Efectos económicos del cambio climático

Enric Valor i Micó

Departament de Física de la Terra i TermodinàmicaUniversitat de València

CLIMATOLOGÍA

Climatología global

1.- El origen del cambio climático

2.- Las evidencias

3.- Los modelos de simulación

4.- Los impactos

5.- La mitigación

ÍNDICE

Balance de energía planetario 1.- El origen del cambio climático

* La atmósfera es prácticamente transparente a la radiación solar (0,5 m) y muy opaca a la radiación terrestre (10 m): EFECTO INVERNADERO. Esto es debido a algunos de sus componentes, principalmente el CO2.

* Este fenómeno es el que hace que la superficie terrestre se encuentre a una temperatura superior a la que tendría sin atmósfera (≈250 K)

* Diversos factores (naturales y antropogénicos) pueden modificar la cantidad de energía que entra o sale del sistema, así como su distribución interna.

* El cambio inducido en términos de energía se llama FORZAMIENTO RADIATIVO.

* Un forzamiento POSITIVO produce un calentamiento de la superficie terrestre y la atmósfera inferior, y un forzamiento NEGATIVO supone un enfriamiento.

* Debe distinguirse claramente la “señal” antropógena de la variabilidad climática natural, para comprender los efectos reales de la actividad humana en el Clima

1.- El origen del cambio climático

Cambios en la actividad solar Nubosidad y reflectividad de las nubes

Actividad volcánica Gases de efecto invernadero

1.- El origen del cambio climático

* La temperatura media global ha aumentado 0,6±0,2ºC durante el siglo XX

2.- Las evidencias

* El aumento ha tenido lugar básicamente desde la Revolución Industrial, en relación a su variación durante los últimos 1000 años

2.- Las evidencias

* Ha aumentado el nivel del mar entre 0,1 y 0,2 m, debido a la expansión térmica, la fusión de los casquetes polares y de los glaciares

* Se ha producido una disminución de la extensión de las capas de nieve, del hielo marino y de los glaciares en un 10%

* Han aumentado las precipitaciones un 1% en latitudes medias y altas en el hemisferio norte y un 0,3% en los trópicos, así como la frecuencia de precipitaciones fuertes

* En algunas regiones de Asia y África ha habido un aumento de la frecuencia y la persistencia de las sequías

Aumento del nivel del mar en cm

2.- Las evidencias

* Existen amplias evidencias de la influencia humana en los cambios en la composición atmosférica relativa a la presencia de gases de efecto invernadero

CO2: aumento del 31% desde 1750 debido a quema de combustibles, deforestación

CH4: aumento del 151% desde 1750 debido a quema de combustibles, ganadería, cultivo de arroz, vertederos

N2O: aumento del 17% desde 1750 debido a cultivo de tierras agrícolas, corrales de engorde, industrias químicas

2.- Las evidencias

* Con el fin de intentar “predecir” cuáles son los cambios esperables en el Clima futuro, se utilizan modelos climáticos.

* Estos modelos se basan en las leyes de la física que describen el comportamiento de los principales componentes del sistema climático: atmósfera, océanos, superficie terrestre, criosfera y biosfera. Estas leyes se representan mediante ecuaciones matemáticas que definen los procesos que ocurren en cada subsistema y las interacciones entre ellos.

3.- Los modelos de simulación

* En los modelos se introducen datos de entrada que representan la situación actual, y las ecuaciones se resuelven en diferentes escalas de tiempo sobre una rejilla tridimensional que representa el globo terráqueo.

* La solución de las ecuaciones corresponde por tanto a una escala espacial de baja resolución. Posteriormente deben extrapolarse estas conclusiones generales a escala regional y local.

* Existen diferentes modelos que tratan de resolver las ecuaciones de manera diversa, teniendo en cuenta el limitado grado de comprensión que actualmente tenemos de los procesos físicos que tienen lugar a escala planetaria.

* Por otro lado, las proyecciones de futuro necesitan de hipótesis adicionales sobre la evolución de las emisiones de gases de efecto invernadero, y del comportamiento social y económico a escala global (ESCENARIOS).

3.- Los modelos de simulación

A1. Crecimiento económico muy rápido. Población mundial alcanza su nivel más alto a mitad del siglo y disminuye posteriormente. Rápida introducción de nuevas tecnologías más eficaces. Convergencia entre las regiones, con una importante reducción de las diferencias regionales en los ingresos per cápita. Esta familia se divide en tres grupos: fuentes de energía intensivas de origen fósil (A1FI), de origen no fósil (A1T) o un equilibrio entre todas las fuentes (A1B)

A2. Mundo muy heterogéneo. Autosuficiencia y preservación de las identidades locales. Aumento constante de la población. El desarrollo económico tiene una orientación principalmente regional y el crecimiento económico per cápita y el cambio tecnológico están más fragmentados y son más lentos.

B1. Mundo convergente. Misma población mundial, que alcanza su nivel más alto a mediados del siglo para disminuir posteriormente. Cambios rápidos en las estructuras económicas hacia una economía de la información y de los servicios. Reducciones en el consumo de materiales e introducción de tecnologías limpias y de recursos eficaces. Se hace hincapié en las soluciones mundiales a la sostenibilidad económica, social y ambiental, lo que comprende una mejora de la equidad, pero sin iniciativas climáticas adicionales.

B2. Se hace hincapié en las soluciones locales a la sostenibilidad económica, social y ambiental. La población mundial crece continuamente, a un ritmo menor al de la línea evolutiva A2, con niveles medios de desarrollo económico y cambios tecnológicos menos rápidos y más variados que en las líneas evolutivas B1 y A1. Aunque el escenario también está orientado hacia la protección ambiental y la equidad social, se centra en los niveles local y regional.

Escenarios de emisiones

3.- Los modelos de simulación

3.- Los modelos de simulación

* TEMPERATURA: aumento de la temperatura media mundial entre 1,4 y 5,8ºC

temperaturas máximas y mínimas más elevadas

más días calurosos y de calor más intenso

menos días de frío y menos heladas

menor oscilación térmica diaria * PRECIPITACIONES: aumento de la concentración de vapor de agua en la atmósfera

aumento de las precipitaciones medias mundiales

precipitaciones intensas más frecuentes

episodios de sequía estival más frecuentes y más intensos

Previsiones climáticas

3.- Los modelos de simulación

* NIVEL DEL MAR: aumento del nivel mundial entre 0,09 y 0,88 m

* OTROS: reducción de las capas de nieve y hielo marino

retroceso de los glaciares y los casquetes de hielo

debilitamiento de la circulación termohalina (transp. de energía a latitudes altas)

aumento de la frecuencia e intensidad de fenómenos extremos

EL CAMBIO CLIMÁTICO ANTROPÓGENO PERDURARÁ DURANTE SIGLOS

Previsiones climáticas

3.- Los modelos de simulación

* Los cambios previstos en el comportamiento del Clima tendrán efectos tanto en los sistemas naturales como en los sistemas humanos.

* Los efectos del cambio pueden ser directos en un sistema dado, o bien indirectos a través de otros sistemas de los que se depende.

* Los efectos pueden ser perjudiciales en unos casos y beneficiosos en otros.

* El grado hasta el que está afectado un sistema define su SENSIBILIDAD al cambio.

* La habilidad del sistema para adaptarse al cambio climático con el fin de moderar sus efectos y enfrentarse a sus consecuencias determina su CAPACIDAD DE ADAPTACIÓN.

* El grado de incapacidad para adaptarse al cambio define la VULNERABILIDAD del sistema.

4.- Los impactos

SISTEMAS NATURALES

Circulación oceánica

4.- Los impactos

SISTEMAS NATURALES

Nivel del mar

4.- Los impactos

SISTEMAS NATURALES

Ciclo del agua

4.- Los impactos

SISTEMAS NATURALES

Ciclo del carbono

4.- Los impactos

SISTEMAS NATURALES

Otros

* Calidad del aire

* Productividad y estructura de los ecosistemas naturales

* Productividad de la agricultura, pastizales y bosques

* Productividad de los sistemas marinos

* La distribución geográfica, comportamiento, abundancia y supervivencia de especies animales y vegetales (BIODIVERSIDAD)

4.- Los impactos

SISTEMAS HUMANOS

* Oferta y la demanda de agua

* Oferta y la demanda de alimentos

* Oferta y la demanda de energía

* Oferta y la demanda de otros bienes derivados de éstos primarios

* Usos del medio ambiente con fines de recreación y turismo

* Pérdida de bienes y vidas a causa de fenómenos climáticos adversos

* Salud humana.

4.- Los impactos

* Disminuirá la calidad del agua al aumentar su temperatura y al aumentar la carga de contaminantes de escorrentía e inundaciones

* En zonas que ya sufren escasez de agua se prevé que se agudice el problema

* Se necesitarán inversiones para garantizar el volumen y la calidad del agua a la población, mediante la construcción de plantas potabilizadoras, desalinizadoras, sistemas de conducción

RECURSOS HÍDRICOS

4.- Los impactos

* Un aumento de la concentración de CO2 puede estimular el crecimiento y el rendimiento de las cosechas

* Un aumento de las precipitaciones puede ser beneficioso, siempre que éstas no sean demasiado persistentes e intensas

* Un aumento de la temperatura y de la sequía influirá negativamente sobre el rendimiento (FACTOR DOMINANTE)

* Una disminución global del rendimiento junto a un aumento de la población mundial encarecerá el precio de los alimentos básicos

AGRICULTURA

FOTOSÍNTESIS6H2O + 6CO2 + hv C6H12O6 + 6O2

4.- Los impactos

* Cambios en la circulación oceánica y la temperatura del mar pueden modificar la dinámica de abundancia de peces y su población, lo que puede incidir negativamente en el sector pesquero

* El aumento del nivel del mar producirá un incremento de las inundaciones, una erosión costera acelerada, una pérdida de humedales, y una intrusión de agua salada en fuentes de agua dulce

ECOSISTEMAS MARINOS Y COSTEROS

4.- Los impactos

* El aumento de olas de calor, junto con un aumento de la humedad y la contaminación atmosférica, producirá un aumento de muertes en las personas más vulnerables (enfermos crónicos, enfermos respiratorios, ancianos)

* El aumento de las inundaciones conllevará una aumento directo de víctimas, e indirecto a causa de diarreas, enfermedades respiratorias, desnutrición

* El incremento de las temperaturas producirá una expansión de las zonas de influencia de ciertas enfermedades infecciosas transmitidas por vectores (paludismo, dengue)

SALUD HUMANA

70

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0 10 20 30 40 50

Tmax (ºC)M

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4.- Los impactos

* Cambios en la capacidad productiva (agricultura, pesquería)

* Cambios en la demanda de bienes y servicios en las zonas más afectadas

* Cambios en la estructura del turismo

* Problemas en los sistemas de transporte (infraestructuras)

* Problemas en las estructuras de los edificios

* Problemas en los sistemas de distribución de energía

* Aumento (disminución) de la demanda de energía para refrigeración (calefacción)

ECONOMÍA4.- Los impactos

* Un aumento de los desastres de tipo climático relacionados con fenómenos extremos (inundaciones, sequías, tornados, huracanes, etc.) llevará a un incremento de costes a cubrir por el sector seguros

* En los últimos decenios ya se ha observado un aumento rápido de pérdidas económicas debidas a sucesos catastróficos, que se deben por un lado a factores socioeconómicos (aumento de la población, de la riqueza, de los bienes asegurados y su valor), y por otro a cambios directos en los fenómenos climáticos

* Un aumento acelerado de la incertidumbre en la evaluación de los riesgos climáticos puede producir aumento de las primas de seguros, e incluso un retiro de ciertas coberturas, debiendo ser financiadas por los gobiernos

SEGUROS4.- Los impactos

* La MITIGACIÓN es el conjunto de acciones antropógenas encaminadas a estabilizar primero y reducir después los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera, con el fin de reducir en lo posible sus efectos. Aunque los efectos de lo ya emitido perdurarán durante mucho tiempo (siglos).

* Estas acciones son de dos tipos: reducir las FUENTES de gases de efecto invernadero y aumentar el número de SUMIDEROS (secuestro del carbono).

* La reducción de las fuentes se basa esencialmente en diseñar sistemas más eficientes, es decir, que consuman menos combustibles para obtener los mismos resultados (edificación, electrodomésticos, transporte, industria, agricultura, desechos, energía).

* El aumento de los sumideros consiste en el favorecimiento de sistemas y técnicas capaces de almacenar gases de efecto invernadero el mayor tiempo posible (bosques, tierras agrícolas, ecosistemas terrestres, ecosistemas marinos).

5.- Mitigación

EDIFICIOS: diseño para aprovechar la energía solar (activo y pasivo), mejoras en el aislamiento y la climatización, construcción con materiales libres de gases de efecto invernadero

TRANSPORTE: uso de combustibles menos contaminantes (biocombustibles), vehículos híbridos, pilas de combustible, mejora en la eficiencia de los motores, incremento del uso del transporte público

INDUSTRIA: mejora de la eficiencia energética en los procesos industriales, reducción del uso de gases de efecto invernadero en la producción, técnicas de reciclaje

AGRICULTURA: reducir el uso de fertilizantes que liberan gases de efecto invernadero, reducir las emisiones de metano (ciertos cultivos, ganadería), usar técnicas de labranza que aumentan la fijación de carbono en suelo

DESECHOS: los vertederos producen cantidades ingentes de metano, que pueden ser aprovechadas para la producción de energía más limpiamente

5.- Mitigación

ENERGÍA: mejora de la eficiencia de los sistemas de producción de energía, mejora de los sistemas de distribución, sustitución de unas fuentes de energía por otras menos contaminantes (energías renovables)

PROTOCOLO DE KIOTO

ECOSISTEMAS TERRESTRES: evitar deforestación, promover técnicas eficientes de reforestación, técnicas de labranza de suelos agrícolas

ECOSISTEMAS MARINOS: almacenamiento de carbono en la biosfera marina, favorecer procesos de transporte del carbono a las profundidades del océano

5.- Mitigación