caracterización del cambio climático
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Primer Curso Centroamericano de Capacitación “Gestión de Riesgos Climáticos: Una Herramienta para su
Valoración”.
Caracterización del Cambio Climático
Roberto Flores Verdejo
INSTITUTO INTERAMERICANO DE COOPERACIÓN PARA LA AGRICULTURA PROYECTO EUROCLIMA
San José de Costa Rica, 24-27 de noviembre de 2014
EL COMIENZO DE TODO
La singularidad del Big Bang debió ser un lugar en el que la densidad de la materia y la curvatura del espacio se hacen infinitas, y no tiene significado desde el punto de vista físico teórico.
ORIGEN DEL UNIVERSO
Orígenes de la tierra: 5 mil millones de años
Balance de su dinámica interna
Posición en la estructura del Sistema Solar
MATERIA Sólida
Líquida Gaseosa
Big-Ban: 15 mil millones de años Aparición de las galaxias: 14 mil millones de años: 100 mil millones
Paleolítico y Neolítico: 2,85 millones de años hasta 12 mil años AC
Homo sapiens sapiens (Hombre que sabe que sabe)
Australopitecus africanus
Homo Neanderthal
Homo heidelbergensis
Paleolítico: Ocupa el 99% de la existencia del hombre Conocida como la Edad de Piedra o Piedra Antigua Se caracteriza por la elaboración de utensilios de piedra tallada
LA REVOLUCIÓN DEL NEOLÍTICO Etapa de la evolución humana que inicia 12 mil años AC
y finaliza 2500 años AC
Homo sapiens sapiens
Edad de la piedra pulida Se inventa la rueda Se domestican plantas y Animales
LA REVOLUCION INDUSTRIAL
La Revolución Industrial, 1700-1830
HITO DE IMPORTANCIA UNIVERSAL EN LOS PROCESOS DE DESARROLLO TECNOLOGICO Y EN LA EXTRACCION, PROCESAMIENTO, TRANSFORMACION Y TRANSPORTE DE PRODUCTOS A GRAN ESCALA Catalizador de este proceso: 1. Reducción drástica de la disponibilidad de madera en Europa 2. Escasez creciente del carbón de leña para uso doméstico y para la industria del hierro
1860-1930
Sustitución del hierro por el acero
Electricidad Motor de combustión Cambio en la escala de producción Maquinarias más eficientes, duraderas y precisas Desarrollo de los servicios de transporte marítimo y terrestre
IMPACTO SOCIAL
•Cambios en los estilos de vida •Incremento de la depredación sobre los recursos naturales •Traslados de excedentes de población hacia áreas remotas del planeta •Se fortalece la actividad industrial en Alemania, Inglaterra, Francia y EEUU,
contribuyendo esto al crecimiento de las ciudades
DOCTRINA EXPANSIONISTA
•Expansión demográfica obliga a buscar alternativas para excedentes de población •Riqueza natural de zonas geográficas de ultramar •El concepto de la seguridad de los Estados, basados fundamentalmente en la capacidad militar (industrial) y en la posesión de las fuentes de materias primas para la industria en general
LA CRISIS AMBIENTAL DE LOS AÑOS 50s
1950 - 2000
Cambios dramáticos en la tecnología, derivados del esfuerzo científico, aplicados a la industria bélica de la Primera y Segunda Guerra Mundial Cambio en la escala de extracción y procesamiento de materias primas Boom demográfico, resultado de: a. La incorporación de tecnologías en el campo de la salud b. Investigación y control de pandemias (Viruela, tifus, poliomielitis, sarampión, etc.) c. Desarrollo de antibióticos d. Desarrollo de servicios sanitarios como infraestructura de alcantarillados y agua potable e. Mejora en la dieta
1950-INICIO DE LA CRISIS AMBIENTAL GLOBAL
Deforestación y contaminación alcanza todos los rincones del planeta Cambios en la demanda de energía • Antes de 1950 creció a una tasa del 2,2 % anual, entre 1950 y 1970 creció a niveles superiores al 5,2 % anual Hasta 1950 se fabricaba la séptima parte de los bienes y se extraía un tercio de los minerales que se producen en la actualidad La actividad industrial provoca cambios en la composición atmosférica que amenazan la vida en los términos en que se le conoce
Hace 10,000 años, el 100% del territorio de Centroamérica estaba cubierto de bosque
Costa Rica
ANTONOV 225
Entre el transporte aéreo y marítimo se emiten 90 millones de toneladas anuales de CO2. La aviación representa el 3,5% de las emisiones totales. Es 100 veces menos eficiente que el transporte marítimo
TRANSPORTE MARITIMO
Excluido del protocolo de Kioto Presenta la relación más baja de emisiones de CO2 por tonelada transportada por kilómetro Se calcula que las emisiones de los barcos van a aumentar, de aquí a 2050, entre un 150 % y un 200 %. Contribuyen con un 4% de las emisiones Globales, equivalentes a la contribución de Alemania.
1940: se intensifica la deforestación
Costa Rica
1987-1992: Bosque seco en peligro de extinción, bosque lluvioso severamente dañado
Costa Rica
La crisis ambiental se acentúa: 2000
EL EFECTO INVERNADERO
CONTRIBUCION AL EFECTO INVERNADERO
El CO2 persiste en la atmósfera 200 a 450 años= potencial 1 del calentamiento mundial; El metano, persiste en la atmósfera entre 9 a 15 años y tiene un potencial de calentamiento global 22 ; El óxido nitroso persiste por unos 120 años y tiene un potencial de calentamiento global de 310. La concentración actual de gases con efecto invernadero tiene una capacidad de calentamiento equivalente a una concentración cercana a 472 partes por millón de CO2, lo cual es lo suficientemente caliente para incrementar la temperatura más de 2° C.
Entre 1900 y 2011 se emitieron 1,3 billones de toneladas métricas de CO2 solo por consumo de energía fósil, del cual el 78 % provenía de las naciones industrializadas
En el año 2013 se volvió a batir record de emisiones con un incremento del 2,1%, alcanzando las 36 millones de toneladas de CO2 , lo que representa un 61% más que en 1990.
Participación a nivel mundial de las diferentes fuentes de emisiones de gases de efecto invernadero (CO2 e), por sector y tipo de gas.
2010.
Según el PICC las emisiones de dióxido de carbono han aumentado en 35%, las de metano en 148% y el óxido nítrico en un 17% desde la revolución industrial en 1750 hasta la fecha. El 40% de las emisiones son generadas por los países desarrollados. Es necesario reducirlas en 20 mil millones de toneladas para 2050
El G8 (Alemania, Canadá, EEUU, Francia, Italia, Japón, RU y Rusia) acordó en julio del 2009 limitar el aumento de la T° a 2 °C respecto a los niveles preindustriales y mantener las concentraciones de CO2 en 450 ppm, lo que significa una reducción de las emisiones anuales de CO2 de 25 al 50% hasta el año 2050.
La concentración del CO2 ha crecido desde el valor preindustrial (en el año 1750) en torno a 280 ppm hasta 380 ppm en 2005 y de 400 ppm en el 2013, es decir, en más de 120 ppm . El origen de estas emisiones proviene en un 75% de la combustión de hidrocarburos (transporte, calefacción y refrigeración) y fabricación de cemento, y el resto (25%) proviene de la deforestación. Bajo condiciones estables, en torno al 55% del CO2 emitido es retenido por la atmósfera, el 30% es absorbido por los océanos y el 15% por la biosfera.
SIGLO XXI LA AMENAZA CLIMATICA
CAMBIO CLIMATICO
El proceso de emisiones de GEI se ha intensificado desde la Revolución Industrial
Cada año se baten records de emisiones de CO2
Organización Meteorológica
Mundial –OMM
El 2013 fue el vigésimo octavo año consecutivo en que las temperaturas mundiales de la tierra y del océano han estado por encima del promedio correspondiente al período 1961–1990. Entre 1990 y 2013 el forzamiento radiativo se incremento un 34% a causa de los GEI de larga duración Los años 2001 a 2013 se contaron entre los 13 años más cálidos de los que se tienen datos.
¿QUÉ ESTÁ PASANDO?
La temperatura media de la superficie de la Tierra ha subido 0,74 ºC desde finales del siglo XIX. Al año 2100 habrá subido entre 1,8 ºC y 4 ºC o más. Es probable que alrededor de un 20-35% de la biodiversidad corra un mayor riesgo de extinción si la temperatura media mundial sube por encima de un margen de 1,5 - 2,5 ºC. El nivel medio del mar subió entre 10 y 20 cm a lo largo del siglo XX. Se espera que para 2100 haya subido entre 18 y 59 cm más
Incremento de la temperatura global
El aumento de la temperatura amplía las zonas geográficas (tanto en altura como en latitud) para la proliferación de enfermedades como malaria, dengue, cólera, tifus, diarreas infecciosas, hepatitis viral, meningitis, incremento de alergias severas. La temperatura favorece la reproducción de los vectores que transmiten algunas de estas enfermedades, además favorecen la proliferación de enfermedades fúngicas en personas, plantas y animales
Epidemiología
ALTERACION DE LOS PATRONES CLIMATICOS
Huracán Sandy, octubre 2012. Inundaciones en Nueva York y Nueva Jersey. 1800 km de diámetro El ciclón con la mayor cantidad de energía disipada conocida
Tifón Haiyan, Filipinas, noviembre del 2013 Vientos máximos de 315 km/hora
Cerdeña, Italia, noviembre del 2013 450 mm en 12 horas Inundaciones 14 muertos
Estados Unidos, diciembre del 2013, decenas de tornados en un solo día Tormentas de nieve y hielo Calor extemporáneo Inundaciones Frío extremo
Super Tifón Vongfong: 8 de octubre de 2014, en dirección a Japón 1 muerto, 68 heridos.
Vientos máximos 285 km/hora
STUNNING. NOAA's Environmental Visualization Laboratory has assembled the best track data for 11,967 tropical cyclones into a single database, called IBTrACS, with information from 1842 to 2012. //goo.gl/5wyKRz
RECUENTO HISTÓRICO DE HURACANES EN EL ATLANTICO Y CARIBE
Saffir-Simpson Hurricane Scale
Tropical depression <39 mph <63 km/h Category 3 111–129 mph 178–208 km/h
Tropical storm 39–73 mph 63–117 km/h Category 4 130–156 mph 209–251 km/h
Category 1 74–95 mph 119–153 km/h Category 5 >156 mph >251 km/h
Category 2 96–110 mph 154–177 km/h Unknown
Storm type
Tropical cyclone
Subtropical cyclone
Extratropical cyclone / Remnant low / Tropical disturbance
AÑO 2005, 28 EVENTOS CON NOMBRE
PERDIDAS ECONOMICAS PARA CENTROAMERICA (PNUD, 2004; UNISDR, 2013)
Entre 1972 y el año 2002----25.000 millones de dólares en Centroamérica (32.324 muertos y 54.277 heridos)
Durante los años 2010 y 2011 fallecieron 1230 personas en Centroamérica
COSTO PROMEDIO ANUAL DE 87 MILLONES DE DÓLARES
0,00 500,00 1.000,00 1.500,00 2.000,00 2.500,00
GEOTECTONICO
HIDROMETEOROLOGICO
TOTAL
761,97 mill. de US$
(36,49%)
1.326,43 mill. de US$
(63,51%)
2.088,40 millones de US$
Millones US$
Pérdidas nacionales acumuladas por tipo de evento, período 1988-2012 -millones de dólares constantes de 2011-
Pérdidas acumuladas por sector y tipo de evento, 1988-2012 -Millones de dólares constantes de 2011 y porcentajes-
SECTOR AFECTADO GEOTECTONICO HIDROMETEOROLOGICO TOTAL GENERAL US$ % US$ % US$ %
INFRAESTRUCTURA VIAL 57.71 7.57 679.23 51.21 736.94 35.29 AGROPECUARIO 98.38 12.91 255.73 19.28 354.11 16.96
SISTEMA ELECTRICO 309.20 40.58 1.44 0.11 310.65 14.87 VIVIENDA 124.06 16.28 142.89 10.77 266.94 12.78
RIOS Y QUEBRADAS 5.21 0.68 127.84 9.64 133.06 6.37 AMBIENTE 47.82 6.28 27.30 2.06 75.12 3.60
SALUD 25.13 3.30 28.48 2.15 53.61 2.57 ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS 21.57 2.83 19.03 1.43 40.60 1.94
EDUCACION 20.00 2.62 12.63 0.95 32.63 1.56 PORTUARIO 24.34 3.19 0.05 0.00 24.39 1.17
ATENCION DE LA EMERGENCIA 0.86 0.11 13.89 1.05 14.75 0.71 FERROVIARIO 13.16 1.73 1.54 0.12 14.70 0.70
EDIFICIOS PUBLICOS Y PRIVADOS 7.92 1.04 2.66 0.20 10.59 0.51 AERODROMO 0.00 0.00 7.70 0.58 7.70 0.37
COMBUSTIBLES 4.97 0.65 0.00 0.00 4.97 0.24 AEROPUERTO 0.93 0.12 2.65 0.20 3.58 0.17
ASISTENCIA SOCIAL 0.00 0.00 1.57 0.12 1.57 0.08 TELECOMUNICACIONES 0.72 0.09 0.34 0.03 1.06 0.05
VIVIENDA 0.00 0.00 0.84 0.06 0.84 0.04 MUELLE 0.00 0.00 0.55 0.04 0.55 0.03 ENERGIA 0.00 0.00 0.07 0.01 0.07 0.00
TOTAL GENERAL 761.97 100.00 1,326.43 100.00 2,088.40 100.00
Huracán Mitch Octubre 26 de 1998 18 mil muertos en Centroamérica
MECANISMOS DE RETROALIMENTACION POSITIVA DEL CAMBIO CLIMÁTICO
1°
• El calentamiento y el incremento del nivel del mar debido a expansión térmica continuará durante cientos de años tras la estabilización de las concentraciones de GEI incluso a los niveles actuales • Los casquetes polares continuarán reaccionando ante el calentamiento global incluso miles de años después de que el clima se haya estabilizado
Los impactos de un mayor nivel del mar se sentirán más profundamente en términos de los cambios en la intensidad y frecuencia de los eventos extremos y de los efectos combinados de mayores niveles de mareas vivas, marejadas de tormenta, olas superficiales y crecidas fluviales.
Groenlandia
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DERRETIMIENTO DEL SUELO CONGELADO (PERMAFROST)
2°
PERMAFROST • Suelo congelado de regiones muy frías en áreas circunpolares y representa un 20 % de la
superficie de la tierra y llega a tener hasta 1400 metros de profundidad
• Contiene grandes reservas de carbono orgánico que se estiman de 1,4 a 1,85 billones de toneladas métricas equivalente a la mitad de todo el carbono orgánico estimado que se encuentra almacenado en los suelos de la Tierra, habiéndose emitido en GEI un poco más de la tercera parte de lo contendido en metano y CO2 en el permafrost
• La mayor parte del carbono se encuentra en los primeros 3 metros
• El Artico se calienta a una tasa mayor , incrementándose la T° de 1,5 a 2,5 grados °C en 30 años
….PERMAFROST, continuación
• El permafrost, en Siberia, contiene una bolsa de 50 mil millones de gas metano, su emisión a la atmósfera acelerará el calentamiento global (si es que no explota)
• Entre 1974 y 2000, las emisiones de metano aumentaron en un 58% en la parte norte de Siberia
• Si se liberase, el antiguo carbono almacenado aumentaría los niveles actuales de metano atmosférico en diez veces
• El permafrost se esta descongelando, por lo que se prevé que en las próximas décadas se producirá un a aceleración del calentamiento global.
• Una masiva liberación de metano hace unos 635 millones de años podría haber significado el fin de la última era glacial de la Tierra, cuando las capas de hielo se extendía hasta el Ecuador
PERMAFROST
Erosión Costera, Litoral Ártico, Criosoles y Cambio Climático
Península de Yamal, Siberia, Rusia
REDUCCION DEL FITOPLANCTON
3°
Fitoplancton Fitoplancton son las plantas predominantes en el mar, y son la base de alimentación marina. Estos organismos de una única célula son los principales agentes para la fijación fotosintética del carbono en el océano.
IMPACTO DEL CALENTAMIENTO GLOBAL EN LOS OCÉANOS
• Expansión térmica • Intrusión marina • Acidificación del océano • Reducción del fitoplancton • Reducción de hielos y cambios en la
salinidad con efectos en la circulación oceánica
• Reducción de la vida marina • Pérdida de corales • Pérdida de islas y reducción de territorio
costero
1. El fitoplancton tiene clorofila y realiza fotosíntesis para transformarla en energía química
2. Es la base de la cadena alimentaria acuática, son los productores primarios, la alimentación de todos, desde el zooplancton microscópico, hasta animales como las ballenas de varias toneladas.
3. A través de la fotosíntesis, consume dióxido de carbono y libera oxígeno. Parte del carbono es transportado a las profundidades del océano cuando muere el fitoplancton y se transfiere a las diferentes capas del océano cuando el fitoplancton son comidos por otros animales, que se reproducen, generan residuos, y mueren.
4. A nivel mundial, esta bomba "biológica de carbono" transfiere cerca de 10 gigatoneladas de carbono de la atmósfera a las profundidades del océano cada año.
FUNCIONES DEL FITOPLANCTON
Flujo de carbono en el océano profundo
Carbono orgánico disuelto
Captura de carbono
Depósito de partículas orgánicas
FITOPLANCTON
1. Cualquier cambio en su productividad podría tener una influencia significativa en el ritmo del calentamiento global.
2. la reducción de fitoplancton ha sido de aproximadamente un 1% anual desde 1900, aunque con una tendencia superior a partir de 1950, previsiblemente por efecto del cambio climático y las mayores temperaturas superficiales de las aguas oceánicas.
3. Muchos modelos de la química y la biología del océano predicen que mientras se calienta la superficie del océano en respuesta al aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, la productividad del fitoplancton disminuirá. La productividad se espera que caiga, porque habrá menos mezcla vertical que recicle los nutrientes de las aguas profundas a la superficie. Mientras más se calienta el agua, más se reduce la cantidad de alimentos que logran alcanzar la superficie.
4. Consecuentemente los océanos pierden eficiencia como sumideros naturales de Carbono
IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN EL FITOPLANCTON
INCREMENTO DE LA EVAPORACION DE AGUA
4°
El informe Stern (2007) estima que un aumento de 2 °C de la temperatura media podría disminuir entre 20% y 30% la disponibilidad de agua en las regiones de África y el Mediterráneo. Un aumento de 3 °C significaría que entre mil y cuatro mil millones de personas experimentarán estrés hídrico. Otros importantes cambios esperados en el sistema hídrico son: modificación de los patrones de precipitación y escurrimiento; intensidad y mayor ocurrencia de eventos extremos; derretimiento de las capas de hielo; incremento del vapor de agua atmosférico y de la vaporización y cambios de los niveles de humedad del suelo (Bates y otros, 2008; IPCC, 2007d).
El Salvador: 1 752 m3 per cápita anual Honduras: 12 008 m3 per cápita anual Belice: 66 429 m3 per cápita anual Guatemala: 12 197 m3 per cápita anual Costa Rica: 16 859 m3 per cápita anual Panamá: 29 193 m3 per cápita anual Nicaragua: 23 486 m3 per cápita anual Promedio: 23 132 m3 per cápita anual
Para el World Resource Institute (WRI, 2009), los países con 1.700 m3 per cápita anual padecen de estrés hídrico, pero las localidades con menos de 1.000 m3 per cápita anual podrían calificar como de escasez crónica. Las que tienen menos de 500 m3 per cápita anual podrían calificar como de estrés absoluto y alta vulnerabilidad.
Aun sin considerar los efectos del cambio climático, el escenario futuro de la disponibilidad de agua es motivo de preocupación, considerando la vulnerabilidad de la región asociada al alto nivel de pobreza y a los impactos acumulativos de los eventos extremos frecuentes.
La mayor disminución de la disponibilidad total de agua entre los años 2000 y 2100 ocurriría en El Salvador, cuyo indicador se reduciría 82%, Nicaragua y Honduras con 71% y 69%, respectivamente. En Centroamérica es 35% con B2 y 63% con A2. Considerando el aumento de población, la disponibilidad de agua per cápita tiende a reducirse más. En promedio, la reducción estimada con B2 sería 82% y con A2 90% relativo a la reducción de 36% con el escenario base.
Cuál es la razón por la que habiendo más temperatura y más evaporación habrá una disminución en la precipitación
Humedad absoluta: Es la cantidad de masa de vapor de agua contenida en un metro cúbico de aire. Es la densidad de vapor de agua existente en el aire. Humedad relativa: Es la proporción de vapor de agua real en el aire comparada con la cantidad de vapor de agua necesaria para la saturación a la temperatura correspondiente
T°= 32 °C Humedad absoluta= 25 gramos/m3
Disminuir la T°
Aumentar la humedad
Lloverá menos, pero habrá más eventos extremos Habrá largos períodos de ausencia de precipitación
En períodos cortos lloverá lo que llueve en meses o más
OTROS EFECTOS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL
1. Un incremento de la temperatura por encima de dos grados puede llevar a un territorio climático desconocido, con riesgo de producir una modificación del clima de efectos potencialmente irreversibles.
EFECTOS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL
Una alteración climática por encima del umbral mencionado podría producir una fuerte desestabilización social, económica, ambiental y política en amplias regiones del mundo, que acabaría incidiendo en los siempre difíciles equilibrios de la paz y seguridad internacionales.
EFECTOS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL
Chuck Hagel (Secretario de Defensa de EU) y el Presidente de Perú, Ollanta Humala, el 12 de octubre en Lima / Presidencia de Perú.
En dos meses, Naciones Unidas reunirá en Perú a representantes de países de todo el mundo para hablar sobre el cambio climático. Los Ministros de Defensa deben ser parte de ese diálogo global. Tenemos que tener una visión clara de los riesgos para la seguridad que representa el cambio climático y hemos de ser proactivos en hacerles frente.
• La emisión de los gases de efecto invernadero han determinado un incremento de la temperatura promedio de aproximadamente un grado centígrado en el último siglo, lo que ha generado un aumento de aproximadamente 17 centímetros en el nivel del mar.
Retrocederá la cobertura de hielo en los casquetes polares.
EFECTOS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL…..continuación
EN LA AGRICULTURA El cambio climático descontrolado amenaza la seguridad nacional de muchos países y en general la estabilidad mundial. Los responsables militares van a verse confrontados a situaciones más y más difíciles para dar asistencia humanitaria ante fenómenos meteorológicos extremos. El cambio climático podría darse de forma abrupta en un futuro inmediato y que esto traería consecuencias que amenazarían la seguridad de los países. A saber: sequías, tormentas intensas, aumento de la temperatura. Todo esto provocará descensos en la producción agrícola mundial, falta de agua potable y dificultad en el acceso a la energía y los minerales que conducirían a una crisis global. La agricultura, que se verá afectada por los cambios en la disponibilidad de recursos de agua dulce. La piscicultura y acuicultura, debido a los cambios regionales en la distribución y producción de las especies de peces producto del calentamiento continuado.
Los países con mejores posibilidades de adaptación, enfrentarán masivas migraciones ilegales, conflictos armados y se producirá un agudo decaimiento de la economía global.
¡¡¡ MUCHAS GRACIAS !!! Roberto Flores Verdejo Especialista Técnico del Proyecto EUROCLIMA Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA) Programa de Agricultura, Recursos Naturales y Cambio Climático Teléfono: 2216-0389 E-mail: [email protected]
