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VARIABILIDAD CLIMÁTICA Y EVENTOS EXTREMOS
EN CENTROAMÉRICA: REPORTE EXPLORATORIO
(**DOCUMENTO DE CIRULACIÓN RESTRINGIDA. NO CITAR**)
RESUMEN EJECUTIVO
El clima terrestre es un bien público común, soporte de la actividad humana y de millones de vida, y producto de la constante y compleja interacción de esta vida. La evidencia científica muestra que el calentamiento global asociado al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) provenientes de actividades antropogénicas está ocasionando cambios climáticos discernibles, como alza de la temperatura, modificación de los patrones de precipitación, reducción de los glaciares, elevación del nivel de mar y aumento de eventos extremos.
Aunque se estima que Centroamérica seguirá produciendo una mínima parte de las emisiones de GEI del planeta, ya es una de las regiones más vulnerables a sus consecuencias negativas. Las vulnerabilidades socioeconómicas históricas de Centroamérica se exacerban por su ubicación geoclimática en un istmo estrecho que sirve de puente entre dos continentes, situado entre dos sistemas oceánicos, el Pacífico y el Atlántico. La región es gravemente afectada por sequías, ciclones y lluvias intensas y el fenómeno El Niño-Oscilación Sur. El cambio climático está magnificando y ampliando estas vulnerabilidades sociales, económicas y ambientales e incidirá cada vez más en la evolución económica de la región, dado que los factores dependientes del clima son aportes significativos a las actividades económicas, como la agricultura. En términos fiscales constituye un pasivo público contingente que afectará las finanzas públicas por generaciones. (CEPAL, CCAD/SICA, UKAID, DANIDA, 2011)
En octubre 2011, una depresión tropical, denominada 12E y un sistema depresionario asociado, afectaron a El Salvador, Costa Rica, Guatemala, Honduras y Nicaragua. La preocupación por este fenómeno, motivó a los Presidentes de estos cinco países a realizar una Cumbre extraordinaria donde convocan a un Grupo consultivo para apoyar a los países en sus esfuerzos de reconstrucción con perspectiva de reducción de vulnerabilidades y adaptación al cambio climático, considerando que la intensidad y prolongación de lluvias podrán constituir una manifestación concreta de los
efectos adversos del cambio climático (Declaración de Comalapa, 25 de octubre 2011).1
A nivel internacional, una serie de eventos hidrometeorológicos severos han acontecidos en diversos partes del mundo en los últimos años, lo cual ha generado mayor discusión y análisis sobre la
1En preparación para estos eventos, la Presidencia Pro Tempore de CCAD/SICA solicita la colaboración del proyecto “La economía del
cambio clim{tico” para preparar este insumo para el documento “An{lisis del efecto del cambio clim{tico en Centroamérica” que CCAD y CEPREDENAC están preparando. Este insumo contó con el apoyo del equipo de la Unidad Coordinadora del Proyecto (UCP) en la Sede Subregional de la CEPAL en México, de los delegados del Comité Técnico Regional del proyecto, los servicios de meteorología de los cinco países y otros funcionarios que compartieron sus conocimientos y facilitaron el acceso a las bases de datos meteorológicos.
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posible contribución del cambio climático a la mayor severidad de dichos eventos. La literatura científica reciente, sugiere que aunque hay significativas incertidumbres, se empieza a acumular evidencia sobre esta relación e identificar casos de probable atribución parcial.
Ya en su Cuarto Reporte de 2007 el IPCC observó que la frecuencia de eventos de lluvia intensa ha aumentado sobre la mayoría de las masas de tierra, consistente con el calentamiento y aumentos de vapor del agua observados. En su recientemente publicado reporte sobre eventos extremos, concluyen que hay una confianza mediana que influencias antropogénicos han contribuido a la intensificación de precipitación extrema a escala global y que se intensificarán las sequías en algunas zonas, incluyendo a Centroamérica, debido a reducciones en la lluvia y/o aumentos en la evapotranspiración. IPCC WGI, 2007; IPCC, 2011)
La Iniciativa internacional de atribución de eventos relacionados con el clima (ACE, por sus siglas en inglés), donde participan expertos del Centro Hadley y el Departamento de Energía y Cambio Climático de Inglaterra, diversos centros de la Administración Nacional de la Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA), el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) y diversas universidades, ha propuesto opciones para atribuir cambios en riesgos de eventos extremos a factores particulares, incluyendo el cambio climático (Stott, 2011).
Ejemplos de los estudios recientes, incluyen a Pall, et. Al. (2011) donde se utilizó un marco de atribución probabilística de las inundaciones que ocurrieron en Inglaterra y Gales en 2000, comparando los datos climáticos que ocurrieron con un modelo que suponía que no hubieran ocurrido el calentamiento global. Reportaron que en nueve de diez casos, los resultados indican que las emisiones de los últimos 100 años aumentaron el riesgo de estas inundaciones en 20% y en dos de cada tres casos en más de 90%. La tendencia de menor precipitación invernal en la región del Mediterráneo fue analizado por Hoerling et al (2011) con respecto a posibles contribuciones de variabilidad natural, la Oscilación del Atlántico Norte y cambio climático antropogénico. Encontraron que el cambio climático puede explicar aproximadamente la mitad del aumento de sequedad entre 1902 y 2010, principalmente por aumentos en la temperatura de la superficie del mar Mediterráneo. Estos reportes sugieren que la preocupación por la posible exacerbación de los eventos extremos por el cambio climático es legítima, especialmente en regiones con la Centroamericana por su exposición histórica a estos eventos y los altos costos asociados y por su vulnerabilidad al cambio climático.
Una línea de análisis sobre la relación entre eventos extremos, como inundaciones y lluvias intensas, con el cambio climático se basa en las leyes termodinámicas que sugieren que una alza en la temperatura generaría mayores niveles de evaporación, evapotranspiración y vapor de agua en la atmósfera y una aceleración o desestabilización del ciclo hidrológico (Flower, V. G. Mitchell y Codner, 2007; Ekström y otros, 2005). Stott del Centro Hadley ha indicado que por cada aumento de 1°C en temperatura se estima un aumento de 7% promedio global en la humedad en la atmosfera, y que esto resultaría en que la precipitación venga en eventos de mayor intensidad (Carey, 2011). En Centroamérica, las climatologías indican una alza de aproximadamente 0,5 °C durante los últimos 50 años aproximadamente (CEPAL, CCAD/SICA, DFID y DANIDA, 2011). Igualmente, como se encontró en el estudio de la tendencia hacia la sequía en la zona del Mediterráneo, la temperatura de la superficie del mar puede ser un canal de transmisión del cambio climático hacia la precipitación y
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los eventos extremos. Al respecto, la series histórica indica que la zona del Pacífico asociado con el ENSO (20 N – 20 S y 90W - 120W) ha sufrido una alza de temperatura en este siglo
(http://climexp.knmi.nl/start.cgi?someoneomewhere). En el caso del Mar Caribe, existe evidencia de
una aceleración del calentamiento desde la mitad de los años noventa (Jury, et. Al. 2011).
Otra línea de análisis inicial es considerar la evidencia de cambios en las tendencias en eventos extremos, como tormentas tropicales, huracanes e inundaciones. De acuerdo con el Cuarto Reporte del IPCC, en nueve de los diez años del período 1995-2005 la cantidad de huracanes en el Atlántico Norte aumentó por encima de la tendencia histórica registrada en 1981–2000 (IPCC, 2007f). Las sequías también han sido más intensas, principalmente en los trópicos y subtrópicos a partir de 1970. En Centroamérica se han registrado 281 eventos extremos asociados a fenómenos hidrometeorológicos entre los años 1930 y 2010, siendo Honduras el país con mayor cantidad (61) y Belice el que registra menos (19). Por origen, los eventos más recurrentes son inundaciones, tormentas, deslizamientos y aluviones que representan el 86% de los eventos totales.
GRÁFICO
CENTROAMÉRICA: EVOLUCIÓN TEMPORAL DE LOS EVENTOS EXTREMOS REGISTRADOS, 1931 A 2010
(En número de eventos registrados por tipo de evento)
Fuente: Elaboración propia con base en EM-DAT (CRED, 2011).
A escala temporal se observa un incremento sostenido del número de eventos mayores, especialmente a partir de la década de los sesenta, con una acumulación importante entre los años 1990 y 2010. En las últimas dos décadas (1991-2010) las inundaciones han crecido más del doble en todos los países respecto al período 1971-1990. Los países con mayor número de inundaciones son Costa Rica, Honduras y Panamá, mientras que El Salvador, Guatemala y Nicaragua mantienen una frecuencia intermedia. En cuanto a tormentas y huracanes registradas en los dos períodos de referencia, Nicaragua tiene el registro más alto en el segundo período con 17 eventos. El resto muestra un promedio de ocho a nueve eventos, es decir, una tormenta tropical o un huracán cada tres años. Sobresalen El Salvador y Guatemala, los cuales no tuvieron este tipo de eventos en el primer período, pero en el segundo tuvieron el mayor aumento. Los deslizamientos y las temperaturas extremas comienzan a manifestar una tendencia creciente en los años recientes,
0 10 20 30 40 50 60 70 80 1931-1940 1941-1950 1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2010 N ú m e ro d e e v e n to s Periodo
Tormentas y huracanes Inundaciones Sequias
0 1 2 3 4 5 6 1931-1940 1941-1950 1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2010
Temperaturas extremas Aluviones Incendios forestales Deslizamientos
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igual que las sequías y los incendios forestales a partir de los años noventa . Es importante anotar que estas cifras no incluyen eventos de menor escala que a menudo tienen impactos severos en poblaciones particulares y efectos acumulativos a mediano y largo plazo.
Respecto a la distribución espacial de los eventos ciclónicos tropicales entre 1977 y 2006, se observa que los territorios más expuestos abarcaban casi la totalidad de la costa del Caribe o costa atlántica, la totalidad del territorio de Belice, una gran parte de Honduras y Nicaragua y la parte norte de Costa Rica. Sin embargo, los huracanes del Caribe inducen o jalan la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) hacia el norte de Centroamérica, la cual provoca “temporales” (serie de días con lluvias intensas o con acumulados altos), generando inundaciones y deslizamientos en zonas más amplias que las afectadas directamente por un huracán. Esto fue el caso del efecto adicional de Huracán Mitch. Igualmente, se está experimentando el fenómeno de tormentas y huracanes que entran por el Pacífico, y tormentas que no llegan a ser huracanes pero presentan gran intensidad de lluvias, como la depresión tropical E12 que provocó graves impactos en El Salvador y regiones de Guatemala, Honduras y Nicaragua especialmente.
Los registros de la frecuencia de las tormentas tropicales de corta duración (menos de dos días) en el océano Atlántico demuestran que ha aumentado, sobre todo desde 1960. La relación entre esta tendencia y posibles efectos del cambio climático sobre mayor concentración de precipitación podrá ser una línea de análisis a considerarse. Mientras tanto, las tormentos de duración moderada presentan una posible fluctuación multidecadal, habiendo cambiado su trayectoria hacia arriba a partir de 1980. El Cuarto Reporte del IPCC (2007d) aun reserva pronunciarse sobre la relación entre frecuencia de eventos y cambio climático indicando que se podrá identificar mejor cuando se aclare si el patrón de frecuencia sale de su oscilación histórica en los próximos años y décadas. Respecto a la relación entre intensidad de eventos y cambio climático, la evidencia es más sólida. Se estima que los océanos han absorbido alrededor de 20 veces más calor que la atmósfera durante el último medio siglo, provocando temperaturas más altas en aguas superficiales y profundas (Barnett y otros, 2005; Levitus, Antonov y Boyer, 2005). Ambos factores contribuyen a la mayor intensidad de ciclones tropicales sobre el océano (Hansen, 2005). Esta hipótesis se sustenta en investigaciones que identifican una relación positiva entre la intensidad de los ciclones tropicales y la temperatura superficial de los océanos (Emanuel, 1987; Holland, 1997; Henderson-Sellers y otros, 1998; Zeng, Wang y Wu, 2007). Como ya se ha mencionado, las temperaturas superficiales de los océanos Pacífico y Caribe, mares que influyen en el clima de Centroamérica han ido en aumento durante los últimos cien años.
Finalmente, la organización German Watch ha establecido un índice de riesgo climático global que califica el impacto de los eventos (tormentas, inundaciones, sequías, etc.) en un ranking de 177 países. El país con el número más bajo es el más vulnerable. Los resultados para 1991 a 2010 indican que Honduras es el país con el resultado 3, Nicaragua 4, la República Dominicana 7, Guatemala 12, El Salvador 23, Belice 29 y Costa Rica 69 (Harmeling, 2011).
Considerando el aumento de eventos extremos en los últimos años, una revisión del mismo indicador entre 2004 y 2010, indica que los países de la región a menudo resultan entre los diez primeros lugares de riesgo: República Dominicana #2 en 2004, Guatemala # 1 y Honduras # 7 en 2005, Nicaragua # 3 en 2007, Belice #9 en 2008, El Salvador # 1 en 2009, Guatemala #2 y Honduras #5
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en 2010 (Rosa, Variabilidad climática y eventos extremos, Reunión de SICA, 25 oct 2011, power point y Harmeling, 2011).
La tercera línea de análisis se relaciona con la lluvia. Mientras que los expertos internacionales consideran que ha sido más fácil analizar atribución en el caso de extremos de temperatura, hacerlo para eventos hidrometeorológicos ha resultado muy complejo y con mayores incertidumbres. En su reporte especial sobre eventos extremos, el IPCC indica que cambios en extremos pueden asociarse a cambios en el medio, la varianza o la forma de las distribuciones de probabilidad o todos estos indicadores juntos. Finalmente, observa que la variabilidad natural seguirá siendo un factor importante en extremos futuros, adicional al efecto de los cambios asociados a actividades antropogénicas (IPCC, SREX Summary 2011).
Para el análisis de la variabilidad de la precipitación en la región se ha propuesto utilizar los registros diarios de precipitación acumulada en 24 horas para el período de 1970 – 2011 de las principales estaciones meteorológicas distribuidas en el territorio de los países centroamericanos (el período puede variar dependiendo de la estación). A partir de esta variable se analizan los acumulados diarios de precipitación, el acumulado anual con referencia a las etapas del ENSO (Niño, neutral y Niña), número de días lluviosos, acumulación de lluvia en tormentas de corta (2 días), mediana (5 días) y larga duración (10 días) para analizar intensidades, y los eventos de precipitación extrema registrados en cada estación meteorológica. Actualmente se cuenta con tres estaciones seleccionadas para El Salvador, siete para Honduras (en análisis) y las bases de datos de Guatemala.
En el caso de El Salvador, los resultados sugieren dos conclusiones importantes. Con respecto a eventos de precipitación acumulada, el siguiente cuadro refleja como en los eventos de duración de 2 días con lluvia acumulada superiores de 100 mm se mantuvo relativamente constante de 1971 a 2000, y en la última década mostró un fuerte aumento en más del doble. Lo eventos de 5 días de duración han presentado más variabilidad ya que para la década de 1981 a 1990 estas aumentaron respecto a la década anterior para disminuir en la década siguiente y aumentar más del doble en la última década. En cuanto a los eventos de 10 días de duración, muestran la misma tendencia y en la última década llegan a 168 días, significativamente superior al máximo de los años ochenta.
CUADRO
EL SALVADOR. ILOPANGO. NÚMERO DE EVENTOS QUE SOBREPASAN UN UMBRAL DE 100 MM ACUMULADOS EN 2 DÍAS DE LLUVIAS, 150 MM ACUMULADOS EN 5 DÍAS DE LLUVIAS Y 200 MM
ACUMULADOS EN 10 DÍAS DE LLUVIAS.
2 días de lluvia 5 días de lluvia
10 días de lluvia
1971-1980
16
20
55
1981-1990
14
35
97
1991-2000
16
27
55
2001-2011
37
71
168
Nota: No se incluyo el año 1987 por registros diarios incompletos en ese año y el año 2011 incluye información hasta el 31 de octubre. El periodo 2001-2011 incluye un año más.
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El siguiente gráfico muestra como los eventos con lluvias de más de 100 mm en 2 días consecutivos variaban históricamente entre 0 a 5 eventos, pero con un aumento de eventos en los últimos 10 años. Los eventos de 5 días de lluvia consecutiva superiores a 150 mm, han fluctuado hasta 10 eventos anuales, tenido una tendencia positiva marcada en máximos a partir de 2005. Finalmente, la incidencia de eventos de duración de 10 días con acumulaciones superiores a 200 mm tienen una clara tendencia positiva en frecuencia y máximos en los último 10 años debido principalmente a los huracanes y tormentas tropicales que han ocurrido.
GRÁFICO 18
EL SALVADOR. ILOPANGO. NÚMERO DE EVENTOS QUE SOBREPASAN UN UMBRAL DE 100 MM ACUMULADOS EN 2 DÍAS DE LLUVIAS, 150 MM ACUMULADOS EN 5 DÍAS DE LLUVIAS Y 200 MM
ACUMULADOS EN 10 DÍAS DE LLUVIAS
Nota: Los eventos de Sequia son eventos registrados en EM-DAT (2011).
No se incluyo el año 1987 por registros diarios incompletos en ese año y el año 2011 incluye información hasta el 31 de octubre.
Una parte importante del análisis consiste en estudiar el comportamiento de los eventos diarios específicos que han mostrado mayor nivel de precipitación. Para lo anterior se seleccionaron los eventos de cada década que han presentado niveles de precipitación diaria mayores o iguales al 95% de las observaciones. De acuerdo al análisis realizado, estos valores se ajustaron al comportamiento de una distribución de extremos generalizados. Esta distribución también se ha utilizado en análisis recientes que analizan la ocurrencia y comportamiento de los eventos extremos de precipitación diaria en distintas partes del mundo. El gráfico siguiente muestra la distribución de frecuencia de los eventos por década y la línea continua muestra el ajuste de la distribución. En general, para el período 1971 – 2011 se puede apreciar un incremento en la intensidad de los eventos extremos localizados en el extremo derecho de la distribución. Analizando las cuatro secciones del gráfico, es posible apreciar un incremento en la variabilidad de los fenómenos diarios de precipitación extrema, donde los m{ximos registros por década pasan de valores entre 120 y 150 mm durante los 70’s a extremos de 210 y 220 mm durante la última década, asociados a la tormenta tropical Agatha (2010), el Huracán Ida / 96E (2009).
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 N úm er o de e ve nt os
2 días 5 días 10 días Año: Niño
Lluvias provocadas por el huracán Paul. Sequía
Año: Niña Lluvias provocadas por el huracán Fifí.
Año: Neutral Lluvias de sep. y oct. Año: Niña Constantes lluvias en agosto. Año: Neutral Lluvias provocadas por el huracán Stan. Año: Neutral y Niña
Lluvias provocadas por las tormentas tropicales Agatha, Alex, Mathew, Nicole y Frank.
Año: Neutral y Niña Depresión DT12E.
Año: Niño Sequía. Año: Niña
Sequia Año: Niño
Lluvias provocadas por el huracán Ida / 96E.
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GRÁFICO
EL SALVADOR, ILOPANGO: DISTRIBUCIÓN DE EXTREMOS GENERALIZADOS, MÁXIMOS (≥95%) DE PRECIPITACIÓN ACUMULADA 24 HRS POR DÉCADA, 1970 - 2011
1970
Media = 44.7 Des. Est. =17.7
1980
Media = 44.4 Des. Est. =17.7
1990
Media = 43.9 Des. Est. =14.5
2000
Media = 48.1 Des. Est. =26.5 Nota: La última década incluye cifras hasta Octubre de 2011.
En resumen, Centroamérica está generando evidencia sobre el aumento en la frecuencia de eventos extremos, como inundaciones, tormentas y huracanes; de temperaturas en sus territorios y en los mares que generan dichos fenómenos climáticos; y de eventos más extremos de precipitación acumulada. Considerando la nueva evidencia internacional y los conocimientos sobre los impactos del cambio climático es una hipótesis razonable que parte de este aumento podría ser atribuible al cambio climático. Por lo cual, los países SICA invitan a socios internacionales para realizar los análisis técnicos requeridos con expertos de la región. Adicionalmente, otros análisis realizados por la región estiman que los impactos del cambio climático irán en aumento en la región en el futuro, generando aun más severos efectos que los sufridos en la actualidad en disponibilidad del agua, rendimientos agrícolas, ecosistemas y eventos extremos, entre otros sectores, y constituirán una amplia amenaza a sus poblaciones y economías si no se logra estabilizar y reducir la trayectoria actual de emisiones globales.
29.1 82.0 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 P ro b a b il id a d Precipitación medida en mm Fit Comparison for Dataset 1 RiskExtvalue(38.021,9.8709) Año Niña Septiembre 21, 1974 Huracán Fifi Año Niña Septiembre 20, 1974 Huracán Fifi 29.5 75.8 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 P ro b a b il id a d Precipitación medida en mm Fit Comparison for Dataset 2
RiskExtvalue(37.8778,9.7828) Año Niña Septiembre 19, 1982 Huracán Paul Año Niña Agosto 1, 1988 Lluvias constantes 29.3 69.6 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 P ro b a b il id a d Precipitación medida en mm Fit Comparison for Dataset 3
RiskExtvalue(38.1617,9.0471) 29.0 94.7 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 P ro b a b il id a d Precipitación medida en mm Fit Comparison for Dataset 4
RiskExtvalue(39.014,12.819)
Año Neutral y Niña Mayo 30, 2010 Tormenta Tropical Agatha Año Neutral
Mayo 20, 2005 Huracán Stan
Año Niño Noviembre 8, 2009 Huracán Ida / 96E
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I.
INTRODUCCIÓN
2El clima terrestre es un bien público común, soporte de la actividad humana y de millones de especies de animales, plantas y otras formas de vida, y producto de la constante y compleja interacción de esta vida con la atmósfera, los océanos, las capas de hielo y nieve y los continentes del planeta. La evidencia científica muestra que el calentamiento global asociado al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) provenientes de actividades antropogénicas está ocasionando cambios climáticos discernibles, como alza de la temperatura, modificación de los patrones de precipitación, reducción de los glaciares, elevación del nivel de mar y aumento de eventos extremos. Estos cambios representan una seria amenaza para las sociedades centroamericanas por sus múltiples impactos previstos en la producción, la infraestructura, los medios de vida, la salud, la seguridad y el debilitamiento de la capacidad del ambiente para proveer recursos y servicios vitales.
Aunque se estima que Centroamérica seguirá produciendo una mínima parte de las emisiones de GEI del planeta, ya es una de las regiones más vulnerables a sus consecuencias negativas. Las vulnerabilidades socioeconómicas históricas de Centroamérica se exacerban por su ubicación geoclimática en un istmo estrecho que sirve de puente entre dos continentes, situado entre dos sistemas oceánicos, el Pacífico y el Atlántico. La región es gravemente afectada por sequías, ciclones y el fenómeno El Niño-Oscilación Sur. El cambio climático está magnificando y ampliando estas vulnerabilidades sociales, económicas y ambientales e incidirá cada vez más en la evolución económica de la región, dado que los factores dependientes del clima son aportes significativos a las actividades económicas, como la agricultura. En términos fiscales constituye un pasivo público contingente que afectará las finanzas públicas por generaciones. (CEPAL, CCAD/SICA, UKAID, DANIDA, 2011)
Los Presidentes del Sistema de integración centroamericana (SICA), en su Cumbre sobre el cambio climático realizado en mayo 2008, conscientes de los riesgos asociados a este fenómeno, establecieron mandatos a sus instituciones nacionales y regionales para analizarlo y preparar políticas y estrategias de respuesta, los cuales fueron reiterados en su Cumbre de junio de 2010. En función de estos mandatos han surgido políticas y leyes nacionales, esfuerzos sectoriales y una estrategia regional de cambio climático.
En octubre 2011, una depresión tropical, denominada 12E y un sistema depresionario (depresión tropical 12E en adelante), afectaron a El Salvador, Costa Rica, Guatemala, Honduras y Nicaragua y ha sido sujeta de una evaluación de pérdidas y daños donde participaron equipos de funcionarios y expertos de los países, CEPAL, Banco Mundial, BID y del Sistema de NNUU. La preocupación por este fenómeno, motivó a los Presidentes de estos cinco países a realizar una Cumbre extraordinaria donde convocan a un Grupo consultivo para apoyar a los países en sus esfuerzos de reconstrucción con perspectiva de reducción de vulnerabilidades y adaptación al cambio climático, considerando que la intensidad y prolongación de lluvias podrán constituir una manifestación concreta de los efectos adversos del cambio climático. (Declaración de Comalapa, 25 de octubre 2011) En preparación para estos eventos, la Presidencia Pro Tempore de CCAD/SICA solicita la colaboración del equipo de la Unidad Coordinadora del Proyecto (UCP) “La economía del cambio clim{tico” para
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preparar este insumo para el documento “An{lisis del efecto del cambio clim{tico en Centroamérica” que CCAD y CEPREDENAC están preparando.
Este insumo contó con el apoyo de los delegados del Comité Técnico Regional del proyecto ECC CA y los servicios de meteorología de los cinco países y otros funcionarios que compartieron sus conocimientos y facilitaron el acceso a las bases de datos meteorológicos que se están utilizando para este análisis inicial. Este proceso de consulta se realizó en el contexto de la colaboración de CEPAL en la evaluación de pérdidas y daños.
Esta versión inicial de este documento reporta sobre los avances del esfuerzo internacional de analizar la atribución de eventos extremos al cambio climático; un análisis de evidencia en la región sobre la variabilidad climática, incluyendo cambios en temperatura, frecuencia e intensidad de eventos extremos y en patrones de precipitación. Este último análisis es exploratorio y en este momento cubre El Salvador. Actualmente se cuentan con las bases de datos para realizar este análisis también para Guatemala y Honduras. Nicaragua ha ofrecido contribuir con sus bases también.
2.
ATRIBUCION DE EVENTOS EXTREMOS AL CAMBIO CLIMÁTICO
En los últimos años una serie de eventos hidrometeorológicos severos han acontecidos en diversos partes del mundo, como la ola de calor en Rusia en 2010, las inundaciones de 2000 en Inglaterra, en Pakistán en 2010, y muy recientemente de Bangkok, Tailandia, lo cual ha generado una mayor discusión sobre la posible contribución del cambio climático a la mayor severidad de dichos eventos. Hasta recientemente los expertos no planteaban que se podrá establecer una atribución parcial o incremental para un evento extremo particular y no se había avanzado mucho en atribuir tendencias observadas en estos eventos al cambio climático, con excepción de la relación entre mayor intensidad de tormentas tropicales y aumento en la temperatura del superficie del mar. No obstante, en los últimos dos o tres años que se ha iniciado un esfuerzo de parte de expertos internacionales de analizar los cambios en patrones de eventos extremos y buscar formas de probar la relación de esta variación con cambio climático. Inclusive en los últimos meses se han publicado una serie de importantes documentos al respecto. La literatura hasta la fecha, sugiere que hay una alta preocupación y demanda de mejor información sobre esta posible relación, y que aunque hay significativas incertidumbres, se empieza a acumular evidencia sobre esta relación e identificar casos de probable atribución parcial.
Rahmstrof y Coumou (2011) analizaron la probabilidad de que las temperaturas de julio 2010 experimentadas en Moscú con un modelaje monte carlo, podrían haber sido probables dado los registros en este mes del último siglo, encontrando que sin cambio climático la probabilidad de no ocurrir este golpe de calor fue 80%. Estos resultados y los de Tamino (2010) contradicen parcialmente un estudio anterior de Dole (2011) que concluyó que este evento fue generado principalmente por variabilidad atmosférica interna natural.
Otro estudio (Pall, et. Al. 2011) utilizó un marco de atribución probabilística de las inundaciones que ocurrieron en Inglaterra y Gales en 2000, comparando los datos climáticos que ocurrieron con un modelo que suponía que no hubieran ocurrido el calentamiento global, ingresando los resultados en un modelo de lluvia-escorrentía. Reportaron que en nueve de diez casos, los resultados indican que
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las emisiones de los últimos 100 años aumentaron el riesgo de estas inundaciones en 20% y en dos de cada tres casos en más de 90%.
Otro grupo de Ambiente Canadá (Min et al., 2011) comparó la serie histórica de precipitación en América del Norte con simulaciones de seis modelos climáticos sin y con cambio climático y encontraron que los patrones de lluvia extrema observada no concordaron con lo esperado de ciclos naturales pero se acercaron a los patrones esperados con cambio climático. La tendencia de menor precipitación invernal en la región del Mediterráneo fue analizado por Hoerling et al (2011) con respecto a posibles contribuciones de variabilidad natural, la Oscilación del Atlántico Norte y cambio climático antropogénico. Encontraron que el cambio climático puede explicar aproximadamente la mitad del aumento de sequedad entre 1902 y 2010, principalmente por aumentos en la temperatura de la superficie del mar Mediterráneo.
En 2009 arrancó la Iniciativa internacional de atribución de eventos relacionados con el clima (ACE, por sus siglas en inglés), donde participan expertos del Centro Hadley y el Departamento de Energía y Cambio Climático de Inglaterra, diversos centros de la Administración Nacional de la Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA), el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) y diversas universidades. En octubre del presente año, esta iniciativa presentó un resumende avances en este tipo de análisis en la Conferencia del Programa de Investigación climática (WCRP) y propuso opciones para una metodología de atribución fraccional; de atribuir cambios en riesgos de eventos extremos a factores particulares, incluyendo el cambio climático. (Attribution of Weather and Climate-Related Extreme Events, Peter A. Stott et al 2011)
Ya en su Cuarto Reporte de 2007 el IPCC observó que la frecuencia de eventos de lluvia intensa ha aumentado sobre la mayoría de las masas de tierra, consistente con el calentamiento y aumentos de vapor del agua observados. (IPCC WGI, 2007, Physical Science Basis, Feb.) En su recientemente publicado reporte sobre eventos extremos, evalúan la influencia de variabilidad climática natural y cambio climático antropogénico sobre extremos climáticos y otros eventos que pueden generar desastres. Concluyen que hay una confianza mediana que influencias antropogénicos han contribuido a la intensificación de precipitación extrema a escala global y que se intensificarán las sequías en algunas zonas, incluyendo a Centroamérica, debido a reducciones en la lluvia y/o aumentos en la evapotranspiración. (IPCC, 2011, IPCC SREX Summary for Policymakers, Nov.) En el Cuarto Reporte del IPCC (IPCC, 2007d; IPCC, 2007b) se establece que existe un 90% de confianza en que el calentamiento global del siglo XX se debe al aumento de las concentraciones de
gases de efecto invernadero (GEI) antropogénicas3. No obstante, esto no implica que se puede “de
facto” aplicar esta atribución en el caso de eventos extremos particulares. Al mismo tiempo, los expertos de ACE consideran que no es imposible estimar una atribución parcial o fraccional, observando que los primeros estudios indican posibles metodologías pero que hay serios retos científicos y se tiene que ser cuidadoso en considerar los factores físicos que generaron el evento, incluyendo los factores claves (“drivers” en inglés) naturales y humanos que contribuyeron a la
3 Los principales gases de efecto invernadero GEI son dióxido de carbono, óxido nitroso, metano y ozono, además del vapor de agua. Otros GEI son los halocarbonos, el hexafluoruro de azufre, los hidrofluorocarbonos y los perfluorocarbonos (IPCC, 2001d; 2001b; 2001a).
11
probabilidad de ocurrencia para poder modelar y estimar cuantitativamente la contribución de estos factores a la magnitud y probabilidad de ocurrencia. (Stott et al 2011)
El surgimiento de estos análisis y este debate a nivel internacional, sugiere que la preocupación por la posible exacerbación de los eventos extremos por el cambio climático es legítimo, especialmente en regiones con la Centroamericana por su exposición histórica a los eventos extremos y los altos costos asociados y por su vulnerabilidad al cambio climático. Una colaboración entre grupos de expertos de la región y los internacionales interesados en el tema podrá ser muy indicada.
3.
VARIABILIDAD CLIMATICA NATURAL, CAMBIO CLIMATICO Y EVENTOS
EXTREMOS EN CENTROAMERICA: EVIDENCIA INICIAL
3.1 EVIDENCIA DE AUMENTO DE TEMPERATURA
Una línea de análisis sobre la relación entre eventos extremos hidrometeorológicos y el cambio climático, como inundaciones y lluvias intensas, se basa en las leyes termodinámicas que sugieren que una alza en la temperatura generaría mayores niveles de evaporación, evapotranspiración y vapor de agua en la atmósfera y una aceleración o desestabilización del ciclo hidrológico (Flower, V. G. Mitchell y Codner, 2007; Ekström y otros, 2005). Stott del Centro Hadley ha indicado que por cada aumento de 1°C en temperatura se estima un aumento de 7% promedio global en la humedad en la atmosfera, y que esto resultaría en que la precipitación venga en eventos de mayor intensidad (Carey, 2011).
El Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés) ha revisado la evidencia empírica a nivel internacional, la cual muestra que la temperatura media global de la superficie del planeta se ha incrementado en un rango de 0,7±0,19 °C durante el último siglo (IPCC, 2007d). (Ver gráfico 1) Igualmente en Centroamérica las climatologías indican una alza de aproximadamente 0,5 °C durante los últimos 50 años aproximadamente. El gráfico 2 presenta las tendencias históricas de la temperatura media anual utilizando la climatología CRU TS 3.0. En la mayoría de los países se aprecia que las series de temperatura siguen una tendencia ascendente. Belice muestra un ligero ascenso y una mayor estabilidad a partir de mediados de los años ochenta. En El Salvador, Costa Rica y Guatemala se observa una tendencia ascendente desde la década de los setenta con un incremento de 0,6 °C. Nicaragua y Honduras muestran un patrón similar con una ligera contracción en la década de los sesenta y, posteriormente, registran un crecimiento sostenido con un aumento de 0,4 °C. En Panamá se observa mayor volatilidad desde 1980 con desviaciones respecto a su tendencia de aproximadamente 0,5 °C.
12
GRÁFICO 1
MUNDO: EVIDENCIA DEL CAMBIO CLIMÁTICO, AÑO 0 A 2005
13
GRÁFICO 2
CENTROAMÉRICA: TEMPERATURA MEDIA ANUAL Y SU FILTRO HODRICK-PRESCOTT, 1950 A 2006
(En grados centígrados)
14
La variabilidad climática y eventos extremos en Centroamérica son asociados a la temperatura de la superficie del mar y otros factores que contribuyen al fenómeno El Niño Oscilación Sur (ENSO). Como se encontró en el estudio de la tendencia hacia la sequía en la zona del Mediterráneo, la temperatura de la superficie del mar puede ser un canal de transmisión del cambio climático hacia la precipitación y los eventos extremos hidrometeorológicos. Al respecto, la series histórica indica que la zona del Pacífico entre 20 N – 20 S y 90W - 120W ha sufrido una anomalía de temperatura a la alza
en este siglo. (http://climexp.knmi.nl/start.cgi?someoneomewhere). En el caso del Caribe, la
temperatura históricamente exhibe oscilaciones cuasi-decadales. A pesar de seguir esta oscilación la tendencia ha sido de mayores aumentos, con una tendencia de segundo orden con un ajuste de 40%, indicando una aceleración del calentamiento desde la mitad de los años noventa (Jury, et. Al. 2011).
3.2 TENDENCIAS EN EVENTOS EXTREMOS
Otra línea de análisis inicial es considerar la evidencia de cambios en las tendencias en eventos extremos, como tormentas tropicales, huracanes, inundaciones entre otros. De acuerdo con el Cuarto Reporte del IPCC, en nueve de los diez años del período 1995-2005 la cantidad de huracanes en el Atlántico Norte aumentó por encima de la tendencia histórica registrada en 1981–2000 (IPCC, 2007f). Las sequías también han sido más intensas, principalmente en los trópicos y subtrópicos a partir de 1970. La actividad ciclónica en las latitudes medias también se ha incrementado en los últimos cuarenta años(Nakamura, Izumi y Sampe, 2002). El gráfico 5 muestra la mayor frecuencia de desastres a partir de aproximadamente 1980 a la fecha, siendo los continentes de América y Asia los que acumulan el mayor número. En los dos continentes americanos, el 70% de los desastres ha estado asociado a eventos climatológicos, principalmente tormentas y huracanes. El gráfico 6 presenta una serie de tiempo del registro de huracanes y tormentas (HURDAT) de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) para el Océano Atlántico desde 1878 hasta 2006, la cual registra una enorme volatilidad, con un aumento de tormentas y huracanes en las últimas dos décadas, aunque no hay claridad de que sea una tendencia fuera de la tendencia histórica (Hegerl y otros, 2007; Vecchi y Knutson, 2008).
GRÁFICO 5
CONTINENTES: NÚMERO DE DESASTRES REPORTADOS, 1900-2008
(En número de desastres registrados por año)
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GRÁFICO 6
OCÉANO ATLÁNTICO NORTE: NÚMERO DE HURACANES, TORMENTAS TROPICALES Y SUBTROPICALES, 1878-201
(En número de eventos por año (azul) y promedio móvil de cinco años de los eventos (roja))
Fuente: elaboración propia con base en HURDAT (NOAA, 2011).
En Centroamérica se han registrado 281 eventos extremos asociados a fenómenos climáticos e hidrometeorológicos entre los años 1930 y 2010, siendo Honduras el país con mayor cantidad (61) y Belice el que registra menos (19). Por origen, los eventos más recurrentes son los hidrometeorológicos (inundaciones, tormentas, deslizamientos y aluviones), que representan el 86% de los eventos totales. Un 9% corresponde a sequías, un 3% a incendios forestales y sólo un 2% a temperaturas extremas, principalmente bajas. (En este estudio se eligió reportar las tendencias históricas utilizando la base de datos del EM-DAT porque contiene información
homogénea de todos los países de la región en un mismo período4).
A escala temporal se observa un incremento sostenido del número de eventos, especialmente a partir de la década de los sesenta, con una acumulación importante entre los años 1990 y 20 10. Por tipo de eventos, las inundaciones y las tormentas también muestran un incremento sostenido. Los deslizamientos y las temperaturas extremas comienzan a manifestar una tendencia creciente en los años recientes, igual que las sequías y los incendios forestales a partir de los años noventa (véase el gráfico 7).Como se observa, los eventos que se abaten más sobre la región son las tormentas y las inundaciones, las cuales han aumentado de manera importante en las últimas cuatro décadas. Por lo tanto, el análisis que sigue se concentra en ellos.
4EM-DAT es la base de datos sobre desastres más completa a nivel internacional con registros desde el año 1900 al 2009. Registra eventos que produjeron diez o más muertos, 100 o más personas afectadas, la declaración de estado de emergencia en un país determinado o la necesidad de ayuda internacional. No es la definición de fenómeno meteorológico extremo del IPCC. Existen otras bases en construcción como DesInventar, la cual incluye eventos de menor escala para algunos países de la región pero carece de información de periodos amplios para otros.
0 5 10 15 20 25 30 1878 1882 1886 1890 1894 1898 1902 1906 1910 1914 1918 1922 1926 1930 1934 1938 1942 1946 1950 1954 1958 1962 1966 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006 2010 N ú m ero d e ev en to s
16
GRÁFICO 7
CENTROAMÉRICA: EVOLUCIÓN TEMPORAL DE LOS EVENTOS EXTREMOS REGISTRADOS, 1931 A 2010
(En número de eventos registrados por tipo de evento)
Fuente: Elaboración propia con base en EM-DAT (CRED, 2011).
Los eventos más frecuentes en la región son las inundaciones. El gráfico8 las presenta por país en los períodos 1971-1990 y 1991-2010. En las últimas dos décadas las inundaciones han crecido más del doble en todos los países respecto al período anterior. Los países con mayor número de inundaciones son Costa Rica, Honduras y Panamá, mientras que El Salvador, Guatemala y
Nicaragua mantienen una frecuencia intermedia.5 El gráfico 9 muestra las tendencias de tormentas y
huracanes registradas en los dos períodos de referencia. Nicaragua tiene el registro más alto en el segundo período con 17 eventos. El resto muestra un promedio de ocho a nueve eventos, es decir, una tormenta tropical o un huracán cada tres años. Sobresalen El Salvador y Guatemala, los cuales no tuvieron este tipo de eventos en el primer período, pero en el segundo tuvieron el mayor aumento. Belice y Costa Rica registran un número muy bajo en el primer período y un incremento importante en el segundo. Panamá es el único con incidencia mínima, aunque muestra un ligero aumento en el segundo período. Si bien la tendencia es ascendente y compatible con las observadas a nivel global, podría obedecer a otros factores como un ciclo histórico o a una fase de volatilidad.
5 En la base de DesInventar (DesInventar, 2008), El Salvador registra 151 inundaciones en el periodo 1970-1989 y 1,185 en el periodo 1990-2010. Esta cifra es diferente al de EM-DAT ya que incluye eventos menores que no se han registrado en esta base.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 1931-1940 1941-1950 1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2010 N ú m e ro d e e v e n to s Periodo
Tormentas y huracanes Inundaciones Sequias
0 1 2 3 4 5 6 1931-1940 1941-1950 1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 2001-2010
Temperaturas extremas Aluviones Incendios forestales Deslizamientos
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GRÁFICO 8
CENTROAMÉRICA: NÚMERO DE INUNDACIONES REGISTRADAS EN DOS PERÍODOS, 1971-1990 Y 1991-2010
(En número de eventos)
Fuente: Elaboración propia con base en EM-DAT (CRED, 2011).
GRÁFICO 9
CENTROAMÉRICA: NÚMERO DE TORMENTAS TROPICALES Y HURACANES REGISTRADOS EN DOS PERÍODOS, 1971-1990 Y 1991-2010
(En número de eventos)
Fuente: Elaboración propia con base en EM-DAT (CRED, 2011).
Respecto a la distribución espacial de los eventos ciclónicos, históricamente ha habido una configuración relativamente identificable de territorios de riesgo. En el caso de los ciclones tropicales entre 1977 y 2006, se observa que los territorios más expuestos abarcan casi la totalidad de la costa del Caribe o costa atlántica, la totalidad del territorio de Belice, una gran parte de Honduras y Nicaragua y laparte norte de Costa Rica.
0 5 10 15 20 25
Belice Costa Rica El Salvador Guatemala Honduras Nicaragua Panamá
N úm ero d e ev en to s 1971-1990 1991-2010 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Belice Costa Rica El Salvador Guatemala Honduras Nicaragua Panamá
N ú m ero d e ev en to s 1971-1990 1991-2010
18
Sin embargo, los huracanes del Caribe inducen o jalan la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) hacia el norte de Centroamérica, la cual provoca “temporales” (serie de días con lluvias intensas o con acumulados altos), generando inundaciones y deslizamientos en zonas más amplias que las afectadas directamente por un huracán. Esto fue el caso del efecto adicional de Huracán Mitch. Igualmente, se está experimentando el fenómeno de tormentas y huracanes que entran por el Pacífico, y tormentas que no llega a huracanes pero con gran intensidad de lluvias, como la depresión tropical E12.
Recuadro 1: Eventos extremos provenientes del Atlántico y del Pacífico
Los eventos extremos no necesariamente llegan a categoría de huracán, ni siquiera a tormenta tropical, pero aún bajas presiones provocan lluvias torrenciales, con graves impactos en el territorio, población y actividad productiva. Estos fenómenos pueden tipificarse como aquellos que producen precipitación arriba de 100 milímetros en 24 horas y acumulados de más de 350 milímetros en 72 horas.
Para el caso de El Salvador es significativo el aumento de esos fenómenos climáticos extremos, habiéndose registrado uno en la década de los 60, otro en la de los 70, dos en los 80, tres en los 90 y siete en la primera década de este siglo.
Tampoco registra precedentes el incremento de esos fenómenos que tienen su origen en el océano Pacífico, cuando principalmente afectaban los generados en el Atlántico. En la década de los 80, solo uno provino del Pacífico, al igual que en los 90, mientras que en la primera década de este siglo, fueron cuatro y ahora en 2011 iniciamos la segunda con el impacto de la depresión tropical 12E, que ya rompe récords históricos de precipitación, incluyendo la lluvia dejada por el devastador huracán Mitch, en 1998.
Tabla 1. Presenta la cantidad de eventos extremos por década
Océano 60´s 70´s 80´s 90’s 00´s 10´s Atlántico 1 1 1 3 3 0 Pacífico Occidental 0 0 1 1 4 1 Total 1 1 2 4 7 1
Los fenómenos que afectan al país y que provienen del Atlántico, también se han incrementado. En las décadas de los 60, 70 y 80, se tuvo el impacto de un evento ciclónico por década. Mientras que en los 90 fueron tres, al igual que en el primer decenio del presente siglo.
Incremento de las tormentas ciclónicas en últimas dos décadas
El número de tormentas comenzó a incrementarse a partir de los 80´s (Paul en 1982 y Joan 1988). Esta cifra se cuadriplicó en la década de los 90´s con los siguientes fenómenos: Gert en 1993; César 1996; Andrés 1997 y Mitch 1998 y se septuplicó, es decir, siete tormentas ciclónicas afectaron el territorio salvadoreño, las cuales son: Adrián en 2005, Stan en 2005, Alma en 2008, Baja Presión E96 e Ida en 2009, Agatha, Matthew y Alex en 2010.
19
20
21
El Cuarto Reporte del IPCC (2007d) cita dos resultados de investigación interesantes: que no hay evidencia clara de aumento en la frecuencia de ciclones y tormentas tropicales asociable al cambio climático, cuando menos hasta finales de los noventa, pero sí de su intensidad. Múltiples factores influyen en la frecuencia de estos eventos y la resolución espacial de los modelos de clima utilizados no permite su simulación detallada, de modo que las proyecciones presentan un elevado grado de incertidumbre. Los resultados de estos modelos sugieren que ante un aumento de las concentraciones de GEI, el número de huracanes disminuye, aunque su intensidad aumenta.
El gráfico 10 muestra que la frecuencia de las tormentas tropicales de corta duración (menos de dos días) en el océano Atlántico ha aumentado, sobre todo desde 1960. La relación entre esta tendencia y posibles efectos del cambio climático sobre mayor concentración de precipitación podrá ser una línea de análisis a considerarse. Mientras tanto, las tormentos de duración moderada presentan una posible fluctuación multidecadal, habiendo cambiado su trayectoria a partir de 1980. La relación entre frecuencia de eventos y cambio climático podrá identificarse cuando se aclare si el patrón de frecuencia sale de su oscilación histórica en los próximos años y décadas.
GRÁFICO 10
OCÉANO ATLÁNTICO: NÚMERO DE TORMENTAS SEGÚN DURACIÓN (MODERADA Y CORTA), 1878-2006
(En número de tormentas cada cinco años por duración moderada (celeste) y corta (naranja))
Fuente: NOAA, 2010b.
Respecto a la relación entre intensidad de eventos y cambio climático, la evidencia es más sólida. Se estima que los océanos han absorbido alrededor de 20 veces más calor que la atmósfera durante el último medio siglo, provocando temperaturas más altas en aguas superficiales y profundas (Barnett y otros, 2005; Levitus, Antonov y Boyer, 2005). Ambos factores contribuyen a la mayor intensidad de ciclones tropicales sobre el océano (Hansen, 2005). Esta hipótesis se sustenta en investigaciones que identifican una relación positiva entre la intensidad de los ciclones tropicales y la temperatura superficial de los océanos (Emanuel, 1987; Holland, 1997; Henderson-Sellers y otros, 1998). Zeng, Wang y Wu (2007) establece esta correlación entre la intensidad de los ciclones, medida en metros por segundo (m/s), con la temperatura superficial del océano Pacifico
22
Norte (véase el gráfico 11). Como ya se ha mencionado, las temperaturas superficiales de los océanos Pacífico y Caribe, mares que influyen en el clima de Centroamérica, han ido en aumento durante los últimos cien años.
GRÁFICO 11
OCÉANO PACÍFICO: INTENSIDAD DE CICLONES Y TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE DEL MAR
(Intensidad por metros por segundo y temperatura por centígrados)
Nota: aDe acuerdo con DeMaría y Kaplan (1994). Fuente: Zeng, y otros (2007).
Otravertientede investigación comprende los estudios basados en modelos de clima con
escenarios de emisiones globales de CO2e y su impacto en la temperatura de los océanos, de donde
derivan estimaciones del cambio en la intensidad de los huracanes y tormentas. Henderson-Sellers y otros (1998)calculan que si el nivel de emisiones del año 1990 al2080 se duplicara, el potencial de intensidad de los ciclones aumentaría en un rango del 10% al 20%. Knutson y Tuleya (1999) estiman un aumento del 5% al 11% en la intensidad de tifones en la región del Pacifico Norte por incrementos
elevados de emisiones de CO2. Knutson y otros (2001) calculan que un aumento de la temperatura de
2,3 °C a 2,8 °C en la superficie de los océanos por emisiones de CO2 aumentaría la intensidad de los
vientos entre un 3% y un 10%. Shen, Tuleya y Ginis (2000)estiman que la mayor intensidad de los
huracanes por elposible calentamientode la atmósfera por aumento de CO2 sería menor que la
producida por el calentamiento de los océanos. Bengtsson y otros (2007)estiman que la velocidad máxima del viento podría aumentar entre un 6% y un 8% en el presente siglo, considerando un
aumento del 1% anual de las emisiones de CO2 en los próximos 80 años.
La organización German Watch ha establecido un índice de riesgo climático global que califica el impacto de los eventos (tormentas, inundaciones, sequías, etc.) sobre los países. Con base en el número absoluto de muertos, número de muertos por cada 100 mil habitantes, pérdidas totales en dólares y pérdidas en proporción del Producto Interno Bruto (PIB), el índice crea un ranking de 177 países. El país con el número más bajo es el más vulnerable. Los resultados para 1991 a 2010 indican que los países menos desarrollados son los más afectados. Los datos muestran que Honduras es el
23
país con el resultado 3, Nicaragua 4, la República Dominicana 7, Guatemala 12, El Salvador 23, Belice 29 y Costa Rica 69 (Harmeling, 2011). Considerando el aumento de eventos extremos en los últimos años, una revisión del mismo indicador entre 2004 y 2009, indica que los países de la región a menudo resultan entre los diez primeros lugares de riesgo: República Dominicana #2 en 2004, Guatemala # 1 y Honduras # 7 en 2005, Nicaragua # 3 en 2007, Belice #9 en 2008, El Salvador # 1 en 2009, Guatemala #2 y Honduras #5 en 2010 (Rosa, Variabilidad climática y eventos extremos, Reunión de SICA, 25 oct 2011, power point y Harmeling, 2011).
3.3 PATRONES DE PRECIPITACIÓN Y VARIABILIDAD FUERA DE LA TENDENCIA HISTÓRICA
De acuerdo con el IPCC (Magrin y otros, 2007), Centroamérica ha presentado una alta variabilidad climática en años recientes. En las últimas décadas se han observado importantes cambios en precipitación y aumentos de temperatura. El Niño –Oscilación del Sur (ENOS) es la causa principal de la variabilidad del clima en América Latina y es el fenómeno natural con los mayores impactos socioeconómicos. Durante las últimas tres décadas, la región ha enfrentado impactos climáticos relacionados con la intensificación de ocurrencia del ENOS, con dos eventos extremadamente intensos (en 1982 -1983 y en
1997-1998) (Trenberth y Stepaniak, 2001)6. Estudios específicos (Aguilar y otros, 2005) muestran
tendencias contrastantes en la precipitación de la región centroamericana, con fuertes diferencias de distribución espacial entre la región del Pacífico y la región del Caribe. La gran variabilidad de la precipitación en esta región es causada principalmente por la interacción entre los diferentes sistemas del viento y la topografía.
El mapa 1 presenta los mapas regionales de los patrones de precipitación observados en la segunda mitad del siglo XX en los meses seleccionados: enero, abril, julio y octubre, derivados de WorldClim. Se observa que la región del Pacífico se caracteriza por tener una época seca de diciembre a abril, y otra húmeda de mayo a noviembre, aproximadamente, con algunas variaciones. La distribución anual de la lluvia es bimodal con máximos en junio y septiembre-octubre y una disminución en julio, la cual se conoce como canícula o veranillo (Ramírez, 1983; Magaña, J. A. Amador y Medina, 1999; García, Zevallos y del Villar, 2003; J. A. Amador y otros, 2006). Las variaciones de la temperatura superficial en los océanos Pacífico y Atlántico tropicales juegan un papel importante en el inicio, final y duración de la estación lluviosa (E. Alfaro, Cid y D. Enfield, 1998; D. B. Enfield y E. J. Alfaro, 1999; E. Alfaro y Cid, 1999b; E. Alfaro, 2007a). Temporales asociados a la ocurrencia de ciclones tropicales son factores importantes de la precipitación observada (Fernández y Barrantes, 1996). Aún cuando los ciclones tropicales tengan trayectorias parecidas, las distribuciones de lluvia asociadas pueden ser diferentes (Fernández y Vega, 1996). En la región del Caribe llueve prácticamente todo el año sin estación seca definida. La precipitación de diciembre a marzo se asocia principalmente con los empujes polares (Schultz, Bracken y Bosart, 1998).
6 ENOS es un fenómeno climático que provoca calentamiento de las aguas del Pacífico oriental y cambios de patrones de precipitación en Centroamérica. En eventos severos se ha registrado una disminució n importante de los acumulados de lluvia y cambios en el inicio de la época lluviosa, con implicaciones de menor disponibilidad de agua y más incendios, entre otros fenómenos. Más información sobre los cambios climáticos históricos y los estudios realizad os anteriormente en Informe de Factibilidad (CEPAL y DFID, 2009).
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MAPA 1
CENTROAMÉRICA: PRECIPITACIÓN, MESES DE ENERO, ABRIL, JULIO Y OCTUBRE, 1950 A 2006
(En milímetros y grados de latitud y longitud)
Fuente: Elaboración propia con base en climatología de WorldClim
El gráfico 12 presenta la trayectoria de la precipitación media anual en los siete países durante el período 1950-2006. La tendencia de las series es aproximada por el filtro Hodrick-Prescott (Hodrick y Prescott, 1997). Las series describen un cierto comportamiento cíclico en torno a un valor promedio que en Costa Rica es de 2.932 mm, el valor más alto en la región; Guatemala 2.759 mm; Panamá2.641 mm y Nicaragua 2.440 mm. Estos cuatro países registran los niveles de precipitación promedio anual más altos. Belice registra un nivel de 2.165 mm; Honduras2.028 mm y El Salvador 1.769 mm, el menor nivel. Los gráficos muestran claramente la gran volatilidad de las series de precipitación, considerando que se refieren al acumulado anual.
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GRÁFICO 12
CENTROAMÉRICA: PRECIPITACIÓN ACUMULADA ANUAL Y SU FILTRO HODRICK-PRESCOTT, 1950 A 2006
(En milímetros)
26
Existen factores relevantes como la influencia de los océanos Atlántico y Pacífico y la altitud. Es importante destacar el efecto de temporales, perturbaciones tropicales que producen lluvia continua durante lapsos mayores de veinticuatro horas (de cerca de dos a cuatro días, usualmente) y que afectan las áreas terrestres, el Océano Pacífico y Mar Caribe circundantes. Este fenómeno se manifiesta en forma diferenciada porquela región está dividida en dos zonas, el Pacífico y el Caribe, y por un sistema de cordilleras que inducen ascenso orográfico. Consecuentemente, a barlovento de las montañas se observa un incremento mucho mayor de la lluvia respecto al promedio. Los temporales del Pacífico ocurren de mayo a noviembre, más frecuentemente en junio y septiembre-octubre. Los temporales del Caribe ocurren con mayor frecuencia durante el invierno del Hemisferio Norte, cuando la regiónrecibe la influencia de empujes de aire frío desde América del Norte.
La variabilidad en la precipitación histórica de la región y la incertidumbre sobre el sistema hidrometeorológico, complican la identificación de cambios en tendencias y el modelaje futuro bajo escenarios de cambio climático. No obstante, la región ha generado varios estudios sobre potenciales trayectorias futuras de precipitación. (Ver anexo 1.) Los estimados de las trayectorias futuras de precipitación con los escenarios de B2 y A2 realizado en el proyecto ECC CA, sugieren que en las primeras décadas del siglo XXI la tendencia central de precipitación media anual puede no cambiarse o inclusive aumentarse de forma limitada con un aumento de 4% a 2020 seguido por una reducción de más de 4% a 2030 con el B2, y una reducción de 1% a 2020 seguido por un aumento de casi 2% a 2030 con el A2. No obstante, para el resto del siglo se estima una tendencia de reducción de la precipitación media anual. Ahora bien, uno de los resultados de los modelos más llamativo es la mayor variabilidad estimada futura relativa al periodo histórico y entre modelos. Esta variabilidad (veáse gráfico 12), puede responder tanto a una variabilidad climática en sí como incertidumbre en el modelaje. En este sentido, recientes anomalías u “outliers” de eventos extremos de precipitación fuera de la tendencia histórica, podrían ser primeros señales de una mayor variabilidad, aunque es muy prematuro sacar conclusiones.
ANALISIS DE VARIABILIDAD CLIMATICA HIDROMETEOROLÓGICA FUERA DE LA TENDENCIA HISTORICA
Mientras que los expertos internacionales consideran que ha sido más fácil analizar atribución en el caso de extremos de temperatura, hacerlo para eventos hidrometeorológicos ha resultado muy complejo y con mayores incertidumbres. En su reporte especial sobre eventos extremos, el IPCC indica que cambios en extremos pueden asociarse a cambios en el medio, la varianza o la forma de las distribuciones de probabilidad o todos estos indicadores juntos. También considera que algunos extremos climáticos como sequías o deslaves pueden ser el resultado de una acumulación de eventos que individualmente no son tan extremos. Finalmente, observa que la variabilidad natural seguirá siendo un factor importante en extremos futuros, adicional al efecto de los cambios asociados a actividades antropogénicas. (IPCC, SREX Summary 2011)
Para el análisis de la variabilidad de la precipitación en la región se ha propuesto realizar un análisis basado en los registros históricos diarios de las principales estaciones meteorológicas distribuidas en el territorio de los países centroamericanos. El objetivo es poder contar con una imagen climática del territorio nacional a partir de un número de estaciones que representen significativamente sus diferentes climas. En este análisis se ha propuesto seleccionar de 3 a 7 estaciones climáticas por país dependiendo de su extensión territorial y su diversidad climática. Como variable de referencia se
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cuenta con los registros diarios de precipitación acumulada en 24 horas para el período de 1970 – 2011 (el período puede variar dependiendo de la estación).
A partir de esta variable se analizan los acumulados diarios de precipitación, el acumulado anual con referencia a las etapas del ENSO (Niño, neutral y Niña), número de días lluviosos, acumulación de lluvia en tormentas de corta (2 días), mediana (5 días) y larga duración (10 días) para analizar intensidades, y los eventos de precipitación extrema registrados en cada estación meteorológica.
Actualmente se cuenta con tres estaciones seleccionadas para El Salvador y las bases de
datos de Guatemala y Honduras. En el caso de Guatemala se está consultando la
recomendación de las representativas y en el caso de Honduras ya está la recomendación.
Para el análisis de El Salvador las estaciones se seleccionaron de acuerdo a un estudio estadístico deprecipitación elaborado por Lemus Gómez y Nerys Funes, investigadores de la Universidad de El
Salvador, donde las estaciones Ilopango, San Andrés y Montecristo fueron identificadas como las más representativas de tres clústers de régimen de precipitación identificados.
Estación Ilopango, El Salvador
Ilopango se encuentra a 10 km al este de la ciudad de San Salvador, se caracteriza por terrenos en el planicie y alomados del vertiente del Pacífico y posee un clima cálido y pertenece al tipo de tierra caliente o sabana tropical caliente, con un promedio de precipitación de 1765 mm al año se localiza en latitud norte 13° 41’ y latitud oeste 89° 07’ en una elevación de 615 metros sobre el nivel del mar (msnm).
GRÁFICO 13
EL SALVADOR. ILOPANGO. PRECIPITACIÓN ACUMULADA ANUAL. 1971-2011
(Milimetros)
Nota: No se incluyo el año 1987 por registros diarios incompletos en ese año y el año 2011 incluye información hasta el 31 de octubre.
El gráfico 13 muestra la precipitación acumulada anual para Ilopango donde se observa que la lluvia se ubica entre valores de 1500 y 2000 mm hasta el año 2004, con algunos valores por arriba, como en
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 20 1 1
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1980 y 1990, y por abajo, como en 1973, 1987 y 2001, de dicho rango. Sin embargo, también se observa el aumento de valores por arriba de 2000 mm al año a partir del 2005.
Para entender alguno de estos puntos fuera del rango normal es importante identificar la temporalidad del fenómeno ENSO (El Niño/La Niña-Southern Oscillation) y ubicar eventos extremos como huracanes, tormentas tropicales y sequías, en algunos casos generados por el ENSO. Sin embargo hay que tomar con precaución esta identificación pues la precipitación de cada estación se ve influenciada por su régimen climático, así que años de sequía en el país no siempre se vean reflejados en todas las estaciones.
El gráfico 14 muestra la precipitación acumulada con la clasificación MEI y se observa cómo hay años muy bien identificados como Niño, Niña o Neutral. Sin embargo hay otros años en los cuales existió más de una clasificación. Entonces podemos identificar que los años con precipitaciones superiores a los 2000 mm en esta estación meteorológica fueron periodos neutrales hasta el año 2005. A partir del año 2008, los últimos bimestres del año se han presentado fenómenos Niña asociados a los altos niveles de precipitación. La serie también demuestra que los periodos Niña tienden a manifestarse por unos dos o tres años y después no aparecer por un buen periodo de años, no obstante el número de años entre periodos Niña parecen acortarse.
GRÁFICO 14
EL SALVADOR. ILOPANGO. PRECIPITACIÓN ACUMULADA ANUAL, IDENTIFICACIÓN DE PERIODOS DE NIÑO, NIÑA Y NEUTRAL POR LA CLASIFICACIÓN DEL ÍNDICE MULTIVARIADO ENSO (MEI),
1971-2011.
(Milimetros)
Nota: No se incluyo el año 1987 por registros diarios incompletos en ese año y el año 2011 incluye información hasta el 31 de octubre.
A continuación se analizan la posible existencia de tendencias o aumentos en variabilidad climática con base en diferentes pruebas estadísticas que sirven para determinar si los cambios en la media de precipitación o en la varianza de la precipitación observados durante el período histórico 1971 –
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 20 1 1
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2010, son estadísticamente significativos. Es importante señalar que la inferencia estadística basada en el uso de estas pruebas está sujeta al cumplimento de supuestos, específicamente independencia, normalidad y homogeneidad, que en la mayoría de los casos son difíciles de probar, por lo que los resultados de éstas pruebas deben ser tomados con cautela.
El gráfico 15 muestra la precipitación acumulada anual en la estación Ilopango para el período 1971 – 2010. La línea roja muestra el promedio de esta variable por década. Si observamos el comportamiento de la serie se puede apreciar que el promedio de 10 años de la precipitación acumulada anual aumentó para la última década. Sin embargo, es necesario probar si esto representa un cambio significativo con respecto a la media de los demás subgrupos de la muestra. El objetivo es poder probar si el valor medio de diez años de precipitación ha cambiado significativamente durante el período de estudio. Para lo anterior se realizó la prueba de igualdad en media de acuerdo a análisis ANOVA y la prueba de Welch, ambas basadas en una prueba F de distribución. Los resultados se presentan en la cuadro 1. De acuerdo a éstos resultados no es posible afirmar que el cambio en media que se observa para la última década en el gráfico 15 sea estadísticamente significativo con respecto a la media observada en los demás subgrupos de la muestra.
GRÁFICO 15
EL SALVADOR, ILOPANGO: PRECIPITACIÓN ACUMULADA Y MEDIA POR PERÍODO DE 10 AÑOS, 1971 – 2010
(En milímetros)
Nota: No se incluyo el año 1987 por registros diarios incompletos en ese año.
CUADRO 1
EL SALVADOR, ILOPANGO: PRECIPITACIÓN ACUMULADA ANUAL, PRUEBA DE CAMBIO EN MEDIA, 1971 – 2010
(Período de 10 años)
Método
Valor F
Probabilidad
ANOVA
0.79
0.51
Welch
0.48
0.69
Nota: H0: Igualdad en la media de los subgrupos.
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009
