UNIDAD I Cambio Climático

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1 METEOROLOGÍA Y CLIMATOLOGÍA: ...................................................................................... 3

2 EL CLIMA: ......................................................................................................................................... 3

2.1 ELEMENTOS DEL CLIMA. ......................................................................................................... 4

2.2 CLASES DE CLIMAS................................................................................................................... 5

2.3 EL CLIMA REGIONAL: ............................................................................................................... 5

2.4 EL TIEMPO ATMOSFÉRICO: .................................................................................................... 6

2.5 TIEMPO Y CLIMA: ................................................................................................................... 6 2.6 IMPORTANCIA DEL CLIMA ................................................................................................... 7

3 EL EFECTO INVERNADERO......................................................................................................... 8

3.1 GASES DE EFECTO INVERNADERO (GEI): .......................................................................... 10

4 CALENTAMIENTO GLOBAL: ...................................................................................................... 14

4.1 CAUSAS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL: ............................................................................ 15

5 CAMBIO CLIMÁTICO: ................................................................................................................. 16

6 EL CAMBIO GLOBAL ................................................................................................................... 20

7 LOS ESTUDIOS SOBRE EL CLIMA .......................................................................................... 21

8 ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMÁTICO ................................................................................ 23

8.1 ESCENARIOS IPCC: ................................................................................................................ 25

8.1.1 Escenarios IPCC SRES - causas del cambio climático ............................................... 26

8.1.2 Escenarios IPCC SRES - consecuencias sobre el cambio climático ......................... 27

UNIDAD I Cambio Climático

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Para un mejor entendimiento sobre ¿Qué es el cambio climático?, comenzaremos por definir algunos de los términos más usados en el habla común para referirse al clima. Cabe recordar que la meteorología y la climatología son las ciencias que estudian el clima. Entre algunos puntos de estudio se encuentran el estado del tiempo, el medio atmosférico, los fenómenos producidos y las leyes que lo rigen. A continuación haremos una pequeña definición de estas ciencias tan importantes para el estudio del clima.

1 Meteorología y Climatología:

La meteorología es la ciencia que se ocupa de los fenómenos que ocurren a corto plazo en las capas bajas de la atmósfera, o sea, donde se desarrolla la vida de plantas y animales.

La meteorología estudia los cambios atmosféricos que se producen a cada momento, utilizando parámetros como la temperatura del aire, su humedad, la presión atmosférica, el viento o las precipitaciones. El objetivo de la meteorología es predecir el tiempo que va a hacer en 24 o 48 horas y, en menor medida, elaborar un pronóstico del tiempo a medio plazo.

La climatología es la ciencia que estudia el clima y sus variaciones a lo largo del tiempo. Aunque utiliza los mismos parámetros que la meteorología, su objetivo es distinto, ya que no pretende hacer previsiones inmediatas, sino estudiar las características climáticas a largo plazo.

2 El CLIMA:

Es el conjunto de los valores promedios de las condiciones atmosféricas que caracterizan a un determinado lugar o región. Estos valores se obtienen con la recopilación de información meteorológica durante un periodo de tiempo suficientemente largo. Según se refiera al mundo, a una zona o región, o a una localidad concreta se habla de clima global, zonal, regional o local (microclima), respectivamente.

Por el contrario, se llama tiempo atmosférico al estado de la atmósfera en un momento y lugar determinado. Por ejemplo, cuando sentimos la temperatura (frío o calor), las precipitaciones (si llueve o si hay tiempo seco) y si hay o no viento. La temperatura, las precipitaciones y el viento son lo que llamamos tiempo atmosférico.

La temperatura en los diversos tipos de clima origina un paisaje característico, entre los principales:

A: clima glacial,

B: clima templado,

C: clima tropical.

UNIDAD I Cambio Climático

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2.1 ELEMENTOS DEL CLIMA.

Los principales elementos son los siguientes:

Temperatura: Es el mayor o menor grado de calentamiento que se mide en un lugar.

Humedad: Es otro elemento importante del clima, se determina por la cantidad de vapor de agua que contiene la atmósfera.

Presión Atmosférica: Es el peso del aire sobre la unidad de superficie, por lo tanto, la presión atmosférica es la fuerza que ejerce el aire sobre la superficie terrestre o sobre los cuerpos que lo rodean, en todas direcciones; esta varía de acuerdo a la altitud, temperatura, etc.

Vientos: Son masas de aire en movimiento, que según la dirección y velocidad alteran el tiempo atmosférico en una zona determinada.

Lluvias: Es la precipitación acuosa de las nubes a la tierra, debido al cambio de temperatura.

Radiación Solar y Luminosidad: Es la cantidad de energía solar que llega a una zona geográfica.

Nubes: Es la cantidad de vapor suspendida en la tropósfera y que se hacen visibles por un estado de condensación más o menos considerable.

El clima es afectado por una serie de factores, entre los cuales se encuentran:

Latitud. Es la distancia angular entre la línea ecuatorial y un punto determinado del planeta. De la ubicación de ese punto se deberá que los rayos solares incidan con mayor o menor inclinación, calentando más o menos la superficie terrestre y determinando la duración del día y la noche.

Altitud. Es la mayor o menor altura respecto al nivel del mar. En general a mayor altura menor temperatura y viceversa. (La excepción se da cuando hay el fenómeno de inversión térmica, como el que ocurre en la costa peruana influenciada por la corriente marina fría).

Distancia al mar. El mar influye en las zonas costeras por su humedad, siendo el interior de los continentes más seco.

Características del Suelo. Las elevaciones del suelo, originan lluvias, debido a su baja temperatura.

Corrientes Marinas. Afectan los climas de la costa, ya sea enfriando o calentando el aire, según las corrientes sean frías o calientes.

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2.2 CLASES DE CLIMAS

El sistema de clasificación climática de Köppen1 se basa en los valores promedios de temperatura del aire y precipitación, y considera la siguiente clasificación:

Climas Tropicales.

Climas Secos.

Climas Templados Cálidos.

Climas Fríos de Nieve.

Climas Fríos de Hielo.

Los cinco tipos de climas principales anteriores dan lugar a la formación de once tipos de clima diferentes, entre ellos tenemos los siguientes:

Climas de lluvias tropicales. Son cálidos en todas las estaciones.

Clima árido. Es seco, de poca humedad y lluvia escasa.

Clima templado. Es lluvioso y de invierno suave.

Clima boreal. De bosques y nieve, es de invierno riguroso.

Clima frío. Invierno riguroso.

Clima polar. Frío intenso y nieve todo el año.

2.3 EL CLIMA REGIONAL:

Es el patrón promedio del clima de un lugar durante más de treinta años, incluyendo las variaciones de las estaciones del año. Para describir el clima regional de un lugar, generalmente se describe cómo son las

1 Wladimir Peter Köppen (San Petersburgo Rusia, 25 de septiembre de 1846 – Graz Austria, 22 de junio de 1940)

fue un geógrafo, meteorólogo y botánico ruso de origen alemán. Elaboró el sistema de clasificación climática de Köppen, el cual aún es usado para agrupar los climas.

http://erica00716.tripod.com/id3.html

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temperaturas, cuánto viento hay y cuánta lluvia o nieve cae.

El clima de una región depende de muchos factores, incluyendo latitud, altitud, topografía y cuán cerca se encuentra de los océanos. El clima varía con la latitud debido a que las regiones del ecuador reciben mayor cantidad de luz solar que los polos.

Por ejemplo: La Antártida tiene un clima excepcionalmente frío, seco, ventoso y bastante pobre en precipitaciones.

2.4 EL TIEMPO ATMOSFÉRICO:

El estado del tiempo, tiempo meteorológico, o tiempo atmosférico, es definido como el estado de la atmósfera en un determinado momento. Son varios los parámetros que son evaluados para determinar la situación atmosférica del momento. Los principales son: humedad (absoluta y relativa), temperatura, presión atmosférica, vientos y precipitaciones en un determinado lugar y momento. Como cada uno de los instantes es más o menos prolongado en el tiempo y en extensión, se le denomina tipo de tiempo.

2.5 TIEMPO Y CLIMA:

La diferencia entre estado del tiempo y clima:

CLIMA

Los valores promedios de las condiciones atmosféricas que caracterizan a un determinado lugar o región a través de un periodo largo de tiempo. Por ej. Las estaciones del año; o esta es una primavera agradable.

TIEMPO

Es el estado de la atmósfera, en un momento y para un lugar determinado, es decir; se refiere a un periodo corto de un día o semana, ej.: hoy es un día lluvioso y frío

En el dialogo se puede notar que el término clima está mal empleado. Lo correcto sería decir: “El tiempo está loco, ayer llovió y hoy estamos con un

El clima esta loco, ayer llovió

y hoy el calor insoportable.

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calor insoportable”, ya que se está refiriendo a un momento determinado.

Nota:

Así como el estado del tiempo puede cambiar en cuestión de horas, el clima cambia a lo largo de muchos años, incluso puede tardar millones de años en cambiar. Nuestro planeta Tierra se está calentando más rápidamente de lo que se ha calentado en el pasado. En las últimas décadas se han sucedido signos de que el equilibrio se está rompiendo. El cambio del clima parece acelerarse con un aumento de la temperatura global del planeta. La causa principal no sería natural.

2.6 IMPORTANCIA DEL CLIMA

El clima es importante en dos géneros:

En el género de vida humana. En las zonas frías el hombre se desarrolla

difícilmente y se estanca en sus actividades, razón por la que viven aislados

(como los esquimales, gente de la cultura Inuit). En la zona tropical, debido

al intenso calor, excesivas lluvias y vegetación exuberante, tampoco el ser

humano puede desarrollar sus actividades. Así vemos la importancia del

clima y cómo a través del tiempo ha influido sobre las actividades del

hombre. Es capaz de destruir civilizaciones (moches), como también

bendecirlas con abundancia de alimentos.

En el género vegetal y animal. En los climas fríos y glaciares la flora y

fauna disminuye sensiblemente. En los climas tórridos y tropicales, abunda

pero muchos de ellos no son beneficiosos para el hombre (vegetación

virgen y fauna salvaje). En los climas de contrastes estacionales, la flora y

fauna es variada y manejada científicamente en beneficio al hombre.

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3 EL EFECTO INVERNADERO

El efecto invernadero es un fenómeno natural necesario para la vida en la Tierra. Sin él, la temperatura sería de 18º C bajo cero, no tendríamos agua en forma líquida, ni habría forma de vida alguna.

El efecto invernadero es una condición natural de la atmósfera de la Tierra, por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, “atrapan” o “absorben” parte de la energía que el suelo y los cuerpos de agua emiten por haber sido calentados por la radiación solar. Ello hace que la temperatura promedio del planeta sea de 15º C. Esta absorción del calor se produce por los llamados gases de efecto invernadero (GEI). Como resultado de este fenómeno, el planeta se mantiene lo suficientemente templado como para hacer posible la vida, pero una pequeña variación en este delicado balance de absorción y emisión de energías puede causar graves daños en el sistema terrestre.

El efecto invernadero

Es el calentamiento natural de la tierra. Los gases del efecto invernadero (principalmente: dióxido de carbono, metano, vapor de agua) presentes en la atmósfera retienen parte del calor del sol y mantienen una temperatura apta para la vida.

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La energía solar atraviesa la atmósfera

SUPERFICIE TERRESTRE

ATMOSFERA

SOL

ESPACIO

1

Parte de ella es absorbida por la

superficie

La otra parte de energía es reflejada y

vuelve al espacio

Un parte de la radiación

reflejada es absorbida por los gases

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5

2 Parte es reflejada por la atmósfera

El problema es que desde hace unos años el hombre está produciendo un aumento de los gases de efecto invernadero, con lo que la atmósfera retiene más calor y devuelve a la Tierra aún más energía causando un desequilibrio del balance radiactivo y por lo tanto nos enfrentamos a un inconveniente calentamiento global.

Recuerda: El Efecto Invernadero es un fenómeno natural necesario y se da gracias a la presencia de determinados gases que actúan como espejo reflejando los rayos solares y generando un clima optimo para la vida…

…pero el exceso de estos gases ocasionan el aumento de la temperatura en el planeta produciendo el Calentamiento Global….

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3.1 GASES DE EFECTO INVERNADERO (GEI):

Son gases que se encuentran presentes en la atmósfera terrestre y que dan lugar al fenómeno denominado efecto invernadero. Su concentración atmosférica es baja, pero tienen una importancia fundamental en el aumento de la temperatura del aire próximo al suelo, haciéndola permanecer en un rango de valores aptos para la existencia de vida en el planeta.

Dióxido de Carbono (CO2) Metano (CH4) Oxido Nitroso (N2O) Clorofluorocarbonos (CFC) Hidrofluorocarbonos (HFC) Hexafloruro de azufre (SF6)

Cada gas tiene distinta capacidad de absorción de radiación (potencial de calentamiento global)

Atmósfera

Espacio

Superficie terrestre

Los principales gases de efecto invernadero son: el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), el vapor de agua y los clorofluorocarbonos (CFC)2. Este último es un compuesto orgánico sintético de utilidad comercial, fruto de la industria química, que también influye en el desgaste de la capa de ozono.

La quema de combustibles fósiles, árboles y desechos agrícolas aumentan las concentraciones de CO2, metano y óxido nitroso: lo

2 Han sido muy usados como líquidos refrigerantes, agentes extintores y propelentes para aerosoles. Fueron

introducidos a principios de la década de los años 1930 por ingenieros de General Motors, para sustituir a materiales peligrosos como el dióxido de azufre y el amoniaco. La fabricación y empleo de CFC fueron prohibidos por el protocolo de Montreal, debido a que los CFC destruyen la capa de ozono. Actualmente se usan en su reemplazo los HFC

http://www.ideam.gov.co/ninos2/Imagenes/glo_022.jp

g

http://www.ideam.gov.co/ninos2/Imagenes/glo_022.jpg

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mismo hacen los botaderos de basura, las refinerías de petróleo y las minas de carbón.

Algunos de los principales gases con efecto invernadero aparecen detallados en la Tabla Nº 1. El potencial de calentamiento allí indicado es una medida del efecto comparado con el CO2, ya que no todos los gases absorben la radiación infrarroja de la misma manera ni todos tienen igual vida media en la atmósfera. Cuanto mayor sea esa capacidad, mayor será su Potencial de Calentamiento Global (PCG).

Tabla Nº 1. Algunos gases que producen el efecto invernadero

GAS FUENTE EMISORA

PERSISTENCIA

DE LAS

MOLECULAS EN LA ATMOSFERA

(años)

POTENCIAL DE

CALENTAMIENTO

GLOBAL (PCG CO2=1)

Dióxido de Carbono (CO2) Quema de combustibles

fósiles, cambios de uso del suelo, producción de cemento

500 1

Metano (CH4) Producción y quema de combustibles fósiles, agricultura, ganadería, manejo de residuos

7 – 10 21- 23

Oxido Nitroso (N2O) Quema de combustibles fósiles, agricultura, cambios de uso de suelo.

140 – 190 230 – 310

Clorofluorocarbonos (CFC)

Refrigerantes, aerosoles, espumas plásticas

65 – 110 6.200 – 7.100

Hidrofluorocarbonos (HFC) Refrigerantes líquidos 12 1.300 – 1.400

Hexafloruro de azufre (SF6)

Aislantes eléctricos 3.200 23.900

La tabla anterior nos está indicando que un gramo de algunos de los Clorofluorocarbonos (CFC) produce un efecto entre 6.000 y 7.000 veces mayor que un gramo de CO2.

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La razón por la que se toma como referencia al dióxido de carbono (CO2) es porque la cantidad de este gas en la atmósfera es mucho mayor que el resto de gases.

Hay que tener en cuenta

que los compuestos

sintetizados por el

hombre, que no existían

en la atmósfera

naturalmente, son más

difíciles de procesar por

los sistemas naturales;

por ello, sus emisiones

tenderán a permanecer en

la atmósfera más tiempo

que las de aquellos de

origen natural como es el

caso del vapor de agua.

El incremento en la concentración de los gases de efecto invernadero debido a actividades humanas, y la consecuente potenciación del efecto invernadero, es una de las causas del aumento de la temperatura media global.

Los países en vías de desarrollo superarían en niveles absolutos a las emisiones de los países de la Organización para la Cooperación Económica y Desarrollo (OECD, por sus siglas en inglés) a partir del 2012. Es evidente que ha aumentado el número de países responsables de la mayor emisión de gases en las próximas décadas, lo que ocasionará, sin duda, un mayor incremento en la temperatura media global y, por lo tanto, la intensificación de los cambios del clima en las diferentes regiones del planeta, afectando la calidad de vida de la población mundial.

Estos países también deberán adoptar medidas sustantivas y efectivas para modificar estas tendencias y evitar, en el futuro, graves consecuencias en el bienestar de la humanidad. Se proyecta que la composición del stock de las emisiones globales en el 2030 variará considerablemente debido al extraordinario dinamismo de la economía china, con una población de 1.300 millones de habitantes, y además, el protagonismo de nuevas economías emergentes de algunos países en desarrollo, como la India, Brasil y México.

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“Los países en desarrollo serían responsables de más de las tres cuartas partes del incremento de las emisiones del CO2 entre el 2004 y el 2030. Ellos superarían a la OECD como los mayores emisores para el 2012. La participación de los países en desarrollo en las emisiones mundiales aumentaría del 39% en el presente al 52% en el 2030. Sólo China sería responsable del 15,8 % de las emisiones globales.”

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4 CALENTAMIENTO GLOBAL:

Es el incremento de la temperatura media de la atmósfera debido a la actividad humana. Los productos de muchas actividades humanas contribuyen en forma sustancial al incremento del efecto invernadero: la quema de combustibles fósiles, la agricultura, la ganadería, la deforestación, incendios forestales, quema de leña y pasturas, algunos procesos industriales y los depósitos de residuos urbanos provocan

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el aumento de las concentraciones de los GEI en la atmósfera, responsables de que la atmósfera esté más caliente. Otros gases como el oxígeno y el nitrógeno, aunque se encuentran en proporciones mayores en la atmósfera, no contribuyen al desequilibrio del efecto invernadero.

Calentamiento global

Superficie terrestre

Atmósfera

La quema de combustibles, la deforestación, la industria, etc. Aumentan la cantidad de GEI en la atmósfera.

Espacio

La atmósfera modificada retiene más calor. Así, se daña el equilibrio natural y aumenta la temperatura de la tierra

Energía solar

SOL

4.1 CAUSAS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL:

Quema de combustible: El aumento excesivo del parque automotor está generando cada vez más emisiones de CO y CO2.

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La industria: Desde que comenzó la revolución industrial (desarrollo de la industria química y el uso intensivo de combustibles fósiles), se calcula que se han producido y diseminado en el medio ambiente aproximadamente 100.000 nuevas sustancias químicas. Además, cada año esta cifra se va incrementando en 1.000 nuevas sustancias.

La Deforestación: Durante la década de los ochenta, los índices de deforestación mundial llegaron hasta 15 millones de hectáreas por año; y en la mayor parte del mundo la deforestación se aceleró durante la década del 90.

5 Cambio climático:

Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etcétera. Esta variación se debe a cambios naturales producidos en el equilibrio energético entre la energía solar entrante y la energía remitida por la Tierra hacia el espacio, y en los últimos tres siglos la acción de la humanidad ha sido determinante en esta variación.

Entre las causas naturales de esas variaciones se pueden citar: las erupciones volcánicas, los cambios en la órbita de traslación de la Tierra, los cambios en el ángulo del eje de rotación de la Tierra con respecto al plano sobre el que se traslada y las variaciones en la composición de la atmósfera. Al ser producido constantemente por causas naturales, se denomina variabilidad natural del clima. En algunos casos, para referirse al cambio de origen humano se usa también la expresión cambio climático antropogénico.

La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático usa el término cambio climático sólo para referirse al cambio por causas humanas:

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Por 'cambio Climático' se entiende un cambio de clima

atribuido directa o indirectamente a la actividad humana

que altera la composición de la atmósfera mundial y que

se suma a la variabilidad natural del clima observada

durante períodos de tiempo comparables

Artículo 1, párrafo 2

En la segunda mitad del siglo pasado se intensificaron los estudios sobre cuestiones ambientales. Y el calentamiento global ha sido centro de éstas, por lo que ha originado la creación de un Panel Intergubernamental del Cambio Climático (conocido por sus siglas en inglés como IPCC) Las observaciones que se detallan en el gráfico muestran que la temperatura global del planeta se incrementó en el último siglo entre 0,3°C a 0,6°C.

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Variaciones en la temperatura media de la superficie de la Tierra en el Hemisferio

Norte. Para el período 1000-1860, los valores se extrajeron a partir de datos por representación (estudio de los anillos de los árboles, corales, muestras de hielo y registros históricos). La línea

muestra un promedio de las variaciones y el área gris, el límite de confianza del 95% en los datos anuales. Para el período 1860-2000, se muestran las observaciones de variaciones anuales

y mundiales de la temperatura media de la superficie obtenidas de mediciones. La línea muestra la media por decenios. Para el período 2000-2100, se muestran las proyecciones de la

temperatura media mundial de la superficie para siete escenarios futuros utilizados por IPCC,

estimadas mediante una simulación. El área gris marca “varias simulaciones del conjunto del IPCC” (Fuente: IPCC)

En el siguiente gráfico se muestran los valores de la concentración de CO2, desde el año 1000 hasta la actualidad, y se proyectan estimaciones de valores hasta el año 2100 para distintos escenarios. Si el ritmo de crecimiento de estas emisiones continúa sin ningún tipo de limitación, se estima que la temperatura media del planeta se incrementaría para fines del siglo en alrededor de 3ºC. Como los valores futuros dependerán de cómo evolucione el ritmo de emisiones, se han realizado estimaciones sobre cómo cambiarán las emisiones, la temperatura y otros parámetros, para diferentes escenarios.

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Estos incrementos de temperatura no serán homogéneos sobre el planeta e incluso en algunas regiones pueden llegar a ser bastante mayores. Como consecuencia, el sistema climático global se verá alterado con aumento de temperaturas, modificaciones en los regímenes de precipitaciones en muchas regiones e incrementos de la frecuencia e intensidad de los eventos climáticos extremos, generadores de inundaciones y sequías.

El calentamiento global tiene impacto también sobre el nivel del mar. En el último siglo, éste ha crecido 20 cm y, según se desprende de los escenarios del IPCC, este ritmo de crecimiento se podría incrementar en el futuro.

Concentraciones atmosféricas de CO2 a partir de datos obtenidos de muestras de hielos y mediciones atmosféricas directas durante los últimos decenios.

Las proyecciones en las concentraciones de CO2 durante el período 2000-2100 se basan en siete

escenarios desarrollados por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático. (Fuente: IPCC)

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Un cambio climático global de la magnitud y velocidad prevista provocaría alteraciones importantes en la biosfera que podrían conducir a migraciones y extinciones de numerosas especies. Estos cambios afectarían también las actividades humanas en general y, muy particularmente, las que son críticamente dependientes del clima como la agricultura y el reciclaje natural del agua dulce a través del ciclo hidrológico. Además, provocarían efectos adversos sobre la salud humana debido al desplazamiento de algunos vectores transmisores de enfermedades tropicales, por ejemplo mosquitos o zancudos trasmisores de malaria y dengue, el que ya encontramos en la ciudad de Lima, por ejemplo.

6 EL CAMBIO GLOBAL

EL término cambio global define al conjunto de cambios ambientales afectados por la actividad humana, con especial referencia a cambios en los procesos que determinan el funcionamiento del sistema Tierra. Se incluyen en este término aquellas actividades que, aunque ejercidas localmente, tienen efectos que trascienden el ámbito local o regional para afectar el funcionamiento global del sistema Tierra.

De hecho, el cambio climático es parte de las características esenciales del planeta Tierra que, a lo largo de sus miles de millones de años de historia, ha experimentado cambios mucho más intensos que los que están ocurriendo y los que en proyección se avecinan. Incluso muchos de los cambios más importantes en la biosfera han estado forzados por organismos, como fue el paso de una biosfera pobre en oxígeno y con alta irradiación ultravioleta a una biosfera con un 21% de oxígeno y una capa de ozono que filtra en

medida importante los rayos ultravioleta provenientes de la radiación solar, a consecuencia del desarrollo de la fotosíntesis en bacterias. Sin embargo, hay dos características del cambio global que hacen que los cambios asociados sean únicos en la historia del planeta: en primer lugar, la rapidez con la que este cambio está teniendo lugar, con cambios notables (por ejemplo: la concentración de CO2 atmosférico) en espacios de tiempo tan cortos para la evolución del planeta como décadas; y en segundo lugar, el hecho de que una única especie, el “HOMBRE”, es el generador de todos estos cambios.

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Las características específicas del cambio global han llevado a proponer el término Antropoceno para referirse a la etapa actual del planeta Tierra. El Antropoceno es un término propuesto en el año 2000 por el químico atmosférico y premio Nobel Paúl Crutzen, junto a su colega E. Stoermer, para designar una nueva era geológica en la historia del planeta en la que la humanidad ha emergido como una nueva fuerza capaz de controlar los procesos fundamentales de la biosfera (Crutzen y Stoermer, 2000).

Por lo tanto la combinación de modificaciones en el sistema Tierra-Atmósfera- Océanos-Biosfera a escala planetaria suele denominarse Cambio Global. Así este concepto resulta más amplio y abarcador que el de sólo cambio climático.

Estas causas son las que conducen, entre otras, al calentamiento terrestre, al adelgazamiento de la capa de ozono, a la disminución de la biodiversidad, a la desertificación, a las precipitaciones ácidas y a procesos de eutrofización (enriquecimiento excesivo en nutrientes de las aguas), que ocasiona el crecimiento explosivo de plantas que consumen rápidamente el oxígeno del que dependen otras criaturas vivientes, concluyendo en muerte y descomposición de estos cuerpos de agua.

7 LOS ESTUDIOS SOBRE EL CLIMA

La preocupación del hombre por el clima se remonta a los inicios de la historia de la humanidad. Sin embargo, la climatología como ciencia organizada tiene orígenes tardíos, en comparación con otras ciencias. Recién en el siglo XIX se empezaron a llevar registros sistemáticos de los parámetros meteorológicos en redes organizadas de observatorios.

Dado que el clima se refiere a los estados medios de la atmósfera, la necesidad de contar con series históricas extensas es fundamental.

En tal sentido, entendemos por Cambio Global a la integración de los problemas ambientales causados por hechos que tienen su origen en las actividades humanas y que dependen de la cantidad de la población planetaria, su nivel de consumo (en particular energético) y la elección de las tecnologías

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Esta necesidad llevó al desarrollo de una nueva ciencia que permite conocer cómo era el clima en tiempos pasados:

La paleoclimatología: Esta ciencia recurre a documentos que, de manera directa o indirecta, aluden a las condiciones climáticas del momento en que se generaron y, en general, permiten recomponer la historia de los eventos climáticos extremos: sequías, inundaciones, olas de frío y de calor.

Para considerar épocas más remotas se recurre a distintos tipos de datos: rocas, sedimentos, hielos o restos de fauna y flora, que permiten identificar el valor de las

principales variables climáticas de la época cuando estos restos se acumularon.

Hacia fines de la década de los ochenta, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Organización Meteorológica Mundial crearon el Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC) en el que participan más de 2000 científicos de diferentes partes del mundo.

El IPCC tiene como objetivo compilar el estado del conocimiento de los diferentes temas que pudieran estar involucrados con el cambio climático, incluyendo sus aspectos científicos, económicos y sociales, así como las estrategias de respuestas. También proporciona información científica y técnica para facilitar a los gobiernos las bases suficientes para arbitrar políticas climáticas coherentes.

El objetivo de estos estudios es el seguimiento de los cambios climáticos a escala global.

Sin embargo, las mediciones directas de datos no son a veces suficientes para poder predecir qué sucederá y es necesario recurrir a modelos climáticos.

Estos modelos son sistemas de ecuaciones y simulaciones que corren en computadoras e intentan reproducir el comportamiento del mundo real. Si son buenos, permiten hacer predicciones sobre cuál será la evolución del clima en una determinada región o a nivel mundial.

En climatología, el uso de modelos es imprescindible para hacer pronósticos meteorológicos y para intentar prever las consecuencias de los posibles cambios climáticos a mediano y largo plazo. El problema está en que la realidad es tan compleja que ni aun usando los más potentes ordenadores se puede reproducir con fidelidad. Además del efecto directo del aumento de las concentraciones de GEI en la temperatura global de la Tierra hay que tener en cuenta las realimentaciones tanto de índole positiva como negativa.

Por ejemplo, un aumento en la temperatura producirá la variación en la extensión de la nubosidad o las masas de hielo. Pero, a su vez, esas variaciones vuelven a influir directamente sobre la temperatura del planeta.

Para la realización de estos modelos, los climatólogos dividen la atmósfera en celdas, en tres dimensiones. Luego, en cada celda, se computan valores de temperatura, presión, humedad, y velocidades horizontales y verticales de viento, mediante ecuaciones que expresan cómo podrían variar estos parámetros según las condiciones generales y los valores de las celdas vecinas. Estos modelos suelen ser útiles para predicciones del clima a corto plazo. Los Modelos Globales de Circulación incluyen modelos atmosféricos y modelos oceánicos.

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Gracias a las cada vez más potentes computadoras, estos modelos son capaces de procesar cascadas de datos que proceden de una red cada vez más amplia de satélites y estaciones de control remoto. Así pueden modelar la atmósfera del mundo con un sorprendente nivel de detalle a gran escala, pero suelen registrar errores a escalas regionales.

8 ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMÁTICO

Vienen a ser proyecciones futuras del clima del mundo, tomando como base distintas características de posibles desastres en el planeta. La estimación de los efectos cuantitativos del Calentamiento Global sobre el clima del futuro implica el uso de datos que no pueden conocerse con exactitud.

Por ejemplo, la tasa de emisión de los gases con efecto invernadero depende de los comportamientos humanos en temas tales como la utilización de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas natural), la elección de tecnologías, la evolución de la economía y el crecimiento demográfico de cada país. Pero aún cuando se conociera la tasa futura de emisión de CO2, persistirá la incertidumbre nacida de la complejidad de los sistemas involucrados. Así se hace más dificultoso predecir con precisión cuál será la respuesta del sistema climático a variaciones en la composición de la atmósfera.

Una forma de utilizar y analizar el conjunto de la información disponible sobre la posible evolución del clima (para poder aplicarla a las evaluaciones de los impactos del cambio climático) son los llamados escenarios climáticos.

Un escenario de cambio climático es una descripción en espacio y tiempo, de rangos posibles de las condiciones climáticas futuras.

De esta manera, teniendo en cuenta la variedad de condiciones esperadas en lugar de una única estimación acerca de la tasa (el promedio) de emisión de gases invernadero, se propone un conjunto de escenarios. Los resultados obtenidos por el IPCC se pueden consultar en lo anteriormente presentado (Calentamiento global)

En el procedimiento de evaluación de un determinado cambio climático, las incertidumbres en el nivel de emisión y en sus efectos sobre el clima pueden ser expresadas cuantitativamente definiendo un rango de variaciones posibles y niveles de confianza.

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Se establecen

escenarios futuros de

desarrollo económico

Esquema de modelación de

escenarios de cambios

climáticos.

Algunos modelos socio

económicos se basan en

modelos más regionales o bien

más globales, otros tienen un

basamento más económico

mas ambiental.

Se moldean

escenarios futuros de

cambio climático

Se calculan

emisiones posibles de

GEI

Hay que tener presente que cualquier escenario o modelo es una representación limitada y simplificada del fenómeno que se pretende describir. En la medida en que aumente nuestro conocimiento de los procesos climáticos y se perfeccionen los métodos para modelarlos, será posible brindar actualizaciones de los escenarios del clima futuro con un menor grado de incertidumbre.

No olvides que los escenarios planteados por la IPCC son simples proyecciones futuras de lo que sucederá con el clima, tomando en cuanta determinados factores que mas adelante se les dará a conocer…

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8.1 ESCENARIOS IPCC:

En 1990, 1992 y 1996 El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPPC) escribió los Informes Especiales sobre Escenarios de emisiones (denominado SRES por sus siglas en ingles), que contienen proyecciones sobre el cambio climático. Estos informes contienen tanto las proyecciones del cambio climático global y sus causas, y las consecuencias del calentamiento global. El primer grupo de proyecciones se discute a continuación:

Se debe indicar que los SRES contienen proyecciones de posibles climas futuros. Esto se basa en los SRES de 1996. Con el tiempo estos escenarios se alteran de acuerdo con la población y desarrollo tecnológico y socio económico.

Los escenarios de emisiones son un componente central de cualquier evaluación del cambio climático. Estos informes contienen cuatro escenarios diferentes (figura A) incluyendo su impacto estimado en el clima. Los escenarios de emisiones se basan en la evaluación de una posible estrategia de mitigación y políticas para la prevención del cambio climático. Dos escenarios enfatizan en riqueza material y los otros dos en sostenibilidad y equidad. Adicionalmente, dos escenarios enfatizan en globalización y dos en regionalización. Esto proporciona a la IPCC la siguiente combinación y número original:

A1: globalización, énfasis en riqueza humana (fuerzas del mercado)

A2: regionalización, énfasis en riqueza humana (impacto de civilizaciones)

B1: globalización, énfasis en sostenibilidad y equidad (desarrollo sostenible)

B2: regionalización, énfasis en sostenibilidad y equidad (bolsa verde mezcla)

El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Organización Meteorológica Mundial crearon El Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC) cuyo objetivo es evaluar el riesgo del cambio climático originado por las actividades humanas

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8.1.1 Escenarios IPCC SRES - causas del cambio climático

A. Causas: fuerzas motivadoras y emisiones:

Los escenarios están dirigidos por varias fuerzas motivadoras sobre el cambio climático, incluyendo crecimiento de la población y desarrollo socio-económico (figura A). Estas fuerzas motivadoras generan varios escenarios futuros que pueden tener una influencia en las fuentes y sumideros de gases invernadero (GEI), como los sistemas de energía y el cambio en el uso de la tierra. La evolución de estas fuerzas motivadoras en relación al cambio climático es incierta. Esto resulta en un amplio rango de posibles caminos de emisiones de gases invernadero.

Cambio Climático

Cambio de temperatura

Aumento nivel del mar

Precipitación cambio

Sequías e inundaciones

Impacto en humanos y

sistemas naturales

Recursos de alimento y

agua

Ecosistemas y biodiversidad

Asentamientos humanos

Salud humana

Emisiones y

concentraciones

Gases invernadero

Aerosoles

Caminos de desarrollo Socio-económico

Crecimiento económico

Tecnología

Población

Gobierno

Adaptación

Mitigación

Adaptación

Figura A: marco integrado sobre cambio climático por la IPCC

Población: El crecimiento de la población se determina por la fertilidad y la velocidad de mortalidad. Las proyecciones de la población global entre rangos de 7,1 a 15 billones de personas para el 2100 a través de los escenarios, dependiendo de la velocidad y extensión de transición demográfica.

Crecimiento económico: El desarrollo económico se expresa como PNB (Producto Nacional Bruto). Los escenarios SRES representan un gran abanico de niveles futuros de actividad económica. La globalización combinada con un énfasis en la riqueza genera el mayor crecimiento económico. Esto es fundamentalmente porque el crecimiento de la población es menor en un escenario global causando una división más estrecha del PNB.

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Sistema de Energía: El impacto sobre el futuro uso de la energía dependerá en gran medida del tipo de combustible. Tanto los escenarios globales visualizan una transición al uso de menos fuentes de energía fósiles. En el escenario sostenible regional la transición a fuentes de combustibles no fósiles es mucho más gradual. El escenario regional rico marca una transición clara a combustibles fósiles. En todos los escenarios los suministros de petróleo y gas disminuyen con lo cual se usaría más carbón para la generación de energía en un futuro.

Cambio en el uso de la tierra: Existen muchos cambios diferentes de usos de la tierra. El uso principal de la tierra considerado por la IPCC son los bosques, tierra arable y tierra de hierba. El cambio del uso de la tierra se relaciona en gran medida con las demandas de comida por una población en crecimiento y cambio de dietas. Actualmente existe gran cantidad de deforestación. En la mayoría de los escenarios SRES, la tendencia actual de deforestación es revertida por el menor crecimiento de la población y aumento de la productividad agrícola. La tendencia de reversión de la deforestación es más fuerte en los escenarios globalizados. En los escenarios sostenibles globalizados las tierras de pasto disminuyen muy significativamente debido al aumento de la productividad en gestión del ganado y los cambios de dieta a menor carne.

8.1.2 Escenarios IPCC SRES - consecuencias sobre el cambio climático

A. Proyección de las consecuencias:

De acuerdo con los escenarios de la IPCC_SRES, el cambio climático será notable por varios impactos. Las temperaturas y las precipitaciones van a cambiar, los niveles del mar se elevarán y las sequías y las inundaciones se producirán con mayor frecuencia.

Cambio de temperatura, las Temperaturas han ido aumentando de entre 0,6 +/- 0,2 ºC en el pasado siglo. El aumento de temperaturas más elevado fue entre 1910-1945 y después de 1975. De acuerdo a las proyecciones de la IPCC en 1996 la media global de temperatura del aire será 1oC mayor para el 2040 si no se toma pasos adicionales para reducir las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero. Para 2100 las temperaturas sufrirán un aumento de otro 1,5oC. Aun si las emisiones actuales de gases invernadero parasen de repente, la temperatura de la tierra seguirá aumentando al menos un 0,5 oC, antes de que se estabilicen para el 2050. Esto se aplica en cualquier escenario IPCC. La cantidad total de lluvia global aumentará. En cualquier manera, existirán regiones que recibirán menos lluvia antes de que estos cambios se produzcan. Anualmente aumentará, el número de días de lluvia intensa y/o temperaturas muy altas.

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El aumento de temperatura es posiblemente superior cerca de las zonas polares. Es posible que el derretimiento del hielo polar tenga como consecuencia que el Paso Noroeste sea posible utilizarlo como vía de transporte comercial. Las predicciones indican que para el 2090 el total del polo Norte se habrá derretido.

El cambio de temperatura tiene un impacto en las velocidades de precipitación. En áreas subtropicales Monzónicas las lluvias serán más pesadas. También habrá mayores golpes de calor durante el verano y menores periodos fríos en invierno. Las estaciones sin hielo ni permafrost (capa de hielo permanentemente congelado en los niveles superficiales del suelo de las regiones muy frías o periglaciares) en latitudes del Norte se afianzarán, pero además el aumento de las inundaciones de invierno y las sequías de verano afectarán negativamente el crecimiento de los cultivos.

Aumento del nivel del mar: Las predicciones de la IPCC dicen que los niveles del mar aumentarán unos 18 cm para el 2040 y unos 48 cm para el 2100 en el caso más extremo. Esto implica al escenario rico globalizado.

El aumento del nivel del mar se causa por la expansión termal del agua del mar, derretimiento de la capa de hielo polar y de cordilleras, tormentas, aumento y caída de tierra en regiones costeras. El aumento del nivel del mar puede parecer pequeño, pero existen países donde la mayoría de su población vive en áreas marino-costeras al nivel y bajo el nivel del mar actual que serán afectadas por futuras inundaciones si estas proyecciones son correctas, lo mismo que poblaciones silvestres ubicadas en puntas e islas marinas, en esta misma realidad geográfica. Los cambios en la mezcla de los suelos y la humedad se producirán en periodos de tiempo más cortos que en el pasado, y consecuentemente ocurrirá una desestabilización de los ecosistemas.

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Causas del aumento del nivel del mar

Sequías e inundaciones: Como se mencionó antes, los cambios de temperatura y del nivel del mar causan una mayor frecuencia de sequías e inundaciones. Más personas experimentarán inundaciones en sus tierras y sus casas y sequías extremas que afectarán negativamente las producciones de cultivos.

Número de personas que experimentarán inundaciones (IPCC)

Millones de personas

CONSTANTE DE PROTECCION MEJORAR LA PROTECCION

Referente al nivel del mar

Elevación del nivel del mar

El intercambio de agua almacenada en la tierra de los glaciares y las capas de hielo con agua del océano Como el océano se

calienta, se expande el agua

Subsidencia* en el delta del río, los movimientos de tierra, y los desplazamientos tectónicos

Las aguas superficiales y profundos cambios en la circulación de los océanos, las mareas de tormenta.

Almacenamiento terrestre de agua, extracción de aguas subterráneas, construcción de embalses, cambios en ruta, y la filtración en los acuíferos

*Subsidencia describe el movimiento de una superficie (usualmente, la superficie de

la Tierra) hacia abajo respecto al nivel del mar.

¿Qué hace que el nivel del mar cambie?

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Las predicciones realizadas a través de los modelos climáticos de la IPCC muestran las concentraciones de CO2, y consecuentemente los niveles de temperatura y nivel del mar continuarán subiendo mucho después de que se produzca un receso de emisiones.

Pico de las emisiones de CO2 0 a 100 años

Magnitud de la respuesta Tiempo necesario para llegar a un equilibrio

Elevación del nivel del mar debido al congelamiento: varios milenios Elevación del nivel del mar debido a la expansión térmica: siglos o milenios Estabilización de la temperatura: unos pocos siglos Estabilización de CO2: 100 a 300 años Emisiones de CO2

Hoy 100 años 1000 años

Continuación de los impactos climáticos (IPCC)

El cambio climático afecta cualquier aspecto medioambiental como la calidad del aire, la calidad del agua, la desertificación, biodiversidad, forestación y pérdida del ozono estratosférico. Es importante que se tengan en cuenta estos aspectos en un marco integrado de gestión. Estos aspectos están interrelacionados y por lo tanto deben considerarse intercambiables.

El campo de trabajo que integra causas e impactos sobre temas medioambientales y medidas políticas (soluciones) es lo que se llama evaluación medioambiental integrada (IEA), una subdivisión del trabajo realizado en el análisis de sistemas medioambientales. Es un tipo de ciencia ambiental que aplica todos los instrumentos a su alcance, incluyendo modelos medioambientales, evaluación de impacto ambiental e indicadores ambientales, para describir y encontrar soluciones a los problemas ambientales.