviación produce alrededor del 2% de todas las emisiones de dióxido de carbono de fuentes humanas. La contribución a la fuerza radiante se estimó en torno a un 3.5% en 1992, lo que no es mucho. Pero si el RPK actual se multiplicara en las próximas décadas, el tráfico aéreo se convertiría en un factor importante, contribuyendo con un 10% o más al calentamiento global inducido por los humanos en 2050.

forecasts for aviation until 2050

3. Predicciones de la demanda mundial de vuelos entre 2015 y 2050 en RPK.
De 'The plane truth' (J. Whitelegg / N. Williams) basado en datos del IPCC de 1999

passengers carried 1992 - 2001

4.a ) Desarrollo anual de pasajeros previstos y tráfico total desde 1992 a 2001 (para 2001 provisional).
Fuente: International Civil Aviation Organisation ICAO (Dic 2001)

freight carried 1992 - 2001

4. b)La tonelada-kilómetro es una medida combinada de pasajeros, transporte de mercancías y tráfico de correo que también tiene en cuenta la distancia volada.
Fuente: ICAO

El impacto climático:

Los aviones emiten gases y partículas directamente a la parte más alta de la troposfera y a la baja estratosfera. Estos alteran la concentración de los gases invernadero de la atmósfera, incluyendo el dióxido de carbono ( CO2) , ozono (O3), y metano (CH4). También facilitan la formación de estelas de condensación ( contrails) y pueden incrementar la nubosidad de cirros. Todos estos factores contribuyen al cambio climático.

Procesos de la fase gaseosa

Como muchos otros procesos de consumo de energía, también los motores de los aviones consumen combustible fósil y por tanto producen CO2 ( alrededor del 2% de todo el CO2 que proviene de la actividad humana). Además, los motores de los aviones producen óxidos de nitrógeno que tienen dos impactos grandes en la alta troposfera: forman ozono e indirectamente destruyen metano, porque conducen a la formación de radicales OH, los cuales oxidan el metano.

La formación de ozono es un proceso local y temporal, ya que el ciclo de vida del ozono es corto. Se asume que hasta 1992 se había producido un incremento de alrededor del 6% en las rutas aéreas comparado con las condiciones sin aviación. En 2050 podría ser el 12%. La reducción del metano (alrededor de -2% en 1992 y -5% en 2050) se reparte más homogéneamente alrededor del planeta. Tanto el ozono como el metano son gases invernadero. En una escala global ambos efectos casi se anulan. En la escala local, el calentamiento producido por la formación de ozono en las rutas aéreas, principalmente en el hemisferio norte  anula el enfriamiento global producido por la reducción del metano.

contrary impact of aviation on ozone and methane

5. La aviación tiene una influencia opuesta en el ozono y el metano (gases invernadero) de la troposfera.
imagen: Elmar Uherek

Vapor de agua, contrails y cirros

Los aviones emiten en la región más fría entre la troposfera y la estratosfera cerca de la tropopausa. Como el aire frío no puede contener mucho vapor de agua, el vapor de agua emitido por los aviones es liberado en una capa muy sensible y se condensa fácilmente y se forman las llamadas estelas de condensación ( contrails). Pueden considerarse como nubes de hielo y pueden crecer  convirtiéndose en cirros. Tales nubes pueden cubrir el 5% del cielo en las rutas aéreas sobre Europa, Estados Unidos y el Norte del Atlántico. El contrail global cubre alrededor del 0,1% y podría aumentar al 0,5% en 2050. Los contrails, al igual que los cirros, tienen un efecto invernadero, ya que permiten pasar la mayoría de la radiación solar, pero absorben la radiación infrarroja que proviene de la Tierra. Las emisiones de hollín y sulfato pueden producir la condensación extra de cirros y sumarse a este efecto.

contrails and cirrus clouds

6. Contrails y cirros: Los contrails (estelas de condensación) se forman por la condensación del agua que emiten los aviones.
Algunos estudios muestran que la formación de los cirros está favorecida por la existencia de contrails.
Foto: © Bernhard Mühr, Karlsruher Wolkenatlas

Nivel de entendimiento

El siguiente diagrama muestra los diferentes modos en que la aviación puede contribuir a la fuerza radiante (como medida del calentamiento global). La interpretación científica de estos impactos es  entre medianamente pobre y medianamente buena, dependiendo del impacto. A partir del diagrama es obvio que en las estimaciones todavía hay una gran incertidumbre y que las prediciones del impacto futuro sólo pueden indicar un rango aproximado de los valores potenciales.

radiative forcing from aircrafts 1992

7. a) Estimaciones de un promedio global y anual de la fuerza radiante (Wm-2) de las emisiones subsónicas de los aviones en 1992.
Una fuerza radiante positiva es una medida para la contribución al calentamiento global, una fuerza negativa contribuye al enfriamiento.
Fuente: Informe de Aviación de IPCC en 1999

radiative forcing from aircrafts 2050

7. b) Estimación de un promedio global y anual de la fuerza radiante (Wm-2) de las emisiones subsónicas para el año 2050.
Las estimaciones se basan en el escenario de crecimiento moderado Fal de IPCC, asumiendo un crecimiento del tráfico del 3.1% por año y una tasa de crecimiento del combustible consumido del 1.7% por año.
Fuente: Informe de Aviación de IPCC en 1999

Aviones supersónicos

En la estratosfera, las emisiones de óxidos de nitrógeno producen una disminución en la capa de ozono estratosférica. Esta era una importante razón por la que un desarrollo  mayor en la  tripulación de aviones supersónicos de pasajeros nunca fue promovido. En la estratosfera el intercambio de gases es muy lento, por lo que  las emisiones importantes en esta altitud pueden repartirse alrededor de todo el planeta y podrían tener serias y difícilmente predecibles influencias en el sistema atmosférico y la capa de ozono. El Concorde, el cual realizó su primer vuelo en 1969 volando a 18 km de altitud en la estratosfera,  fue el único avión supersónico de pasajeros comercial y realizó su último vuelo en 2003.

Concorde

8. El Concorde - el único avión supersónico de pasajeros comercial
©BBC news

Sobre esta página:
autor: Elmar Uherek - MPI for chemistry Mainz
1. supervisor científico: Dr. Didier Hauglustaine, LSCE Gif-sur-Yvette - 18-02-2004
corrección pedagógica: Michael Seesing - Uni Duisburg - 07-08-2003
última revisión y publicación: 20-04-2004

Last modified: Wednesday, 24 June 2020, 1:39 PM