CLIMATE
RESEARCH
FOUNDATION
Influencia del Atlántico Norte sobre la
población de la anguila europea española:
relaciones en el pasado y para un cambio
climático futuro
Jaime Ribalaygua1*, Robert Monjo1**, Javier Pórtoles1, Emma Gaitán1, Estibaliz
Díaz2***, María Korta2, Guillem Chust2, Luis Torres1
1 Fundación para la Investigación del Clima (FIC) 2 Unidad de investigación Marina, AZTI - Tecnalia
*e-mail: [email protected]
**e-mail: [email protected]
***e-mail: [email protected]
XXXIV Jornadas Científicas de la AME
17º Encuentro Hispano-Luso de
MeteorologíaAZTI - Tecnalia
[01-02-2016]
01/26
Contenidos
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
INTRODUCCIÓN
ÁREA DE ESTUDIO Y DATOS
Área de estudio
Datos
METODOLOGÍA
Estacionalización de las series temporales
Búsqueda de relaciones climáticas significativas
Proyección climática futura
RESULTADOS
Relaciones estadísticas: oceánicas y locales
Proyección de clima local
Simulaciones oceánicas
CONCLUSIONES
AZTI - Tecnalia 01/26
Introducción
Fuente: cuisinedelamer.com
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
Fuente: wikipedia
La cría de la anguila europea (Anguilla anguilla)
Mar de los Sargazos
-500 m y 15ºC
AZTI - Tecnalia 02/26
Introducción
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
La población de anguilas: en peligro de extinción!
Sobre-pesca !
+
Alteración de los
rios (obstáculos,
contaminación,..)
+
Cambios
oceanográficos
AZTI - Tecnalia 03/26
Introducción
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
La corriente del golfo
Su medio de vida, y su medio de transporte
Océano y ríos .Trayectorias de partículas pasivas
Pacariz et al. 2013, Ecology of freshwater fish
AZTI - Tecnalia 04/26
Introducción
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
Otras variables oceánicas: Oscilación Atlántico N (NAO)
severnestuary.net
cru.uea.ac.uk
Norte
Europa
Sur de
Europa
Mar del
Sargaso
Año NAO
Kettle et al. (2008)
AZTI - Tecnalia 05/26
Contenidos
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
INTRODUCCIÓN
ÁREA DE ESTUDIO Y DATOS
Área de estudio
Datos
METODOLOGÍA
Estacionalización de las series temporales
Búsqueda de relaciones climáticas significativas
Proyección climática futura
RESULTADOS
Relaciones estadísticas: oceánicas y locales
Proyección de clima local
Simulaciones oceánicas
CONCLUSIONES
AZTI - Tecnalia
- Datos de temperatura
y precipitación
- Datos de captura
(reclutamiento)
- Datos de pesca
eléctrica
Área de estudio: análisis local
Área de estudio y datos
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
Miño
Nalón
Ebro
Albufera
AZTI - Tecnalia 06/26
Área de estudio: Atlántico
Área de estudio y datos
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
Datos oceánicos
- Variables: T, u, v, tx, ty (0 – 300 m) del SODA
- Índices: AMO y NAO invernal (Enfield et al, 2001; Cropper et al, 2015)
AZTI - Tecnalia 07/26
Datos atmosféricos de modelos CMIP5 + RCPs 4.5 y 8.5
Nombre Institución Estado ReferenciaResolución
(Lon×Lat)
BCC-CSM1-1Beijing Climate Center (BCC),China
Meteorological AdministrationChina Xiao-Ge et al. (2013) 2.8º × 2.8º
CanESM2Canadian Centre for Climate Modelling and
Analysis (CC-CMA)Canada Chylek et al. (2011) 2.8º × 2.8º
CNRM-CM5Centre National de Recherches
Meteorologiques (CNRM-CERFACS)France Voldoire et al. (2012) 1.4º × 1.4º
GFDL -ESM2M Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL) USA Dunne et al. (2012) 2º × 2.5º
HADGEM2-CC Met Office Hadley Centre (MOHC)United
KingdomCollins et al. (2008) 1.87º × 1.25º
MIROC-ESM-CHEM
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), Atmos. and Ocean Res. Inst. (AORI), and Nat. Inst. Env. Studies (NIES)
Japan Watanabe et al. (2011) 2.8º × 2.8º
MPI-ESM-MR Max Planck Institute for Meteorology (MPI-M) GermanyRaddatz et al. (2007)
Marsland et al. (2003)1.8º × 1.8º
MRI-CGCM3 Meteorological Research Institute (MRI) Japan Yukimoto et al. (2011) 1.2º × 1.2º
NorESM1-M Norwegian Climate Centre (NCC) NorwayBentsen et al. (2012) Iversen
et al. (2012)2.5º × 1.9º
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[email protected]Área de estudio y datos
AZTI - Tecnalia 08/26
Área de estudio y datos
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1980 1990 2000 2010
05
00
01
00
00
15
00
02
00
00
Miño
Año
Ca
ptu
ras (
Kg
)
1960 1970 1980 1990 2000 2010
01
00
00
20
00
03
00
00
40
00
05
00
00
60
00
0
Nalon
Año
Ca
ptu
ras (
Kg
)
1970 1980 1990 2000 2010
02
00
04
00
06
00
08
00
0
Delta del Ebro
Año
Ca
ptu
ras (
Kg
)
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
05
00
01
00
00
15
00
0
Albufera de Valencia
Año
Ca
ptu
ras (
Kg
)
Datos de pesca
Miño
Ebro
Nalón
Albufera
Cambio
de
método
de pesca
AZTI - Tecnalia 09/26
Contenidos
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INTRODUCCIÓN
ÁREA DE ESTUDIO Y DATOS
Área de estudio
Datos
METODOLOGÍA
Estacionalización de las series temporales
Búsqueda de relaciones climáticas significativas
Proyección climática futura
RESULTADOS
Relaciones estadísticas: oceánicas y locales
Proyección de clima local
Simulaciones oceánicas
CONCLUSIONES
AZTI - Tecnalia
Estacionalización de las series temporales
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
- Fuerte decaimiento (series de capturas): transformación logarítmica.
- Para todas las series temporales: extracción de la tendencia.
- Análisis de la autocorrelación (ACF)
Series estacionarias de captura de anguilas para estudiar correlaciones:
mydata.sub$Year
myd
ata
.su
b$
log
Ca
pR
esid
-2
-1
0
1
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Albufera ValenciaEbro TortosaMino VigoNalon Asturias
-tr
en
d
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• Tipo de relaciones: Lineal vs GAM (Generalized Additive Models).
- 4 zonas de captura (Valencia, Ebro, Miño y Nervión).
- 4 regiones atlánticas (Sargasso Alliance, Longitud, Núcleo y Extensión)
- 5 variables: 2 (tx, ty) + 3 (T, u, v) × 17 niveles (de 0 a 300m).
- 4 posibles retrasos: 0, -1, -2 y -3 años
Búsqueda de relaciones climáticas significativas
Relaciones locales y oceánicas. Combinación múltiple de teleconexión:
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3392 inspecciones estadísticas
¿> 339 correlaciones significativas?
• Umbral de significación: p-valor < 0.10
• Proyección futura de las relaciones estadísticas
AZTI - Tecnalia 11/26
1. Distancia Euclidiana con campos predictores normal. (viento a 1000 y 500hPa)
Configuración sinópticaBase de datos de referencia:
ERA40 + OBS
Dos pasos: Analógico + Transferencia
2a. Reordenación de la distrib. de probabilidad de la precipitación (transferencia)
≈?
1000 hPa
500 hPa
Precip.
obs
Extraemos los n días
más análogos
Día problema j
≈?
Promedio
Precip.
preliminar
Día problema i
Promedio
…
Reordenados
Se vuelven a colapsar
Día problema i
Comparamos el órden de precip. preliminar
Día problema j+
-
md
ías p
rob
lem
as
mx
n
Regionalización estadística
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
[email protected]ía AZTI - Tecnalia 12/26
2b. Regresión linear múltiple para la temperatura de los días más análogos
Día problema i1000-500
Radiación solarAplicando regresión
Temperatura simulada
Radiación SolarEspesores
Espesores
y otros
Temp. análogos
Regresión
múltiple
(Ribalaygua et al., 2013).
'' eraobsobs ppp
)(' *
1
'* CMCMobsCM pp
2. Extensión de las series observadas con el reanálisis transformado
3. Corrección de las proyecciones climáticas
1. Transformación del reanálisis ERA40 regionalizado con QQ paramétrico
)(' *
1
* eraeraobsera pp
Corrección del error sistemático de las simulaciones
Uso de funciones de trasferencia (MOS)
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
S(l)
O-1(l)
S(l)
O(l)
DlCorrección
AZTI - Tecnalia 13/26
Contenidos
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
INTRODUCCIÓN
ÁREA DE ESTUDIO Y DATOS
Área de estudio
Datos
METODOLOGÍA
Estacionalización de las series temporales
Búsqueda de relaciones climáticas significativas
Proyección climática futura
RESULTADOS
Relaciones estadísticas: oceánicas y locales
Proyección de clima local
Simulaciones oceánicas
CONCLUSIONES
AZTI - Tecnalia
Relaciones estadísticas (oceánicas)
Resultados
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
739 / 3392 = 22% relaciones estadísticamente significativas
Tabla. Número de relaciones significativas agrupadas por región oceánica de estudio.
Región EXTENSIÓN NÚCLEOSARGASSO
ALLIANCELONGITUD
Númerode rel. sign.
158 208 151 222
Tabla. Número de relaciones significativas agrupadas por zona de captura y región oceánica de estudio.
Zona de captura
ALBUFERA EBRO MIÑO NALÓN
Región Oceánica
EXTENSION 1 50 45 62
NUCLEO 27 48 76 57
SALLIANCE 20 43 34 54
LONGITUD 37 53 63 69
AZTI - Tecnalia 14/26
signos: muy coherentes entre sí!
Relaciones estadísticas (oceánicas)
Resultados
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
Tabla. Número de relaciones significativas agrupadas por variable de estudio.
Variable TAU X TAU Y T U V
Nº rel. signif 39 16 139 414 131
Tabla. Número de relaciones significativas agrupadas por el número de retraso
(en años) introducido para hallar la relación.
Retraso en años 0 1 2 3
Nº rel. signif 158 208 151 222
- NAO ↔ + anguilas
- AMO ↔ + anguilas
Relación no lineal.
- T ↔ + anguilas
+ u ↔ + anguilas
+ tx ↔ + anguilas
- T ↔ + anguilas
+ P ↔ + anguilas
Relaciones estadísticas (locales)
Las únicas zonas de captura que muestran una relación lineal significativa
entre el volumen de capturas y la precipitación son Miño y Nalón.
Mientras que en temperatura, sólo Nalón.
Relaciones oceánicas
Relaciones locales
AZTI - Tecnalia 15/26
Proyección de clima local: Modelos CMIP5 regionalizados
Resultados
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Prec, Miño Prec., Ebro
20
AZTI - Tecnalia 16/26
Resultados
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Prec., Nalón Prec., Albufera
Proyección de clima local: Modelos CMIP5 regionalizados
AZTI - Tecnalia 17/26
Simulaciones climáticas: Modelos CMIP5 regionalizados
Tmax., Nalón Tmin., Nalón
Resultados
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[email protected] AZTI - Tecnalia 18/26
Resultados
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Simulaciones oceánicas: NAO invernal y AMO.
AMONAO invernal
AZTI - Tecnalia 19/26
Resultados
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Simulaciones oceánicas: Temperatura a -125m y 315m
T -125m, área Longitud T -315 m, área Longitud
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Resultados
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Simulaciones oceánicas: Componente U de la corriente
U -315m, área Longitud U -315m, área Núcleo
AZTI - Tecnalia 21/26
Resultados
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
Simulaciones oceánicas: Tensor superficial
Componente tx
Área Longitud
AZTI - Tecnalia 22/26
Contenidos
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
INTRODUCCIÓN
ÁREA DE ESTUDIO Y DATOS
Área de estudio
Datos
METODOLOGÍA
Estacionalización de las series temporales
Búsqueda de relaciones climáticas significativas
Proyección climática futura
RESULTADOS
Relaciones estadísticas: oceánicas y locales
Proyección de clima local
Simulaciones oceánicas
CONCLUSIONES
AZTI - Tecnalia
Causas del declive
Conclusiones
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
- Factores antropogénicos directos:
- Sobre-pesca
- Obstáculos en los ríos: presas, canalizaciones, etc.
- Factores de variabilidad natural:
- NAO: cambios en las corrientes y el fitoplancton (alimentación): NAO-
- Corriente del golfo (CG): cambios en la intensidad y extensión. U
- Caudal del río: ¿niveles excesivamente bajos? Miño y Nalón.
- Factores debidos al cambio climático (natural + antropogénico):
- Cambios en la extensión y durabilidad de los grandes sistemas de
circulación (Borrascas polares, Anticiclón de Azores): efecto sobre la NAO.
- Cambios en la temperatura del Atlántico N y en salinidad debido al
deshielo de Geolandia: efecto sobre la CG (- intensidad y + hundimiento).
- Cambios en la pluviometría local: nivel de caudales críticos
AZTI - Tecnalia 23/26
MetodologíaConclusiones
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
Variable Zona de captura Regla del pasado Futuro simulado Capturas futuras
NAO invernal Todas - NAO ↔ + anguilas
AMO Todas - AMO ↔ + anguilas
Relación no lineal.
txTodas + tx ↔ + anguilas
T oceánica entre
-120 y -300 mTodas - T ↔ + anguilas
u de las corrientes Todas + u ↔ + anguilas
Precipitación localZona Atlántica
(Miño, Nalón) + P ↔ + anguilas
Temperatura local Nalón - T ↔ + anguilas
NAO más positivo
Disminución de tx
Disminución de u
Disminución de P
AMO más positivo
Incremento de T
Incremento de T
Población futura de anguilas debido al clima
AZTI - Tecnalia 24/26
Este proyecto ha dido financiado por el Ministerio de Agricultura,
Alimentación y Medio Ambiente
MetodologíaAgradecimientos
XXXIV Jornadas Científicas de la AME: Proyecto Anguilas - 2015
Resultados preliminares del proyecto:
Investigación científica sobre la población futura de Anguilas
en España bajo la influencia del cambio climático
AZTI - Tecnalia 25/26
Gracias por vuestra atención
Obrigado pela sua atenção
Metodología
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[email protected] AZTI - Tecnalia 26/26