El sistema climático
El sistema climático considera los intercambios de energía y humedad que se producen en la atmósfera, hidrosfera, tierra sólida, criosfera y biosfera. La atmósfera es el componente central del sistema medio ambiental global interactivo y completo del que depende la vida. El clima puede ser definido en forma muy amplia como el comportamiento de largo plazo de este sistema medioambiental. Para entender el clima totalmente y predecir los cambios climáticos, se debe entender el comportamiento del Sol, los océanos, los hielos, la tierra sólida y todas las formas de vida en la biosfera.
Existe evidencia observacional de que el clima está cambiando, esto se puede detectar con la gran tecnología e instrumentos de precisión disponibles para estudiar la dinámica de la atmósfera. Pero estos instrumentos son recientes y los datos se comenzaron a obtener sólo hace muy poco tiempo comparado con eras geológicas. Para entender el comportamiento del sistema climático y predecir sus cambios futuros, se debe saber como ha cambiado el clima en largos periodos de tiempo. Se usan algunas técnicas para analizar el clima y reconstruir las temperaturas del pasado, desde cientos a miles de años atrás, como análisis de los sedimentos del fondo del océano, de los isótopos de oxígeno, del crecimiento anual de los anillos de los árboles, de polen contenido en sedimentos, de sólidos y fósiles enterrados y de corazones de hielo. Los científicos han aprendido a calcular la edad de objetos antiguos con relojes que funcionan en los átomos mismos que los forman. Pueden elegir entre diferentes clases de relojes naturales, según la escala de tiempo con la que trabajen. Para el periodo que va hasta hace unos 40 mil años, se basan en el carbono radiactivo. ¿De donde proviene el carbono radiactivo?
Cuando los átomos del mismo elemento tienen un número diferente de neutrones, se les llama isótopos. Un átomo radiactivo es un isótopo inestable que se descompone a un ritmo constante en un átomo estable. El carbono normalmente tiene seis protones y neutrones, lo que le da el nombre de carbono 12. Pero existe carbono con ocho neutrones, llamado carbono 14, que es un isótopo radiactivo. Si se envasara un kilo de carbono 14, la mitad de él se desintegraría en 5730 años; después de otros 5730, sólo quedaría la cuarta parte, este período se llama vida media del carbono 14. Las plantas y los animales absorben dióxido de carbono del aire y contienen cantidades constantes de carbono, tanto 12 como 14, pero cuando mueren, la cantidad de carbono 14 comienza a disminuir. Comparando la cantidad de carbono 14 con la cantidad total de carbono en el material, se puede calcular cuanto tiempo hace que la planta o animal murió.
Objetos de mas de 40 mil años tienen tan poco carbono 14, que se buscan otros métodos para fecharlos. El uranio 235 se descompone en plomo 207 a un ritmo tal que la mitad de sus átomos se transforman en plomo cada 704 millones de años. Si se cuenta el número de cada tipo de átomos en una muestra intacta, se puede saber cuando comenzó su descomposición. El uranio 238 se desintegra en plomo 206 con una vida media de 4470 millones de años. Con este reloj se ha determinado la edad de la Tierra, calculada en 4550 millones de años. Y hay otros...
