El problema del cambio El problema del cambio climáticoclimático

Efecto invernaderoEfecto invernadero

1.64 1.64 millones de millones de añosaños

Solamente Solamente 38 38 segundos!segundos!

Periodo Cuaternario Periodo Cuaternario

Tiempo en la Tiempo en la escala Cenozoicaescala Cenozoica

Glacieres en Norte AmericaGlacieres en Norte America

Glacieres en EuropaGlacieres en Europa

Cambios en la temperatura de la Cambios en la temperatura de la superficie del océanosuperficie del océano

Registro en la proporción en ORegistro en la proporción en O1818/O/O1616 en en las conchas de foraminiferos planctónicoslas conchas de foraminiferos planctónicos• Suministra datos sobre el cambio de climaSuministra datos sobre el cambio de clima

Evidencia para las fluctuaciones Evidencia para las fluctuaciones climáticasclimáticas

Proporción de isotopos de oxigenoProporción de isotopos de oxigeno

18O

18O16O

16O

Proporción de isotopos de oxigenoProporción de isotopos de oxigeno

18O

18O

16O

16O

Que causo que todo ese hielo se Que causo que todo ese hielo se formara?formara?• Porque han ocurrido pocos fenómenos Porque han ocurrido pocos fenómenos

de glaciación?de glaciación?

Causas de la glaciación del pleistocenoCausas de la glaciación del pleistoceno

Los movimientos de las placas tectónicas Los movimientos de las placas tectónicas mueven los contientes a posiciones en mueven los contientes a posiciones en altas latitudes donde es posible la altas latitudes donde es posible la formación de glaciaresformación de glaciares

La distribución de la tierra y el mar tiene La distribución de la tierra y el mar tiene una influencia importante en los patrones una influencia importante en los patrones de circulación atmosferica. de circulación atmosferica.

Influencia de las placas en el climaInfluencia de las placas en el clima

C{

uate

rnari

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60 Ma

Hoy

~2 Ma – Hemisferio Norte

10,000

ER

A C

EN

OZ

OIC

A

~45 Ma - Antarctica Este

~30 Ma – Antartica Oeste

Glaciaciones Glaciaciones CenozoicasCenozoicas

Establecimiento de la edad de hieloEstablecimiento de la edad de hielo

Mejor conocido por glaciaciónMejor conocido por glaciación• Tiempo de vulcanismo y actividad tectónicaTiempo de vulcanismo y actividad tectónica

Orogenia continuaOrogenia continua• Himalayas Himalayas • Andes Andes

Deformación y convergencia de placas Deformación y convergencia de placas • Islas AleutianasIslas Aleutianas• JapónJapón• FilipinasFilipinas

Pleistoceno—Holoceno Pleistoceno—Holoceno Tectonica y VulcanismoTectonica y Vulcanismo

Fenómenos subducción Fenómenos subducción • Centroamerica y la Pacifico noroeste Centroamerica y la Pacifico noroeste • VulcanismoVulcanismo• Volcanes actuales e formaron en los últimos Volcanes actuales e formaron en los últimos

1.6 millones de años1.6 millones de años

Antarctica se aisla:Antarctica se aisla:– cambios en la – cambios en la circulación de las circulación de las corrientes (aguas corrientes (aguas ecuatoriales ecuatoriales deflexionan al Sur de deflexionan al Sur de Antartida)Antartida)EnfriamientoEnfriamiento

Mioceno MedioMioceno Medio• Se formó la capa de hielo de la Antartida Se formó la capa de hielo de la Antartida • Acelera la formación de aguas muy frías Acelera la formación de aguas muy frías

Hace 1.6 millones de añosHace 1.6 millones de años• Los glaciares continentales se Los glaciares continentales se

empezaron a formar en el hemisferio empezaron a formar en el hemisferio Norte Norte

La edad de hielo del pleistoceno esta La edad de hielo del pleistoceno esta en caminoen camino

PleistocenoPleistoceno

Planteada por un astronomo yugoslavoPlanteada por un astronomo yugoslavo• Milutin Milankovitch en los años 1920Milutin Milankovitch en los años 1920

Irregularidades menores en la rotación y la Irregularidades menores en la rotación y la orbita de la tierra. orbita de la tierra. • Son suficientes para alterar la cantidad de Son suficientes para alterar la cantidad de

radiación que recive la tierra a unalatitud dada. radiación que recive la tierra a unalatitud dada.

• Y eso puede producir cambios en el clima Y eso puede producir cambios en el clima

La Teoría MilankovitchLa Teoría Milankovitch

Tres VariablesTres Variables

cerca 100,000 añoscerca 100,000 años

Elipticidad

El angulo entre El angulo entre • Eje de la TierraEje de la Tierra

• Una línea perpendicular al plano de su Una línea perpendicular al plano de su orbita alrededor del solorbita alrededor del sol

Este angulo cambia cerca de 1.5° Este angulo cambia cerca de 1.5° • De su valor actual 23.5° De su valor actual 23.5°

• Un ciclo cada 41,000 añosUn ciclo cada 41,000 años

Inclinación del ejeInclinación del eje

La Tierra se La Tierra se mueve alrededor mueve alrededor del Sol del Sol • Gira sobre su eje Gira sobre su eje • El cuál esta El cuál esta

incinado a 23.5° incinado a 23.5° de su plano de de su plano de orbitaorbita

Eje de rotación Eje de rotación de la Tierrade la Tierra• Movimientos Movimientos

lentoslentos• Y muestra patrón Y muestra patrón

de cono en el de cono en el espacioespacio

TraslaciónTraslación

Plano de orbita de la tierra

Actualmente, la Tierra esta más cerca del Sol en eneroActualmente, la Tierra esta más cerca del Sol en enero

Hace 11,000 años, la tierra estaba más cerca del Sol en Hace 11,000 años, la tierra estaba más cerca del Sol en juliojulio

Efectos de traslaciónEfectos de traslación

Porque el efecto invernadero?Porque el efecto invernadero?

Eventos TectonicosEventos Tectonicos• aislamiento Antarcticaaislamiento Antarctica• Cese del flujo oceanico este-Cese del flujo oceanico este-

oesteoeste Efectos astronómicosEfectos astronómicos

Porque el efecto invernadero?Porque el efecto invernadero?

Se corta el flujo de corrientes de Se corta el flujo de corrientes de este a oesteeste a oeste

Istmo de Panama: América del Norte y Istmo de Panama: América del Norte y del Sur se unen hace ~ 3.5 Ma del Sur se unen hace ~ 3.5 Ma

Porque el efecto invernaderoPorque el efecto invernadero??

Caribe se calientaCaribe se calienta

Corriente del Golfo Corriente del Golfo mueve agua mueve agua caliente hacia el caliente hacia el nortenorte

Se incrementa la Se incrementa la evaporación y evaporación y precipitación sobre precipitación sobre la tierrala tierra

Porque el efecto invernaderoPorque el efecto invernadero??

Ciclicidad en la glaciación Ciclicidad en la glaciación

del Hemisferio Nortedel Hemisferio Norte

Estamos aqui!

Fluctuaciones PleistocenoFluctuaciones Pleistoceno

EL SISTEMA CLIMÁTICO

El clima es un sistema interactivo. Tiene 5 componentes principales: El clima es un sistema interactivo. Tiene 5 componentes principales: Atmósfera, hidrosfera, criosfera, superficie terrestre y biosfera.Atmósfera, hidrosfera, criosfera, superficie terrestre y biosfera.

Efecto

Invernadero

EFECTO INVERNADERO

El efecto invernadero se produce en la atmósfera de forma natural debido a la presencia de vapor de agua, CO2 y otros gases de efecto invernadero. Este efecto ‘natural’ es de responsable de que la temperatura en la superficie de la tierra sea 30ºC superior a la que correspondería si no existiesen dichos gases

La energía que mueve al sistema climático es la radiación del sol. La tierra está en equilibrio radiactivo. Cualquier actividad (natural o antropogénica) que altere ese equilibrio será la causa de cambios en el clima.

EFECTO INVERNADERO

COCO22 CHCH44 NN22OO CFC-11CFC-11 HFC-23HFC-23 CFCF44

[1750][1750] ~280ppm~280ppm ~700 ppb~700 ppb ~270 ~270 ppbppb

zerozero zerozero 40 ppt40 ppt

[1998][1998] 365 ppm365 ppm 1745 ppb1745 ppb 314 314 ppbppb

268 268 pptppt

14 ppt14 ppt 80 ppt80 ppt

Tasa Tasa de de cambio cambio

1.5 1.5 ppm/yr ppm/yr

7.0 7.0 ppb/yrppb/yr

0.8 0.8 ppb/yrppb/yr

-1.4 -1.4 ppt/yrppt/yr

0.55 0.55 ppt/yrppt/yr

1 ppt/yr1 ppt/yr

GWPGWP 11 2222 310310 62006200 13001300 65006500

Tiempo Tiempo vidavida

5-200 yr 5-200 yr 12 yr 12 yr 114 yr 114 yr 45 yr45 yr 260 yr260 yr 50,000 50,000 yryr

Metano Fluor

carbonos

Huellas del cambio climático (detección)

Fotografía 1900 Época actual

Aumento de la temperatura media global durante el siglo XX

El aumento de temperatura ha sido bastante homogéneo durante el siglo XX, aunque es superior en el hemisferio norte

Disminución de hielo en Ártico y Antártico

Cambios en los patrones de lluvia

Cambios en los patrones de lluvia

Aumento de la temperatura media global durante el siglo XX

Como predecir el cambio climático?Como predecir el cambio climático?

El sistema climático es un sistema no lineal.El sistema climático es un sistema no lineal. La naturaleza caótica de su dinámica La naturaleza caótica de su dinámica

interna hace que su predecibilidad interna hace que su predecibilidad dependan del tipo de eventos y las escalas dependan del tipo de eventos y las escalas espacio temporales.espacio temporales.

Pequeños cambios internos del sistema pueden conducir a cambios inesperados de gran escala (Sorpresas Climáticas)

El comportamiento y la evolución del sistema climático debe ser estudiado utilizando como herramientas los modelos climáticos.

Resultados para el próximo siglo

Todos los escenarios tienen como resultado:

• Un aumento de la temperatura media.

• Un aumento del nivel del mar.

Resultados para el próximo siglo: Incertidumbres

Otra de las incertidumbres que persisten en los resultados es el tipo de cambio climático que tendremos:

¿Aumentará la media solamente?

¿Aumentarán también los extremos y por tanto la posibilidad de fenómenos tales como olas de calor, sequías o inundaciones?

¿Ocurrirán ambos fenómenos al mismo tiempo?

Posibilidad de Posibilidad de cambios cambios

climáticos climáticos abruptos?abruptos?

Existe la posibilidad de que se Existe la posibilidad de que se produzcan cambios rápidos e produzcan cambios rápidos e irreversibles en el sistema irreversibles en el sistema climático, pero hay un alto climático, pero hay un alto grado de incertidumbre en grado de incertidumbre en cuanto a la probabilidad o la cuanto a la probabilidad o la escala temporal de esas escala temporal de esas transiciones.transiciones.

Posibilidad de cambios climáticos abruptos

Estos cambios se han producido con anterioridad, en particular esta circulación cambia entre las épocas glaciales e interglaciales.

Posibilidad de cambios climáticos abruptos

Otros cambios abruptos que se pueden producir:

Desintegración rápida de la placa de hielo Atlántica (incremento rápido del nivel del mar en todo el globo)

Cambios predecibles de la Cambios predecibles de la temperaturatemperatura

Cambios predecibles de la Cambios predecibles de la temperaturatemperatura

11

19

17

15

13

2 x CO2

4 x CO2

100 200 300 400 500

A partir de hoy

º C

elsi

us

Nivel actual

El papel de los Estados UnidosEl papel de los Estados Unidos

Annual Crude Oil Use per Person

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00ga

llons

Carbon Dioxide Emissions per Person

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00to

ns

Comparaciones energéticasComparaciones energéticas

““Los Estados Unidos desperdician Los Estados Unidos desperdician tanta energía como el total tanta energía como el total consumido por Japón en un año. El consumido por Japón en un año. El CO2 emitido aualmente por los CO2 emitido aualmente por los carros americanos es igual a el total carros americanos es igual a el total de CO2 emitido por todos los de CO2 emitido por todos los sectores en la India”.sectores en la India”.

Source: The Global Environment Facility, “Valuing the Global Environment”, 1998Source: The Global Environment Facility, “Valuing the Global Environment”, 1998

U.S.A. es la claveU.S.A. es la claveU.S.A. es la claveU.S.A. es la clave Emisor más grandeEmisor más grande Economía más grandeEconomía más grande

¿Qué podemos hacer?¿Qué podemos hacer? 1979: 1ª Conferencia Mundial sobre Clima: 1979: 1ª Conferencia Mundial sobre Clima:

Concluyó que la emisión de gases de efecto invernadero Concluyó que la emisión de gases de efecto invernadero de de origen humano pueden tener influencia en el clima.origen humano pueden tener influencia en el clima.

Estableció el Programa Mundial sobre el ClimaEstableció el Programa Mundial sobre el Clima 1988: Establecimiento del IPCC (International Panel for 1988: Establecimiento del IPCC (International Panel for

Climate Change)Climate Change) Su primer informe data de 1990 y volvió a alertar Su primer informe data de 1990 y volvió a alertar sobre la influencia sobre la influencia humana en el clima.humana en el clima.

1990: Segunda conferencia Mundial sobre el clima. 1990: Segunda conferencia Mundial sobre el clima.

Establecimiento del programa mundial de vigilancia del Establecimiento del programa mundial de vigilancia del clima.clima.

1992 Conferencia sobre Ambiente y Desarrollo de las 1992 Conferencia sobre Ambiente y Desarrollo de las Naciones Unidas (Cumbre de Río)Naciones Unidas (Cumbre de Río)

Convenio marco sobre cambio climáticoConvenio marco sobre cambio climático 1997 Protocolo de Kioto1997 Protocolo de Kioto

El nivel del mar El nivel del mar se incrementaría se incrementaría 70 m70 m• Mayoría de las Mayoría de las

ciudades más ciudades más grandes en el grandes en el mundo se mundo se inundarían.inundarían.

Que ocurriría si los glaciares se derritieran?Que ocurriría si los glaciares se derritieran?

Donde esta todo ese hielo?Donde esta todo ese hielo?

66 m esta en la Antarctica

Se ha observado su rompimiento

Anderson et al., 2002

El cambio esta en caminoEl cambio esta en camino

Algunos posibles impactos del cambio Algunos posibles impactos del cambio climaticoclimatico

SaludSalud Clima relacionado con mortalidadClima relacionado con mortalidad Enfermedades infecciosasEnfermedades infecciosas Calidad aire- enfermedades Calidad aire- enfermedades

respiratoriasrespiratoriasAgriculturaAgricultura Ciclos de los cultivosCiclos de los cultivos Demandas irrigaciónDemandas irrigaciónForestalesForestales Incremento de incendiosIncremento de incendios Cambios composición floristicaCambios composición floristica Cambios distribución bosquesCambios distribución bosques Salud de los bosques y Salud de los bosques y

productividadproductividadRecursos HídricosRecursos Hídricos Cambios en el suplemento del Cambios en el suplemento del

aguaagua Calidad del aguaCalidad del aguaAreas costerasAreas costeras Erosión de las playasErosión de las playas Inundación de las tierras costerasInundación de las tierras costerasEspecies y Areas NaturalesEspecies y Areas Naturales Cambio zonas ecológicasCambio zonas ecológicas Perdida de habitat y especiesPerdida de habitat y especies

Un mecanismo propuesto para reducir el efecto de Un mecanismo propuesto para reducir el efecto de derretimientoderretimiento

es reducir los niveles de dioxido de carbono (COes reducir los niveles de dioxido de carbono (CO22) en la ) en la atmosferaatmosfera

Dioxido de Carbono es un gas de invernadro Dioxido de Carbono es un gas de invernadro • Si es menor atraparía menos energíaSi es menor atraparía menos energía• La temperatura de la Tierra sería menor para La temperatura de la Tierra sería menor para

permitir la formación de glaciares.permitir la formación de glaciares.

Decreciendo la cantidad de CO2 en la Decreciendo la cantidad de CO2 en la atmosferaatmosfera