Impulsando los objetivos internacionales de cero emisiones netas mediante el estudio y análisis de emisiones globales de gases de efecto invernadero

Abstract

As a result of the climate crisis currently facing humanity, governments and global organizations have agreed to establish measures and policies toward a carbon-free economy. Greenhouse gas (GHG) emissions, generated primarily by the energy sector, continue to increase the damage caused to the Earth's atmosphere. This has generated climate change, largely caused by human actions. In this context, it is crucial to quantitatively assess the influence of anthropogenic activities on the dynamics of the climate system. Therefore, this study provides a detailed assessment of greenhouse gas emissions, considering their magnitude, temporal and spatial distribution, as well as their relationship with anthropogenic activities of the three main GHGs: carbon dioxide (CO₂), methane (CH₄), and nitrous oxide (N₂O), from 108 countries over a 30-year period (1990-2020), using clustering with a dynamic time warping (DTW) metric, identifying high, medium, and low emission groups based on total and per capita emissions. CO₂, driven by fossil fuel use in energy, industry, and transportation, dominates emissions; in this context, China and the United States account for 44% globally. While the main emitters of methane from agriculture and fossil fuel extraction are India, Brazil, and Turkmenistan, N₂O, linked to nitrogen-based fertilizers, shows high per capita contributions from Australia, New Zealand, and some African countries. With all the analysis developed, tailored mitigation strategies that address specific regional and sectoral drivers, emphasizing energy transitions, sustainable agriculture, and land-use management, are essential to progress toward the global goal of net-zero emissions. The grouping provides policymakers with a framework for targeted climate action, aligning emissions profiles with solutions.

Derivado de la crisis climática que actualmente enfrenta la humanidad, gobiernos y organizaciones mundiales, han pactado establecer medidas y políticas hacia una economía libre de carbono, las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) generadas principalmente por el sector energético, no dan tregua en el daño causado a la atmosfera de la tierra, lo cual ha generado el cambio climático y en gran medida provocado por acciones de la humanidad. En este marco, resulta crucial evaluar cuantitativamente la influencia de las actividades antropogénicas en la dinámica del sistema climático. Por consiguiente, este estudio realiza una evaluación detallada de las emisiones de gases de efecto invernadero, considerando su magnitud, distribución temporal y espacial, así como su relación con las actividades antropogénicas de los tres principales GEI: dióxido de carbono (CO₂), metano (CH₄) y óxido nitroso (N₂O), de 108 países, durante un periodo de 30 años (1990-2020), utilizando agrupaciones con una métrica de deformación dinámica del tiempo (DTW por sus siglas en ingles), identificando grupos de emisiones altas, medias y bajas en función de las emisiones totales y per cápita. El CO₂, impulsado por el uso de combustibles fósiles en la energía, la industria y el transporte, domina las emisiones; en este contexto, China y Estados Unidos representan el 44% a nivel mundial. Mientras que los principales emisores del metano procedente de la agricultura y la extracción de combustibles fósiles son India, Brasil y Turkmenistán, el N₂O, vinculado a los fertilizantes a base de nitrógeno, muestra altas contribuciones per cápita de Australia, Nueva Zelanda y algunos países de África. Con todo el análisis desarrollado es fundamental contar con estrategias de mitigación adaptadas que aborden los factores regionales y sectoriales específicos, haciendo hincapié en las transiciones energéticas, la agricultura sostenible y la gestión del uso de la tierra para avanzar hacia el objetivo global de cero emisiones netas. La agrupación proporciona a los responsables de la formulación de políticas un marco para una acción climática específica, alineando los perfiles de emisiones con las soluciones.