SOBRE LOS IMPACTOS DE LOS CAMBIOS AMBIENTALES

Luis Suarez

CONCEPTOS BASICOS

• Siendo un sistema complejo no lineal, acciones mínimas puede causar a largo plazo, cambios a gran escala. Estos cambios pueden ser severos, sorpresivos e inmanejables.

Mitos sobre la naturaleza:- Plana- Balanceada- Anárquica- Resiliente

RESILIENCIA• Capacidad de un ecosistema para tolerar

perturbaciones sin cambiar en un ecosistema diferente. Un ecosistema resiliente puede tolerara perturbaciones y reconstruirse a si mismo si es necesario.

• Características de la resiliencia:

1. Cantidad de cambio que el sistema puede asumir y al mismo tiempo retener su estructura y función

2. El grado en el que el sistema es capaz de auto-organizarse

3. La habilidad para construir e incrementar la capacidad de aprendizaje y adaptación

Resiliencia en ecosistemas humanos

• En ecosistemas humanos la resiliencia implica capacidad de anticipación y planificación del futuro. Los humanos son parte del mundo natural. Dependemos de los sistemas ecológicos para nuestra sobrevivencia y continuamente afectamos a los ecosistemas. La resiliencia por tanto, se aplica a estos sistemas ecológico económicos.

¿Cómo se pierde la resiliencia?

• La resiliencia depende largamente de variables de baja tasa de cambio (clima, uso de tierras, almacén de nutrientes, valores humanos). La resiliencia se puede perder por:

• · Pérdida de diversidad biológica

• · Polución tóxica

• · Instituciones cerradas e inflexibles

• · Subsidios perversos que favorecen el uso insostenible de recursos (las botellas de plástico)

• · Un enfoque exagerado en la producción y en el incremento de las eficiencias que lleva a una pérdida de redundancia.

¿Cómo se gana resiliencia?

• La clave de la resiliencia en sistemas ecológico-económicos es la diversidad. La diversidad provee redundancia funcional.

• En el manejo de recursos la toma de decisiones se hace de modo más correcto cuando participan todos los actores sociales involucrados (usuarios locales, investigadores, comuneros en posesión de conocimiento tradicional y agentes del gobierno).

Atributos críticos de la resiliencia de un ecosistema

1• Latitud: máxima cantidad de cambio que

puede asumir el sistema antes de cambiar en un sistema diferente

• Resistencia: qué tan fácil o difícil es sacar al sistema de su estado estacionario

Atributos críticos de la resiliencia de un ecosistema

2

• Precariedad: qué tan cerca está el sistema de un límite de cambio (LAC)

• Panarquía: qué tan conectado está el sistema con los niveles precedentes y con los niveles subsiguientes

L

RPr

LA ESTABILIDAD DE UNA COMUNIDADSe puede caracterizar de una de las siguientes formas:• Estabilidad: Un sistema es estable solo en el caso de que

todas las variables retornen a sus valores de equilibrio inicial despues de una perturbación.

• Resiliencia: cuan rápido las variables retornan a su equilibrio después de una perturbación.

• Persistencia: cuanto el valor de una variable dura antes de que cambie a un nuevo valor.

• Resistencia: el grado al cual una variable es cambiada después de una perturbación.

• Variabilidad: el grado al cual una variable cambia en el tiempo.

EFECTOS EN LOS ECOSISTEMASRespecto a habilidad de los ecosistemas para manejar los efectos

adversos debemos considerar entre otros:(i) Resilencia, la habilidad para resistir el cambio o recuperación a

su estado inicial; (ii)Resistancia, la habilidad la resistir ser desplazado o sacado de

su estado anterior(iii)Elasticidad, la velocidad de recuperación;(iv)Latitud: máxima cantidad de cambio que puede asumir el

sistema antes de cambiar en un sistema diferente(v)Amplitud, el rango de cambio en una propiedad desde la cual

es posible recuperarse(vi)Maleabilidad, la diferencia entre el estado nuevo y el anterior.(vii)Histeresis, la divergencia en el camino o patrón de

recuperación

Sternberg, 2001, Global Ecology & Biogeography, 10, 369–378

Vegetation = f (climate)

Climate = f (vegetation)

Savanna

Forest

REVISAR

• Evaluación de los Ecosistemas del Milenio, Informe de Síntesis.

• IPCC, 2001 y 2007. – Aspectos científicos del cambio climático– Impactos, adaptación y vulnerabilidad

• Greenfacts.org

EVALUACION DE LA VULNERABILIDAD EN EL VALLE DEL MANTARO

CONCEPTOS DEL IPCC

• VulnerabilidadMedida en que un sistema es capaz o incapaz de afrontar los efectos negativos del cambio climático, incluso la variabilidad climática y los fenómenos extremos.

• SensibilidadGrado en que un sistema resulta afectado, negativa o ventajosamente, por estímulos relativos al clima. El efecto puede ser directo (p. ej., un cambio en el rendimiento de las cosechas en respuesta a un cambio en la temperatura media, su margen de variación o su variabilidad) o indirecto (p. ej. , los daños causados por un aumento en la frecuencia de las inundaciones costeras debido a la elevación del nivel del mar).

MAS CONCEPTOS DEL IPCC• Adaptación

Ajuste en los sistemas naturales o humanos en respuesta a estímulos climáticos previstos o a sus efectos, que mitiga los daños o explota oportunidades beneficiosas.

• Capacidad de adaptaciónCapacidad de un sistema para ajustarse al cambio climático (incluso a la variabilidad del clima y a los fenómenos extremos) de modo de mitigar posibles daños, aprovechar las oportunidades o afrontar las consecuencias.

• MitigaciónIntervención humana destinada a reducir las fuentes o intensificar los sumideros de gases de efecto invernadero.

MAS CONCEPTOS DEL IPCC

• Incertidumbre. Grado de desconocimiento de un valor (p. ej., el estado

futuro del sistema climático). La incertidumbre puede derivarse de la falta de información o de las discrepancias en cuanto a lo que se sabe o incluso en cuanto a lo que es posible saber.

El gran aporte del informe 2007 es la posibilidad de El gran aporte del informe 2007 es la posibilidad de cuantificar lo mas detallado posible la incertidumbre que cuantificar lo mas detallado posible la incertidumbre que hay sobre las diversas evidencias para atribuir al cambio hay sobre las diversas evidencias para atribuir al cambio

climático las alteraciones en los ecosistemas.climático las alteraciones en los ecosistemas.

EJEMPLOS DE ALGUNOS IMPACTOS

CAMBIOS EN LA BIOSFERA

CAMBIOS EN LA BIOSFERA

INCREMENTO DE TEMPERATURA

INCREMENTO DE TEMPERATURA• Algunos lugares son más sensibles o son lugares

de mayor alteración?

Reducción de nieve y cubierta de hielo en el Nevado del Huaytapallana desde 1962 a 1997 en 41,8%. (CONAM, 1999).

Incremento de temperatura??

CAMBIO CLIMATICO: mediciones

(CMDEI, Japón)

CAMBIO CLIMATICO: mediciones

• Datos de Huayao: ~1.3°C en los últimos 50 años.• Posible reducción de heladas: menos daño agrícola??, menos daño agrícola??,

menos mortalidad infantil por frío??menos mortalidad infantil por frío??• Reducción de Huaytapallana: 530 Ha y “subió” 54 m.• Aun no claro efecto en las lluvias, pero menos agua por pero menos agua por

mala gestión o por el clima??mala gestión o por el clima??• No hay evidencia sobre incremento de plagas o

enfermedades tipo vector: p.ej., malaria.• Que nos espera frente a ello?? Leer Estrategia regionalEstrategia regional

URGE ADAPTARNOS!!!

El NIÑO(b) Serie de tiempo del Indice de El Niño, el indice de la anomalía del Niño3 — Anomalías de la temperatura de la superficie del mar promediado sobre 5◦N-5◦S y 150◦O-90◦O. El evento del Nino ocurre cada 3 a 7 años; los mayores evento Niño del 72–73, 82–83, 86–87, and 97–98 son notorios en la seria de tiempo.

CAMBIO CLIMATICO Y CAMBIO GLOBAL???

CAMBIO GLOBAL

FACTORES QUE AFECTAN LA DBCambio esperado en la DB para cada bioma para el 2100 fue calculado como el producto del cambio esperado en el factor por el impacto de cada factor en la BD en la diversidad de cada bioma. Valores son promedio de los estimados para cada bioma y esta en relación al máximo cambio, lo cual resulto ser el cambio en el uso del suelo. Las barras de error son el error estándar y representan la variabilidad entre los biomas.

(Sala et al., 2000)

TODOS LOS ECOSISTEMAS PRESIONADOS• La evaluación de los ecosistemas ha mostrado que hay

una seria alteracion de la mayoría de los ecosistemas

(EMA, 2005)

CAMBIOS EN LOS BOSQUES

DEFORESTACION Y CLIMA

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

0 20 40 60 80 100Def orestation (%)

Rel

ativ

e Pr

ecip

itat

ion

Avissar et al, 2002Avissar et al, 2002

Modelos conceptuales de deforestación y precipitación

DEFORESTACION Y CLIMA• Futuros escenarios de deforestación de la Amazonia:

a) Actual, b) 2030, c) 2050, y d) total deforestación

INCENDIOS PERU VS. BRASIL VS BOLIVIA

Importante cantidad de contaminación producida por la quema de vegetación principalmente en Brasil.

Pixeles de fuego obtenidos con el satélite NOAA de 1999 a 2008 (de DSA/INPE)Notar escala logarítmica!!!

Variación latitudinal de la concentración

de ozono troposférico en

la región peruana

VARIACIÓN ESPACIAL DE AEROSOLES

TRAYECTORIA DE VIENTOS• Fuerte influencia de las quemas ocasionadas

en la region de Brasil y Bolivia

Bosque Pastos

Caatinga

Cerrado

CerradoOceano

Atlântico

Pacífic Ocean

P pasture - P forest ( annual, in mm)

EFECTOS A GRAN ESCALA DE LA DEFORESTACION

Rocha, 2001.

Resumen de simulaciones numéricas de la deforestación• 1 a 2.5 C incremento de temperatura de superficie (verificado por observaciones! )• 15% a 30% disminución de evapotranspiración (verificado por observaciones! )• 5% to 20% disminución de lluvias (observaciones inconclusas!)

EXPERIMENTOS CRITICOS

De Longstaff and Dennison (1999)

EXPERIMENTOS CRITICOS• Quitamos la lluvia

SI QUEMAMOS…Promedio de concentraciones (n = 10; 1SD) de N-inorgánico (NO3-N: y NH4-N: ) de 0 a 5 cm de profundidad del suelo en sitios de cerrado de Brasil quemados y no quemados. La flecha indica el fuego prescrito y las muestras fueron tomadas antes (Sept. B) y cuatro días después de la quema (Sept. A).

Quema

No Quema

SI QUEMAMOS…• Variación estacional: periodo lluvioso y seco en

Manu bajo diferentes tipos de bosque.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Bs Pacal Bp Ba Pt

Tipo de bosque

Flu

jo d

e C

O2

(m

gC

O2

.m-2

.h-1

)

Humeda

Seca

BPRIMARY FOREST, 2Ha

BOCA AMIGO

SI QUEMAMOS…• Mediciones de temperatura del suelo a 2.5 cm y 7.5 cm de profundidad

SI QUEMAMOS…• Efectos a corto plazo en la emisión de CO2

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Bp Bp2hq Bp3hq Bp4hq Bp1dq Bp2dq

mgC

O2.m

-2.h

-1

Respiracion del suelo

INCREMENTO DEL COINCREMENTO DEL CO22• Aumentará la fotosíntesis, es decir la productividad

pero habrá un limitante

EL AGUJERO DE OZONO• La máxima extensión del agujero de ozono sobre la

Antártica el 2009 (24 millones km2, 17 September)

NASA Ozone Watch

AGUJERO DE OZONO ANTARTICO

EL AGUJERO DE OZONO• Hay cierto indicio de recuperación.

AGUJERO DE OZONO EN SUDAMERICA??

Los datos de Huancayo confirman la poca variabilidad de la capa de ozono, a excepción de la anomalía ocasionada por los restos de la explosión del volcán Pinatubo en Filipinas en 1991

Año

VARIACION DE VARIACION DE NUTRIENTESNUTRIENTES

(Cleveland and Townsend, 2006)

CAMBIO DE USO DE SUELOCAMBIO DE USO DE SUELO• Ocasiona severos cambios en C, N, P y cationes

(De Manzi, 2007)

RECURSOS MARINOSRECURSOS MARINOS• Cambios por excesiva pesca o por cambios

ambientales??

DESASTRES NATURALESDESASTRES NATURALES• Recuperación de especies después de la explosión

del volcán Krakatoa en 1880

• PELIGRO = RIESGO X VULNERABILIDAD