Impactos del CC en la provisión de servicios ecosistémicos: una perspectiva regional

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Impactos del CC en la provisión de

servicios ecosistémicos: una

perspectiva regional

Pablo Imbach

Análisis del cambio climático para la construcción de

una agenda agroambiental y de salud en la Región

Huetar Atlántica

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Objetivos

• Conocimiento sobre elementos para analizar el

impacto del CC en la provisión de SE

- CC y SRES

- Cambio Climático

- Global

- Regional

- Impactos en ecosistemas y SE

• Vulnerabilidad = E + S - CA

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Exposición: emisiones de GEI y

escenarios de cambio climático

Escenarios de emisiones de GEI (SRES) Modelos climáticos (GCM) Escenario de CC (p.e. T y P) Senderos de desarrollo Escenarios de GDP, población, intensidad energética, equidad, uso del suelo, etc.

Modelo de impacto en el ecosistema Modelo de impacto en el SE Vulnerabilidad de la sociedad Capacidad adaptativa de la sociedad Vulnerabilidad a la provisión de SE

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Exposición: clima

• Definición

– “Tiempo” promedio en un periodo determinado, por lo general 30 años

– Clima es lo que esperamos y el tiempo lo que tenemos

– Descrito por la media y la

variabilidad de la precipitación, temperatura y viento

• Evoluciona debido a su dinámica

interna y debido a factores

externos (“forzamientos”)

• Forzamientos: volcanes, sol,

cambios de composición de la

atmósfera por actividades

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Exposición: clima

• El motor del clima es la

radiación solar (Rs)

• El balance de radiación se

puede modificar:

– Cambios en la radiación

entrante del sol

– Cambios en la fracción de

la radiación reflejada

albedo = f(nubes,

cobertura del suelo,

partículas en la atmósfera)

– Cambios en la radiación

de onda larga debido a

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Exposición: forzamiento radiativo (FR)

• Desbalance radiativo (Wm

-2

) en el sistema

climático en la parte superior de la

atmósfera (12 km) causado por la adición

de GEI (u otro cambio)

• Se usa para comparar las fuentes naturales

o antropogénicas del CC

• Se relaciona linealmente con el cambio en

la temperatura global promedio en la

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Exposición: GEI y FR

• El FR se estima en +1.6[-1.0,+0.8] Wm-2

• GEI de vida larga: CO2, CH4, N2O, halocarbonos (C+halógenos (Cl, Fl, Br, I)) y hexaflururo (SF6) han contribuido con un FR +2.63[±0.26] • Gases más abundantes en la atmósfera: Oxígeno y Nitrógeno

• GEI más importantes: Agua y Dióxido de Carbono

• Nubes: tienen un efecto refrigerante (reflexión >

absorción) Cambio instantáneo en el flujo de radiación debido a forzamientos (naturales y antropogénicos) entre 1860 y 2000)

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Exposición: forzamiento radiativo

Timescale: tiempo que duraría el efecto si las emisiones se detuvieran

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Exposición:

historia

+100ppm (36%)1750-1970: 50ppm 1970-2000: 50ppm Proxy de Temp. Proxy de Hielo In ter gla ci al es ca lient es

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Mejor estimado Obs. Variaciones decadales

Expos

ición:

futur

o

Jensen & Steffen, 2009

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Exposición: magnitud

Inducida por el hombre

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Exposición: escenarios de emisiones

A1

Crecimiento económico rápido

2050 pico poblacional con decrecimiento al 2100 Introducción rápida de tecnologías eficientes Reducción en el ingreso per-cápita entre regiones (“convergencia”)

A1FI: intensivo en combustibles fósiles A1T: energía no-fósil

A1B: balanceado

A2

Mundo heterogéneo, preservación de identidades locales Incremento continuo de la población mundial

Desarrollo económico y tecnológico regionalizado, fragmentado y el más lento

B1

Soluciones globales y equitativas

Cambios rápidos a una economía de servicios e información, reducción en intensidad de materiales

2050 pico poblacional con decrecimiento al 2100 Teconologías limpias y eficientes

Sin iniciativas climáticas adicionales

B2

Soluciones locales

Incremento de la población continuo a una menor tasa que en el A2

Desarrollo económico y tecnológico intermedio y diverso Mejoras regionales en equidad social y protección ambiental

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Exposición: escenarios de emisiones

• Se recomienda usar una variedad de escenarios • No existe un escenario más probable

• No se deben mezclar componentes de diferentes escenarios

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Exposición: escenarios de CC

 AOGCMs (GCM)

 Confiables a escalas grandes ya que logran reproducir climas

observados y pasados

 Mejores para algunas variables (temperatura) que para otras (precipitación)

 Ha mejorado la representación de eventos extremos (fríos y calientes); la frecuencia e intensidad de lluvias es todavía subestimada

 Hay por lo menos 23 GCMs

 Técnicas para escalas regionales: RCM o métodos de “bajar escala

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Exposición: CC observado en América

Central

• Calentamiento general de la región

• Incremento en los extremos calientes de temperaturas máximas y mínimas

• Decrecimiento de extremos fríos • Sin aumentos significativos en la

precipitación

• Con aumentos en la intensidad de la precipitación y días húmedos y muy húmedos

PRECPTOT: annual tot. wet day prec.

SIID: simple daily intensity index (total prec./# wet days)

R95p: very wet days

R99p: extremely wet days TX90p: warm days

TN90p: warm nights

TX10p: cool days

TN10p: cool nights

(% of days with the variable in X percetntile)

CWD: consecutive wet days

CDD: consecutive dry days

1961-2003 1971-2003

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Exposición: CC futuro en AC

• Calentamiento

• Baja en la precipitación

• GCMs con resultados muy variables, en

particular para la precipitación y los ciclones

• Hay pocos MCRs desarrollados

• Incertidumbre: emisiones, GCM, MCR y

reducción de escala (downscaling)

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Exposición: CC en América Latina

• World Climate Research

Programme’s (WCRP’s) Coupled Model Intercomparison Project phase 3 (CMIP3)

• RCCI: Regional Climate Change Index (T, PPT y variabilidad interanual)

• Centroamérica es el “hotspot” más grande de CC en los trópicos

• Disminución en la precipitación de verano

• Incremento en la variabilidad de la precipitación en 20 AOGCM y 3 SRES

• Es una de las señales más consistentes de los modelos

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Exposición: canícula en AC

• Estación lluviosa de Mayo a Octubre

• Distribución bimodal con máximas en Junio y Septiembre/Octubre

• Sequía de medio verano, veranillo o canícula en Julio/Agosto (MSD: mid summer drought) principalmente en la costa pacífica • Comparan simulaciones del MSD con observaciones y analizan

escenarios futuros

• ECHAM, HADGEM y MIROCH seleccionados por su alta

resolución (topografía de la región) y representación del MSD

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Exposición:

canícula en

AC

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Sequías en Centroamérica

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Impactos del CC en ecosistemas: agua

dulce

• Los impactos del CC

– Incrementos en temperatura, nivel del mar y variabilidad de la

precipitación

• Incrementos en la temperatura del agua, incremento en la

intensidad de la lluvia y períodos extendidos de flujos base

exacerban la contaminación

– Impactos en los ecosistemas, salud, confiabilidad y costos de

operación de los sistemas de aprovechamiento

• El CC afecta la función y operación de la infraestructura y

manejo del agua

• Los impactos negativos del CC superan los beneficios

(lugares con aumento en el recurso serán afectados por la

variabilidad)

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Impactos del CC en ecosistemas:

determinantes p/ agua dulce

• Determinantes:

precipitación, temperatura,

demanda evaporativa (DE)

• Aumento de T y DE en

latitudes altas y en el verano

• Aumento en el promedio de

la precipitación en latitudes

altas y en los trópicos (con

cambios en la estacionalidad)

• Aumento en la variabilidad

de la precipitación

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Impactos del CC en ecosistemas: calidad de

agua

• Niveles bajos de agua hacen que se re-suspendan los

sedimentos del fondo afectando la calidad del agua

• Aumento en la intensidad aumenta la turbidez del agua

debido a la erosión y nutrientes

– Combinado con menor volumen

– Contaminantes (agroquímicos)

• Alta temperatura promueve brotes de algas, bacterias y

hongos en el agua

• Estuarios aumentarán su salinidad debido a una

reducción del caudal

• Impacto en enfermedades ligadas a la calidad del agua

(p.e. diarrea)

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Impactos del CC en ecosistemas: erosión y

sedimentos

• Cambios en el balance hídrico afecta procesos

geomórficos como erosión, estabilidad de pendientes,

cambios de canales y transporte de sedimentos

• Aumento en la variabilidad incrementa el poder

erosivo de la lluvia, además de cambios en :

– Erodabilidad del suelo (cambios en concentración de m.o.)

– Dosel

– Hojarasca

– Humedad del suelo y ET

• Esto hace que la respuesta no sea lineal o en la misma

dirección al cambio en la precipitación

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• Señal

convergente en

latitudes altas

• Incremento en los

trópicos (alta

incertidumbre)

• Fertilización de

CO2: reducción

en la

transpiración e

incremento en el

crecimiento de

las plantas

Impactos del CC en servicios de

provisión: escorrentía

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Impactos del CC en ecosistemas: aguas

subterráneas

• Poca información disponible

• CC afectará las tasas de

recarga y niveles

• Impactos depende de los

sistemas de recarga (p.e.

eventos intensos en zonas

áridas, estacionalidad en

otras zonas, recarga por

conexión directa con ríos)

• Recarga aumenta en una

menor tasa que la

precipitación

• Diferencias entre modelos

son mayores que entre

escenarios en algunos casos

• Resultados son específicos

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Una aplicación para AC con modelos

SVAT

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Una aplicación para AC con modelos

SVAT

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Impactos en Mesoamérica

0% 20% 40% 60% 80% 100% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 A2-escorrentía exceptionally unlikely very unlikely unlikely

about as likely as not likely very likely Virtualy likely 0% 20% 40% 60% 80% 100% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 A2-LAI exceptionally unlikely very unlikely unlikely

about as likely as not likely

very likely Virtualy likely

En preparación para GE&B

0% 20% 40% 60% 80% 100% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 B1-escorrentía 0% 20% 40% 60% 80% 100% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 B1-LAI

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Muchas

Gracias!

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Referencias

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