El Quinto Informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), advierte que la temperatura de la región latinoamericana se ha incrementado entre 0,7 y 1°C (IPCC, 2014). La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, resalta que al ser Ecuador un país en desarrollo no está obligado a reducir emisiones de gases de efecto invernadero (CMNUCC, 1998); sin embargo, Ecuador es el primer país que en el Artículo 86 de su Constitución reconoce los derechos de la naturaleza e insta a adoptar medidas apropiadas para mitigar al cambio climático, disminuyendo las emisiones de gases de efecto invernadero (Constitución Política de la República del Ecuador, 2008).
La huella de carbono es un indicador de los impactos inducidos por las acciones del hombre en el entorno y es considerada una de las herramientas más importantes para cuantificar las emisiones de gases de efecto invernadero (Boiral, 2006; Wiedmann y Minx, 2008; Wittneben y Kiyar, 2009; Pandey et al., 2010). El concepto de huella de carbono está orientado a describir de manera estimativa la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero generadas por una persona, actividad o proceso y se mide en unidades de dióxido de carbono equivalente (Barbero y Rodríguez, 2012). El dióxido de carbono equivalente (CO2eq) es una medida mundial y se emplea para mostrar de manera global cuánto se calienta la tierra por cada tipo de gas de efecto invernadero, lo cual permite evaluar por separado los impactos de cada uno de estos gases (IPCC, 2014).
Los gases de efecto invernadero (GEI) que contribuyen con el cambio climático son el dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrógeno (NOx), metano (CH4), carbono negro (CN), vapor de agua (H2Ov) y los compuestos de azufre. El IPCC (2014) advierte que en el período 2000-2010 se generaron a nivel mundial 100 Gt de dióxido de carbono equivalente (CO2eq), es decir, anualmente se generó en promedio 10 Gt CO2eq; el cual fue emitido mayoritariamente por el sector energético (47%), el sector industrial (30%) y el sector transporte (14%): siendo el tráfico aéreo parte de este último.
Se contabilizaron 35 MM de vuelos en el globo terráqueo para el 2015, presentando un incremento de 6,3% con respecto al año anterior (ICAO, 2016): en Ecuador en el 2015 se realizaron 36.063 vuelos anuales (DAC, 2015). El tráfico aéreo mundial es responsable del 3,5% de las emisiones que contribuyen al cambio climático y se prevé que para el 2050 llegue a influir en 15% (IPCC, 2007; IPCC; 2014). Otro estudio acerca de la valoración del impacto de la aviación en la atmosfera determinó que en el 2005 el aporte de CO2 por parte de este sector se incrementó en 2,5% y estiman que para el 2050 el incremento alcanzará entre el 5,8 y 8,9% (Lee et al, 2010).
La cantidad de las emisiones del tráfico aéreo depende del tipo y eficiencia de los motores, el número de vuelos que realizan las aeronaves junto con la distancia recorrida y, la cantidad de combustible fósil consumido (IPCC, 2006). Las emisiones de los aviones con motores a reacción contienen aproximadamente 70% de CO2, menos de 30% de H2Ov y, 1% entre NOx, CO, SOx, COVDM, partículas finas y otros oligoelementos (IPCC, 1999). Por cada kilo de combustible quemado se emiten entre 200 y 400 MM de partículas diminutas de carbono negro (Kavanaugh, M., 1988).
Los aviones comerciales vuelan en altitudes de crucero entre 8.000 y 13.000 m. El 90% de estos gases son liberados en la alta troposfera. La troposfera es la capa inferior de la atmosfera, que tiene un espesor sobre la superficie de la tierra que varía de 9.000 m en los polos a 18.000 m sobre el ecuador, con una altura media de 12.000 m. La capa subsiguiente es la estratosfera que ocupa cerca de 50 km. La combustión debido al tráfico aéreo contamina la alta troposfera.
El aeropuerto José Joaquín de Olmedo de Guayaquil es el segundo aeropuerto con mayor tráfico nacional en Ecuador (después del aeropuerto Mariscal Antonio José de Sucre ubicado en Quito). En el 2014 se transportaron 2.089.426 pasajeros en 22.745 vuelos domésticos y se consumieron 4.752.713 t de combustible del tipo Jet-A. En 2015 se transportaron menos pasajeros (1.895.286 personas) en 17.471 vuelos y se consumieron 4.218.717 t de combustible del mismo tipo (DAC, 2014; DAC, 2015).
Hasta esta fecha, no se conoce sobre inventarios de emisiones del parque aeronáutico doméstico que opera en el aeropuerto José Joaquín de Olmedo. En esta investigación se estiman las emisiones de CO2eq para los años 2014 y 2015, producto de las operaciones en vuelos nacionales y la huella de carbono de los pasajeros que utilizan ese aeropuerto en las rutas domésticas.
La flota de aviones domésticos del aeropuerto Internacional José Joaquín de Olmedo está conformada por 29 aeronaves para vuelos nacionales que pueden transportar hasta 4.895.000 pasajeros. Este aeropuerto movilizó en el servicio aéreo regular 2.089.426 pasajeros en 2014 y 1.895.286 pasajeros en 2015, mediante 20.308 vuelos en 2014 y 18.299 vuelos en 2015: lo cual denota que este aeropuerto opera muy por debajo de su capacidad.
La Tabla 1 muestra las características de la flota de aviones domésticos. En ella se observa que los aviones más antiguos son Boeing de los años setenta y principio de los ochenta; y los más modernos son los Airbus del 2005 y 2007. La aeronave con mayor capacidad de transportar es el Airbus del año 2003, con capacidad de hasta 278 asientos. En Ecuador los aviones de turbina utilizan kerosén tipo Jet A-1 y turbo combustible, que es un kerosén con punto de fusión inferior al kerosene común.
El movimiento de vuelos domésticos de este aeropuerto incluye siete rutas que despegan y aterrizan desde Guayaquil: ruta Quito, ruta Baltra, ruta San Cristóbal, ruta Cuenca, ruta Loja, ruta Latacunga y ruta Esmeraldas. Para un mejor entendimiento estas siete rutas se agrupan en tres rutas: ruta Quito, rutas Galápagos y rutas Menores.
La ruta Quito (GYE-UIO-GYE) es la más frecuente por número de vuelos domésticos regulares que despegan y aterrizan en este aeropuerto. En 2014, la ruta Quito realizó 13.799 vuelos que representan el 68% del total de los vuelos domésticos regulares, transportando a 1.657.447 pasajeros (79% del total de pasajeros) con un trayecto de 544 km por vuelo. Las rutas Galápagos llegan a dos islas: isla Baltra e isla San Cristóbal. El trayecto desde Guayaquil a cada una de estas islas tiene un recorrido por trayecto que sobrepasa los 2.000 km (2.334 km a Baltra; y 2.180 a San Cristóbal) la suma de las trayectorias es de 4.514 km y, son la segunda y tercera ruta más frecuente por número de pasajeros transportados desde el aeropuerto José Joaquín de Olmedo. Las rutas Galápagos en 2014 realizaron 2.296 vuelos (11% del total de vuelos domésticos regulares) y transportaron 286.152 pasajeros que representan el 14% del total de pasajeros en vuelos domésticos.
Las rutas Menores están conformadas por cuatro rutas que transportan pocos pasajeros por vuelo: ruta Cuenca, ruta Loja, ruta Latacunga y ruta Esmeraldas. Hacia las rutas Menores se realizan 4.213 vuelos (21% del total de los vuelos domésticos regulares) y movilizan 145.827 pasajeros que representan el 7% del total de pasajeros transportados desde ese aeropuerto y recorren las siguientes distancias desde Guayaquil: 258 km a Cuenca, 422 km a Loja, 696 km a Esmeraldas y 396 km a Latacunga.
Tabla 1.- Flota de aviones domésticos en el Aeropuerto José Joaquín de Olmedo, Guayaquil, Ecuador.
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El IPCC establece una guía metodológica orientada a estimar la huella de carbono y las emisiones de CO2 generadas por el tráfico aéreo regular (IPCC,1996; IPCC, 2006). Esta metodología se aplica para tres niveles que generan resultados con precisiones diferentes. A medida que se aumenta de nivel se aumenta la precisión, pero se requiere información más detallada sobre los vuelos. Las variables de entrada para el Nivel 3 son: cantidad de vuelos (origen - destino), cantidad de pasajeros, cantidad de asientos ofertados, peso de la mercancía transportada y peso del correo. En esta investigación se aplicó el Nivel 3 por ser el que proporciona resultados más precisos y tenenr todos los datos de entrada requeridos.
La Organización de Aviación Civil Internacional (ICAO, en sus siglas en inglés) es una agencia de las Naciones Unidas, creada en 1944 por el Convenio sobre Aviación Civil Internacional. El ICAO estudia los problemas que genera la aviación civil internacional y está dirigido por un Consejo Permanente con sede en Montreal. ICAO ofrece una calculadora en línea vía Web que estima las emisiones de CO2eq y la huella de carbono por vuelo (ICAO, 1993; 2014; 2016). La metodología del Nivel 3 del IPCC (1996 y 2006) se basa en la metodología ICAO (1993, 2014) para estimar CO2eq y la huella de carbono. La calculadora ICAO sólo solicita como variables de entrada origen y destino y, número de pasajeros: esta calculadora para sus cómputos usa bases de datos actualizadas por ellos mismos
A continuación, se detalla las ecuaciones del Nivel 3 del IPCC (1996; 2006) para estimar CO2eq y huella de carbono.
Emisión de CO2 = Factor emisión * (Total combustible * Pax-to-freight-factor / Pax * Factor ocupación) ecuación 1
Masa total transportada = (100 * Pax) + Correo + Mercancía ecuación 2
Pax-to-freight-factor = (100*Pax) / Masa total transportada ecuación 3
Factor de ocupación= Pax / número de asientos ecuación 4
Huella de Carbono = Emisiones de CO2 / Pax ecuación 5
Siendo:
Factor emisión: constante igual a 3,157 que representa la cantidad de CO2 (t) generado por tonelada de combustible quemada.
Total combustible: cantidad total de combustible consumido por vuelo.
Pax-to-freight-factor: factor que relaciona el peso de pasajeros y la masa total transportada - el número de pasajeros se multiplica por 100 kg, lo que equivale el peso del pasajero junto a su equipaje.
Factor de ocupación: relación entre el número de pasajeros transportados y el número de asientos disponibles.
Masa total transportada: peso asignado (100 kg) por cada pasajero (Pax) más el peso del correo más el peso de la mercancía transportada (kg).
Número de asientos: asientos disponibles por vuelo.
Huella de Carbono: relación entre emisiones de CO2 y número de pasajeros transportados (Pax).
Para realizar un inventario de emisiones de CO2eq del transporte doméstico aéreo del Aeropuerto José Joaquín de Olmedo, se contó con información detallada de los vuelos domésticos para los años 2014 y 2015. Los resultados del inventario de emisiones de CO2eq y la huella de carbono resultaron ser similares para ambos años: la Figura 1 muestra los resultados del total de emisiones de CO2eq anual y huella de carbono para los años 2014 y 2015. Las emisiones totales de CO2eq de las tres rutas estudiadas para el año 2014 fueron de 241.676 tCO2eq, con una huella de carbono de 116,15 kg/pasajero. En el año 2015 las emisiones de CO2eq fueron algo menor (222.803 tCO2eq) y la huella de carbono un poco mayor (116,30 kg/pasajero), porque el número de pasajeros transportados en el 2015 resultó ser menor que en el 2014. Por lo expuesto, en esta investigación sólo se discutirán los resultados del año 2014.
Figura 1.- Comparación del total de emisiones anuales de CO2eq y Huella de Carbono generadas por el tráfico aéreo doméstico regular del Aeropuerto José Joaquín de Olmedo de Guayaquil durante los años 2014 y 2015.
La Figura 2 muestra el comportamiento de las emisiones de CO2eq frente al total anual de consumo de combustible en las tres rutas agrupadas. En esta figura se evidencia que existe una relación directa entre el total de emisiones de CO2eq y el consumo de combustible de los aviones: la ruta Quito es la de mayor consumo de combustible (62.763.372 kg) y por lo tanto, es la que presentó mayores emisiones de CO2eq (164.479 tCO2eq). Las rutas Menores son las que consumen menos combustible al año (poco recorrido al año por la baja frecuencia de sus vuelos) y por ende, tienen las menores emisiones de CO2eq.
Al analizar consumo de combustible por trayecto, se establece que las rutas Galápagos son las que consumen más combustible fósil por vuelo al ser el trayecto Guayaquil-Islas Galápagos el más largo de todos (Baltra: 17.072 Mkg/año y San Cristóbal: 7.863 Mkg/año), sin embargo, la ruta Quito es quien consume más combustible fósil al año por la alta frecuencia de vuelos en esa ruta (63.763 Mkg/año). El consumo de combustible fósil de la ruta Quito es 4,94 veces mayor que el consumo de las rutas Galápagos y 19,61 veces mayor que el de las rutas Menores (3.204 Mkg/año). La alta frecuencia de vuelos de la ruta Quito (13.799 vuelos/año) frente al número de vuelos de ruta Galápagos (2.296 vuelos/año) y rutas Menores (4.213 vuelos/año) hace que el consumo de combustible de la ruta Quito sea el más elevado.
Figura 2.- Total emisiones de CO2eq y consumo de combustible 2014 para las tres rutas domésticas regulares del aeropuerto José Joaquín de Olmedo de Guayaquil. Ruta Quito (GYE-UIO-GYE), rutas Galápagos (ruta Baltra: GYE-GPS-GYE y ruta San Cristóbal: GYE-SCY-GYE), rutas Menores (ruta Cuenca: GYE-CUE-GYE, ruta Loja: GYE-LOH-GYE; ruta Latacunga: GYE-LTX-GYE y ruta Esmeralda GYE-ESM-GYE).
Un análisis similar se hace al comparar las emisiones de CO2eq con la masa total transportada (cantidad de pasajeros más mercancía más correo). Se conoce que en el aeropuerto José Joaquín de Olmedo se llevaron a cabo un total de 20.308 vuelos nacionales en 2014 y 18.299 vuelos en 2015 (entrantes y salientes) con un total de peso entre mercadería y correo de 6.588 y 6.755 kg, respectivamente, sin considerar pasajeros (DAC, 2014 y 2015). De la Figura 3 se tiene que a mayor masa total transportada mayores serán las emisiones de CO2eq (ruta Quito: 3.538 kg/año, rutas Galápagos: 2.532 kg/año y rutas Menores: 519 kg/año). Se destaca que el total de emisiones de CO2eq depende de varias variables: distancia recorrida, frecuencias de vuelos, masa total transportada y, eficiencia del motor.
Figura 3.- Comparación total emisiones CO2eq y masa transportada 2014 en las tres rutas domésticas regulares del aeropuerto José Joaquín de Olmedo de Guayaquil. Ruta Quito (GYE-UIO-GYE), ruta Galápagos (Ruta Baltra: GYE-GPS-GYE y ruta San Cristóbal: GYE-SCY-GYE) y rutas Menores (ruta Cuenca: GYE-CUE-GYE, ruta Loja: GYE-LOH-GYE, GYE-ESM-GYE; y ruta Latacunga: GYE-LTX-GYE).
En la Figura 4 se presenta el comportamiento de la huella de carbono y de las emisiones de CO2eq en las tres rutas. La ruta Quito quien es la que emite la mayor cantidad de CO2eq presenta una huella de carbono relativamente baja frente las otras dos rutas (99,24 kg/pasajero), por la gran cantidad de pasajeros que transporta. Las rutas Galápagos son las que generan mayor huella de carbono por pasajero (244,70 kg/pasajero), posiblemente por su largo recorrido por trayecto y por transportar 5,72 veces menos pasajeros que la ruta Quito (286 M pasajeros frente 1.637 MM). Las rutas Menores son las que emiten menos CO2eq y generan menor huella de carbono (49,21 kg/pasajero).
Figura 4.- Número de Pasajeros Transportados y Huella de Carbono generadas por tráfico aéreo de tres rutas domésticas regulares del aeropuerto José Joaquín de Olmedo de Guayaquil, en 2014. Ruta Quito (GYE-UIO-GYE), ruta Galápagos (ruta Baltra: GYE-GPS-GYE y ruta San Cristóbal: GYE-SCY-GYE) y rutas Menores (ruta Cuenca: GYE-CUE-GYE, ruta Loja: GYE-LOH-GYE, GYE-ESM-GYE; y ruta Latacunga: GYE-LTX-GYE).
Al comparar las emisiones de CO2eq y las huellas de carbono de las tres rutas se observa un desequilibrio entre estas dos variables para el caso de las rutas Menores. Las emisiones de CO2eq en la ruta de Quito fueron 2,35 veces mayores que en la de las rutas Galápagos y 22,91 veces mayores que las emisiones de las rutas Menores. Mientras que la huella de carbono de la ruta Quito fue 0,41 veces menor que la de las rutas Galápagos y tan sólo 2,02 veces mayor que la huella de carbono de las rutas Menores. Este desequilibrio entre cantidad de emisiones de CO2eq y huella de carbono de las rutas Menores pareciera ser consecuencia del bajo número de pasajeros que movilizan las rutas Menores (146 M pasajeros al año), lo cual evidencia que las rutas con pocos pasajeros podrían ser las que generan mayor afectación ambiental.
La Tercera Comunicación Nacional de Cambio Climático de Ecuador presentada en 2016, reseña los resultados de un inventario nacional de gases de efecto invernadero para ese país durante el año 2012. La Comunicación indica que las emisiones de CO2eq emitidas a la atmosfera llegaron a ser de 81.289x106 tCO2eq, de las cuales el transporte representó el 21%, con un valor de 16.869x106 tCO2eq, y de ese total le correspondería a la aviación el 0,0034% (573.650 tCO2eq).
Al analizar los resultados obtenidos de las emisiones de CO2 de los vuelos domésticos regulares nacionales del Aeropuerto José Joaquín de Olmedo de Guayaquil para los años 2014 y 2015: 241.676 y 222.802 tCO2eq, respectivamente, con respecto a los valores reportados para el transporte aéreo en la Tercera Comunicación Nacional de Cambio Climático de Ecuador para el año 2012, se establece que las emisiones desde ese aeropuerto representan el 42% y 39% (años 2014 y 2015) de las emisiones aeronáuticas nacionales del año 2012. Este porcentaje es elevado, pero al considerar que el Aeropuerto José Joaquín de Olmedo es el segundo en importancia del país, después del aeropuerto de Quito, y que la Tercera Comunicación advierte que el incremento interanual de consumo de combustible en Ecuador ha sido de 5,7%, este valor es aceptado.
El Nivel 3 de la metodología del IPCC (1996, 2006) para estimar las emisiones de CO2 y la huella de carbono generadas por el tráfico aéreo permitió estimar las emisiones de CO2eq y las huella de carbono de los vuelos domestidos del Aeropuerto José Joaquín de Olmedo de Guayaquil, Ecuador, para los años 2014 y 2015. El estimado de las emsiones de CO2eq desde este aeropuerto para los años 2014 y 2015, representan el 42 y 39% de las emsiones aéreas reportadas en la Tercera Comunicación Nacional de Cambio Climático de Ecuador para el 2012. Este porcentaje pareciera ser elevado, aunque se comparan resultados del 2014 y 2015 con inventarios del 2012 y, la Tercera Comunicación Nacional advierte sobre el incremento interanual de 5,7% del consumo de combustible en Ecuador.
La ruta Quito por ser la más frecuentada y la que moviliza mayor cantidad de pasajeros es la que reporta mayores emisiones de CO2eq y relativamente menor huella de carbono. Las rutas con poco movimiento de pasajeros y poca frecuencia de vuelos (rutas Menores), aun cuando emiten cantidades relativamente bajas de CO2eq muestran una distorsión en el indicador huella de carbono: al comparar emisiones de CO2eq y huella de carbono de las rutas Menores con la ruta Quito, se tiene que las rutas Menores emiten 22,91 veces menos CO2eq que la ruta Quito, pero la huella de carbono es tan solo 2,02 veces menor que la de Quito. Las rutas hacia las islas Galápagos muestran alta huella de carbono por tener recorridos muy largos por trayecto, considerando la distancia entre las islas Galápagos y la ciudad de Guayaquil, y por tener poco movimiento de pasajeros.
Los investigadores agradecen a la maestría de Cambio Climático de la Escuela Superior Politécnica del Litoral por el apoyo brindado en el desarrollo de esta investigación, así como, al personal del Aeropuerto José Joaquín de Olmedo en Guayaquil, Ecuador, por haber brindado la información requerida.
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