Charles Greeley Abbot fue un astrofísico estadounidense y quinto secretario del Smithsonian Institution, conocido por sus investigaciones en el campo de la solarimetría y la radiación solar. A principios del siglo XX, Abbot y otros científicos realizaron experimentos para entender mejor la absorción de la radiación infrarroja (IR) por parte de la atmósfera, incluidos los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO2) y el vapor de agua.
El argumento de la «saturación» se basa en la observación de que el CO2 absorbe la radiación infrarroja en bandas específicas del espectro. La idea es que, en ciertas longitudes de onda donde el CO2 es un fuerte absorbente, la capacidad de absorción de radiación adicional se satura rápidamente a medida que aumenta la concentración de CO2. Según este argumento, una vez que todas las longitudes de onda que pueden ser absorbidas por el CO2 están «saturadas», aumentos adicionales en la concentración de CO2 tendrían poco o ningún efecto en el calentamiento adicional de la atmósfera.
Sin embargo, hay varios aspectos importantes que este argumento no toma en cuenta o simplifica excesivamente:
- Ventanas de Absorción: Aunque es cierto que el CO2 absorbe fuertemente en ciertas bandas del espectro infrarrojo, no todas las longitudes de onda dentro de estas bandas están completamente saturadas. Además, el efecto de «ensanchamiento» de las líneas espectrales a presiones atmosféricas más altas significa que a medida que aumenta la concentración de CO2, comienza a absorber en longitudes de onda ligeramente diferentes, aumentando así su capacidad de atrapar calor.
- Retroalimentación del Vapor de Agua: El calentamiento adicional de la atmósfera por el aumento del CO2 puede causar más evaporación de agua, añadiendo vapor de agua (otro potente gas de efecto invernadero) a la atmósfera, lo que puede amplificar el calentamiento inicial a través de una retroalimentación positiva.
- Altitud y Temperatura: La absorción y reemisión de radiación infrarroja por el CO2 no solo ocurren cerca de la superficie de la Tierra. A medida que la radiación infrarroja es absorbida y reemitida en la atmósfera, los procesos de absorción también ocurren a diferentes altitudes, donde la presión y la temperatura varían. En altitudes más altas, donde la atmósfera es más fría, incluso una pequeña cantidad adicional de CO2 puede tener un efecto significativo en la absorción de IR.
A pesar de las discusiones tempranas sobre la saturación, las investigaciones y los modelos climáticos actuales demuestran que los aumentos en la concentración de CO2 continúan teniendo un efecto significativo en el calentamiento global. La ciencia detrás del calentamiento por CO2 es robusta y respaldada por una vasta cantidad de datos experimentales y observacionales. Los argumentos basados en la noción de saturación de absorción no refutan efectivamente la comprensión científica actual del cambio climático y el papel del CO2 como un gas de efecto invernadero clave.