Resumen Cambio Global

Mdulo I: El cambio global T1

Tema 1: Repaso de nociones bsicas

sobre los ciclos globales

ndice

1. Factores del Clima ..................................................................................................................... 2

2. El ciclo del Agua ......................................................................................................................... 2

3. Flujos de Energa ....................................................................................................................... 3

Radiacin ................................................................................................................................... 3

Conduccin ................................................................................................................................ 3

Conveccin ................................................................................................................................ 4

4. Los ciclos de los elementos ....................................................................................................... 4

Ciclo del carbono ....................................................................................................................... 4

Ciclo del Nitrgeno .................................................................................................................... 5

Ciclo del Azufre .......................................................................................................................... 6


1. Factores del Clima

Sol Sistema climtico del planeta (= atmsfera + hidrosfera + litosfera + criosfera + biosfera)

Clima (c.c. en t) Vs. ,empo metereolgico (c.c. en t).

a. Factores Externos

Actividad solar (manchas solares): cambios radiacin recibida segn ciclos ~11a.

Movimiento relativo Tierra-Sol: Energa recibida variable T de los ciclos de Milankovitch sucesin glacial-interglacial de las eras geolgicas.

i. Tierra con trayectoria elptica alrededor del Sol, con excentricidad variable.

Te = 100.000a.

ii. Cambios en la inclinacin del eje (oblicuidad). Ti = 41.000a.

iii. Precesin de equinoccios: la elipse orbital cambia de orientacin

estaciones astronmicas . Tp = [19.000 23.000]ma.

Impacto de meteoritos nube de polvo/agua no penetra radiacin Ej:

Dinosaurios, en el lmite KT.

b. Factores Internos

Efecto invernadero: Rad. reflejada: 30% (T sin atm. -18, Atmsfera/nubes absorbe

infrarroja T = 15C). GEI: Vapor de Agua (80%), CO2 ,

Permite la vida en la tierra. Cualquier cambio en este sistema alterara el clima.

Desigual distribucin balance de energa atmsfera/ocanos vientos/mareas

< 35: Rad. Solar abosrbida > rad. Infrarroja emitida Exceso de energa

> 35: Rad. Solar abosrbida < rad. Infrarroja emitida Dficit de energa

Dinmica interna del sistema. Vientos/corrientes Compensan Exceso/dficit de

energa Realimentacin: acta sobre la causa que lo produce NO LINEAL

Cambio de la composicin atmosfrica. Cualquier cambio altera las propiedades

de absorcin efecto invernadero T media superficial

CO2(rev. Industrial) + otros GEI (CH4, N2O, CFCs,

Presencia de aerosoles en la atmsfera. Origen: suelo, superficie ocano

(necesarias para formar nubes), volcanes y activ. humanas. Se excluye agua

slida/lquida. Participan en el efecto invernadero: + complejo:

i. Reflejan radiacin incidente

ii. Impiden salida al exterior de radiacin que proviene de la tierra

Nubes. Pueden favorecer/atenuar el efecto infernadero f(tipo,altura): i. Nubes altas (Ej: Cirrostratos) dejan pasar la radiacin solar pero absorben la terrestre

ii. Nubes medias (Ej:altocmulos) impiden casi completamente el paso de la rad.solar.

2. El ciclo del Agua

Agua ~ 2/3 Tierra. Esencial para la vida. VT = 1.400 millones de km3 97% ocanos, 2,8% agua dulce

Agua dulce: distribucin geogrfica irregular. Sobretodo en estado o en acuferos profundos, dificultando su

utilizacin. Fuente principal de agua de consumo: ros, lagos, suelos y en acuferos relativamente someros. (

Mdulo I: El cambio global T1 conocido como ciclo hidrolgico. Las vas de flujo en este intercambio incluyen la precipitacin,

evaporacin, evapotranspiracin por la vegetacin, recarga, descarga y escorrenta.

Evaporacin: trpicos(4mm/dia) Vs. Polos ( evaporacin. Vs. intermedias: evaporacin.

Recursos hdricos: 70% agricultura, 22% industria, 8% usos domsticos y servicios.

Estrs hdrico: usos y abusos que el ser humano + contaminacin + desarrollo urbanstico e

industrial desmesurado + cambio global (climtico y ambiental) difcil prever qu pasar.

3. Flujos de Energa

Energa Sol distribucin devolucin parcial Balance, Ef. Invernadero?

Radiacin T cuerpo negro: objeto con T>0K emite energa en forma de radiacin electromagntica.

Cuerpo negro: absorbente perfecto (absorbe toda la radiacin, no refleja) == emisor perfecto

Emite en todo el espectro, aunque la mayora de la energa radiada se concentra en torno al

mximo de la curva de Planck.

Sol ~ 5500K mximo en el espectro visible

Tierra ~ Tmedia 15C infrarrojo

Conduccin Transferencia de calor dentro de un cuerpo, o entre varios, asociada a un gradiente de

temperatura y sin que haya movimiento mecnico de estos. consecuencia de vibraciones

moleculares dentro de un medio material (OJO! No como consecuencia del movimiento del

propio cuerpo). No transporte de masa.

Tasa de transferencia de calor, J, por conduccin es proporcional al gradiente de temperatura,

(T2 T1), existente entre los puntos x2 y x1 entre los que se produce la transferencia de calor:

, donde k es la conductividad trmica del medio. (Metales k buen conductor Vs.Aire)


Conveccin Transporte y mezcla de calor y masa por medio del movimiento vertical de un fluido en

presencia de una fuerza gravitatoria.

Conveccin vertical Vs. Adveccin horizontal.

Ej: masa de aire calentada en suelo caliente; el aire en contacto con la zona calentada se expande, se hace ms

ligero que el aire situado por encima movimiento ascendente: corriente de conveccin.

4. Los ciclos de los elementos

Ciclo del carbono

Inters: % tejidos + GEI (CO2).

Fotosntesis: luz solar + CO2 M.O. y O2. (Al revs, respiracin)

El ciclo global consta de 3 reservas principales de C: la atmosfrica, la ocenica y la terrestre.

De forma natural, el C est presente en la atmsfera en % < que otros (N, O, vapor de agua)

pero su efecto es desproporcionado frente a su pequea concentracin atmosfrica. Junto al

vapor de agua, es un factor esencial en el efecto invernadero.

El carbono se encuentra en diferentes formas, como dixido de carbono tanto en gas como

disuelto el agua, cido carbnico, carbonato y bicarbonato.

Mdulo I: El cambio global T1 La mayor parte de C se haya enterrada en rocas sedimentarias y muy poco es biolgicamente

activo. ste ltimo es el carbono que participa en la regulacin del clima actual y se encuentra

en un 95% a profundidades medias y grandes en los ocanos. El restante 5% del carbono

biolgicamente activo, en animales y plantas, en suelos y en la atmsfera.

Ocano: grandes depsitos (50>atmosfera y 20>continentes). La captacin de CO2 por parte de

los ocanos se ve favorecida por la solubilidad de CO2 y su capacidad tampn (=f(T)).

Intercambio C entre depsitos (atmsfera, ocano y tierra) indica sumideros/ fuentes. En el

ciclo natural los flujos son muy pequeos.

Organismos con caparazones calcreos sedimentos calizos (t) se incorpora

lentamente por disolucin.

La cantidad de C en la atmsfera se recicla en un intercambio con los ocanos, la vegetacin y

los suelos.

El ciclo es alterado por actividad humana combustibles fsiles y usos agrcolas

Ciclo del Nitrgeno Elemento esencial para seres vivos (ADN, ARN

y las protenas). Verstil: forma orgnica e

inorgnica.

N estados de oxidacin: amonio (-3), nitrgeno molecular

(+0), xido de nitrgeno (+1), nitrito (-3) y nitrato (+5). +

abundante en la atmsfera es el N2 (- reactiva)

Procesos: fijacin e incorporacin de

nitrgeno, mineralizacin, nitrificacin y

desnitrificacin.

Fijacin: N2 amonio.

nico mecanismo organismos obtener

el nitrgeno de la atmsfera.

Algunas bacterias (Rhizobium, Trichodesmium),

Reaccin de Haber fijar N2 en amonio fertilizantes

Mineralizacin: N de M.O. N en M.I. Por Bacterias.

Nitrificacin: Amonio Nitrato / usado por productores 1rios. En presencia O.

Desnitrificacin: formas oxidadas de N (nitrato y nitrito) N2 y N2O.

Depsitos. Atmsfera > parte N. N en biomasa terrestre y M.O. del suelo. Ocano - gran

reserva- recibe por disolucin, fijacin y precipitacin. Ros: contribuyen 40% del N total

vertido al mar (zonas costeras y estuarios). N orgnico sedimentado es muy pequeo la

mayor parte es devuelto a la atmsfera como N2 por desnitrificacin.


Ciclo del Azufre Elemento esencial para la vida (protenas). Medio abitico (ocanos y litosfera), S como sulfato

(forma oxidada).

Microorganismos reduccin asimilativa (sulfato aminocidos y protenas) y disimilativa

(sulfato sulfuro y liberado al medio).

Organismos que pueden transformar el sulfato toman S ya reducido de su dieta.

En la Atmsfera (Tresidencia media = 2-4 d soluble lluvia):

Vegetacin y plancton liberan parte de su azufre reducido en forma de gases + gases

volcanes {procesos de oxidacin} sulfato.

Partculas (sal y polvo) por accin del viento

Gas de origen biolgico dimetilsulfuro (DMS). Ciclo (1d): se oxida a sulfato y sulfonato pequeas partculas condensacin agua.

si n partculas nube con n gotas pequeas vida, albedo

si n partculas nube con n gotas y +grandes vida (lluvia), albedo

Ocano remoto nubes = f(DMS formado a partir del plancton)


Tema 2: Huellas del cambio global

antropognico

ndice

1. Introduccin .............................................................................................................................. 2

2. Perturbaciones en el ciclo del agua ........................................................................................... 2

3. Perturbaciones en los ciclos de los elementos ......................................................................... 3

Ciclo del Carbono ...................................................................................................................... 3

Ciclo del Nitrgeno .................................................................................................................... 4

Ciclo del Azufre .......................................................................................................................... 4

4. Contaminantes .......................................................................................................................... 5

Emisiones materiales a la atmsfera ........................................................................................ 5

Nubes, hielo, aerosoles y albedo.............................................................................................. 5

Nuevas sustancias ..................................................................................................................... 6

5. Uso del suelo y desertificacin .................................................................................................. 6

La desertificacin: problema presente y futuro ........................................................................ 7

Desertificacin y aridificacin en el clima ................................................................................. 7

Desertificacin en el contexto de cambio climtico ................................................................. 7

6. Deteccin y observacin ........................................................................................................... 8

7. El problema de la capa de ozono .............................................................................................. 9

La radiacin ultravioleta y la capa de ozono terrestre .............................................................. 9

Contaminacin atmosfrica y declive del ozono ...................................................................... 9

La situacin actual: las predicciones y el calentamiento global................................................ 9

Un agujero de ozono sobre la Antrtida ................................................................................... 9

Daos inducidos por el aumento de la radiacin UV .............................................................. 10

Problemas en la poblacin humana ........................................................................................ 10


1. Introduccin

Cambio global = impacto de la actividad humana sobre el funcionamiento de la biosfera.

Cambio en el trmino cambio global hace referencia a que son los propios mecanismos de

regulacin de la biosfera los que han cambiado. 1 componente: Cambio climtico.

Ej: produccin industrial de CFCs (agujero de ozono 80s), aplicacin masiva de la reaccin de

Haber (fertilizantes a partir N2 fuente de GEI: xido nitroso)

Caractersticas adicionales de cambio nico en la historia del planeta: 1) Rapidez, con cambios notables (ej: en % de CO2 atmosfrica)

2) Una nica especie, el Homo sapiens es el motor de todos estos cambios.

Rpido crecimiento de poblacin y recursos (alimento, agua, espacio y energa) consumidos per cpita.

Ojo! Disponibilidad de suelo agrcola frtil a pesar de desarrollos tecnolgicos (ej:

fertilizantes) y agua.

Antropoceno etapa actual del planeta Tierra. T>1960: ser humano = fuerza dominante de

cambio de clima > efecto de otras fuerzas como en el pasado (ej: volcnica, activ. solar).

Presin humanidad = Tamao Poblacin * Consumo Recuros / Persona x15 desde Rev. Industrial

Incremento de consumo RR.NN >> poblacin (consumista!!)

Lmite agotamiento RR.NN. impactos globales: cambio climtico, desertificacin,

destruccin O3, prdida de biodiversidad, y prdida de calidad de aguas, suelos y atmsfera.

Tanto motores como consecuencias estn enlazados por sus interacciones complejo. Ej:

CFCs destruccin parcial de la capa de O3 UV Vs O3 como GEI T7 Troposfera con el agujero de

sobre la Antrtida cambios en vientos Hem. Sur

Produccin de biocombustibles (requiere mucho ms que luz solar: agua, tierra frtil, fertilizantes y pesticidas)

fracaso, produjo ms hambre. Causas econmicas: subsidios + beneficios como combustible que por

venta de excedentes en el mercado internacional de cereales [produccin de biocombustibles

proporcional precio de petrleo] efecto perverso de vincular la economa del petrleo a la de los

alimentos. de precios de cereales y derivados. Capacidad relativa de disminuir GEI.

Cmo ha afectado el aumento del uso de recursos por la humanidad al clima?cmo ha afectado al funcionamiento de la

biosfera?, cmo ha afectado a los ecosistemas?, cmo repercuten estos cambios sobre la sociedad?, se puede predecir la

evolucin de estos efectos en el futuro?, podemos adaptarnos y paliar los impactos de estos cambios?

2. Perturbaciones en el ciclo del agua

Perturbaciones en el clima cambios importantes en el ciclo hidrolgico. Doble va:

1. C.c. climticas (temperatura y precipitacin) impactos en recursos hdricos sociedades y los ecosistemas.

2. Cambios humanos en recursos hdricos (ej: embalses, sist. de irrigacin, sobreexplotacin acuferos) c.c climticas.

IPCC, 2001 Evidencias de cambios en variables crticas:

1. 0,6 0,2C en la T media global

2. 7-12% en la precipitacin continental sobre la mayor parte del Hemisferio Norte

3. Fuerte retroceso de la mayor parte de los glaciares de montaa y de los polos

4. Retraso en las primeras heladas de otoo

5. Adelanto del deshielo en muchos de los lagos del Hemisferio Norte

6. Ascenso del nivel de mar.


7. Otros ms inciertos:

2% cobertura de nubes sobre medias y altas (albedo y invernadero)

20% en la cantidad de vapor de agua en la estratosfera baja (invernadero)

Cambios almacenamiento y transporte de calor ocano interacc. ciclo agua - ciclo C

Incremento global en eventos extremos (sequas y riadas).

Modelos climticos si T humedad global (evaporacin, precipitacin y escorrenta). OJO! No

en medias y subtropicales tendencia humedad y variabilidad (sequas y crecidas).

Tambin factores ambientales (usos de suelo, vegetacin), y antrpicos (embalses, trasvases alteraciones). Uso de agua para la agricultura grandes lagos. Ej: Mar de Aral

Uso del agua por la humanidad y transformacin del territorio prdida de zonas hmedas europeas

o Construccin de grandes embalses (Ej:Tres Gargantas, sobre el ro Yangtze en China)

o Construccin de estanques para uso agrcola

Extracciones de acuferos tambin han aumentado notablemente (>recargas) ros, lagos y humedales

Cambio climtico disponibilidad agua y recarga aguas subterrneas en zonas y en otras. +

Poblacin mundial mayor presin: problemas de escasez EJ: Espaa

NECESARIO

Estudios de prevencin (mejorar ordenacin territorial) + sistemas de prediccin en

tiempo real cambios en eventos extremos (sequas e inundaciones)

Mejorar eficiencia de uso del agua (riego!, campos de golf) y suministro + desarrollo sostenible.

Estrategia hidrolgica espaola. (si trasvases se requiere cuencas donantes con excedente durante cierto

tiempo) Ojo! incertidumbre

Demanda de agua conflictos de propiedad. Ojo! Ros transnacionales.

3. Perturbaciones en los ciclos de los elementos

Ciclo del Carbono C: combustin fsil y uso suelo 50% emisiones permanecen en atmsfera y 50% ocano y vegetacin.

Las bombas fsica y biolgica en el ocano

Ocano sumidero neto CO2 (~2 Pg de C antropognico al ao) proc. fsicoqumicos y biolgicos

Bomba fsica (o de solubilidad) y bomba biolgica: transportan CO2 superficie aguas profundas

Bomba fsica [f(viento,Pp) f(solubilidad) f(T) si Tsolubilidad ]:

Intercambio gaseoso CO2 en interfase atmsfera-ocano presin parcial de CO2 tiende a

estar en equilibrio entre ambos: si % atmsfera flujo hacia el ocano.

Tambin depende de los procesos fsicos que transportan CO2 al ocano profundo

circulacin termohalina: cinta transportadora aguas saladas y clidas alcanzan altas latitudes en el Atlntico norte, en invierno se enfran y se hunden a grandes profundidades. Desde ah comienza su recorrido hacia el sur

donde se unir a las aguas fras profundas recin formadas alrededor de la Antrtida. Entonces este flujo de agua profunda

llega a los ocanos ndico y Pacfico. En ambos ocanos el agua profunda se dirige al norte, regresando por superficie y

retornando al Atlntico donde comenzar un nuevo ciclo que dura unos mil aos.

Bomba Biolgica Fijacin fotosinttica CO2 (fitoplancton) C orgnico (tejidos) y carbonato

(caparazones) capas profundas, sedimentacin (t) Se retira CO2 de aguas superficiales

Mdulo I: El cambio global T2 Balances globales de captacin de CO2 antropognico

Punto de vista: Capa ms superficial del ocano: temperatura y circ. Termohalina:

Zonas polares sumideros Vs. Zonas ecuatoriales fuentes

Punto de vista: Acumulacin en la columna de agua a lo largo del tiempo.

f( formacin y hundimiento ; transporte y acumulacin en las zonas subtropicales )

Regiones de afloramiento ecuatorial CO2 antropognico (fuentes de C)

Atlntico norte VIP secuestro CO2 Mayor penetracin de CO2 en el ocano Atlntico,

disminuyendo en el ocano ndico, y siendo menor en el ocano Pacfico donde las aguas son

ms viejas. circulacin termohalina

Segn datos (OJO con incerWdumbre) parece que la faccin de captacin de C por ocanos

ha descendido de 28-34% a 26%. El sumidero terrestre parece mantenerse constante.

Ciclo del Nitrgeno Origen:

exponencial fijacin (fertilizantes) nitrificacin y desnitrificacin N2O atmsfera

Combustin de combustibles fsiles libera N en forma de N2O.

Efectos:

N2O lluvia cida deforestacin (ej: partes Europa y NE EEUU), cambios en ecosistemas

(algunos bosques y prados), enfermedades respiratorias (asma)

Fertilizantes arrastrados por lluvia, acumulados suelo y acuferos subterrneos cncer

Exceso N arrastrado costa por ros contaminados eutrofizacin: prdida de calidad del agua,

con proliferaciones algares muerte de peces oxgeno y cambios de distribucin de especies.

Deposicin de N al ocano duplicada (posiblemente ) Produccin 1ria en ocano.

Incremento del efecto invernadero.

Ciclo del Azufre Origen (S = pocos das):

Re-suspensin de sal marina

Combustin de carbn/petrleo y metalurgia (ros) 2/3 del S que llega a la atmsfera

Efectos:

Generalmente se forma gas SO2 % deposicin local Vs. % oxidacin en la atmsfera

cido sulfrico y sulfato lluvia cida (incluso lejos de la emisin)

Implicaciones en qumica atmsf. balance radiacin clima.

Utilizacin de combustibles menos ricos en azufre y de filtros de captura de gases azufrados.

En Espaa, > Galicia y Aragn elctricas que usan combustibles de baja calidad

Sustitucin de carbones espaoles (S) por combustibles de importacin, ms limpios.

SO2 de combustin contaminante primario emitido en mayor cantidad despus del

monxido de carbono (CO).


4. Contaminantes

Emisiones materiales a la atmsfera Atmsfera importante en los procesos de cambio global

Troposfera! parte de la biosfera + dinmica renovacin sensible

capacidad oxidativa (O3 y los radicales hidroxilo OH) influenciada x emisiones (variacin

%troposfrica -OH y O3).

Transporte eficiente y tmezcla


Efecto directo sobre radiacin solar f(hollin= %carbono negro) = absober/dispersar. En

conjunto, este efecto directo de los aerosoles se estima como refrigerante

holln (bajo albedo) absorbe radiacin T atmsfera.

holln (albedo alto) dispersa la radiacin + %devuelto al espacio T atmsfera.

Efecto indirecto formacin de nubes Refrigerante! Y difcil de cuantificar. Albedo (aerosoles n gotas pequeas albedo)

Tiempo de vida (aerosoles t en crecer gotas lluvia)

En conjunto efecto opuesto al GEI constituyen una paradoja: si energas renovables y

combustiones limpias (CO2 y contaminantes) aerosoles podra T (calentamiento).

Nuevas sustancias Inorgnicos: Modificacin de

%metales, nutrientes y compuestos

orgnicos.

Compuestos orgnicos

o DDT control de insectos (ej:

todava para malaria).

o PCBs policlorobifenilos fluido

dielctrico en transformadores

elctricos. Distribuidos en toda la biosfera sustituido por ~: policloronaftalenos,

polibromodifenil teres.

o Detergentes aninicos uso domstico e industrial. EJ: nonilfenoles polietoxilados

%nonilfenoles prop. estrognicas (ecosistemas acuticos) + volatilizacin (remotos)

o Polibromodifenil ordenadores, sillas, etc. pasa a atmsfera y toda la biosfera

bioacumulables y persistentes. redistribuyen en todos los medios

o Productos farmacuticos

Legislacin? Legislacin global?

Tratado internacional (~ Tr. Kioto para CO2) Tr. Estocolmo para los POPs (Persistent Organic Pollutants)

regula produccin y emisin de 12 familias de contaminantes orgnicos: persistentes,

bioacumulables y remotamente transportables

UE: regula el uso de ms sustancias.

A pesar de esto, hay muchas familias de c. orgnicos que no se regulan eficientemente, e incluso la

legislacin no se cumple. Riesgos para salud (alergias, enfermedades respiratorias, desrdenes reproductivos, cncer) y

ecosistemas organismos apicales de las cadenas trficas!!!!!! bioacumulacin. EJ: cetceos y

atunes.

En muchos casos se introducen nuevas sustancias al medio ambiente sin que se conozcan sus

efectos. Solamente se puede llegar a controlar lmites aceptables.

5. Uso del suelo y desertificacin Proceso de degradacin del suelo que afecta a zonas ridas, semiridas y subhmedas secas

causadas, entre otros, por cambios climticos y antrpicos potencial productivo de

recursos superficiales/subsuperficiales capacidad mantener poblacin de forma sostenible

Origen ligado a la accin intencionada del ser humano: Vulnerabilidad a desertificacin = f(clima, relieve, condiciones del suelo, vegetacin, gestin de RRNN).

Mdulo I: El cambio global T2 Malas prcticas: deforestacin, manejo agrcola deficiente y el sobrepastoreo deterioro del

suelo (erosin fsica, degradacin fsica, salinizacin, etc.) y/o destruccin de cubierta vegetal.

La desertificacin: problema presente y futuro 1977 Nairobi (Kenia), Conferencia de las Naciones Unidas sobre la desertificacin.

1994 Pars, Acta del Convenio de Naciones Unidas de Lucha contra la Desertificacin (CLD)

2000 Nueva York Cumbre del Milenio 189 estados miembros de NNUU Declaracin del

Milenio. Objetivos: sostenibilidad medioambiental y lucha contra desertificacin metas_2015.

Asamblea General de Naciones Unidas 2006 Ao nternacional de los Desiertos y de la

Desertificacin (AIDD) erradicar la pobreza en reas rurales de zonas ridas y abordar

problemas medioambientales y socioeconmicos existentes en zonas desrticas o en proceso.

En Espaa:

1981, Lucha contra la desertificacin en el Mediterrneo (LUCDEME), por el ICONA. Vigente a

travs de la Direccin General para la Biodiversidad (DGB), MAGRAMA estudios, evaluaciones,

mapas temticos, investigaciones, formulaciones y aplicaciones tcnicas.

Zonas de riesgo de desertificacin grave en torno a las actuales zonas desrticas (1/3 ST).

Asia >S tierras afectadas por desertificacin; y el 71% de ellas estn [moderada-grave].

Amrica Latina 75%.

frica, 2/3 de S son tierras desrticas/secas continente > amenaza de desertificacin el 73%

de las tierras secas agrcolas estn [moderada-grave].

Espaa: pas + rido de Europa 67% del territorio amenazado. Sobre todo, vertiente mediterrnea, Valle

del Ebro y cuenca del Guadalquivir aridificacin + salinizacin: incendios forestales, sobre-explotacin

Desertificacin y aridificacin en el clima Desertificacin exclusivamente relacionada con la accin del ser humano. cualquier

ecosistema sensible =f(condiciones climticasaridificacin), independ. de su localizacin.

Climas ridos, semiridos y subhmedos secos variabilidad estacional de precipitacin

acelerar procesos ligados a la desertificacin. Sequas + irregularidad de las precipitaciones

(tormentas!) + explotacin excesiva del territorio desertificacin

Agenda 21 Desertificacin variabilidad climtica degradacin del paisaje. Relacin

cambio climtico - extensin de las reas con problemas de desertificacin:

Expansin/contraccin de las reas con climas semiridos y subhmedos (zonas sensibles)

Cambio climtico frecuencia y severidad de las sequas (aridificacin)

(Aun no siendo causante de desertificacin) agrava situacin derivada de la gestin no sostenible.

Desertificacin en el contexto de cambio climtico Calentamiento global del frecuencia de aos secos y precipitaciones de intensidad en

muchas partes del mundo.

En zonas mediterrneas cambios en patrones de magnitud y frecuencia de eventos

extremos (sequas, inundaciones, tormentas) aumentando la vulnerabilidad a la

desertificacin. Informe Acacia principal riesgo en el sur de Europa crecidas por lluvias

torrenciales + sequas.

Mdulo I: El cambio global T2 Sequas = duracin de varios aos, con efectos lentos sobre regiones extensas. Ej: sur de

Espaa al inicio de los 90s. Sin embargo, sequas rgimen hidroclimtico mediterrneo: frecuentes sequas

durante el sXX y siglos precedentes.

Avance desertificacin Cuando la sequa se produce despus de nuevas zonas agrcolas-

ganaderas Aridez: erosin y degradacin de suelos desprotegidos desertificacin.

Lluvias torrenciales e inundaciones erosin. Mayor impacto en suelos sin cubierta vegetal

EJ: campos de barbecho

Predicciones: f(desarrollo econmico y tecnolgico, presin demogrfica):

Sur de Europa: zonas con matorral improductivo

Norte de frica: reas de pastoreo en matorral estepario desierto (t


concentracin de pigmentos fotosintticos, e emisin de algunos gases a la atmsfera Conjunto de

evidencias sobre el impacto de la actividad humana sobre la Tierra.

Primer satlite metereolgico, EEUU TIROS-1 se lanz, en 1960.

7. El problema de la capa de ozono

La radiacin ultravioleta y la capa de ozono terrestre Origen capa de O3: t>3.000ma cianobacterias O2 cambiaron %atmsfera al alcanzar

la estratosfera se forma en O3: Ecuaciones de Chapman: Luz UV + O2 O + O // O + O2 O3

Mxima % h=20 km (estratosfera), hasta casi desaparecer en la troposfera.

Absorbe la radiacin ultravioleta (B y C [280-320] nm) desarrollo de la vida sobre la Tierra.

Estudio de la extensin de la capa de O3, grosor y dinmica estacional constituyen

mediciones Antrtida, ocano Glacial rtico o estacin de Arosa (suiza).

Contaminacin atmosfrica y declive del ozono Despus se describieron otras sustancias que disocian O3: X + O3 XO + O2 ; donde X

puede ser H, NO, OH, Cl, I y Br. explican porqu %O3 < Predicciones segn ec. Chapman.

Crutzen N (NO): ferWlizantes y aviones NO2, (estable, ) O3.

Rowland y Molina Cl disociacin de O3 estratosfrico. Emisiones de compuestos

orgnicos halgenos del cloro () ej: CFC O3. En la estratosfera, los CFC son disociados por la radiacin UV, formndose Cl libre, que reacciona con el O3, destruyndolo.

80s (datos Antrtida) se confirma O3

1985 agujero de O3 antrtico. Tambin reduccin medida en Arosa realidad global

1987, Protocolo de Montreal emisiones de CFC

La situacin actual: las predicciones y el calentamiento global Todava no se han recuperado los niveles de O3 en la estratosfera de los aos setenta. Los CFC

son gases de larga vida, no se recuperarn antes de 2050. Incertidumbre (se siguen emitiendo

sustancias que destruyen O3 ej:NO2 y, calentamiento global por GEI puede influir)

T capas bajas de la atmsfera capa de ozono ya que TTROPOSTERA TESTRATOSFERA

altas e intermedias (sobre todo Hem.S.): no se ha recuperado la concentracin de O3 (valores <

antes de emisiones de CFC)

Un agujero de ozono sobre la Antrtida Polos %O3 variacin estacional en la radiacin solar.

O3 Antrtida > rtico %natural tiende a en Antrtida por diferencias topogrficas. rtico: ocano helado rodeado de continentes Vs. Antrtida: continente helado rodeado de ocano.

Invierno: radiacin solar en polos dinmica de produccin-destruccin del O3

TPOLOS gradiente circulacin del aire en direccin este-oeste cerca de reas

atmosfricas polares = Vrtex impide que el aire rico en O3 de latitudes inferiores penetre

en el interior, aislando la atmsfera sobre los polos.

Mdulo I: El cambio global T2 Vrtex muy fuerte sobre la Antrtida Vs. rtico (frecuentes perturbaciones penetracin O3).

El agujero es persistente en la actualidad. Mnimos en octubre (primavera austral). Mayor

tamao en octubre de 2006. Sigue sin haber signos de recuperacin de la capa de ozono.

Daos inducidos por el aumento de la radiacin UV RUVB: radiacin electromagntica de gran energa dao a nivel molecular en organismos

desnaturalizacin de molculas (protenas, lpidos, pigmentos fotosintticos, y ADN).

ADN funcionamiento celular y herencia gentica. Es comn: alteracin de las bases o sus

enlaces; impide la replicacin del ADN y efectos de tipo mutagnico (cancergena).

Tambin produce alteracin molecular de sustancias no vitales pero comunes efectos

dainos indirectos (ej: toxicidad de contaminantes o produccin de sustancias reactivas del

oxgeno H2O2 o HO- reactivos, oxidantes txicos )

O3UVB efecto negativo sobre animales y plantas, ecosistemas y la poblacin humana.

Sus consecuencias a nivel global todava no se han cuantificado.

Problemas en la poblacin humana En la actualidad se considera que el aumento de la radiacin UVB derivado de la prdida de

ozono tiene consecuencias importantes en la salud humana, y que stas son especialmente

numerosas en los pases del Hemisferio Sur Daos sobre piel, ojos y sistema inmunitario:

Quemadura solar (eritema) dao + comn de entre los inducidos en la piel humana.

Tambin envejecimiento de la piel (oxidacin de clulas cutneas).

Melanina = pigmento protector producido como respuesta a l RUV. No proporciona un

grado de proteccin completo evitar t exposicin al sol, usar proteccin.

Cncer de piel (melanoma celular basal, melanoma celular escamoso). Relacionado con la

exposicin solar. n reas que reciben dosis de radiacin UV (reas + tropicales).

Cncer de piel (melanoma) >malignidad. Relacionado con la exposicin solar aunque

est ms relacionada con un historial de quemaduras solares, no tanto de exposicin.

=F(tipo de piel).

Daos oculares:

o Conjuntivitis y queratitis quemaduras solares.

o Cataratas: adems de por edad, se pueden desarrollar por la exposicin solar y en

particular a la radiacin UVB

Sistema inmunolgico inmunodepresin sistemtica inducida por exposicin a la RUV:

defensas en infecciones y capacidad preventiva de vacunas.

79

En la composicin atmosfrica CO2: 280 ppm (ao 1750) - 386 ppm (2009) CH4: 0.7 ppm (ao 1750) - 1.78 ppm (2009) N2O: 0.27 ppm (ao 1750) - 0.32 ppm

(2009)

En el clima Temperatura media global en

superficie: aumento de 0,6 0,2Cdurante el siglo XX; el ao 2005 ha sidoel de temperatura global ms clidaregistrada hasta la fecha.

Temperatura en el Hemisferio Norte:las dcadas 1990-2009 fueron las msclidas de todo el milenio. La media delos primeros cinco aos del siglo XXIhan superado la temperatura media dela dcada anterior.

Amplitud trmica diaria: disminucinentre 1950 y 2000.

Episodios de calor extremo: aumento. Episodios de fro extremo: disminucin. Precipitacin en las zonas

continentales: aumento de un 5-10%en el Hemiferio Norte. En algunasregiones, disminucin (Mediterrneo).

Episodios de precipitacin muyabundante: aumento en latitudesmedias y altas.

Sequas: periodos ms largos sin lluvia. Aumento del nmero de huracanes de

alta energa en el Atlntico.

En el ocano Nivel del mar: aumento medio global

de 10-25 cm en los ltimos 100 aos. Temperatura del ocano: aumento

medio de 0,31C hasta 300 m deprofundidad en los ltimos 50 aos, conaumentos superiores (> 11C) en elMediterrneo, donde se ha alcanzado un mximo (30C) en el verano de 2006.

Hielo rtico: disminucin de laextensin en verano en un 8% pordcada desde finales de los 70, contendencia a la aceleracin. La extensin

del hielo en el mes de septiembrealcanz un mnimo histrico en el ao2007.

Aumento de CO2 y acidificacin delocano: ms de dos dcimas de pH dedisminucin en el agua superficial delocano global.

Centenares de nuevos compuestos deorigen sinttico hallados en las zonasocenicas ms aisladas y los fondos msprofundos.

En los ecosistemas Deterioro generalizado de la calidad

del agua por lluvia cida, eutrofizacin(aportes excesivos de nitrgeno yfsforo) y aportes de contaminantes.

Ritmos estacionales de las especies(fenologa): alteracin.

Migracin: modificacin de las fechasde salida y llegada.

Extincin de especies: ms de 800especies extintas en los ltimos siglos.Las tasas de extincin actuales son msde 1.000 veces superiores a las tasasanteriores al impacto humano.

Depauperacin de los stocks pesquerosen el ocano.

Prdida de hbitats: disminucin anualde un 0,5% de los bosques tropicales,4-9% de los arrecifes de coral; 1-2% de los bosques de manglar y marismas;2-5% de las praderas submarinas.

Productividad de los ecosistemas:generalmente disminucin (excepto enzonas eutrofizadas).

Hypoxia: aumento de los episodios demortalidad por hypoxia (niveles bajosde oxgeno) en ecosistemas costeros.

Capacidad de tolerancia de lasperturbaciones (resiliencia) de losecosistemas: disminucin.

Cambios no lineales tales como:expansin epidmica de enfermedadescontagiosas, proliferacin de algas ymuerte de peces, colapso de

poblaciones de peces con repercusindirecta en pesqueras, extincioneslocales y expansin de especies exticasinvasoras, cambios rpidos en lasespecies dominantes en los ecosistemas,cambio climtico regional en relacincon cambios en la vegetacin (ciclos deinteraccin complejos).

Bienes y servicios que aportan losecosistemas: alteracin.

En la sociedad Salud: aumento de mortalidad

asociada a olas de calor y a otros eventos climticos extremos (huracanes,inundaciones, riadas, etc.). Aumento de mortalidad y problemas de saludcausado por el uso de agua insalubre. Desplazamiento de los rangosgeogrficos de patgenos. Aumento de alergias, enfermedades respiratorias y distintos tipos de cncer fomentadospor contaminantes.

Aumento de incidencia de quemaduras solares, cataratas y de cncer de piel por aumento de la radiacin ultravioleta.

Bienes: aumento de daos causados poreventos extremos (inundaciones,tsunamis, huracanes, etc.).

Agua: aumento de la poblacin que notiene acceso a agua de calidad y encantidad suficiente para satisfacer susnecesidades.

Migracin: aumento de flujosmigratorios causados por deterioroambiental y catstrofes en las regionesemisoras.

Economa: aumento de prdidas porbienes asegurados y daos a lasinfraestructuras debido a eventosclimticos extremos. Prdida deproductividad agrcola por desertificaciny eventos extremos (sequas, tormentas,etc.). Oscilaciones en flujos tursticosasociados a cambios climticos.

Algunas huellas de cambio global

Cuadro 4.2.

Mdulo II: Bases cientficas del Cambio Climtico T3

Tema 3: Evidencias del calentamiento

global

ndice

1. El Aumento de las temperaturas atmosfricas ......................................................................... 2

2. La Variacin del rgimen de precipitaciones ............................................................................ 2

3. El calentamiento de los ocanos ............................................................................................... 2

4. La fusin de glaciares y casquetes polares ................................................................................ 2


1. El Aumento de las temperaturas atmosfricas

Promedo = f(T OCEANOS, T ATM, T SUPERFICIE)

Figura Tmedia desde 1900. 3 etapas:

1. T (1905-1945) actividad solar

2. T ligeramente (1945-1970) aerosoles

3. T (1970-) calentamiento global

En total, sXX: T ~ 0, 8 C.

OJO! T con fluctuaciones, no funcin suave Origen no conocido con precisin se relaciona

con variabilidad de la nubosidad.

T estacionalTINVIERNOS Vs. TVERANOSSobre todo H. N.: ndas +fros Vs. n das +calurosos

2. La Variacin del rgimen de precipitaciones

TMEDIA evaporacin precipitaciones (2% en ltimos 100a). OJO! desigual.

Tambin cambios en: intensidad, frecuencia y tipo de precipitacin

nieve en regiones del N.

Lluvia en parte occidental de Amrica del Norte y Sudamrica, N de Europa y Asia Central

en Sahel, Mediterrneo y S de frica y de Asia.

lluvias torrenciales inundaciones y de periodos de sequa.

3. El calentamiento de los ocanos

Nivel del mar, T media del ocano desde finales del sXIX. Tendencia acelerada desde 90s.

Variacin T: Medidas instrumentales TMEDIA 0,8 C desde 1860. Sin embargo, el

calentamiento est desigualmente distribuido entre los ocanos dinmica ocenica. Ej:

El Atlntico N se ha calentado menos que el Mar del Norte y el Mar Bltico.

Variacin nivel del mar = f(h. y topografa del fondo, irregularidad de la costa) dilatacin

trmica + fusin de las placas de hielo (en menor medida). En algunos lugares el nivel del

mar se ha elevado 25 cm. As en Narvik, en el norte de Noruega, se registra un incremento

de 3 mm al ao, mientras que en Marsella, en la costa mediterrnea francesa, el

incremento es de 1 mm.

4. La fusin de glaciares y casquetes polares

La mayora de glaciares en el mundo se est fundiendo proceso acelerado desde principios

sXX. ltimos 100: glaciares Monte Kenya y Kilimanjaro 92% y 82% respectivamente.

glaciares africanos variaciones locales de precipitacin,

No hay explicacin unnime de la causa del rpido retroceso de los glaciares en el resto del

planeta. Calentamiento global? inicio retroceso antes de que fuera significativo.

Disminucin de la precipitacin en forma de nieve desde los 60s (S10% y t)


Tema 4: El efecto invernadero

ndice

1. El balance atmosfrico de energa ............................................................................................ 2

2. Los gases de efecto invernadero ............................................................................................... 2

Dixido del carbono .................................................................................................................. 2

Metano y xidos de nitrgeno .................................................................................................. 3

Vapor de agua ........................................................................................................................... 3

3. Forzamientos y variabilidad climtica ....................................................................................... 3

La variabilidad climtica natural y la antropognica ................................................................. 4


1. El balance atmosfrico de energa

Desequilibrio energtico calentamiento global.

Tierra OEM Espacio. Energa radiante

cuerpos T>0K Radiacin del cuerpo negro, todas

pero la intensidad = f(T) campana T>7000K:

UV( corta). T [7000-4000]k: visible; t absorbente de radiacin trmica!), CO2, CH4, NO2

Superficie terrestre refleja, absorbe y emite radiacin.

Rad. reflejada por el suelo luz visible (Tierra brillante desde el exterior) .

Emitida por la Tierra infrarrojo (mximo en 970nm). Rad. dominante durante la noche.

Calentamiento Tierra habitable. Si no hubiera atmsfera T~ lunar [123 C y 233 C]

El problema surge cuando no hay equilibrio enfriamiento - calentamiento. Mientras que %H2O

~ cte., CO2 rpidamente alterando el equilibrio calentamiento global.

2. Los gases de efecto invernadero

GEI: gases que absorben radiacin infrarroja H2O, CO2, CH4, N2O, O3 y otros artificiales CFCs.

Intensidad = f(%,capacidad de absorcin infrarroja). Ej: H2O>50%, CO2-30%. VS. Origen

antropognico: CO2, seguida del CH4-16,5% (gran poder absorbente de la molcula!!!!

peligro potencial).

Dixido del carbono Espectacular % durante los ltimos 100debido a la quema de combustibles fsiles.

Variaciones estacionales crecimiento de la vegetacin (primavera/verano en H.N. >parte

suelo continental) fijacin CO2 Vs Invierno (se libera por descomposicin de vegetacin.

OJO! Si se compara %CO2 de ltimos 400.000a (de burbujas atrapadas en casquetes polares) variacin:

180 ppm (glaciaciones); 280-300 ppm (interglaciares) correlacin TGLOBAL y %CO2 en la atm.

Mdulo II: Bases cientficas del Cambio Climtico T4 ltimos 200 aos se debe a la quema de combustibles fsiles, carbn, petrleo y gas natural, a

los procesos industriales y al cambio de uso del suelo. Este aumento se est acelerando.

Capacidad absorcin CO2 por el ocano est disminuyendo T (solubilidad gases en lquidos si T).

Absorcin de CO2 por el suelo. Efecto fertilizante del CO2 atmosfrico? En debate. Durante 80s y 90s se produjo un

incremento de vegetacin terrestre, pero la tendencia se ha invertido en la 1dcada del sXXI. Causa? No est

suficientemente confirmada parece que se debe a la disminucin de las precipitaciones en grandes extensiones

de Sudamrica, S de Africa y Australia. No parece que se deba al este proceso para secuestrar CO2.

Metano y xidos de nitrgeno 2 y 3

er GEI. Espectacular %atmsfera respecto a los niveles preindustriales

[%CH4]


La variabilidad climtica natural y la antropognica Calentamiento global actual forzamiento natural o modificacin antropognica GEI?

Escalas temporal calentamiento ~ ltimos 150a. No forzamientos de escalas temporales

(cambios orbitales, deriva de los continentes). Considerar variabilidad solar + actividad

volcnica.

Actividad solar observada en los ltimos 5 siglos variaciones ~0,1%

Actividad volcnica en ltimos siglos episodios breves donde se emiten CO2 + otros

gases sulfurosos y cenizas claro efecto en TGLOBAL.

Cenizas y aerosoles, directamente (reflexin) o indirectamente (nubes) efecto

refrescante (forzamiento radiativo negativo). Enfriamiento observado despus de

erupciones unos pocos meses (tiempo en depositarse)

Asignacin cuantitativa de los forzamientos radiativos a variaciones en TGLOBAL modelos

climticosestimar la variabilidad climtica como respuesta a los forzamientos: TGLOBAL,

variaciones T local.

Resolucin espacial actual no es suficiente para describir variaciones climticas regionales.

La cuestin es pues, si el hecho de que los modelos matemticos reproduzcan la realidad

climtica es una prueba incuestionable de que los GEI son la causa del calentamiento global.

Los resultados permiten asegurar que los modelos son fiables.


Tema 5: Historia del Clima

ndice

1. Conocimiento del pasado a travs de indicadores indirectos .................................................. 2

2. Breve historia del clima ............................................................................................................. 2

3. Causas naturales de de la variabilidad del clima ....................................................................... 3

Cambios en la actividad solar .................................................................................................... 3

Variacin en la rbita terrestre ................................................................................................. 3

Deriva de los continentes .......................................................................................................... 4

Cambios en la composicin de la atmsfera ............................................................................. 4

4. Mecanismos de realimentacin ................................................................................................ 5

Absorcin de gases por el ocano ............................................................................................. 5

Cambios en la circulacin ocenica ........................................................................................... 5


1. Conocimiento del pasado a travs de indicadores indirectos

F(naturaleza de datos) historia del clima en tres partes:

1. Actualidad hasta el sXVII datos instrumentales,+/-precisos, cuantitativos.

Medidas de T desde 1880

Medidas %CO2 desde 1958, Observatorio de Mauna Loa, Hawaii.

TMEDIA: >70s satlites Vs. 500.000a)

a. %de agua pesada en el hielo correlacionada con hielo global depositado (~de 18O/16O).

b. Otros indicadores: acidez (actividad volcnica) o cantidad de polvo depositado (vientos).

c. Burbujas %(CO2, CH4 y otros).

d. Ej: testigo de Vostok en la Antrtida. l = 2.5 km t= 450 000 aos. Interesante: %GEI y

TGLOBAL un retraso de unos 1000 aos

2. Breve historia del clima

TTIERRA> Tactual durante la > parte del t. Tambin existen cortos periodos de glaciaciones.

Edad de hielo: ltima glaciacin Cuaternario.

Grandes oscilaciones de temperatura + avances y retrocesos de la zona helada de Eurasia y America

del N periodos glaciales e interglaciales t~ 100 000a.

Min(T) ~ t=20.000 aos glaciares cubran gran parte de Europa, Asia y Norteamrica. Nivel del

mar 120m del actual.

Retroceder ~ t=14.700 aos dando lugar al Holoceno (ltimo periodo interglacial, actualmente)

Abruptas oscilaciones de T en t. Ej: Younger-Dryas: rpido enfriamiento de unos 1.000a de

duracin durante el periodo de calentamiento con que concluy el ltimo periodo glacial.

Mdulo II: Bases cientficas del Cambio Climtico T5 Holoceno: ltimos 12.000a T templada y bastante estable desarrollo de civilizacin. A

destacar algunos perodos:

Climatic optimun periodo hmedo y templado N. Africa con vegetacin y humedales.

Pequea Edad de Hielo periodo relativamente fro principalmente en Europa sXIV-XVII.

3. Causas naturales de de la variabilidad del clima

Externas o forzamientos externos: Terrestres Vs. Astronmicos

Internas complejas interacciones entre componentes del sist. climtico variabilidad

natural: inestabilidades y oscilaciones clima = equilibrio dinmico + fluctuaciones.

Externas e Internas mecanismos de realimentacin (+) amplificar o (-) atenuar Clima.

Realimentaciones por dependencia entre albedo y evaporacin con T

Realimentaciones por interacciones del ocano y la biosfera con la atmsfera.

El calentamiento global puede explicarse por causas naturales o es de origen antropolgico?

Cambios en la actividad solar Constante solar variable: E~0,1% debida a:

Pequeas fluctuaciones caticas reflejo del estado turbulento de la superficie solar

Variaciones peridicas (T1~11 aos) manchas solares y rotacin Sol sobre su eje.

Adems tendencia 0,05%/dcada en el valor de los mnimos (estimaciones= medidas directas desde 1978 + medidas indirectas desde finales sXIX).

ESOL~0,1%-0,2% TTROPOSFERICA = 0,51C Ej: 1930-1950 correlacin no observada de

nuevo enmascarado por calentamiento global actual.

Otras oscilaciones:

2 ciclo: mnimos T2=200 aos coinciden con los periodos +fros del ltimo milenio.

o Mnimo de Maunder, 1643-1715: no manchas solaresPequea edad de hielo: T invernales

o Mnimo de Sprer, 1450-1510: Periodo de enfriamiento

o Descenso, menos acentuado!, de T en el sXIX comparado con el XX.

3er ciclo:T3= 1000aos mn. en siglos intermedios de cada milenio, ej: Sprer y Maunder.

Se estima: en la primera 1/2 sXXI T ~ T sXIX + mnimo hacia 1/2 del 3er milenio.

Sin embargo, no parece probable que ESOL ~ 1 por mil (como n manchas) explique estas T. Ms

bien se puede pensar que ESOL realimentacin amplificara T.

Paradoja del sol dbil: escala de la edad de la Tierra, el Sol progresivamente su luminosidad.

Hace 3.000ma.a: Sol E que actualmente debera haber sido un clima fro. Sin embargo, hay

indicios de que ya existan ocanos T3000ma~TACTUAL

Posible explicacin: presencia de una atmsfera con un efecto invernadero (CO2)

Variacin en la rbita terrestre Forzamiento solar: cambio en el flujo de potencia incidente 3 ciclos astronmicos

Excentricidad de la rbita. rbita terrestre = elipse, donde Sol = foco. Situado.

Excentricidad actual : e = 0, 017 7. e~ 0,005-0,06 con Te=100.000a

e por atraccin gravitatoria de planetas del sist.solar dT-S entre afelio(+lejano) y perihelio(+cercano).


En perihelio +cerca del Sol que en el afelio H.N. inviernos y veranos +suaves que H.S.

Distancia media Tierra-Sol= 149106km, e 3%(km) AESOL(cte solar)=6%.

Oblicuidad del eje de rotacin terrestre estaciones. iACTUAL= de 23,5 con la

perpendicular al plano de la eclptica. i [21,6-24,5] con Ti=40.000 aos. i estaciones

+ extremas extensin de la zona intertropical.

Peq. i no cambiara insolacin en zona ecuatorial, pero fusin estacional de casquetes polares.

Precesin del eje de rotacin terrestre forma achatada del planeta modificacin de

la posicin relativa de los solsticios y equinoccios respecto al afelio y perihelio.

Eje Tierra gira alrededor de eje perpendicular a eclptica ~ peonza, sentido anti-rotacin y

Tp=25.000a. Actualmente solsticio verano prximo al afelio pero 6000 aos ser el equinoccio de otoo cuando la Tierra

pase por el perihelio y en 12000 aos se habrn intercambiado la posicin actual de los solsticios.

Resultado variaciones complejas explicar grandes glaciaciones del Cuaternario.

Relacin ciclos orbitales - clima Ta de Milankovich (confirmada por medidas %istopos O en Antrtida)

Segun la teora Actualidad: pocos cambios de radiacin interglacial inusitadamente largo. Previsin: nos dirigimos hacia

otro periodo glacial. El 4 informe del IPCC establece que es muy improbable que la Tierra experimente una nueva glaciacin

antes de 30.000 aos

OJO! Forzamiento solar debido a los ciclos orbitales NO justifica la intensidad de los cambios

Retroalimentacin amplificar efecto forzamiento solar.

Deriva de los continentes Cambio en forma y distribucin de continentes/ocanos a dos procesos:

1. Distribucin continental corrientes ocenicas: transporte de calor desde zona

intertropical a zonas polares. Ej: unin de Amrica por el Istmo de Panam Atlntico || Pacfico reforz circulacin desde el Ecuador

hacia los polos calentamiento global

Ej: (Terciario) separacin Antrtida (Asia y Australia) formacin de la corriente circumpolar (barrera

transporte de calor desde la zona ecuatorial al Polo Sur) enfriamiento de la Antrtida y formacin de un

casquete de hielo.

2. Distribucin continental albedo = f(inclinacin de rayos solares): Ecuador ~ iperp. Albedo Ocano = 2-5% (absorbe >95% Einc).

Polos ~ itangencial Albedo Ocano ~ 25% (~> Albedo suelo continental = 20%)

Si continentes en zona ecuatorial clima global fro. Ej: Pangea I (Proterozoico sup)+fro de la historia

Poco a poco distribucin continental +hacia polosalbedo calentamiento global. Casquete polar se creo ms

tardeCmo es este calentamiento compatible con las glaciaciones posteriores? Albedo (modifica TGLOBAL) Vs. glaciaciones (sobre

un continente cerca del polo es +fcil formacin de un casquete que sobre ocano.

Cambios en la composicin de la atmsfera Actividad volcnica emiten cenizas y aerosoles albedo atmsfera. Persistencia pocos

aos escala de tiempo ~ decenas de aos. EJ: volcn Tambora en 1815 T = 0,40,7C en H.N.: 1816 el ao sin verano.

Pequea Edad de Hielo Posiblemente: actividad volcnica + baja actividad solar

Impacto de cuerpos celestes f(masa) afectar a capa O3, nubes de polvo (albedo),

incendios, maremotos, etc. Ej: posiblemente asteroide extincin dinosaurios +75% especies hace 65ma.

Pruebas: crter + indicios indirectos (depsitos en rocas sedimentarias que la

desintegracin del cuerpo durante el impacto deja). EJ: anomala del iridio nivel presente en rocas sedimentarias que est enriquecido de este metal. Iridio en sup. terrestre


4. Mecanismos de realimentacin

Ejemplos:

Albedo = f(T): superficie helada y formacin de nubosidad por evaporacin.

Viento en anticiclones semipermanentes corrientes superficiales

Viento afloramientos de aguas profundas en costas continentales. Ej: oscilaciones de El

Nio y la Nia. A escalas tiempo: relacionados con la corriente termohalina.

Absorcin de gases por el ocano Depsito de C en Tierra:

1. CaCO3 en sedimentos del fondo marino y continentes.

2. Agua de ocanos mecanismo regulador del CO2 atmosfrico.

Estimaciones: CO2 OCEANO ~ 50 CO2 ATM y ocano absorbido ~1/3 del CO2 antropognico.

Se pueden distinguir 2 mecanismos: disolucin CO2 en aguas superficiales y transporte hacia

aguas profundas (corriente termohalina) + accin del fitoplancton.

CO2 [A otros gases (N2, O2)] disuelto reacciona qumicamente con el agua del mar. Carbonato clcico reacciona

con CO2 cido carbnico liberando H+ acidificacin. pHMAR=0, 1 durante el siglo pasadose espera que

pHMAR=0,30, 4 sXXI perjudicial para formacin de esqueletos calcreos (corales y plancton).

Solubilidad gases T Agua fra arrastra CO2 a profundidades (t hasta que aflore)

Realimentacin!: T Acumular en mar CO2 ocano pasa de ser sumidero y emisor T.

Correlacin %GEI-TGLOBAL con retraso se ~1000 aos sugiere realimentacin (+). Sin embargo,

%GEI NO justifican hielo depositada en casquetes.

Bomba biolgica: Fitoplancton fija CO2. Muere Vuelta a agua/atmsfera + sedimentacin

Cambios en la circulacin ocenica T Milankovitch inicia cambio + amplificacin GEI + ? justificar: intensidad del cambio para

producir glaciaciones ( variaciones en cantidad de hielo de casquetes polares) + rapidez

Cambios abruptos en TPOLAR relativamente frecuentes. Ej: Younger Dryas, hace 13.000a, (T clida) ppio. interglacial actual. Rpido enfriamiento ~1000a desaparecieron

bosques de EuropaTundra. Causa +probable: llegada al Atlntico N de agua dulce de la fusin de glaciares que

cubran Amrica N salinidad se inhibi el hundimiento de agua stop circulacin ocenica termohalina

cambios corrientes superficiales. El agotamiento del aporte de agua dulce poco a poco restaur la salinidad

reiniciar la circulacin termohalina calentamiento.

Otros cambios bruscos T (Groenlandia). Mx(clidos) Dansgaard-Oesched Vs. Mn episodios Heinrich (sedimentos

ocenicos con restos del material arrastrados por icebergs creados por fracturas en capas de hielo). Fusin icebegrs

agua dulce inhibir circulacin termohalina.

Otra teora: la Tierra no se enfra y se calienta uniformemente, sino que puede hacerlo por hemisferios. Continentes

H.N. hielo +fcil libera calor latente en ocanos de H.S desestabilizacin hielo HN redistribucin T

+rpida descongelacin HN y THS. Circulacin ocenica mecanismo de transporte = distribucin global del

calor.

Se especula calentamiento global afecte ~ a la corriente termohalina! CONSECUENCIAS!!


Tema 6: El modelado del clima

ndice

1. Modelos climticos globales y su aplicacin ............................................................................. 2

Modo de aplicacin de los modelos climticos ........................................................................ 2

2. Verificacin de modelos ............................................................................................................ 3

Atribucin del cambio climtico observado .............................................................................. 3

Comparacin con la variabilidad geogrfica del clima actual ................................................... 4

3. Los modelos climticos regionales ............................................................................................ 4


1. Modelos climticos globales y su aplicacin

Clima: multitud de procesos Variabilidad climtica = interaccin atmsfera, ocanos,

superficies cubiertas por hielo o nieve, suelos y vegetacin alimentado por el Sol.

Variaciones = Forz. externos + interacciones no lineales entre componentes del sist. climtico

Ej: variaciones estacionales relacionadas con forzamientos astronmicos externos, pero hay otras variaciones: el pasado

invierno no fue igual que el anterior, o no ser igual al prximo.

Modelos climticos Estudio del clima. Tipos:

Sencillosforzamientos individuales, complejos principales procesos, clima terrestre

Complejos: se basan en la resolucin numrica de ecuaciones que expresan principios

fsicos de la dinmica 3D de cada componente del sistema climtico + intercambios (E y m)

entre ellos Simulaciones = Modelos del Clima Global con Acoplamiento (MCGC).

Se divide el espacio en celdillas 3D. Cada celda variables de estado (T, v, , etc) x observaciones

(directas/indirectas) en un instante inicial. Comenzando con estos valores, se resuelven las ecuaciones

para derivar las evoluciones temporales: iteraciones. Duracin del intervalo de iteracin debe estar

en concordancia con el tamao de las celdas: tamao ti n iteraciones.

Resolucin espacial Atmosfrica RESHORIZ=1-5 de -l; RESVERT=10-56 capas de espesor

variable entre superficie y tope superior de la atmsfera ti = 10-50min.

Modelado atmsfera/ocano + representaciones matemticas empricas/semiempricas de los

otros 3 componentes del sist. climtico. Modelos +completos: ciclo del C y aerosoles.

Discretizacin(i) no pueden resolverse procesos atmosfricos/ocenicos con escalas x t <

resolucin del modelo. Ej: nubes individuales en modelos atmosfricos debe calcularse

mediante una representacin paramtrica en funcin de valores de las variables bsicas

resueltas por el modelo parametrizacin.

Parametrizaciones mdulo atmosfrico por celda:

Procesos radiativos: efectos del aire, nubes, GEIs y aerosoles sobre varias bandas

espectrales de radiacin solar y terrestre (infrarroja).

Procesos superficiales: efectos de intercambios de E y m entre atmsfera y superficie

caractersticas superficiales, evaporacin, conduccin, acumulacin de agua en suelo y

escorrenta, intercambio de agua y CO2 por la vegetacin.

Procesos de difusin: efecto del intercambio vertical turbulento de m, calor y momento.

Procesos nubosos y precipitacin: combinan esquemas de gran escala (procesos microfsicos

que originan nubes y precipitacin) y de escala sub-celda (sistemas nubosos con tamao < celda).

Procesos qumicos: Simulan emisin, trx, oxidacin y deposicin de S aerosoles sulfato.

Volumen de clculos requiere uso de ordenadores ms potentes disponibles.

Modo de aplicacin de los modelos climticos MCGC evolucin a partir de c.c. iniciales. valor de todas variables de cada celda de la malla

interpolacin.

Tiempo necesario = f(tRESPUESTA de cada componente):

Atmsfera, hielo marino y capas superficiales (suelo/ocano) ajuste ~dcadas de simulacin.

Capas ocenicas profundas requieren periodos de tiempo de siglos a milenios.


Esquema aplicacin MCGC simular cambio climtico por GEIs y aerosoles (antropognicas).

1. Inicio: valores de caractersticas superficiales y atmosfricas + TMEDIA y salinidad del ocano.

2. Ejecucin con %atmosfrica cte de GEIs antropognicos = inicio de la era industrial + se impone:

conservar flujos de calor y agua entre celdas.

3. Evitar derivas del ocano hacia estados irreales de forma peridica se relajan las T y salinidades

superficiales a valores climatolgicos. acoplamiento atmsfera-ocano al cabo de un periodo de

simulacin de centenares de aos, llegndose a un estado similar al inicio de la era industrial.

4. A partir de dicho estado, 1860 se ejecuta el modelo en dos modos:

a. Simulacin de control se mantiene constante %GEIs

b. Simulacin de clima transitorio se van variando las concentraciones de GEIs y aerosoles

sulfato de acuerdo con el conocimiento que se tiene de la evolucin de las emisiones

antropognicas entre los aos 1860 y 2000.

5. Resultados de (b) se verifican frente a observaciones climticas > 1960

6. Comprobado que el modelo reproduce bien el clima base se continua la simulacin +

estimaciones de los futuros GEIs y aerosoles.

IPCC grupo multidisciplinar de expertos dedicados a estudios de prospectiva de niveles de

emisin a lo largo del presente siglo.

2. Verificacin de modelos

Modelos=simplificaciones Verificar: comparacin entre resultados de simulaciones con

condiciones de clima actual (1960-90) y datos climatolgicos observados.

Otras tcnicas:

Anlisis de sensibilidad en la respuesta del modelo bajo alteraciones de suposiciones clave

Simulacin de condiciones paleoclimticas. Ej: inicio o final de la ltima era glacial MCGC +simples

Mejora ltimos MCGC: incremento en la potencia de computacin!, mejor conocimiento de

ocanos y procesos de intercambio, consideracin de aerosoles RESESPACIAL

Atribucin del cambio climtico observado Cunto han influido las actividades humanas en el calentamiento global observado?

1. TGLOBAL (aire cerca de superficie)~0.8C desde 1860.

2. ltimos 150 aos %CO2 ~30% fundamentalmente a causa de actividades humanas.

3. CO2 es el > GEI.

Calcular la relacin el punto 1 y 2 No trivial, no lineal.

Mdulo II: Bases cientficas del Cambio Climtico T6 Cualquier alteracin inicial podra eventualmente amplificarse realimentacin. Por tanto,

cabe la posibilidad de que el calentamiento global se deba en su > parte a otros

forzamientos naturales de menor magnitud relativa que al CO2 acumulado.

Para ello: MCGC + completos: simulaciones entre 1860 y 2000, considerando:

a. En el periodo slo actan forzamientos naturales observados (ESOL y volcanes)

b. Slo forzamientos antropognicos observados (%GEIs y aerosoles)

c. Situacin real: ambos forzamientos a la vez.

En resultados: dispersin grado de incertidumbre.

En funcin de resultados de modelos, el tercer informe del IPCC (2001) concluye: ...la mayor

parte del calentamiento observado en los ltimos 50 aos es atribuible a actividades humanas.

Comparacin con la variabilidad geogrfica del clima actual MCGC actuales - RESHORIZ~100s km seran aceptables con un grado de detalle acorde a

dicha resolucin espacial?

2002, Programa para el Diagnstico e Intercomparacin de Modelos Climticos (PCMDI)

cada 2 aos se valora la calidad de simulaciones del clima actual y su previsible evolucin.

Simulaciones con todos los MCGC resultados del conjunto en una gran BBDD de acceso libre.

Comprobar ajuste de los 11 MCGC:

TMEDIA ESTACIONAL (aire superficial): actual y promedio de las 11 buen ajuste. Algunas diferencias

entre valores observados y simulados:

o Sobre oceanos: TSIM~0.5C> TOBSERVADAS, max(T)=1.52C Atlntico N,verano boreal

o Continentes: T. Especialmente en montaas y mesetas h: T hasta 10C. parte de la

desviacin RESVERTICAL/modelo) + RESHORIZ/modelo interpolacin comn (ej: HZ ~ 300km)

Precipitacin media estacional a gran escala bien representados, pero precip > T

o >precip. zonas subtropicales al E de ocanos y < precip. zonas tropicales de convergencia

mxima, particularmente en el verano boreal >incertidumbre q T

Nubes promedio de los modelos se ajusta razonablemente. Discrepancias:

o Zonas orientales de ocanos en los modelos no reproducen la abundancia de estratos, y

sobreestiman la nubosidad en el Pacfico tropical y en Eurasia durante el invierno boreal.

o Variable climtica peor representada por modelos

Los resultados indican que los actuales MCGC son capaces de reproducir aceptablemente el

clima terrestre y su variabilidad espacial. Pero existen incertidumbres, algunas asociadas a

deficiencias en las parametrizaciones

Baja resolucin espacial no permite reproducir detalles escala regional.

3. Los modelos climticos regionales Climas regionales/sub-regionales parametrizaciones +detalladas + RES tcomp

Otras tcnicas partiendo de simulaciones con MCGC Modelos Climticos Regionales (RCM):

~MCGC atmosfrico (+algunos ocano y algunas representaciones de otros 3 componentes).

Ventaja: rea limitada tamao de celdillas RES=50-20km sin t excesivamente.

Menor paso temporal

MCGC aporta: Valores iniciales + su evolucin temporal fuera del dominio del RCM

Procedimiento: utilizar MCGC a macroescala y RCM a escala ms pequea.


Un RCM no puede corregir los errores del MCGC en que se anida.

Deben incluir parametrizaciones fsicas adecuadas simular procesos convectivos,

intercambios superficiales de energa y efectos radiativos de las nubes, GEIs y aerosoles.

Eleccin del tamao de celda: compromiso entre escala (de procesos que

fundamentalmente determinen el clima de la regin) y potencia de computacin.

Comprobacin: resultados de simulaciones Europa Vs. observaciones. RCM anidados en el

MCGC atmosfrico HadAM3 + parmetros {RESHORIZ~ 50km, t=[1960-1990], %GEIs y aerosoles}

T superficial Europa: diferencias generales < 1C, aunque T> en lugares como en Escandinavia

en invierno y SE de Europa en verano parte se debe al sesgo procedente del MCGC

Precipitacin Europa.

o Invierno RCM sobrevalora precip., excepto en zona meridional de Europa;

o Verano RCM infravalora precip en zonas orientales.

o No obstante, en valor absoluto, precip general < 0.5 mm/da, max(precip)< 1 mm/da.

o Reproducen aceptablemente los valores climatolgicos, discriminando bien entre las

estaciones + y - lluviosas del ao.

o Parte importante del sesgo de RCM heredado del MCGC en el que se anidaron.

o Regla general:

reas con sesgo fro en invierno (~0.5 C) sesgo seco (~1 mm/da)

= en verano, aunque de forma menos clara.

RCM reproduccin aceptable de climas regionales. Pero presentan sesgos en parte por

deficiencias MCGC. No obstante, RES permite reproducir detalles climticos impactos

Mdulo III: Escenarios e Impactos T7

Tema 7: Proyecciones de futuro:

escenarios y sus impactos

ndice

1. Escenarios de emisiones ........................................................................................................... 2

2. Proyecciones de cambios futuros del clima .............................................................................. 2

Cambios mundiales durante el s. XXI ........................................................................................ 3

Cambios regionales durante el siglo XXI ................................................................................... 3

Cambios posteriores al siglo XXI ............................................................................................... 4

3. Visin general de los impactos de cambios climticos futuros ................................................. 4

Impactos sobre sistemas y sectores .......................................................................................... 4

Impactos sobre las regiones ...................................................................................................... 5

Sistemas, sectores y regiones especialmente afectados .......................................................... 6

Acidificacin del ocano ............................................................................................................ 7

Episodios extremos ................................................................................................................... 7

4. Riesgos de cambios abruptos .................................................................................................... 7


1. Escenarios de emisiones

Evidencias actuales polticas de mitigacin de cambio

climtico y las prcticas de desarrollo sostenible que

aquellas conllevan GEI en prximos decenios.

IEEE: descripcin en IPCC sobre escenarios de emisiones.

Agrupados en 4 familias vas de desarrollo alternativas:

fuerzas originantes (demogrficas, econmicas y tecnolgicas, GEI).

No contemplan polticas climticas de las existentes.

No se ha asignado probabilidad a los escenarios IEEE.

Utilizan supuestos bsicos sobre la evolucin socioeconmica,

demogrfica y tecnolgica vulnerabilidad del cambio

climtico y evaluaciones de impacto.

Agrupaciones:

A1: crecimiento econmico mundial t, mx(poblacin) ~ 1/2siglo, nuevas tecnologas t

(+eficientes).

o A1FI intensiva en combustibles fsiles

o A1T energas de origen no fsil

o A1B equilibrio entre las distintas fuentes

B1: mundo convergente, = POBLACA1, pero con t estructuras econmicas. Describe

planeta con poblacin intermedia y crecimiento econmico intermedio, +orientada a las

soluciones locales sostenibilidad econmica, social y medioambiental.

A2: mundo heterogneo POBLAC, desarrollo econmico t, cambio tecnolgico t.

Escenarios de emisiones de referencia valores comparables (Figura):

Estudio IEEE:

o GEI=9,7-36,7 GtCO2-eq (25%-90%) [2000- 2030]: Combustibles origen fsil sobre todo.

o CO2 procedentes de utilizacin de E=40%-110% [2000-2030]

Estudios post- IEEE:

o algunos origenes, como proyecc. demogrficas.

o VS., en estudios que han introducido esta modificacin, otras originantes, como

crecimiento econmico no se traducen en nivel de emisin total. o Proyecciones de crecimiento econmico para frica, Amrica Latina y Oriente Medio hasta 2030 son, en

escenarios post-IEEE, inferiores a las de este, aunque ello influye secundariamente en el crecimiento

econmico mundial y en emisiones totales.

o Aerosoles (T) y representacin de emisiones y precursores (incluido el SO2, CNEGRO y

CORGNICO) mejora en escenarios post-IEEE En general, emisiones aerosoles < IEEE

2. Proyecciones de cambios futuros del clima

Siguientes 20 aos: proyecciones T~0,2C/10 aos. (decenio= franja escenarios de emisiones IEEE).

Aunque %GEI y %aerosoles = cte respecto 2000 T~ 0,1C/10aos. T>2000

proyecciones de T dependen cada vez ms de los escenarios de emisiones.

Mdulo III: Escenarios e Impactos T7 1er IPCC (1990), proyecciones T~0,15-0,3C/10aos [1990-2005] Vs. Observados: T~

0,2C/10aos nivel de confianza respecto de las proyecciones a corto plazo.

Cambios mundiales durante el s. XXI GEI ritmo actual (o >)calentamiento cambios sist. climtico mundial sXXI (a los del sXX)

Modelizacin estimaciones ptimas + intervalos de incertidumbre6 escenarios IEEE

Proyecciones ~ TIE (entre 1,4 y 5,8C), pero no directamente comparables: tramos superiores

de las proyecciones de T son mayores que en el TIE(>n de modelos que indican unos

retroefectos clima-ciclo del C +intensos). En el escenario A2, por ejemplo, el retroefecto clima-

ciclo del C TGLOBAL >>1C de aqu a 2100

Escasos conocimientos causas nivel del mar Para cada escenario, el punto medio del

intervalo conocimiento actual. Los valores superiores de los intervalos no han de considerarse como cotas

superiores del aumento de nivel del mar porque las proyecciones no incorporan:

Incertidumbres de retroefectos clima-ciclo del C

Efectos de cambios sobre el flujo de manto de hielo

S incorporan las proyecciones:

Contribucin del flujo de hielo en Groenlandia y Antrtida en 1993-2003: en el

futuro. Si linealmente con TGLOBAL tramos superiores del nivel del mar en los

escenarios IEEE en 0,1 a 0,2 m.

Cambios regionales durante el siglo XXI Confianza > que en el TIE a escala regional en aspectos como cambios en pautas de viento,

precipitacin, y ciertos aspectos de valores extremos y de hielos marinos.

T sXXI apunta a unas pautas geogrficas similares, con independencia del escenario, a

las observadas en los ltimos decenios:

o Max(T) en tierra firme y en la mayora de septentrionales altas

o Min(T) sobre el Ocano Austral (cerca antrtida) y norte del Atlntico N

Extensin cubierta de nieve.

espesor de deshielo en la mayora de regiones de permafrost.

Retraccin de hielos marinos (rtico y antrtico), en todos los escenarios IEEE. En algunas

proyecciones, el hielo marino rtico del final del verano desaparece casi completamente

hacia final sXXI.

Probable que f de valores extremos: olas de calor y precipitaciones intensas, ciclones

tropicales (tifones y huracanes) +intensos, v. viento y precipitaciones intensas

vinculado a TSUPERF-MARES-TROPI.

(grado de conanza!) n de ciclones tropicales

Aparente de tempestades intensas t>1970 en algunas regiones >> que el simulado.

Trayectorias de tempestad extratropicales hacia polos (+cambios en viento, precipitacin y

T) continuacin de tendencias observadas durante el siglo pasado.

Se ha aprendido desde el TIE sobre precipitacin. Probable: precip. En ,regiones

terrestres subtropicales (~20% en escenario A1B de aqu a 2100).


Cambios posteriores al siglo XXI Durante siglos: T + nivel mar, aun cuando las concentraciones de GEI se estabilicen.

Si se estabilizara el forzamiento radiativo TGLOBAL ~0,5C de aqu a 2200 por

dilatacin trmica, nivel mar ~0,3-0,8m de aqu a 2300 (respecto de 1980-1999). [dilatacin trmica durante siglos t. necesario para trx calor a capas profundas del ocano]

Contraccin de hielo de Groenlandia nivel del mar en t>2100. Modelos: prdidas de

hielo (T)> acumulacin de hielo por precipitacin Prdida de hielo neta para

TGLOBAL= 1,9-4,6C. De prolongarse milenios desaparicin de hielo de Groenlandia

nivel mar ~7m TGROENLANCIA ~ T ltimo perodo interglacial (hace 125.000 aos).

Flujo de hielo (no incluidos en los modelos actuales pero sugeridos por observaciones recientes) acentan la

vulnerabilidad de los mantos de hielo al T nivel del mar.

Manto de hielo antrtico demasiado fro para experimentar deshielos generalizados en

superficie, y de masa por precip. de nieve. Sin embargo, prdida neta de hielo si la

descarga de hielo dinmica predominara en el balance de masa del manto de hielo.

CO2 antropgeno, pasadas y futuras T y nivel mar t>1000 escalas de tiempo

necesarias para detraer ese gas de la atmsfera!

3. Visin general de los impactos de cambios climticos futuros

A menos que se indique lo contrario, grado de confianza en proyecciones es .

TMEDIA GLOBAL indicados respecto 1980-1999.

Impactos sobre sistemas y sectores Ecosistemas

Capacidad de supervicencia (=resiliencia) de ecosistemas superada por combinacin de

cambio climtico + perturbaciones asociadas (inundaciones, sequas, incendios, insectos, acidificacin del

ocano) + otros (cambio usos de tierra, polucin, fragmentacin de sist. naturales, sobreexplotacin).

Max(Incorporacin de C de ecosistemas terrestres) t1,5-2,5C ( confianza medio).

Si TGLOBAL>1,5-2,5C %CO2 en atmsfera cambios en estructura y funcin de

ecosistemas, interacciones ecolgicas y desplazamientos de especies biodiversidad

+{bienes y servicios ecosistmicos (ej: suministro agua y alimentos)}.

Alimentos

Productividad de cultivos ( confianza medio): [medias-altas] ligeramente para Triesgos, y erosin: cambio climtico +nivel mar + presin antropognica

( confianza muy alto).

De aqu al decenio de 2080 inundaciones (nivel mar). Mx afectacin= grandes deltas

de h y de Asia y frica + islas pequeas ( confianza muy alto).

Mdulo III: Escenarios e Impactos T7 Industria, asentamientos y sociedad

+Vulnerables: en llanuras costeras y planicies crecidas fluviales + aquellas cuya

economa est vinculada a recursos sensibles al clima + otras ubicadas en reas propensas

a fenmenos meteorolgicos extremos. OJO, Comunidades pobres!!

Salud

Se agrava la malnutricin y n defunciones, enfermedades y lesiones por fenmenos

meteorolgicos extremos; enfermedades diarreicas; f enf. cardiorrespiratorias

(O3 TROPOSFERICO); alteracin de distribucin espacial de enfermedades infecciosas.

Algunos beneficios en reas templadas: n defunciones por exposicin al fro + otros (ej:

potencial trx del paludismo en frica). En conjunto, beneficios no compensan efectos perjudiciales.

Importancia: educacin, atencin sanitaria, iniciativas de salud pblica/infraestructura y desarrollo econmico.

Agua

impactos para todos los sectores y regiones: estrs hdrico en muchas regiones.

{T y precip} escorrenta: ( confianza ) o 10%-40% hasta s en (+ algunas reas tropicales pluviales)

o 10%-30% en regiones secas de medias y en trpicos secos, precip + evapotranspiracin.

reas semiridas (ej, cuenca mediterrnea, O de EEUU, S de frica o NE de Brasil) agua:

sequas Ojo! agricultura, suministro hdrico, energa o salud. ( confianza )

Impactos (-) >> (+)( confianza )

lluvias intensas en muchas regiones (incluso con de valor medios de precip),

crecidas (infraestructuras, calidad del agua, poblacin, desarrollo sostenible, biodiversidad).

reas costeras: nivel mar salinizacin agua subterrnealimita agua potable.

Impactos sobre las regiones frica

De aqu a 2020: >estrs hdrico entre 75-250 mp (mp=millones personas).

De aqu a 2020: rendimiento de cultivos agrcolas pluviales ~50% en algunos pases,

algunos gravemente amenazados seguridad alimentaria y malnutricin.

Final sXXI: nivel mar en zonas costeras bajas muy pobladas coste adaptacin

De aqu a 2080: extensiones ridas/semiridas ~5%-8% y ( confianza ).

Asia

Hacia 2050:agua dulce {centro, S, E y SE}, sobre todo en grandes cuencas fluviales.

reas costeras (deltas poblados del S, E y SE de Asia!!) >amenaza por inundaciones

marinas y, en algunos casos, fluviales.

Presin RRNN y MA urbanizacin, industrializacin y desarrollo econmico.

morbilidad y mortalidad endmicas enfermedades diarreicas inundaciones , sequas

Australia y Nueva Zelandia

De aqu a 2020: biodiversidad (incluso donde S)

De aqu a 2030: problemas de seguridad hdrica se intensificaran en el sur y este de

Australia y, en Nueva Zelandia, en la regin de Northland y en ciertas regiones orientales.

De aqu a 2030: produccin agrcola y forestal en parte del S y E de Australia y E de NZ

fSEQUAS E INCENDIOS. En NZ, sin embargo, efectos en otras regiones seran inicialmente (+)


De aqu a 2050: desarrollo costero y poblacin riesgos x nivel mar, tempestades,

inundaciones costeras.

Europa

regionales entre RRNN de Europa. (-):riesgo de crecidas, fINUNDACIONES COSTERAS, y

erosin (tempestades y nivel mar).

Montaas: retraccin de glaciares, cubierta de nieve y turismo invernal, biodiversidad (en ciertas reas, hasta 60% de aqu a 2080 en escenarios de emisiones).

S de Europa, ya vulnerable, condiciones (T y sequas)agua, potencial hidroelctrico,

turismo estival, y productividad de cultivos.

Riesgos para la salud olas de calor e incendios.

Amrica Latina

siglo, Tagua en suelo sustitucin de bosque tropical x sabana (E de Amazonia);

vegetacin semirida x vegetacin de tierras ridas.

biodiversidad

Productividad cultivos y pecuaria consecuencias seguridad alimentaria. Zonas

templadas rendimiento cultivos de haba de soja. hambre ( confianza medio).

precipitacin y desaparicin de glaciares agua para consumo, agricultura y E.

Amrica del Norte

Montaas occidentales Tbancos de nieve, crecidas invernales,flujos

estivales, recursos hdricos.

1os decenios del siglo: si cambio climtico moderado rendimiento de cultivos fluviales

~5-20%, pero variabilidad entre regiones. Graves dificultades cultivos cerca del

extremo clido que dependan de agua.

olas de calor a lo largo del siglo efectos sobre la salud.

Hbitats costeros cambio climtico + desarrollo + polucin.

Regiones Polares

reduccin espesor y extensin de glaciares, mantos de hielo y hielos marinos

alteracin de ecosistemas naturales efectos para aves migratorias, mamferos o predadores superiores.

Humanos de la regin rtica cambios en nieves y hielos solo parcialmente (+).

(-): infraestructuras y formas de vida tradicionales de los pueblos indgenas.

En ambas regiones polares ecosistemas vulnerables por invasin de especies.

Islas Pequeas

nivel mar: inundaciones, mareas de tempestad, erosin y otros infraestructuras,

asentamientos e instalaciones esenciales. recursos locales.

Mediados del siglo: agua en islas pequeas (ej: Caribe o Pacfico)

T invasiones de especies no nativas, particularmente medias y altas.

Sistemas, sectores y regiones especialmente afectados Sistemas y sectores:

Ecosistemas:

o Costeros: manglares y marismas efectos de estrs


o Terrestres: tundras, bosques boreales y regiones montaosas sensibles T; tipo

mediterrneo lluvia; bosques pluviales tropicales lluvia

o Marinos: arrecifes de coral efectos de estrs; hielos marinos sensible T

Agua! en {medias y trpicos} secos lluvia y evapotranspiracin + reas que dependen

de la fusin de la nieve y del hielo

Agricultura en agua

Sistemas costeros bajos, nivel mar riesgo de fenmenos extremos

Salud humana, en poblaciones con escasa capacidad adaptativa

Regiones:

rtico sistemas naturales y comunidades efectos T

frica baja capacidad adaptativa impactos del cambio climtico

Islas pequeas poblacin e infraestructuras muy expuestas

Grandes deltas de Asia y de frica con grandes masas de pobla

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