63219 v2 Bajemos temperatura la Por qué se debe evitar un planeta 4ºC más cálido Bajemos temperatura la Por qué se debe evitar un planeta 4ºC más cálido Noviembre de 2012 Informe preparado para el Banco Mundial por el Instituto de Potsdam para la Investigación del Cambio Climático © 2012 Banco Internacional de Reconstrucción y Fomento / Banco Mundial 1818 H Street NW Washington DC 20433 Teléfono: 202-473-1000 Internet: www.worldbank.org La presente obra fue elaborada por personal del Banco Mundial con la ayuda de contribuciones externas. Los hallazgos, interpretaciones y conclusiones expresados aquí no necesariamente reflejan las opiniones del Banco Mundial, de sus directores ejecutivos o de los gobiernos que ellos representan. El Banco no garantiza la exactitud de los datos incluidos en este trabajo. Las fronteras, los colores, los nombres y otra información mostrada en cualquier mapa de este volumen no denotan, por parte del Banco, juicio alguno sobre la condición jurídica de ninguno de los territorios ni la aprobación o aceptación de tales fronteras. Derechos y permisos El material incluido en el presente trabajo está protegido por derechos de autor. Dado que la institución alienta la divulgación de su conocimiento, puede ser reproducido, en su totalidad o en parte, para fines no comerciales, siempre y cuando se reconozca plenamente su origen. 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Cambios en el clima e impactos observados 5 El aumento en las concentraciones y emisiones de CO2 5 Aumento de la temperatura media mundial 6 Creciente almacenamiento de calor por el océano 6 Aumento del nivel del mar 7 Creciente pérdida de hielo en Groenlandia y la Antártica 8 Acidificación del océano 10 Pérdida del manto de hielo del �rtico 11 Olas de calor y temperaturas extremas 12 Tendencias en la sequía y la aridez 14 Impactos en la agricultura 15 Fenómenos extremos entre 2000 y 2012 16 Posibles mecanismos de sincronización de fenómenos extremos 16 Impactos en el bienestar 16 3. Proyecciones para el siglo XXI 21 ¿Cuán probable es un mundo con 4°C más? 23 Concentración de CO2 y acidificación de los océanos 24 iii Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Sequías y precipitaciones 25 Ciclones tropicales 27 4. Enfoque: Proyecciones del aumento del nivel del mar 29 Riegos del aumento del nivel del mar en ciertas regiones 31 5. Enfoque: Cambios en las temperaturas extremas 37 Aumento considerable en las temperaturas extremas de calor 37 Variaciones de la temperatura por región 38 Frecuencia de meses considerablemente más cálidos 39 Los impactos de olas de calor más frecuentes 40 6. Impactos por sector 43 Agricultura 43 Recursos hídricos 46 Ecosistemas y biodiversidad 49 Salud humana 53 Interacción de los sistemas y no linealidad: La necesidad de evaluar 7.  los riesgos multisectoriales 59 Riesgos de los impactos no lineales y en cascada 60 Comentarios finales 64 Anexo 1 Métodos para modelar el aumento del nivel del mar en un mundo con 4°C más 67 Anexo 2 Métodos de análisis de olas de calor extremo en un mundo con 4°C más 71 Bibliografía 73 Figuras 1. Concentraciones de CO2 en la atmósfera en el Observatorio de Mauna Loa 5 2. Emisiones globales de CO2 (a) y totales de gases de efecto invernadero (b), tanto históricas (líneas continuas) como proyectadas (líneas quebradas) 6 3. Datos sobre temperatura de diferentes fuentes corregidos según la variabilidad de la temperatura a corto plazo 7 4. Aumento del contenido total de calor en el mar desde la superficie hasta los 2.000 metros, sobre la base de análisis en curso durante cinco años. El período de referencia es 1955-2006 7 5. Nivel del mar medio global (GMSL) reconstruido a partir de datos de mareógrafos (azul, rojo) y altimetría satelital (negro) 8 6. (a) Aportes del aumento termostérico del nivel del mar por hielo de la tierra y almacenamiento en la tierra, así como observaciones de mareógrafos (desde 1961) y satelitales (desde 1993) (b) La suma de los aportes individuales se aproxima al alza observado en el nivel del mar desde los años setenta 9 7. Reconstrucción de tasas de aumento del nivel del mar para el período 1952–2009, durante el cual el alza fue de 1,8 mm al año (equivalente a 1,8 cm/década) 9 8. Registro del nivel del mar en Carolina del Norte reconstruido durante los últimos 2.000 años. El período posterior a fines del siglo XIX muestra claramente el aumento del nivel de los océanos inducido por el hombre 9 9. Balance total de masa de mantos de hielo, dM/dt, entre 1992 y 2010, para (a) Groenlandia, (b) Antártica y (c) suma de Groenlandia y Antártica 10 iv � ndi ce 10. Mediciones del derretimiento del hielo superficial en Groenlandia con tres satélites el 8 y 12 de julio, 2012 11 11. Cambios observados en la acidez del océano (pH) comparados con la concentración de dióxido de carbono disuelto en el agua marina (p CO2), junto con el registro de CO2 en la atmósfera desde 1956 11 12. Descripción geográfica de la reducción récord registrada en septiembre en la extensión de hielo marino, en comparación con la distribución media del período 1979–2000 12 13. (a) Extensión del hielo en el mar �rtico entre 2007–2012; el promedio entre 1979–2000 está en gris oscuro; el sombreado en gris claro representa dos desviaciones estándar (b) Variaciones plurianuales en el hielo desde 1983 hasta 2012 12 14. Oleadas de calor anormales en Rusia (2010) y Estados Unidos (2012), según medición satelital 13 15. Distribución (panel superior) y línea de tiempo (inferior) de temperaturas estivales en Europa desde 1500 13 16. Exceso de muertes observadas durante la ola de calor de 2003 en Francia. O= observada; E= prevista 14 17. Condiciones de sequía experimentadas el 28 de agosto en Estados Unidos continental 14 18. Superficie de tierra del hemisferio norte afectada por temperaturas estivales (panel izquierdo) frías (< –0,43σ), muy frías (< –2σ), extremadamente frías (< –3σ) y (panel derecho) calurosas (> 0,43σ), muy calurosas (> 2σ) y extremadamente calurosas (> 3σ) 15 19. Precipitaciones invernales observadas (azul) que más contribuyen al presupuesto hídrico anual y temperaturas estivales (rojas) más importantes con respecto al secado por evaporación, con su tendencia a largo plazo para la región del Mediterráneo oriental 16 20. Estimados probabilísticos de la temperatura para escenarios de IPCC antiguos (SRES) y nuevos (RCP) 21 21. Estimados probabilísticos de la temperatura para los nuevos escenarios de (RCP) del IPCC. Estos se basan en la comprensión sintetizada del ciclo de carbono y el sistema climático según el 4IE del IPCC 23 22. Estimados medios (líneas) de proyecciones probabilísticas de las temperaturas para dos escenarios de emisión sin aplicación de medidas de mitigación 24 23. Correlación entre calentamiento regional y cambios en el régimen de precipitaciones en la forma de distribuciones conjuntas de las temperaturas medias regionales y cambios en las precipitaciones en 2100, para los escenarios RCP3-PD y RCP8,5 25 24. Simulación de anomalías térmicas históricas y promedios globales del siglo XXI en comparación con el período preindustrial (1880–1900) para 24 modelos CMIP5 sobre la base del escenario de la RCP8,5 25 25. Impactos proyectados para los arrecifes de coral debido al aumento en la concentración de CO2 atmosférico 26 26. PH de la superficie oceánica. Un PH más bajo indica una acidificación más grave del océano, situación que inhibe el crecimiento de los organismos calcificadores, incluidos mariscos, fitoplancton calcáreo y arrecifes de coral 26 27. Nivel del mar (azul, verde: escala a la izquierda) y temperatura atmosférica de la Antártica (naranja, gris: escala de la derecha) durante los últimos 550.000 años, a partir de paleo-registros 30 28. Tal como en la figura 22, pero para el aumento medio global del nivel del mar usando un método parcialmente empírico 32 v Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o 29. Tal como en la figura 22, pero para la tasa anual de aumento del nivel de mar medio global 32 30. Topografía dinámica del nivel del mar actual 32 31. Tasas actuales de alza del nivel regional del mar solo debido al derretimiento del hielo en la tierra (modelado a partir de una compilación de observaciones de pérdida de hielo de la tierra) 33 32. Aumento del nivel del mar en un mundo 4°C más cálido en 2100 a lo largo de las costas del mundo, de Sur a Norte 33 33. Media de múltiples modelos del calentamiento mensual durante el siglo XXI (2080–2100 con respecto al presente) para los meses de junio a agosto y diciembre a febrero en unidades de grados Celsius y desviación estándar de la temperatura local 38 34. Media de múltiples modelos del porcentaje de meses durante 2080-2100 que serán más cálidos que 3-, 4- y 5-sigma, en relación con la climatología actual 39 35. Compilación de las medias de múltiples modelos de la temperatura mensual extrema más cálida en cada ubicación durante 2080–2100 40 36. Distribución de la temperatura mensual proyectada para 2070 (calentamiento de 2,9°C) en los componentes terrestres y de agua dulce de Global 200 de WWF 53 A1.1: Proyección regional del nivel del mar para el escenario de aporte más bajo y más alto del manto de hielo 68 A1.2: Diferencia en el aumento del nivel del mar entre un mundo con +4°C y +2°C para el escenario de aporte más bajo y más alto del manto de hielo 68 A1.3 Aportes individuales al aumento del nivel del mar en 2100 en un mundo con 4°C más: contribución del hielo de la tierra (glaciares de montaña y casquetes de hielo + mantos de hielo) en el escenario de aporte más bajo y más alto del manto de hielo 69 A2.1: Anormalidades simuladas de la temperatura media global histórica y del siglo XXI, en comparación con el período preindustrial (1880–1900), para 24 modelos CMIP5 basados en el escenario RCP8,5 71 Cuadros 1. Selección de fenómenos meteorológicos que han batido récords desde 2000 17 2. Proyecciones del nivel del mar medio global entre la actualidad (1980–1999) y el período 2090–2099 31 3. Impactos proyectados en diferentes cultivos con y sin adaptación 45 4. Cambios proyectados en la mediana de los rendimientos de maíz según diferentes alternativas de manejo y niveles de calentamiento medio global 46 5. Número de personas afectadas por inundaciones fluviales en regiones europeas (miles) 55 Recuadros 1. ¿Qué son los escenarios de emisión? 22 2. Previsibilidad de los futuros cambios en el nivel del mar 30 3. �frica al sur del Sahara 62 vi Agradecimientos En informe titulado “Bajemos la temperatura: Por qué se debe evitar un planeta 4ºC más cálido� es el resultado del trabajo de una amplia gama de expertos internacionales. Agradecemos a todos los que han contribuido a su riqueza y perspectiva multidisciplinaria. El informe fue redactado por un equipo del Instituto de Potsdam para la Investigación del Cambio Climático (PIK, por sus siglas en alemán) que incluyó, entre otros, a Hans Joachim Schellnhuber, William Hare, Olivia Serdeczny, Sophie Adams, Dim Coumou, Katja Frieler, Maria Martin, Ilona M. Otto, Mahé Perrette, Alexander Robinson, Marcia Rocha, Michiel Schaeffer, Jacob Schewe, Xiaoxi Wang y Lila Warszawski. Fue encargado por el Equipo de Expertos Mundiales de Adaptación al Cambio Climático, del Banco Mundial, dirigido por Erick C.M. Fernandes y Kanta Kumari Rigaud, quienes trabajaron en estrecha colaboración con el PIK. Jane Olga Ebinger coordinó el equipo del Banco y recibió indicaciones valiosas a lo largo de todo el proceso de parte de Rosina Bierbaum (Universidad de Michigan) y Michael MacCracken (Climate Institute, ciudad de Washington). El informe se benefició de las observaciones esclarecedoras recibidas de diversos colegas revisores científicos. Expresamos nuestros agradecimientos a Ulisses Confalonieri, Andrew Friend, Dieter Gerten, Saleemul Huq, Pavel Kabat, Thomas Karl, Akio Kitoh, Reto Knutti, Anthony McMichael, Jonathan Overpeck, Martin Parry, Barrie Pittock y John Stone. Rachel Kyte, Mary Barton-Dock, Fionna Douglas y Marianne Fay nos brindaron su inestimable orien- tación y supervisión. Damos las gracias a los colegas del Banco por sus aportes: Sameer Akbar, Keiko Ashida, Ferid Belhaj, Rachid Benmessaoud, Bonizella Biagini, Anthony Bigio, Ademola Braimoh, Haleh Bridi, Penelope Brook, Ana Bucher, Julia Bucknall, Jacob Burke, Raffaello Cervigni, Laurence Clarke, Francoise Clottes, Annette Dixon, Philippe Dongier, Milen Dyoulgerov, Luis Garcia, Habiba Gitay, Susan Goldmark, Ellen Goldstein, Gloria Grandolini, Stephane Hallegatte, Valerie Hickey, Daniel Hoornweg, Stefan Koeberle, Motoo Konishi, Victoria Kwakwa, Marcus Lee, Marie Francoise Marie-Nelly, Meleesa McNaughton, Robin Mearns, Nancy Chaarani Meza, Alan Miller, Klaus Rohland, Onno Ruhl, Michal Rutkowski, Klas Sander, Hartwig Schafer, Patrick Verkooijen Dorte Verner, Deborah Wetzel, Ulrich Zachau y Johannes Zutt. Agradecemos asimismo a Robert Bisset y Sonu Jain sus esfuerzos de extensión a asociados, la comuni- dad científica y los medios. Perpetual Boateng, Tobias Baedeker y Patricia Braxton entregaron inapreciable asistencia al equipo Reconocemos con gratitud la contribución de Connect4Climate a la producción de este informe. vii Prólogo Tengo la esperanza de que el presente informe perturbe profundamente a todos quienes lo lean y los induz- ca a actuar. E incluso en el caso de aquellos que ya están dedicados a luchar contra el cambio climático, espero que los impulse a trabajar con mayor sentido de urgencia. En el estudio se describe lo que será nuestro mundo si la temperatura aumenta en 4°C, situación que los científicos prevén casi unánimemente que sucederá a fines de siglo, si no se aplican profundas reformas a las políticas. El escenario de nuestro planeta con 4°C promedio más de temperatura es devastador: anegamiento de las ciudades costeras; crecientes riesgos para la producción de alimentos, lo que posiblemente aumentará las tasas de desnutrición; más sequía en muchas regiones áridas; mayor humedad en las regiones húmedas; olas de calor sin precedente en numerosas zonas, especialmente en las tropicales; grave escasez de agua en muchas regiones; mayor frecuencia de ciclones tropicales de gran intensidad; y pérdida irreversible de la biodiversidad, incluidos los sistemas de arrecifes de coral. Además, un mundo con 4°C más sería tan radicalmente diferente al actual que aumentarían tanto las incertidumbres como los riesgos de que seamos incapaces de anticipar las futuras necesidades de adaptación y de planificar nuestra respuesta a ellas. La falta de acción frente al cambio climático no solo implica el riesgo de que millones de personas del mundo en desarrollo no alcancen prosperidad, sino que además amenaza con revertir los avances logrados en décadas de desarrollo sostenible. Claramente, ya sabemos mucho acerca de la amenaza que nos acecha. El dictamen de la ciencia es inequívoco en cuanto a que el calentamiento global es causado por el hombre; y ya somos testigos de cambios importantes: la temperatura global media es 0,8°C más alta que en el período preindustrial; los océanos han aumentado su temperatura en 0,09°C desde los años cincuenta y se están acidificando; el nivel de los mares aumentó en alrededor de 20 centímetros desde la era preindustrial y ahora está subiendo 3,2 centímetros por década; hubo una cantidad inédita de olas de calor en el último decenio; e importantes zonas de cultivos de alimentos se ven más afectadas por sequías. A pesar de las buenas intenciones de la comunidad mundial de mantener el aumento de la temperatura por debajo de los 2°C en relación con los niveles preindustriales, la probabilidad de que se supere este umbral va en aumento. Los científicos están de acuerdo en que las actuales promesas y compromisos de los países en materia de emisiones según la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático probablemente se traducirán en un aumento de temperatura entre 3,5°C y 4°C. Y cuanto más se demoren esos compromisos en materializarse, más aumenta la probabilidad de que llegue a 4°C. El trabajo del Grupo del Banco Mundial es impulsado por pruebas y datos. En este sentido, la decisión de intensificar su labor en temas de cambio climático se sustenta en informes científicos, incluidos aquellos generados por expertos en el tema. El resultado fue el Informe sobre el Desarrollo Mundial (IDM) enfocado en el cambio climático y destinado a mejorar nuestra comprensión de las consecuencias en un planeta que se calienta; un Marco Estratégico sobre Desarrollo y Cambio Climático; y un informe sobre Crecimiento Verde Inclusivo. El Banco es un defensor a ultranza de medidas ambiciosas para enfrentar el cambio climá- tico, no solo porque es un imperativo moral, sino porque es una buena decisión en términos económicos. ¿Y qué pasará si no se intensifican los esfuerzos de mitigación? ¿Cuáles serán las implicancias de un mundo con una temperatura media 4°C más alta? El Banco encargó el presente informe al Instituto de ix Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Potsdam para la Investigación del Cambio Climático (PIK) para que nos ayude a comprender el estado de la ciencia y el posible impacto que tendrá esa temperatura en el desarrollo. Sería un mundo tan drásticamente diferente a aquel que conocemos que es difícil describirlo con exactitud, ya que en gran parte es necesario basarse en proyecciones e interpretaciones de gran complejidad. Estamos muy conscientes de lo incierto de estos escenarios y sabemos que los investigadores y los estu- dios suelen discrepar sobre el nivel del riesgo. Pero el mero hecho de que no podamos descartarlos justifica que fortalezcamos nuestras actuales políticas en esta materia. Por la salud y el bienestar de las comunidades mundiales, es de vital importancia que logremos encontrar los medios para evitar tales escenarios. Y si bien todas las regiones se verán afectadas, la peor parte se la llevarán los pobres y más vulnerables. El mundo con 4°C más de temperatura puede y debe evitarse. El Grupo del Banco Mundial seguirá promoviendo resueltamente los acuerdos internacionales y regio- nales y el aumento del financiamiento destinado al clima. Redoblaremos nuestros esfuerzos para respaldar las iniciativas nacionales –en rápido crecimiento– de mitigación de las emisiones de carbono y formación de la capacidad de adaptación, y asimismo para apoyar el desarrollo inteligente en términos climáticos y el crecimiento verde inclusivo. Nuestro trabajo en este último campo ha demostrado que el uso más eficiente e inteligente de la energía y los recursos naturales abre muchas oportunidades para reducir drásticamente el impacto del desarrollo en el clima sin retardar el alivio de la pobreza y el crecimiento económico. El presente informe es un crudo recordatorio de que el cambio climático afecta a todos. La solución no radica solo en el financiamiento –o los proyectos– para el clima. Reside en una gestión eficaz del riesgo y en asegurar que en todo nuestro trabajo y todos nuestros pensamientos tengamos presente la amenaza de un mundo 4°C más cálido. El Grupo del Banco Mundial estará a la altura de este reto. Dr. Jim Yong Kim Presidente, Grupo del Banco Mundial x Resumen ejecutivo Resumen ejecutivo El presente informe entrega una instantánea de la bibliografía y los análisis más recientes sobre los posibles impactos y riesgos asociados a un calentamiento de 4°C durante este siglo. Se trata de un intento riguroso para esbozar la gama de riesgos que enfrentamos y se centra especialmente en los países en desarrollo y en los pobres. En un mundo con 4°C más de temperatura habrá olas de calor, sequías graves y grandes inundaciones sin precedentes en muchas regiones, con fuertes impactos en los ecosistemas y los servicios asociados. Pero tomando las medidas necesarias, es posible evitar este escenario y es probable que el calentamiento no supere los 2°C. De no mediar compromisos y medidas adicionales para reducir La serie de fenómenos extremos ocurridos recientemente en todo las emisiones de gases de efecto invernadero, es probable que el el mundo pone de relieve la vulnerabilidad no solo de los países mundo se caliente en más de 3°C respecto de los niveles prein- en desarrollo, sino incluso de las naciones industrializadas. dustriales. Incluso si todas las actuales promesas y compromisos Aún hay incertidumbre en torno al nivel del cambio climático se materializan, todavía hay alrededor de un 20% de probabilidad y sus repercusiones. El informe adopta un enfoque basado en el de que la temperatura del mundo haya aumentado en más de 4°C riesgo, definido como el impacto multiplicado por la probabilidad: hacia el año 2100. Pero si no se cumplen, ya en los años 2060 se un suceso con baja probabilidad de ocurrencia de todos modos podrían alcanzar dichos 4°C de aumento. Y un calentamiento puede generar un riesgo importante si sus consecuencias son graves. de esa magnitud, y la subida asociada del nivel del mar entre Ninguna nación estará inmune a los impactos del cambio 50 centímetros y 1 metro en 2100 no se detendrían ahí: es probable climático. Sin embargo, es probable que la distribución de estos que la temperatura siga subiendo en los siguientes siglos hasta sea desigual y tenga un sesgo negativo en contra de muchas de superar los 6°C, con varios metros de ascenso en el nivel del mar las regiones más pobres del planeta con escasa capacidad eco- en las centurias venideras. nómica, institucional, científica y tecnológica para enfrentarlos y En este contexto, la comunidad mundial se ha comprometido adaptarse. Por ejemplo: a mantener el calentamiento por debajo de 2°C para prevenir un • Aunque el calentamiento absoluto sea más elevado en las cambio climático “peligroso�. Los pequeños Estados insulares en desarrollo y los países menos adelantados (PMA), en tanto, latitudes altas, aquél que afectará a las zonas tropicales será identificaron cualquier calentamiento superior a 1,5°C como una mayor en función de la variación y las extremas térmicas amenaza grave para su desarrollo y, en algunos casos, incluso para históricas a los cuales se han adaptado y enfrentado los su supervivencia. No obstante, es muy probable que la suma total seres humanos y ecosistemas naturales. Esto significa que de las actuales políticas, esto es, las vigentes y las comprometidas, las temperaturas extremas sin precedentes anticipadas en los nos lleve a un calentamiento atmosférico muy por encima de esos trópicos generarán impactos significativamente mayores en la niveles. En efecto, es plausible que las actuales tendencias en las agricultura y los ecosistemas. emisiones lleven al mundo a un calentamiento cercano a los 4°C • Es probable que en los trópicos, el nivel del mar aumente dentro del presente siglo. 15% a 20% más que la media mundial. Este informe no es una evaluación científica integral, como • Se prevé que el aumento en la intensidad de los ciclones tro- sí lo será aquel que publique el Grupo Intergubernamental de picales se sienta de manera desproporcionada en las regiones Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) en 2013-2014, en oca- de latitudes bajas. sión de su Quinto Informe de Evaluación (5EI). Este documento se centra más bien en los países en desarrollo, aunque reconoce • Es posible que la creciente aridez y sequía aumenten consi- que las naciones industrializadas también son vulnerables y están derablemente en muchas regiones en desarrollo ubicadas en expuestas a sufrir daños importantes debido al cambio climático. zonas tropicales y subtropicales. xiii Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o En un mundo con una temperatura media superior en 4°C El calentamiento de la atmósfera y de los océanos ha acelerado a los niveles preindustriales (en adelante, mundo con 4°C más), la pérdida de los mantos de hielo de Groenlandia y la Antártica, muchas regiones se verán afectadas por olas de calor, sequías y este derretimiento puede intensificar considerablemente el graves e inundaciones sin precedentes, con serias consecuencias aumento del nivel de los mares en el futuro. En términos genera- para los seres humanos, los ecosistemas y los servicios asociados. les, el ritmo de la pérdida de hielo se ha más que triplicado desde Todavía es tiempo para evitar un calentamiento de 4°C: nume- 1993-2003, indica el 4EI del IPCC, llegando a 1,3 centímetros rosos estudios muestran que hay medios técnicos y económicos por década en 2004-2008; en 2009, en tanto, el derretimiento viables para mantener el aumento de la temperatura por debajo equivale a cerca de 1,7 centímetro por década. Si la pérdida de de 2°C. Esto implica que el nivel de los impactos que experimen- los mantos de hielo no se acelera, el aumento promedio global del ten los países en desarrollo y el resto del mundo será el resultado nivel del mar a causa de esta fuente sería de unos 15 centímetros de las decisiones y alternativas que hoy toman los gobiernos, el hacia el final del siglo XXI. Una clara ilustración de la creciente sector privado y la sociedad civil, incluida, lamentablemente, la vulnerabilidad de la capa de hielo de Groenlandia al calentamiento falta de acción. es el rápido crecimiento de la zona de derretimiento observada desde los años setenta. En cuanto al hielo ártico, este alcanzó su Impactos y cambios observados en mínima en septiembre de 2012, cuando la zona de hielo que cubre el océano �rtico se redujo a la mitad respecto de los veranos de el sistema climático los últimos 30 años. Los efectos del calentamiento global han generado otros Los efectos evidentes del cambio en el sistema climático inducido cambios en diversos aspectos climáticos y medioambientales por las emisiones de gases de efecto invernadero informados en el del sistema terrestre. Por ejemplo, la última década fue testigo Cuarto Informe de Evaluación (4IE) del IPCC en 2007, han seguido de una cantidad excepcional de olas de calor extremo en todo el más bien intensificándose. mundo, con los consecuentes graves impactos. El cambio climático • La concentración del principal gas de efecto invernadero, el inducido por el hombre desde los años sesenta ha aumentado la dióxido de carbono (CO2), ha seguido aumentando respecto frecuencia e intensidad de las olas de calor y probablemente, ha de su nivel de alrededor de 278 partes por millón (ppm) en la exacerbado sus impactos sociales. La frecuencia y (o) intensidad de era preindustrial, a más de 391 ppm en septiembre de 2012. las sequías y precipitaciones desmedidas causadas probablemente Hoy aumenta a una tasa anual de 1,8 ppm. por influencia humana también se han incrementado. Un ejemplo de una reciente ola de calor extremo es la que ocurrió en Rusia • Según pruebas paleo-climáticas y geológicas, la concentración en 2010, con serios efectos adversos. Estimaciones preliminares del CO2 siempre ha sido inferior a la actual a lo largo de los hablan de 55.000 víctimas fatales, pérdidas de alrededor del 25% últimos 15 millones de años. de las cosechas, más de un millón de hectáreas quemadas y daños • Las actuales emisiones de CO2, incluidas las provenientes del económicos cifrados en unos US$15.000 millones (1% del PIB). cambio en el uso del suelo, bordean los 35.000 millones de Sin cambio climático, las olas de calor que afectan a Europa, toneladas métricas anuales. Si no se adoptan medidas adiciona- Rusia y Estados Unidos, por ejemplo, se registrarían una vez cada les, se prevé que aumentarán a 41.000 millones al año en 2020. varios cientos de años. Según las observaciones, la superficie • La temperatura media mundial ha seguido subiendo y hoy su terrestre expuesta al calor extremo se ha multiplicado por 10 desde nivel es 0,8°C más alto que en la era preindustrial. los años cincuenta. Las zonas afectadas por las sequías han aumentado mucho Un calentamiento global medio de 0,8°C pareciera no ser en los últimos 50 años, superando levemente lo proyectado por mucho. Sin embargo, ya se están viendo numerosos efectos los modelos climáticos. El 80% de la tierra agrícola sufrió las con- causados por el cambio climático; el aumento de la temperatura secuencias de la falta de agua experimentada por Estados Unidos media de 0,8°C a 2°C o más generará desafíos aún mayores. Tam- en 2012, la más intensa desde la década de los cincuenta. bién es útil recordar que un aumento de la temperatura mundial El aumento en las temperaturas ha incidido negativamente en la promedio de 4°C se asemeja a la diferencia térmica entre nues- producción agrícola. Estudios recientes indican que la producción tra temperatura actual y la que el mundo vivió en la última era mundial de maíz y trigo puede haberse reducido significativamente glacial, cuando gran parte de Europa central y el sector norte de desde los años ochenta, en comparación con una situación sin Estados Unidos estaban cubiertos por kilómetros de hielo y las cambio climático. temperaturas medias mundiales eran inferiores en 4,5°C y 7°C. Los efectos negativos del alza de la temperatura se observan Pero la magnitud del presente cambio climático –inducido por el también en el crecimiento económico de los países pobres durante hombre– se ha producido en un siglo, no en milenios. las últimas décadas. Ello apunta a un riesgo no despreciable de Los océanos del mundo han seguido calentándose: cerca que el calentamiento global reduzca todavía más el desarrollo del 90% del exceso de energía térmica atrapado por las crecientes de estas naciones en el futuro. Un estudio realizado en el MIT1 concentraciones de gases de efecto invernadero desde 1955 ha quedado almacenado en los océanos como calor. Todos los mares usó las fluctuaciones históricas de las temperaturas en los países del mundo han aumentado su nivel en el siglo XX en un promedio para identificar sus efectos en los resultados económicos totales. de 15-20 centímetros. Sin embargo, en la última década, el nivel aumentó en cerca de 3,2 centímetros por decenio. Si la actual 1 Dell, Melissa, Benjamin F. Jones y Benjamin A. Olken. 2012. “Temperature Shocks velocidad se mantiene inalterada, el nivel de los océanos subiría and Economic Growth: Evidence from the Last Half Century�. American Economic unos 30 centímetros adicionales en el siglo XXI. Journal: Macroeconomicas, 4(3): 66-95. xiv R esu men ejecuti vo La investigación arrojó que los aumentos de temperatura redu- Pero ya hay pruebas tangibles de las consecuencias negativas de cían de manera importante el crecimiento de estas economías y este proceso para los organismos y ecosistemas marinos cuando tenían efectos de gran alcance al disminuir el producto agrícola se combina con los efectos del calentamiento, la sobrepesca y la e industrial y la estabilidad política. Estos hallazgos constituyen destrucción de los hábitats. la base de los debates en torno al rol del clima en el desarrollo Los arrecifes de coral son especialmente sensibles al cambio económico y sugieren que las temperaturas más elevadas pueden en las temperaturas del agua, el pH del océano y la intensidad tener impactos negativos significativos en los países pobres. y la frecuencia de los ciclones tropicales. Estos arrecifes brindan protección contra las inundaciones costeras, marejadas ciclónicas Pronóstico de los impactos del cambio y daños causados por las olas y sirven de lugar de cría y hábitat a muchas especies de peces. Cuando la concentración de CO2 climático en un mundo con 4°C más se acerque a 450 ppm (correspondiente a un calentamiento de alrededor de 1,4°C en los años 2030) en las próximas décadas, el Los efectos de un calentamiento de 4°C no se distribuirán de crecimiento de los arrecifes de coral podría detenerse. Y cuando manera uniforme en el mundo y sus consecuencias no serán se aproxime a unos 550 ppm (correspondiente a un calentamien- una simple ampliación de aquellos generados por un aumento to de más o menos 2,4°C en los años 2060), es muy probable de 2°C. Las mayores alzas de la temperatura se producirán en la que comiencen a disolverse en muchas zonas. Incluso con un tierra y fluctuarán entre los 4°C y los 10°C. En extensas zonas se calentamiento global de solo 1,5°C, los efectos combinados de pueden esperar aumentos de hasta 6°C o más durante el verano, decoloración inducida por el calor, acidificación de los océanos como en el Mediterráneo, el Norte de �frica, Oriente Medio y y aumento del nivel del mar son una amenaza para grandes por- Estados Unidos continental. ciones de dichos arrecifes. La extinción regional de ecosistemas Las proyecciones para un mundo con 4°C más muestran completos en estos arrecifes, que puede ocurrir mucho antes del un drástico aumento en la intensidad y la frecuencia de niveles aumento de 4°C, tendría enormes consecuencias para las especies extremos de altas temperaturas. Es probable que las olas de calor que dependen de ellos y para la personas que, a su vez, dependen desmedido, como las registradas en Rusia en 2010, se transformen de estas especies para su alimentación, ingresos, actividad turística en la nueva norma de los veranos de un mundo 4°C más cálido. y protección del litoral. Las zonas tropicales de América del Sur, �frica central y todas las islas tropicales del Pacífico con toda seguridad experimenta- rán períodos de calor de una duración y magnitud nunca antes Aumento en los niveles del mar, vistas. En este nuevo régimen climático de altas temperaturas, es inundación y pérdida de zonas costeras posible que los meses más fríos sean bastante más calurosos que los meses más cálidos de finales del siglo XX. En regiones como Es probable que con un calentamiento de 4°C, el nivel del mar el Mediterráneo, el Norte de �frica, Oriente Medio y la meseta suba entre 0,5-1 metro, o posiblemente más, de aquí a 2100, y del Tíbet, casi todos los meses de verano serán más tórridos que varios metros más en los próximos siglos. Si se limita a 2°C, la mayoría de las temporadas de calor más extremo registradas puede que se incremente solo en unos 20 centímetros hasta hasta ahora. Por ejemplo, el mes de julio más caluroso en la región 2100, a diferencia del mundo con 4°C más. Sin embargo, incluso mediterránea podrá registrar una temperatura hasta 9°C superior en este caso, el nivel medio del mar puede seguir aumentando al mes más caluroso de la actualidad. y algunas estimaciones lo cifran en 1,5 -4 metros por sobre los Las olas de calor extremo de los últimos años han tenido con- niveles actuales, hacia 2300. Según los cálculos, probablemente secuencias muy graves y han causado muertes por hipertermia, solo se mantendría por debajo de los 2 metros si el calentamiento incendios forestales y pérdida de cosechas. Aún no se han evaluado es muy inferior a 1,5°C. los impactos de las temperaturas altas proyectadas para el mundo Por diversos motivos geográficos, el aumento del nivel del con 4°C más, pero debieran ser inmensamente superiores a las mar variará entre las regiones: se proyecta un alza superior en secuelas vividas hasta ahora y podrían superar la capacidad de 20% en los trópicos e inferior al promedio en las latitudes altas. adaptación de muchas sociedades y sistemas naturales. El derretimiento de los mantos de hielo reducirá la atracción gra- vitacional sobre el océano hacia dichos mantos y como resultado Aumento en las concentraciones de del proceso, el agua oceánica tenderá a cargarse hacia el Ecuador. Los cambios en las corrientes atmosféricas y oceánicas debido CO2 y acidificación de los océanos al calentamiento global y otros factores también afectarán el aumento regional del nivel del mar, al igual que los patrones de Además del calentamiento del sistema climático, una de las absorción del calor y calentamiento de los océanos. consecuencias más graves del aumento de la concentración de Se estima que los impactos del alza del nivel del mar serán dióxido de carbono en la atmósfera ocurre cuando este se disuel- asimétricos incluso dentro de las regiones y los países, y que en las ve en los océanos y los acidifica. De hecho, este fenómeno ha naciones en desarrollo, apenas 10 ciudades explicarán dos tercios aumentado considerablemente desde la época preindustrial. Pero de la exposición total a las inundaciones extremas. Hay ciudades un calentamiento de 4°C o más para 2100 correspondería a una excesivamente vulnerables en Mozambique, Madagascar, México, concentración de CO2 sobre las 800 ppm y un aumento de alre- Venezuela, India, Bangladesh, Indonesia, Filipinas y Viet Nam. dedor de 150% en la acidez de las aguas oceánicas. Parece que El fenómeno tendrá consecuencias adversas de gran alcance en la historia no hay nada similar a la tasa de cambio observada para los pequeños Estados insulares y las regiones de deltas, y proyectada para esta acidez en el transcurso del próximo siglo. en particular si se combinan con ciclones tropicales de mayor xv Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o intensidad previstos en muchas regiones tropicales, otros fenómenos El riesgo de que los ecosistemas se vean perturbados por rupturas climáticos desmedidos y los efectos en los ecosistemas oceánicos en su equilibrio o por su transformación, incendios forestales o la inducidos por el cambio climático (como la desaparición de la extinción de los bosques será mucho más elevado en un mundo con protección de los arrecifes debido a las temperaturas más altas y 4°C más que con un calentamiento más bien moderado. Es probable la acidificación de los océanos). que en condiciones de creciente vulnerabilidad al estrés térmico y a las sequías aumente la mortalidad y la extinción de especies. Riesgos para los sistemas de soporte Los ecosistemas se verán afectados por sucesos climáticos extremos más frecuentes debido a la pérdida de la cubierta fores- humano: alimentos, agua, ecosistemas tal a cauda de las sequías y los incendios forestales espontáneos, y salud exacerbados por el cambio en el uso del suelo y la expansión de la frontera agrícola. En la Amazonía, los incendios forestales podrán hasta duplicarse en 2050 con el calentamiento de unos 1,5°C-2°C Aunque las proyecciones para los impactos de un mundo con 4°C por sobre los niveles de la era preindustrial. Y los cambios segu- más aún son preliminares y suele ser complejo comparar las diversas ramente serán mucho más graves en un mundo con 4°C más. evaluaciones, en este informe se identifican numerosos riesgos de En efecto, en ese mundo es probable que el cambio climáti- mucha gravedad que afectarían a los sistemas de soporte humano co sea la principal fuerza motriz de las transformaciones de los esenciales. El proyectado incremento en los niveles extremos de ecosistemas, desplazando a la destrucción de los hábitats como temperaturas, precipitaciones, olas de calor y sequías debido al la mayor amenaza para la biodiversidad. Las investigaciones más calor hará que los riesgos sean mucho mayores en un mundo con recientes sugieren que en esas condiciones, con toda seguridad 4°C más que en uno con 2°C. habrá una pérdida de biodiversidad de gran magnitud, donde el En un planeta que avanza con rapidez hacia los 4°C de cambio climático y las altas concentraciones de CO2 llevarán a aumento en la temperatura, es probable que los impactos más los ecosistemas terrestres a una situación nunca antes experimen- adversos en la disponibilidad de agua se den en conjunto con una tada por la raza humana. Es dable esperar que el daño reduzca creciente demanda por este vital líquido, debido al aumento de la drásticamente la oferta de servicios ecosistémicos de los cuales población. Algunos cálculos indican que un calentamiento de 4°C depende la humanidad (como las pesquerías y la protección de los puede exacerbar considerablemente la actual escasez hídrica en litorales proporcionada por los arrecifes de coral y los manglares). muchas regiones, en particular en �frica oriental y septentrional, Incluso sin cambio climático inducido por el hombre, el aumento Oriente Medio y Asia meridional, al tiempo que otros países de la población y de los ingresos complicará la producción agrícola y africanos enfrentarían por primera vez escasez a nivel nacional debido al crecimiento demográfico. En este sentido, se prevén: de alimentos. El 4IE del IPCC preveía que la producción mundial de alimentos se incrementaría con un aumento local de las temperaturas • Condiciones de mayor sequía en Europa meridional, �frica de entre 1°C y 3°C, pero que disminuiría más allá de ese umbral. (excepto algunas zonas nororientales), grandes áreas de No obstante, los nuevos resultados publicados desde 2007 América del Norte y América del Sur y Australia meridional, son mucho menos optimistas y sugieren que el riesgo de que dis- entre otros. minuya el rendimiento de los cultivos aumenta rápidamente con • Condiciones más húmedas en las latitudes altas del hemisferio el calentamiento global. En varias regiones, como India, �frica, norte, como la parte septentrional de América del Norte y Estados Unidos y Australia, se han observado efectos negativos de Europa y Siberia, y en ciertas regiones gobernadas por mon- gran magnitud debido al aumento de las temperaturas extremas. En zones. En algunas zonas, el estrés hídrico será menor que en Estados Unidos, por ejemplo, el alza en la temperatura local diaria una situación sin cambio climático. a 29°C provocó efectos no lineales significativos en la producción de trigo, y a 30°C, en los frijoles de soja. Estos nuevos resultados y • Cambios subestacionales y subregionales en el ciclo hidro- observaciones apuntan al enorme riesgo de traspasar los umbrales lógico asociados con graves riesgos, como inundaciones y de temperatura, ya que la seguridad alimentaria mundial podría sequías. Estos pueden aumentar considerablemente incluso resultar enormemente perjudicada en un mundo con 4°C más. si los promedios anuales cambian poco. Estas amenazas se ven agravadas por el efecto adverso que Ante el pronosticado aumento de las precipitaciones y sequías el proyectado aumento del nivel del mar tendría en la agricultura extremas con el calentamiento, se estima que estos riesgos serán de importantes zonas bajas situadas en los deltas de ríos, como mucho mayores en un mundo con 4°C más que en uno con 2°C: Bangladesh, Egipto, Viet Nam y partes de la costa africana. Es • Las cuencas de los ríos sometidas a monzones, como la del factible que dicho fenómeno afecte a muchas zonas costeras de las latitudes medias y profundice la penetración del agua salada Ganges y el Nilo, son especialmente vulnerables al cambio en en los acuíferos de la costa que se utilizan para regar las llanuras la estacionalidad de las escorrentías. Esto puede tener efectos aledañas. Un riesgo adicional es la probable intensificación de las muy negativos en la disponibilidad de agua. sequías en las regiones de latitudes medias y de las inundaciones en las latitudes más altas. • Se prevé que la escorrentía media anual disminuya en 20% a Es muy posible que el pronosticado futuro incremento en la 40% en las cuencas de los ríos Danubio, Mississippi, Amazonas intensidad de los sucesos extremos tenga consecuencias negativas y Murray Darling, pero aumente en alrededor de 20% en las para la lucha contra la pobreza, en especial en los países en desa- cuencas del Nilo y el Ganges. rrollo. Proyecciones recientes sugieren que los pobres son los más La magnitud de todos estos cambios se duplicarían, más o sensibles al aumento en la intensidad de las sequías en un mundo con menos, en un mundo con 4°C más. 4°C más, en particular en �frica, Asia meridional y otras regiones. xvi R esu men ejecuti vo Los fenómenos extremos a gran escala, como grandes inun- impactos abruptos del cambio climático y los patrones climáti- daciones que interfieran con la producción de alimentos, podrían cos de altas temperaturas sin precedentes. Ejemplos de ello son causar déficits nutricionales y aumentar la incidencia de las la desintegración del manto de hielo de la Antártica occidental, epidemias. Estas inundaciones pueden introducir contaminan- el que aceleraría el aumento de los niveles de mar por sobre las tes y enfermedades en fuentes de agua potable y aumentar la proyecciones de este análisis, o generaría una extinción a gran incidencia de diarreas y enfermedades respiratorias. Por otra escala de los bosques amazónicos, lo que afectaría profundamente parte, los efectos del cambio climático en la producción agrícola a ecosistemas, ríos, agricultura, producción de energía y medios de pueden exacerbar la desnutrición y la mala nutrición –que ya son sustento en una región de dimensiones casi continentales y podría altamente responsables de la mortalidad infantil en los países aumentar sustancialmente el calentamiento global en el siglo XXI. en desarrollo– en muchas regiones. Si por una parte se prevé Ciertos sectores podrían responder de manera no lineal al que el crecimiento económico reducirá de manera considerable calentamiento global. Por ejemplo, es probable que los efectos no el enanismo nutricional en la primera infancia, por la otra se lineales de las temperaturas en los cultivos cobren gran importancia teme que el cambio climático revertirá estos avances en varias a medida que el mundo aumente su temperatura en 2°C o más. regiones: se pronostica un incremento importante en la atrofia No obstante, la mayoría de nuestros actuales modelos de cultivos del crecimiento debido a la malnutrición con un calentamiento no internaliza totalmente este efecto y tampoco el potencial que de 2°C a 2,5°C, en especial en �frica al sur del Sahara y en tendrá el ampliado espectro de la variabilidad (como temperatu- Asia meridional, y es altamente probable que esto empeore con ras extremas, nuevas pestes y enfermedades invasoras, cambio 4°C más. A pesar de los grandes esfuerzos realizados para mejorar abrupto en factores climáticos críticos que ejercen gran impacto los servicios de salud (como mejor atención médica, desarrollo en el rendimiento y (o) la calidad de los cereales). de vacunas, programas de supervisión), se esperan impactos Las proyecciones del costo de los daños generados por los considerables en los niveles de pobreza y la salud humana. Los impactos del cambio climático suelen incluir solo los efectos loca- cambios en la temperatura, la pluviometría y la humedad influyen les, como la destrucción de la infraestructura, pero no consideran en las enfermedades causadas por vectores (como el paludismo adecuadamente los efectos en cascada (por ejemplo, cadenas y la fiebre del dengue), como asimismo en los virus del hanta, de valor agregado y redes de suministro) a escalas nacionales y la leishmaniasis, la enfermedad de Lyme y la esquistosomiasis. regionales. Sin embargo, en un mundo cada vez más globalizado Las lesiones y muertes causadas por fenómenos climáticos extre- donde los sistemas de producción están más especializados y mos son otros posibles impactos del cambio climático en la salud. dependen más de la infraestructura para la distribución de los Los niveles de smog aumentados por el calor pueden exacerbar los bienes producidos, cualquier daño que sufran las estructuras e problemas respiratorios y las enfermedades cardíacas y circulatorias, instalaciones puede generar impactos indirectos considerables. mientras que en otras regiones, el alza en las concentraciones de Los puertos marítimos son un buen ejemplo de un punto inicial aeroalérgenos (pólenes, esporas) inducida por el cambio climático donde cualquier destrucción o interrupción en los servicios puede puede aumentar las enfermedades respiratorias de origen alérgico. desencadenar impactos cuyo alcance va mucho más allá de la ubicación específica del daño. Aún no se entienden a cabalidad los efectos acumulativos e Riesgos de perturbaciones y interrelacionados de impactos de tan vasto alcance, muchos de los desplazamientos humanos en cuales probablemente se harán sentir bastante antes de alcanzar el calentamiento de 4°C. Un ejemplo es el colapso de los ecosis- un mundo con 4°C más temas de los arrecifes de coral, cuyas consecuencias ecológicas, humanas y económicas no han sido publicadas en ningún estudio El cambio climático no tendrá lugar en un vacío. Es muy probable de la literatura científica. Y mucho menos cuando este colapso se que el crecimiento económico y demográfico durante el siglo XXI combina con la probable pérdida concomitante de la producción mejore tanto el bienestar humano como la capacidad de adaptación marina debido al alza de las temperaturas oceánicas y la creciente en muchas regiones, o incluso en la mayoría de ellas. Si embargo, acidificación. Tampoco se comprenden bien los impactos a gran al mismo tiempo aumentarán las presiones y las demandas sobre escala sobre los asentamientos humanos (y su infraestructura) un ecosistema planetario que ya se acerca a límites críticos. Es ubicados en zonas costeras bajas a partir de un aumento del probable que estas presiones y las proyectadas consecuencias del nivel del mar de un metro o más en el presente siglo y después. cambio climático socaven la resiliencia de muchos ecosistemas A medida que aumente la escala y la cantidad de impactos naturales y administrados. con el alza de la temperatura media global, las interacciones entre Los impactos previstos en la disponibilidad de agua, los eco- todas las consecuencias que componen el impacto global se harán sistemas, la agricultura y la salud humana bien podrían generar sentir cada vez con mayor frecuencia. Por ejemplo, es probable un desplazamiento masivo de la población y tener consecuencias que una perturbación grave en la producción agrícola debido a adversas para la seguridad humana y los sistemas económicos y temperaturas extremas en muchas regiones, conjugada con una comerciales. Todavía no se ha evaluado todo el alcance de los presión significativa sobre los recursos hídricos y cambios en el daños en un mundo con 4°C más. ciclo hidrológico, afecten tanto la salud humana como los medios Los cambios disruptivos y a gran escala en el sistema terrestre de sustento. Esto, a la vez, tendría efectos en cascada sobre el no suelen incluirse en los ejercicios de modelación, y muy rara desarrollo económico al reducir la capacidad de trabajo de la vez en las evaluaciones de impacto. No obstante, a medida que población, lo cual a continuación, impediría el crecimiento del PIB. el calentamiento global se acerque y supere los 2°C, aumentará Al aumentar las presiones con el progresivo calentamiento en el riesgo de traspasar los umbrales de los elementos críticos no dirección a los 4°C y conjugarse con las tensiones sociales, econó- lineales en el sistema terrestre. A la vez, se incrementarán los micas y demográficas no relacionadas con el clima, se incrementa xvii Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o el riesgo de cruzar los umbrales críticos del sistema social. En ese punto en que la adaptación deja de ser factible y se desencadenan momento, es probable que las instituciones que deberían haber serios trastornos. sustentado las medidas de adaptación pierdan gran parte de su En este contexto, en vista de la incertidumbre acerca de la real eficacia o incluso colapsen. Como ejemplo se puede mencionar el naturaleza y escala de los impactos, tampoco hay certeza de que la riesgo de que el aumento de nivel del mar en países constituidos adaptación a un mundo con 4°C más sea posible. Es probable que en ese mundo, las comunidades, las ciudades y los países experi- por atolones sea tal, que resulte imposible realizar una migración menten graves trastornos, daños y desarraigos y que muchos de controlada para fines de adaptación y se deba abandonar por estos riesgos se distribuyan de manera dispareja. Es dable esperar completo alguna isla o región. De manera similar, hay impactos que los pobres sean los más afectados y que la comunidad global sobre la salud humana –como los producidos por las olas de se fraccione aún más y sea muy diferente a la actual. Por ello, es calor, la desnutrición y el deterioro progresivo de la calidad del absolutamente indispensable evitar que el proyectado calentamiento agua potable debido a la intrusión de agua marina– que tienen de 4°C se haga realidad: ¡hay que bajar el calor! Solo la acción el potencial de recargar en exceso los sistemas de salud hasta el internacional oportuna y concertada podrá lograrlo. xviii Siglas °C Grados Celsius 4IE Cuarto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático 5IE Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático AOSIS Alianza de los Pequeños Estados Insulares BAU Statu quo (seguir el patrón actual) CaCO3 Carbonato de calcio cm Centímetro CMIP5 Proyecto de comparación del modelo acoplado, fase 5 CMNUCC Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático CO2 Dióxido de carbono CO2e Equivalente en dióxido de carbono DIVA Evaluación interactiva y dinámica de la vulnerabilidad GBM Grupo del Banco Mundial GtCO2e Gigatoneladas —miles de millones de toneladas métricas— equivalentes en dióxido de carbono IBAU Base de referencia “del statu quo IMAGE (Modelo)� (Hinkel et al., 2011) IDM Informe sobre Desarrollo Mundial IPCC Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático ISI-MIP Proyecto de comparación - Modelo de impacto intersectorial MCGAO Modelo de la circulación general atmósfera-océano MGC Modelo general de circulación MGIC Glaciares de montaña y casquetes nevados MHA Manto de Hielo Antártico MHG Manto de hielo de Groenlandia MIE Modelo integrado de evaluación NOAA Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (Estados Unidos) OCDE Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos OMS Organización Mundial de la Salud PIB Producto Interno Bruto PMA País menos adelantado ppm Partes por millón RBAU Base de referencia “del statu quo Rahmstorf� (Hinkel et al. 2011) RCP Secuencias Representativas de Concentración SLR Aumento del nivel del mar SRES IPCC Informe especial sobre escenarios de emisión SREX IPCC Informe especial sobre el manejo de riesgo de eventos extremos y desastres para promover la adaptación al cambio climático SSP Secuencias socioeconómicas compartidas WBGT Temperatura global de bulbo húmedo xix Capítulo 1 Introducción Desde la Conferencia de la Convención sobre el Clima realizada en 2009 en Copenhague, el objetivo internacional acordado al respecto es mantener el aumento del calentamiento medio de la Tierra por debajo de los 2°C sobre los niveles preindus- triales. Simultáneamente con convenir esta meta, la Conferencia de Copenhague convino en revisar este límite durante el período 2013–2015, específicamente el referido al aumento de 1,5°C planteado por la Alianza de Pequeños Estados Insulares (AOSIS) y los países menos adelantados (PMA). Aunque la comunidad mundial se comprometió a mantener el • Creciente aridez, sequía y temperaturas extremas en diversas calentamiento por debajo de los 2°C para prevenir un cambio regiones, entre ellas �frica, Europa meridional, Medio Oriente, climático “peligroso�, es muy probable que con la suma de todas la mayor parte del continente americano, Australia y sudeste las políticas actuales (vigentes y comprometidas), el aumento asiático. de la temperatura supere con creces dicho nivel. En efecto, las • Rápida acidificación del océano con consecuencias adversas y actuales tendencias en materia de emisiones encaminan al mundo a gran escala para especies marinas y ecosistemas completos. de manera plausible hacia un calentamiento de 4°C, en este siglo. El calentamiento podría incluso superar los 4°C en este siglo • Crecientes amenazas para vastos ecosistemas, como arrecifes si la sensibilidad del clima fuese mayor o el ciclo del carbono y de coral y una amplia zona de la selva pluvial amazónica. otros sistemas climáticos reaccionan de manera más directa de Diversos fenómenos climáticos extremos cambiarán de intensi- lo previsto. Las actuales pruebas científicas sugieren que incluso dad o frecuencia, incluidas olas de calor, precipitaciones intensas si se aplicaran en su totalidad los actuales compromisos y pro- e inundaciones, además de la fuerza de los ciclones tropicales. mesas, existe más o menos un 20% de probabilidades de superar Existe un riesgo cada vez mayor de que el calentamiento tenga los 4°C en 2100 y una probabilidad del 10% de sobrepasarlos ya consecuencias importantes que afecten incluso a escala mundial, en los años 2070. por ejemplo, en relación con la producción de alimentos. Una Y el calor no se detendría ahí. Debido a la lenta respuesta del nueva generación de estudios revela sus impactos negativos en sistema climático, las emisiones y concentraciones de gases de la producción de cultivos regionales y mundiales (por ejemplo, efecto invernadero que llevarían a un calentamiento de 4°C en Lobell et al., 2011). Cuando se considera en los análisis de la dis- 2100, sin lugar a dudas empujarían al mundo hacia una temperatura ponibilidad esperada de alimentos en entornos de calentamiento mucho más elevada que superaría los 6°C o más en el largo plazo global, los resultados apuntan a una mayor sensibilidad de los y aumentaría el nivel del mar en varios metros debido al fenómeno cultivos al calentamiento de lo que se había estimado anteriormente, (Rogelj et al., 2012; IEA, 2012; Schaeffer & van Vuuren, 2012). señalando que los riesgos para la producción regional y mundial Los avances en los conocimientos han confirmado las con- de alimentos son más altos. Estos factores potenciales aún no se clusiones del Cuatro Informe de Evaluación (4IE) del Grupo consideran plenamente en las evaluaciones globales de los ries- Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático gos y si en la práctica se materializaran, tendrían consecuencias (IPCC), especialmente en lo que se refiere a los crecientes riesgos importantes para muchos sectores y sistemas, entre ellos la salud de un cambio rápido, abrupto e irreversible con altos niveles de y la seguridad humana, y para las perspectivas de desarrollo de calentamiento. Dichos riesgos incluyen, entre otros fenómenos: zonas que ya de por sí son vulnerables. También hay cada vez más • Aumento en el nivel del mar en escala de metros en 2100, estudios sobre la posibilidad de que surjan efectos en cascada o provocado por la rápida pérdida de hielo de Groenlandia y verdaderos focos de impactos, es decir, una convergencia espacial del manto de hielo antártico occidental. de consecuencias proyectadas para diversos sectores. A su vez, la 1 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o creciente fragilidad de los ecosistemas naturales o manejados y de ciclones tropicales extremos para el siglo próximo. Los capítulos sus servicios reducirá la capacidad de adaptación de los sistemas 4 y 5 entregan un análisis del pronosticado aumento en el nivel del socioeconómicos mundiales, dejándolos más vulnerables a presio- mar y de los incrementos en las extremas de calor, respectivamen- nes y crisis no climáticas, como nuevas epidemias, perturbaciones te. El capítulo 6 analiza las implicancias para la sociedad de los al comercio o crisis de los mercados financieros (por ejemplo, cambios climáticos y otros factores proyectados, en particular en Barnosky et al., 2012; Rockström et al., 2009). los sectores de agricultura, recursos hídricos, ecosistemas y salud En el seno de la comunidad científica, este contexto ha gene- humana. El capítulo 7 proporciona un panorama de los posibles rado un debate sobre las implicancias de un calentamiento global riesgos de impactos no lineales e identifica aquellos ámbitos en de 4°C (o mayor) para las sociedades humanas y los ecosistemas los que la comprensión de los científicos de un mundo con 4°C naturales (New et al., 2011). El 4IE del IPCC publicado en 2007 más de temperatura es aún muy limitada. proporcionó una visión general de los impactos y vulnerabilidades Sigue habiendo incertidumbres acerca de las proyecciones del proyectadas hasta dicho nivel de calentamiento global medio. Los cambio climático y de sus impactos. Este informe se centra en resultados del presente análisis confirman que un calentamiento los riesgos, donde riesgo se define como el impacto multiplicado medio de ese nivel se traduciría en cambios profundos y de vasto por la probabilidad: un suceso con baja probabilidad puede aún alcance en los sistemas climáticos, incluidos océanos, atmósfera implicar un alto riesgo si conlleva consecuencias graves. y criósfera, así como en los ecosistemas naturales, además de Aunque no aborda explícitamente el tema de la adaptación, el plantear enormes desafíos para los sistemas humanos. Es pro- informe proporciona una base para seguir investigando sobre el bable que los efectos de estos cambios sean graves y socaven potencial y las limitaciones que tiene la adaptabilidad en el mundo las perspectivas de desarrollo sostenible en muchas regiones. No en desarrollo. Los países desarrollados también son vulnerables obstante, también es evidente que las evaluaciones a la fecha de y el cambio climático les puede causar daños considerables. Sin las posibles consecuencias de un calentamiento global medio de embargo, tal como se refleja en este informe, es muy probable que 4°C son limitadas, pueden no captar los principales riesgos ni dar la distribución de sus repercusiones sea básicamente desigual y cuenta cabal de la capacidad de adaptación de las sociedades. Ha perjudique en especial a las regiones más pobres del mundo, las habido pocos intentos sistemáticos por comprender y cuantificar cuales tiene menos capacidad técnica, económica, institucional las diferencias en los impactos del cambio climático para diversos y científica para enfrentar sus efectos y adaptarse de una manera niveles de calentamiento global a través de los sectores. proactiva. La baja capacidad de adaptación de estas regiones, Este informe proporciona una instantánea de la reciente bibliografía científica y nuevos análisis de posibles impactos y junto con la carga desproporcionada de los impactos que recaerán riesgos que podrían estar asociados con un calentamiento de en ellas, las deja entre los lugares más vulnerables del mundo. 4°C durante este siglo. Se trata de un intento riguroso de trazar El Informe de Desarrollo Mundial 2010 (Grupo del Banco Mun- una serie de riesgos, concentrándose en los países en desarrollo, dial, 2010a) confirmó los resultados del 4IE del IPCC: los efectos especialmente los pobres. del cambio climático socavarán los esfuerzos de desarrollo, lo Este informe no es una evaluación científica exhaustiva, que plantea la pregunta de si es posible alcanzar los Objetivos de como el que publicará el IPCC en 2013/14, en su Quinto Informe Desarrollo del Milenio (ODM) en un mundo que se calienta. Por de Evaluación (5IE). Es más bien un estudio que se concentra este motivo, el presente informe apunta a entregar a los expertos en los países en desarrollo, aunque reconoce que las naciones en desarrollo un panorama resumido de los desafíos que plantearía desarrolladas también son vulnerables y están expuestas a sufrir un calentamiento de 4°C por sobre los niveles preindustriales (de daños graves debido al cambio climático. aquí en adelante, lo denominaremos un mundo con 4°C más), como El capítulo 2 resume algunos de los cambios observados en un preámbulo para pasar a un análisis adicional más profundo. el sistema climático de la Tierra y los impactos en la sociedad Es necesario advertir que esto no es para nada un escenario en el humana que ya se están haciendo notar. El capítulo 3 proporciona cual la temperatura media mundial se estabiliza al final del siglo. antecedentes sobre los escenarios climáticos mencionados en este Dada la incertidumbre respecto de la capacidad de adaptación informe y analiza la probabilidad de que se produzca un calenta- en un entorno de impactos sin precedentes a partir del cambio miento de 4°C. También examina las proyecciones de los procesos climático, el informe sirve también como un llamado para seguir de acidificación del océano, cambios en las precipitaciones que aplicando medidas de mitigación como el mejor seguro frente a podrían llevar a sequías o inundaciones y cambios en la incidencia un futuro incierto. 2 Capítulo 2 Cambios en el clima e impactos observados Existe un creciente cuerpo bien documentado de pruebas respecto de cambios e impactos observados en el clima que se pueden atribuir al cambio climático inducido por el hombre. A continuación se ofrece una instantánea de algunas de las observaciones más importantes. Para ver una descripción completa, el lector debe consultar informes recientes más exhaustivos, como State of the Climate 2011, publicado por la Sociedad Meteorológica de Estados Unidos en cooperación con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), (Blunden et al., 2012). Figura 1: Concentraciones de CO2 en la atmósfera en el El aumento en las concentraciones Observatorio de Mauna Loa. y emisiones de CO2 Para estudiar la hipótesis de que la concentración atmosférica Scripps Institution of Oceanography de CO2 influye sobre el clima de la Tierra, tal como lo propone Laboratorio de Investigación de Sistemas John Tyndall (Tyndall, 1861) en 1958, Charles D. Keeling midió de la Tierra de la NOAA PARTES POR MILLÓN de manera sistemática las emisiones atmosféricas de este gas en el Observatorio Mauna Loa, Hawái (Keeling et al., 1976; Pales & Keeling, 1965). Ubicado en las faldas de un volcán, a 3.400 metros sobre el nivel del mar y alejado de fuentes externas y sumideros de dióxido de carbono, el sitio se consideró muy adecuado para realizar mediciones a largo plazo (Pales y Keeling, 1965), las que continúan hasta el día de hoy. Los resultados muestran un aumento de la concentración desde 316 ppm (partes por millón) en marzo Abril de 2010 de 1958 a 391 ppm en septiembre de 2012. La figura 1 muestra el dióxido de carbono medido (curva roja) y las concentraciones promedio anuales durante 1958–2012. La oscilación estacional que indica la curva roja refleja el crecimiento de plantas en el AÑO hemisferio norte, que almacenan más CO2 durante la primavera y el verano boreal que el que se respira, captando efectivamente carbono de la atmósfera (Pales y Keeling, 1965). Sobre la base de muestras de núcleo de hielo2 medidas, se ha demostrado que las de CO2 están aumentando. De no mediar políticas adicionales, las concentraciones de CO2 en la era preindustrial estaban en el rango emisiones mundiales de CO2 (incluidas las emisiones relacionadas de 260 a 280 ppm (Indermühle, 1999). Las pruebas geológicas y paleo-climáticas dejan en claro que las actuales concentraciones 2 El informe adopta 1750 para definir las concentraciones de CO . Para la tempe- atmosféricas de CO2 son las más altas en los últimos 15 millones 2 ratura media global, la era pre-industrial se define desde mediados del siglo XIX. de años (Tripati, Roberts y Eagle, 2009). 3 La comunidad científica y las autoridades utilizan convenciones diferentes. Desde 1959, se han emitido aproximadamente 350.000 millones Cuando se habla sobre emisiones de CO2, es muy común referirse a ellas por el de toneladas métricas de carbono (o GtC)3 debido a la actividad peso del carbono -3,67 toneladas métricas de CO2 contienen 1 tonelada métrica de carbono– mientras que cuando se discute sobre equivalente en emisiones de humana, de los cuales un 55% ha sido capturado por los océanos CO2, casi todo el mundo usa el equivalente de CO2 (no de carbono). En este caso, y la tierra, mientras que el resto ha permanecido en la atmósfera 350.000 millones de toneladas métricas de carbono equivalen a 1,285 billones de (Ballantyne et al., 2012). La figura 2a muestra que las emisiones toneladas métricas de CO2. 5 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Figura 2: Emisiones globales de CO2 (a) y totales de gases de efecto invernadero (b), tanto históricas (líneas continuas) como proyectadas (líneas quebradas). Fuente de datos de CO2: línea base PRIMAAP4BISa; y fuente de datos sobre gases de efecto invernadero: Climate Action Trackerb. Las trayectorias globales incluyen emisiones del transporte internacional. El rango de las promesas en (b) proviene de las actuales mejores estimaciones de los compromisos establecidos por los países y van desde: ambición mínima, promesas incondicionales y reglas permisivas hasta ambición máxima, promesas condicionadas y reglas más estrictas. A. B. Emisiones totales (incl. emisiones invernadero, incl. emisiones producto producto de la deforestación) Total emisiones de gases de efecto de la deforestación [GtCO2e/año] Se mantiene el patrón actual Emisiones de CO2 [GtCO2e/año] Emisiones totales (excl. Gama de emisiones producto de compromisos la deforestación) Emisiones producto de la deforestación Tiempo [años] Tiempo [años] a https://sites.google.com/a/primap.org/www/the-primap-model/documentation/baselines b http://climateactiontracker.org/ con la deforestación) llegarán a los 41.000 millones de toneladas (por ejemplo, Santer et al., 1995; Stott et al., 2000). De hecho, el métricas al año en 2020. Los gases de invernadero totales aumen- IPCC (2007) sostiene que durante los últimos 50 años, “la suma de tarán a 56 GtCO2e4 en 2020, siempre y cuando no se tomen medi- las fuerzas solares y volcánicas probablemente ha provocado un das adicionales al respecto entre ahora y 2020 (en un escenario enfriamiento, no un calentamiento�, resultado que es confirmado donde todo sigue como es habitual o “business as usual�). Si las por investigaciones más recientes (Wigley y Santer, 2012). actuales promesas se materializan totalmente, es probable que las emisiones totales de gases de efecto lleguen a entre 53.000 y 55.000 toneladas métricas de CO2e por año en 2020 (figura 2b). Creciente almacenamiento de calor por el océano Aumento de la temperatura Si bien uno de los cambios más evidentes es el calentamiento de media mundial la temperatura de la superficie de la Tierra, aproximadamente el 93% del calor adicional que absorbe el sistema terrestre a partir del El Cuarto Informe de Evaluación (4IE) de IPCC constató que el aumento en la concentración de gases de efecto invernadero desde aumento de la temperatura media mundial y el calentamiento del 1955 es almacenado en el océano. Estudios recientes realizados sistema climático eran “inequívocos�. Más aún, “la mayor parte del por Levitus y colegas (Levitus et al., 2012) amplía los hallazgos aumento observado en la temperatura mundial desde mediados del 4IE del IPCC. El calentamiento observado de los océanos del de siglo XX muy probablemente se deba al alza en las concen- mundo “solo puede ser explicado por el aumento de los gases de traciones de gases de efecto invernadero causada por el hombre� efecto invernadero en la atmósfera�. La fuerte tendencia al alza (Solomon, Miller et al., 2007). Los trabajos recientes confirman en el contenido de calor del océano continúa (figura 4). Entre esta conclusión. El calentamiento medio mundial está ahora en 1955 y 2010, los océanos del mundo, hasta una profundidad de aproximadamente 0,8°C por sobre los niveles preindustriales5. 2.000 metros, se han calentado en un promedio de 0,09°C. Las señales de un evidente calentamiento durante las últimas tres décadas son clarísimas y están demostradas en una serie de estudios. Por ejemplo, Foster y Rahmstorf (2011) detectan indicios claros luego de la eliminación de otros factores conocidos que afec- 4 Las emisiones totales de gases de efecto invernadero (CO2e) se calculan multipli- tan las variaciones de la temperatura a corto plazo. Estos factores cando las emisiones de cada uno de estos gases por su potencial de calentamiento incluyen variabilidad solar y efectos volcánicos de tipo aerosol, junto global (GWP), una medida que compara el efecto integral de calentamiento con una con la corriente marina El Niño (figura 3). Una serie de estudios, base común (dióxido de carbono) durante un horizonte de tiempo específico. Este como lo indica el IPCC, confirma que el calentamiento observado informe aplica un GWP de 100 años, según el Segundo Informe de Evaluación de IPCC, para coincidir con los países que entregan comunicados nacionales a la CMNUCC. no puede explicarse solo por factores naturales y, por lo tanto, es 5 Vea HadCRUT3v: http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/ and posible atribuirlo en su mayor parte a la influencia antropogénica (Jones et al. 2012). 6 C ambios en el clima e impactos observados Figura 3: Datos sobre temperatura de diferentes fuentes (GISS: En consonancia con los cambios en la composición química Goddard Institute for Space Studies GISS de la NASA; NCDC: NOAA del mar, se espera que las aguas más cálidas tengan efectos nega- National Climate Data Center; CRU: Hadley Center/Climate Research tivos para las pesquerías, en particular en las regiones tropicales, Unit, RU; RSS: datos de sistemas de detección remota; UAH: a medida que los peces emigran de esas zonas hacia lugares más Universidad de Alabama en Huntsville) corregidos según la variabilidad frescos (Sumaila, 2010). Además, el calentamiento de las aguas de la temperatura a corto plazo. Cuando los datos se ajustan para superficiales puede intensificar la estratificación y así posiblemente eliminar el impacto estimado de factores conocidos en las variaciones de disminuir la disponibilidad de nutrientes para los productores temperatura a corto plazo (corriente de El Niño, aerosoles volcánicos y primarios. Otra consecuencia muy grave del aumento en la tem- variabilidad solar), la señal de calentamiento global es evidente. peratura del mar podría ser la expansión de las zonas oceánicas hipóxicas6, lo que en última instancia interfiere con la producción Datos ajustados de los océanos mundiales y dañar los ecosistemas marinos. Las zonas oxigenadas del océano ya se están reduciendo y en algunas cuencas oceánicas se ha visto que esto limita el hábitat de peces pelágicos tropicales, como el atún (Stramma et al., 2011). , Anomalía de temperaturas (C) Aumento del nivel del mar , El nivel del mar está aumentando como resultado del calentamiento del clima provocado por el hombre. Este aumento es causado por la expansión térmica de los océanos y por la adición de aguas a partir del derretimiento y descarga de los glaciares de montaña y , los casquetes de hielo, y también de los mantos de hielo de mucha mayor envergadura de Groenlandia y la Antártica. Una fracción considerable de la población mundial habita en las costas, a menudo en grandes ciudades con extensa infraestructura. Debido a esto, , el incremento del nivel del mar puede ser uno de los impactos a largo plazo más graves del cambio climático, dependiendo de la velocidad y magnitud final de ese aumento. Se ha avanzado notablemente desde el 4IE del IPCC en cuanto Fuente: Foster y Rahmstorf, 2012. a la comprensión cuantitativa del fenómeno, en especial en lo relativo al cierre del balance de incremento del nivel del mar. Los últimos cálculos y reconstrucciones de este aumento, basados Figura 4: Aumento del contenido total de calor en el mar desde la en mareógrafos y, hace menos tiempo, en observaciones sateli- superficie hasta los 2.000 metros, sobre la base de análisis en curso tales, confirman los hallazgos del 4IE (figura 5) y apuntan a un durante cinco años. El período de referencia es 1955-2006. La línea negra muestra el contenido creciente de calor a cierta profundidad (700 a 2.000 metros) e ilustra una tendencia considerable y en alza, mientras 6 La zona hipóxica es una capa oceánica con muy bajas concentraciones de oxígeno que la mayor parte del calor se queda en los primeros 700 metros del (también se denomina ZMO, zona de mínimo de oxígeno), debido a la estratificación océano. Las barras verticales y la zona sombreada representan una de las capas verticales (mezcla vertical limitada) y a una gran actividad microbiana que consume oxígeno para procesar el material orgánico depositado por capas desviación estándar de +/-2 respecto de la estimación de cinco años oceánicas menos profundas y ricas en oxígeno con gran actividad biológica. Una para las respectivas profundidades. zona hipóxica que se amplía hacia arriba a las capas oceánicas menos profundas, como se observa, plantea problemas para el zooplancton que se oculta de los depre- dadores en estos lugares durante el día, además de comprimir la zona superficial rica en oxígeno que la cubre, con lo cual se perturba a los organismos que viven Contenido de calor en océanos mundiales 0-2000 m en el fondo del mar y a las especies pelágicas (mar abierto). Las observaciones y 700-2000 m modelaciones realizadas recientemente indican que la zonas hipóxicas de todo el Cobertura de datos a 700 m mundo se están expandiendo hacia arriba (Stramma et al., 2008; Rabalais, 2010) Contenido de calor (1022J) Cobertura de datos a 2000 m con el aumento de la temperatura de la superficie marina, las precipitaciones y/o la escorrentía fluvial. Ello intensifica la estratificación y los cambios en la circulación del océano que limitan el transporte desde aguas más frías y ricas en oxígeno hacia zonas tropicales y, finalmente, provocan la expulsión directa del oxígeno, puesto que las aguas más cálidas contienen menos oxígeno disuelto. Los “episodios hipóxicos� son creados por cambios en los vientos que empujan las aguas de la superficie del mar costa afuera, las que luego son reemplazadas por aguas más profundas de las zonas hipóxicas que ingresan a las plataformas continentales, o bien por el contenido rico en nutrientes de dichas aguas que estimulan los afloramientos de plancton local, el cual consume oxígeno al momento de morir y descomponerse abruptamente. Las zonas hipóxicas también se han expandido cerca de los continentes debido al aumento de las deposiciones de fertilizantes por las lluvias y el influjo directo de estos productos que transporta la escorrentía continental; ello aumenta la actividad Año microbiana y crea las zonas hipóxicas. Mientras que el cambio climático aumenta las precipitaciones y la escorrentía, otras actividades humanas podrían intensificar Fuente: Levitus et al. 2012. o suprimir el uso de fertilizantes, al igual que la escorrentía. 7 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o aumento de más de 20 centímetros entre la era preindustrial7 y 2009 Figura 5: Nivel del mar medio global (GMSL) reconstruido a partir (Church y White, 2011). El nivel del mar aumentaba a una tasa de datos de mareógrafos (azul, rojo) y altimetría satelital (negro). La cercana a 1,7 mm/año (equivalente a 1,7 cm/década) durante el curva azul y la línea discontinua en rojo indican la incertidumbre, que siglo XX, pero se ha acelerado a unos 3,2 mm/año (equivalente aumenta a medida que se retrocede en el tiempo debido al menor a 3,2 cm/década), en promedio, desde comienzos de los años número de mareógrafos. El azul es la actual reconstrucción que se noventa (Meyssignac y Cazenave, 2012). compara con una de 2006. Fuente: Church y White (2011). Nota: la Cuando se publicó el 4IE del IPCC, aún había grandes incer- escala está en milímetros de aumento del nivel del mar, dividido por tidumbres respecto de la contribución de los diversos factores 10 para convertirlos a centímetros. al proceso y la suma de los componentes estimados de manera individual no explicaba el alza total del nivel del mar observado. GMSL reconstruido (actual) Hoy hay mayor acuerdo sobre los aportes cuantitativos y se han ampliado al período entre 1972–2008 usando estimaciones de GMSL reconstruido (antiguo – GRL 2005) observaciones actualizadas (Church et al., 2011) (figura 6): durante Altímetro satelital esos años, los mayores aportes provinieron de la expansión térmica (0,8 mm/año o 0,8 cm/década), glaciares de montaña y casquetes Nivel del mar (mm) de hielo (0,7 mm/año o 0,7 cm/década), seguidos por los mantos de hielo (0,4 mm/año o 0,4 cm/década). El estudio realizado por Church et al. (2011) concluye que la influencia humana en el ciclo hidrológico a través de la construcción de represas (aporte negativo, puesto que el agua se retiene en la tierra) y la extrac- ción de aguas subterráneas (aporte positivo debido a la transfe- rencia desde la tierra al océano) ha contribuido negativamente (–0,1 mm/año o –0,1 cm/década) al cambio en el nivel del mar durante este período. La aceleración del fenómeno durante las últimas dos décadas se explica principalmente por la creciente contribución del hielo terrestre, desde 1,1 cm/década durante Año 1972–2008 a 1,7 cm/década durante 1993–2008 (Church et al., 2011), Fuente: Church y White, 2011. en particular debido al derretimiento de los mantos de hielo de Groenlandia y la Antártica, como se aborda en la siguiente sec- ción. La tasa del aporte del hielo terrestre al aumento en el nivel que la tasa de aumento del nivel del mar era de 0,41 ±0,4 mm/año del mar se ha incrementado aproximadamente a un factor de tres a partir de los mantos de hielo durante 1993–2003, mientras desde 1972–1992. que un cálculo más reciente realizado por Church et al. en 2011 Hay diferencias regionales significativas en las velocidades del arroja entre 1,3 y ±0,4 mm/año durante el período 2004–08. aumento del nivel del mar observadas a causa de una serie de Esto significa que la velocidad de pérdida de masa de los mantos factores, incluidos los diferenciales de calentamiento del mar, la de hielo se ha acelerado en las últimas dos décadas, según se dinámica oceánica (vientos y corrientes) y las fuentes y ubicacio- calcula a partir de la combinación de mediciones gravimétricas nes geográficas de los derretimientos, así como el hundimiento o satelitales, sensores satelitales y métodos de balance de masa el alzamiento de los márgenes continentales. La figura 7 muestra (Velicogna, 2009; Rignot et al., 2011). En la actualidad, las pérdi- una reconstrucción del nivel del mar e indica que en muchas das de hielo se distribuyen más o menos equitativamente entre regiones oceánicas tropicales, este ha aumentado su nivel mucho Groenlandia y la Antártica. En su revisión más reciente de las más rápido que el promedio mundial. Los patrones regionales del observaciones (figura 9), Rignot y colegas (Rignot et al., 2011) sos- fenómeno varían según las diversas causas que contribuyen a él. tienen que, de continuar la actual aceleración, los mantos de hielo Se trata de un tema que se analiza en las proyecciones regiona- por sí solos contribuirían hasta en 56 centímetros al aumento del les del aumento del nivel del mar más adelante en este informe nivel del mar en 2100. Si la actual tasa de pérdida continúa, pero (vea el capítulo 4). sin acelerarse aún más, dichos mantos aportarían 13 centímetros Las reconstrucciones del aumento del nivel del mar a más largo en 2100. Es necesario considerar que estas cifras son simples plazo ayudan a contextualizar esta rápida subida contemporánea extrapolaciones en el tiempo de las tendencias observadas en este en los últimos pocos miles de años. Por ejemplo, los registros momento y, por lo tanto, no pueden proporcionar estimaciones utilizados por Kemp et al. (2011) muestran un claro quiebre en el absolutas para las proyecciones de lo que podría suceder en 2100. registro histórico de Carolina del Norte a partir de fines del siglo XIX Las observaciones de la era pre-satelital, complementadas por (figura 8). Este panorama se repite en otras partes del mundo. modelos climáticos regionales, indican que el manto de hielo de Groenlandia contribuyó moderadamente al aumento en el nivel del Creciente pérdida de hielo en mar en los años sesenta y hasta principios de los años setenta, pero Groenlandia y la Antártica 7 Aunque el período de referencia para las proyecciones climáticas que se utiliza Tanto los mantos de hielo de Groenlandia como de la Antártica han en este informe es la era preindustrial (cerca de los años de 1850), las variaciones en el aumento del nivel del mar se comparan con años bases contemporáneos (por perdido masa desde por lo menos principios de los años noventa. ejemplo, 1980–1999 o 2000), ya que es difícil atribuir los aumentos del nivel del El 4IE del IPCC (Capítulo 5.5.6 en el grupo de trabajo 1) informó mar del pasado a las diferentes causales. 8 C ambios en el clima e impactos observados Figura 6: Panel izquierdo (a): aportes del hielo de la tierra (glaciares de montaña y casquetes de hielo y los mantos de hielo de Groenlandia y la Antártica), aumento termostérico del nivel del mar y almacenamiento en la tierra (efectos netos de extracción de aguas subterráneas y construcción de represas), así como observaciones de mareógrafos (desde 1961) y observaciones satelitales (desde 1993). Panel derecho (b): la suma de los aportes individuales se aproxima al alza observado en el nivel del mar desde los años setenta. Los vacíos en el período anterior podrían ser el resultado de errores en las observaciones. Nivel del mar (TG) + incertidumbre Nivel del mar (TG) + incertidumbre Nivel del mar (Alt-Sat) Nivel del mar (Alt-Sat) Térmico (profundidad total) Suma de comps + incertidumbre Glaciares y casquetes de hielo Manto de hielo de Groenlandia Manto de hielo de la Antártica Almacenamiento terrestre Nivel del mar (mm) Nivel del mar (mm) Año Año Fuente: Church et al., 2011. se mantuvo en equilibrio hasta comienzos de los años noventa, las temperaturas atmosféricas aumentaron a tasas similares a las cuando nuevamente comenzó a perder masa, ahora con mucha actuales (Bjørk et al., 2012). En ese momento, muchos glaciares más fuerza (Rignot, Box, Burgess y Hanna, 2008). Observaciones que terminaban en la tierra se retrajeron con mayor rapidez que anteriores de fotografías aéreas en Groenlandia suroriental apuntan a en los años 2000, mientras que los glaciares que llegaban al mar, un repliegue a gran escala de los glaciares en los años 1930, cuando que1.0agotan más hielo interior, en esa misma zona se replegaron A más rápido en el período reciente. Bjørk y colegas comentan que 0.8 Temperature ( C) esta0.6observación puede tener consecuencias a la hora de estimar HADCrutv3 el aporte 0.4 futuro de Instrumental Groenlandia al aumento del nivel del mar. Record Las recientes observaciones indican que, en este momento, 0.2 Figura 7: Reconstrucción de tasas de aumento del nivel del mar 0.0 la pérdida de masa del manto de hielo de Groenlandia se repar- para el período 1952–2009, durante el cual el alza fue de 1,8 mm al -0.2 EIV Global (Land + Ocean) Reconstruction te de manera equitativa entre mayor derretimiento superficial año (equivalente a 1,8 cm/década). Las estrellas negras denotan los -0.4 (Mann et al., 2008) 91 mareómetros utilizados en la reconstrucción del nivel del mar mundial. 0.0 B Relative Sea Level (m MSL) 0.0 RSL (m MSL) -0.5 -0.2 Mapa de tendencias del nivel de mar reconstruidas (1950-2009) (inset) Figura -1.0 8: Registro del nivel -0.4 del mar en Carolina del Norte reconstruido -1.5 1860 durante 1900 1980 2.000 años. El período posterior a fines los últimos 1940 Year (AD) siglo XIX muestra claramente el aumento del -2.0 del nivel Tide-gauge records de los océanos Reconstructions Sand Point inducido por el hombre. North Carolina -2.5 Charleston, SC Tump Point C Resumen de la reconstrucción del nivel Nivel del mar ajustado por GIA (m) Punto de arena del mar de Carolina del Norte 0.2 (márgenes de error 1 y 2) Punto de loma Punto de cambio 0.0 -0.2 1865-1892 1274 -1476 -0.4 853-1076 0mm/año +0,6mm/año -0,1mm/año +2,1 0 500 1000 1500 2000 mm/año Año (AD) Fuente: Becker et al., 2012. Fuente: Kemp et al., 2011. 9 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Figura 9: Balance total de masa de mantos de hielo, dM/dt, y más descarga dinámica de hielo al océano (Van den Broeke entre 1992 y 2010, para (a) Groenlandia, (b) Antártica y (c) suma de et al., 2009). Aunque está claro que el derretimiento superficial Groenlandia y Antártica, en Gt/año según el método de cálculo de continuará aumentando en el contexto del calentamiento global, masa (MBM) (círculo negro sólido) y la gravedad variable-en el tiempo ha habido más debate respecto del curso de la descarga dinámica GRACE (triángulo rojo sólido), con barras de error asociadas. de hielo, cuya comprensión a nivel físico aún es limitada. Muchos glaciares que llegan al mar han acelerado su movimiento (y casi duplicaron la velocidad de flujo) y se han replegado desde fines de los años noventa (Moon, Joughin, Smith y Howat, 2012; Rignot Balance de masa de Groenlandia (Gt/año) y Kanagaratnam, 2006). Hoy existe consenso en torno a que estos -21,9+1 Gt/año2 repliegues se desencadenan al final de los glaciares, por ejemplo, cuando se desprenden las lenguas de hielo flotante (Nick, Vieli, Howat y Joughin, 2009). Las observaciones de la intrusión de aguas oceánicas relativamente cálidas en los fiordos de Groen- -17,0+8 Gt/año2 landia (Murray et al., 2010; Straneo et al., 2010) confirman esta teoría. Otra posible explicación de la reciente aceleración del flujo, a saber, la lubricación basal con agua de fusión8, no parece ser un mecanismo central a la luz de las recientes observaciones (Sundal et al., 2011) y teorías (Schoof, 2010). El aumento del derretimiento superficial ocurre principalmente en los bordes del manto de hielo, donde la baja elevación permite temperaturas atmosféricas relativamente cálidas. Mientras la zona de derretimiento de Groenlandia ha ido en aumento desde los años setenta (Mernild, Mote y Liston, 2011), estudios recientes también muestran un período de mayor deshielo entre principios de los años veinte y comienzos de los sesenta. La actual área de -13,2+10 Gt/año2 deshielo es similar en magnitud a ese período más temprano. Balance de masa de la Antártica (Gt/año) Hay indicios de que la extensión del derretimiento de mayor -14,5+2 Gt/año2 magnitud en los últimos 225 años se ha producida en la última década (Frauenfeld, Knappenberger y Michaels, 2011). El excesivo deshielo superficial ocurrido a principios de julio de 2012, cuando alrededor del 97% de la superficie del manto se había derretido ya el 12 de julio (figura 10), más que el típico patrón de descon- gelamiento en torno a los bordes del manto de hielo, representa un suceso raro pero no inédito. Los núcleos de hielo de la parte central del manto muestran que, históricamente, se han producido deshielos similares, el último de los cuales tuvo lugar en 1889 y los anteriores, varios siglos antes (Nghiem et al., 2012). La creciente vulnerabilidad al calentamiento del manto de hielo de Groenlandia es visible en las tendencias y sucesos infor- mados aquí: en el rápido crecimiento de la zona de derretimiento observado desde los años setenta y el récord de deshielo de la superficie registrado a principios de julio de 2012. Balance de masa de mantos de hielo (Gt/año) Acidificación del océano -36,3+2 Gt/año2 Los océanos son de enorme importancia como uno de los prin- cipales sumideros de CO2 de la Tierra. A medida que aumenta el CO2 en la atmósfera, los océanos absorben cada vez más de este gas en un intento por restablecer el equilibrio entre captación y liberación en la superficie. En efecto, han capturado aproxima- damente el 25% de las emisiones antropogénicas de CO2 durante 8 Cuando las temperaturas superan los cero grados durante períodos prolongados, el agua de fusión de las pozas de derretimiento de la superficie se desplazan inter- mitentemente hacia la base del manto de hielo a través de grietas y pueden lubricar el contacto entre el hielo y la roca firme y desencadenar un mayor deslizamiento Fuente: E. Rignot, Velicogna, Broeke, Monaghan, y Lenaerts, 2011. y descarga dinámica. 10 C ambios en el clima e impactos observados Figura 10: Mediciones del derretimiento del hielo superficial en Figura 11: Cambios observados en la acidez del océano (pH) Groenlandia con tres satélites el 8 de julio (panel izquierdo) y el 12 de comparados con la concentración de dióxido de carbono disuelto en el julio (panel derecho), 2012. agua marina (p CO2), junto con el registro de CO2 en la atmósfera desde 1956. Una disminución en el pH indica un aumento en la acidez. 8,38 CO2 en la atmósfera (ppmv) 8,33 pCO2 del agua marina (uatm) pH del agua marina 8,28 8,23 8,18 8,13 8,08 8,03 Año Fuente: NOAA, 2012, Programa del Carbono PMEL. niveles de saturación caen por debajo de un nivel de 1,0, el agua Sin datos Sin hielo/nieve Posible derretimiento Derretimiento Sin derretimiento se torna corrosiva para el aragonito puro y las valvas de aragonito Fuente: NASA 2012. quedan sin protección (Feely, Sabine, Hernandez-Ayon, Ianson y Hales, 2008). A causa de las emisiones antropogénicas de CO2, ha bajado la profundidad en la cual las aguas están subsaturadas los años 2000–06 (Canadell et al., 2007). Esto incide de manera de aragonito en comparación con la era preindustrial. Según los directa en el ciclo bio-geoquímico del océano, puesto que el CO2 cálculos, la saturación de aragonito ha bajado su profundidad reacciona con el agua para finalmente formar un ácido débil en entre 100 y 200 metros en el mar de Arabia y la bahía de Benga- el tiempo, lo que produce lo que se ha denominado “acidificación la, mientras que en el Pacífico, ha bajado entre 30 y 80 metros del océano�. Ciertamente, dichos cambios han sido observados al sur de los 38°S y entre 30-100 metros, al norte de los 3°N en las aguas del mundo entero. Durante el período comprendido (Feely et al., 2004). En las zonas de surgencias, que suelen ser muy entre 1750 y 1994, se calcula que el pH9 superficial se redujo en productivas en términos biológicos, se ha observado que los niveles 0,1 pH (figura 11), lo que corresponde a un aumento del 30% de subsaturación son lo suficientemente bajos como para que las en la concentración del ión hidrógeno (H+) en el agua marina aguas corrosivas emerjan de manera intermitente a la superficie. (Raven, 2005). Los aumentos observados en la acidez del océano Es altamente probable que este no sería el caso de no mediar el son más pronunciados en las latitudes más altas que en los trópicos aumento en la concentración atmosférica de CO2 provocada por o subtrópicos (Bindoff et al., 2007). las actividades humanas (Fabry, Seibel, Feely y Orr, 2008). Por lo tanto, la acidificación de los océanos del mundo debido al aumento de las concentraciones de CO2 en el aire es una de las consecuencias más ostensibles de las emisiones de este gas y Pérdida del manto de hielo del �rtico su creciente concentración. Esta acidificación ya está ocurriendo y continuará produciéndose dado el contexto de calentamiento El hielo en el mar �rtico llegó a un récord mínimo en sep- y la reducción del oxígeno disuelto en los océanos del mundo. tiembre de 2012 (figura 12). Esto es sin parangón desde por En el pasado geológico, dichos cambios en el pH con frecuencia lo menos el comienzo de las mediciones satelitales confiables estuvieron asociados con episodios de extinción a gran escala en 1973, mientras otras estimaciones sugieren que se trata de un (Honisch et al., 2012). Se prevé que la actual variación en el pH nivel mínimo en al menos los últimos 1.500 años (Kinnard et al., aumentará en el futuro. Por otra parte, la intensidad del cambio 2011). Las tendencias lineales de la extensión de hielo en el mar en el ciclo biogeoquímico general del océano observada en este durante septiembre desde el comienzo de que existen registros momento y proyectada parece no tener parangón en la historia satelitales apuntan a una pérdida de 13% por década, y el récord de la Tierra (Caldeira y Wickett, 2003; Honisch et al., 2012). de 2012 equivale a una reducción de casi la mitad de la superficie Más grave aún, la reacción del CO2 con el agua marina reduce cubierta de hielo del océano �rtico en las últimas tres décadas. la disponibilidad de iones de carbonato, los que son utilizados por diversa biota marina para la formación de esqueletos y valvas en la forma de carbonato de calcio (CaCO3). Las aguas superficiales 9 Medición de la acidez. Un pH más bajo indica mayor acidez; debido a que se suelen estar supersaturadas de aragonito (una forma mineral de encuentra en una escala logarítmica, un pequeño cambio en el pH representa un CaCO3), lo que favorece la formación de valvas y esqueletos. Si los cambio físico de considerable envergadura. 11 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Aparte del área cubierto de hielo, el espesor del hielo es un Figura 12: Descripción geográfica de la reducción récord registrada indicador importante de la pérdida en el mar �rtico. La zona en septiembre en la extensión de hielo marino, en comparación con la de hielo de mayor grosor (es decir, de una antigüedad superior distribución media del período 1979–2000. a los dos años) está disminuyendo, con lo cual la totalidad de la cubierta de hielo se torna más vulnerable a fenómenos climáticos como la tormenta de agosto de 2012, que quebró esta extensa superficie en partes más pequeñas que se derritieron con relativa rapidez (figura 13). Los estudios científicos recientes confirman sistemáticamente que el grado de pérdida extrema de hielo observado en el mar �rtico solo se puede explicar por un cambio climático de origen antropogénico. Si bien una variedad de factores influyeron sobre este hielo a lo largo de la historia de la Tierra (por ejemplo, cambios en la insolación del verano debido a variaciones en los parámetros orbitales de la Tierra o la variabilidad natural de los patrones del viento), es posible excluir estos factores como causas de la tendencia observada recientemente (Min, Zhang, Zwiers y Agnew, 2008; Notz y Marotzke, 2012). Además de las graves consecuencias para el ecosistema �rtico y para los asentamientos humanos asociados, entre los posibles impactos de la pérdida de este hielo están las variaciones en los sistemas predominantes de presión del aire. Puesto que el intercambio térmico entre el océano y la atmósfera aumenta a medida que desaparece el hielo, los patrones de circulación a gran escala de los vientos pueden cambiar e incrementar la frecuencia de los inviernos más crudos en Europa (Francis y Vavrus, 2012; Jaiser, Dethloff, Handorf, Rinke y Cohen, 2012; Petoukhov y Semenov, 2010). Olas de calor y temperaturas extremas Fuente: NASA, 2012. En la última década se ha registrado una cantidad excepcional de olas de calor extremo en todo el mundo, cuyos impactos han sido muy severos para los seres humanos (Coumou y Rahmstorf, 2012). Figura 13: Panel izquierdo: Extensión del hielo en el mar �rtico entre 2007–2012; el promedio entre 1979–2000 está en gris oscuro; el sombreado en gris claro representa dos desviaciones estándar. Panel derecho: Variaciones plurianuales en el hielo desde 1983 hasta 2012. NSIDC, cortesía de M. Tschudi y J. Maslanik, University of Colorado, Boulder Extensión (millones de km2) Hielo de 1 año Hielo de 2 años Hielo de 3 años Hielo de 4 años Hielo de 5+ años Año Fuente: NASA, 2012. Créditos (panel derecho): NSIDC (2012) y M. Tschudi y J. Maslanik, Universidad de Colorado, Boulder. 12 C ambios en el clima e impactos observados Figura 14: Oleadas de calor anormales en Rusia (2010) y Estados Unidos (2012), según medición satelital. Ola de calor en EE.UU. 2012, anomalía térmica Ola de calor en Rusia 2010, anomalía térmica en la superficie de la tierra, 20-27 de julio en la superficie de la tierra, 17-24 de junio Anomalía térmica en la superficie de la tierra (ºC) Anomalía térmica en la superficie de la tierra (ºC) Fuente: Observatorio de la Tierra de NASA, 2012. Por ejemplo, este fenómeno se registró en Europa en 2003 (Stott Figura 15: Distribución (panel superior) y línea de tiempo (inferior) et al., 2004), en Grecia en 2007 (Founda y Giannaopoulos, 2009), de temperaturas estivales en Europa desde 1500. en Australia en 2009 (Karoly, 2009), en Rusia en 2010 (Barriopedro et al., 2011), en Texas en 2011 (NOAA, 2011; Rupp et al., 2012) y en Estados Unidos en 2012 (NOAA, 2012, 2012b) (figura 14). Estas olas de altas temperaturas con frecuencia dejaron varias víctimas fatales, incendios forestales y pérdidas en las cosechas (por ejemplo, Coumou y Rahmstorf, 2012). Se trató de episodios extremadamente inusuales; las temperaturas mensuales y estacio- Frecuencia nales casi siempre superaron la temperatura media local en más de tres desviaciones estándar (sigma), los así llamados eventos 3-sigma. En ausencia del cambio climático, tales eventos 3-sigma probablemente ocurrirían solo una vez cada varios cientos de años (Hansen et al., 2012). Los cinco veranos más cálidos en Europa desde 1500 ocu- rrieron todos después de 2002, donde 2003 y 2010 fueron valores atípicos excepcionales (figura 15) (Barriopedro et al., 2011). Las víctimas fatales que dejó la ola de calor de 2003 se estiman en Temperatura (ºC) 70.000 (Field et al., 2012), con un exceso de mortalidad diaria de hasta 2.200 en Francia (Fouillet et al., 2006) (figura 16). En Rusia, Frecuencia décadas , se calcula que la ola de calor de 2010 dejó más de 1 millón de , hectáreas quemadas y cobró la vida de 55.000 personas, 11.000 , de ellas solo en Moscú (Barriopedro et al., 2011). En 2012, Estados , Unidos experimentó un período de devastadoras altas tempera- , turas y sequías (NOAA 2012, 2012b). El 28 de agosto, alrededor del 63% de Estados Unidos continental fue afectado por condi- Año ciones de sequía (figura 17) y el período entre enero y agosto Fuente: Barriopedro et al., 2011. fue el más caluroso del que se tiene registro. Durante ese tiempo también se desataron numerosos incendios forestales y se fijó un nuevo récord de superficie quemada total: sobre los 7,72 millones actualidad, esos calores extremadamente atípicos suelen afectar a de acres (NOAA, 2012b). alrededor del 10% del área terrestre (figura 18) (Hansen et al., 2012). Estudios recientes demuestran que las temperaturas extremas El reciente análisis implica que estos meses y temporadas que se registran durante el verano se pueden atribuir principal- mente al calentamiento del clima desde los años sesenta (Duffy estivales extremadamente cálidos no se habrían producido en y Tebaldi, 2012; Jones, Lister y Li, 2008; Hansen et al., 2012; Stott ausencia del cambio climático (Coumou, Robinson y Rahmstorf, et al., 2011). En los años sesenta, prácticamente no había extremas en revisión; Hansen et al., 2012). Otros estudios atribuyen explí- estivales superiores a tres desviaciones estándar más cálidas que citamente las olas de calor a la influencia humana sobre el clima, la media del clima y afectaban a menos del 1% de la superficie en particular aquellas registradas en Europa en 2003 (Stott, Stone de la Tierra. La extensión aumentó a 4%–5% en 2006–08, y en y Allen, 2004), Rusia en 2010 (Otto et al., 2012) y Texas en 2011 2009–2011 ocurrió en el 6%–13% de la superficie terrestre. En la (Rupp et al., 2012). 13 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Figura 16: Exceso de muertes observadas durante la ola de calor Las observaciones de los últimos 50 años muestran que la de 2003 en Francia. O= observada; E= prevista. intensificación del ciclo del agua sin lugar a dudas afectó los patrones de las precipitaciones en los océanos, duplicando más MORTALIDAD TEMPERATURAS DIARIA ADICIONAL (O-E) PROMEDIO DIARIAS (ºC) o menos la tasa prevista por los modelos (Durack et al., 2012). Sin embargo, los patrones de variación suelen ser más comple- Tmín jos sobre la tierra debido a la influencia de los aerosoles (Sun, Tmáx Roderick y Farquhar, 2012) y a fenómenos regionales, incluidas respuestas de los suelos y la humedad (C. Taylor, DeJeu, Guichard, Harris y Dorigo, 2012). Es probable que la influencia antropogénica de los aerosoles haya jugado un rol clave en las variaciones de los regímenes de lluvia durante 1940–2009 (Sun et al., 2012). Un ejemplo es el posible vínculo entre dicha influencia y las sequías del Sahel (Booth, Dunstone, Halloran, Andrews y Bellouin, 2012), así como la tendencia descendente en las precipitaciones durante los inviernos en el Mediterráneo (Hoerling et al., 2012). Por último, los cambios en la circulación atmosférica a gran escala, como la migración de los recorridos de las tormentas de media-latitud hacia los polos, también pueden afectar poderosamente los patrones de Diaria desde el 1 de julio al 30 de septiembre, 2003 las precipitaciones. El calentamiento genera mayor evaporación y evapotranspi- Fuente: Fouillet et al. 2006. ración, lo cual profundiza la sequedad de la superficie y, por lo tanto, la intensidad y duración de las sequías (Trenberth, 2010). Tendencias en la sequía y la aridez La aridez (es decir, el grado en el cual una región carece de condi- ciones efectivas de humedad que promuevan la vida) ha aumen- tado desde los años setenta en alrededor de 1,74% por década; A nivel global, el calentamiento de la atmósfera inferior fortalece pero los ciclos naturales también han jugado un papel en el el ciclo hidrológico, principalmente debido a que el aire caliente proceso (Dai, 2010, 2011). Dai (2012) informa que la sequedad puede retener más vapor de agua (Coumou y Rahmstorf, 2012; inducida por el calentamiento ha ampliado las zonas de sequía Trenberth, 2010). Este proceso genera mayor sequía en las en alrededor de 8% desde los años setenta. Sin embargo, este regiones secas y más humedad en regiones lluviosas, fenóme- estudio incluye algunas advertencias sobre el uso del índice de nos que también son pronosticados por los modelos climáticos gravedad de la sequía y la definición específica de parámetros de (Trenberth, 2010). El aumento de la carga del vapor de agua en la evapotranspiración utilizada, que por lo tanto deben considerarse atmósfera también puede intensificar las precipitaciones extremas, como preliminares. proceso que ya se ha detectado y atribuido a las presiones antro- Una de las zonas afectadas es el Mediterráneo, donde se pogénicas sobre las zonas terrestres del hemisferio norte (Min, registraron 10 de los 12 inviernos más secos desde 1902, solo Zhang, Zwiers y Hegerl, 2011). en los últimos 20 años (Hoerling et al., 2012). Los forzamientos radiativos de los aerosoles y los gases de efecto invernadero de origen antropogénico son factores causales claves en la tendencia descendente que muestran las precipitaciones invernarles en el Figura 17: Condiciones de sequía experimentadas el 28 de agosto Mediterráneo (Hoerling et al., 2012). Además, en los últimos años en Estados Unidos continental. se han registrado graves sequías en otras regiones subtropicales, donde los modelos climáticos predicen inviernos secos cuando el Monitor de Sequías en EE.UU. 28 de agosto de 2012 Válido 7 a.m. EDT clima se caliente (MacDonald, 2010; Ummenhofer et al., 2009), pero aún se requieren estudios de atribución específicos. En �frica oriental, la tendencia ha sido de aumento en la frecuencia de las sequías desde los años setenta, vinculado al alza en las temperaturas en la superficie del mar en el charco cálido de los Océanos �ndico-Pacífico (Funk, 2012). Estas se pueden atribuir, por lo menos en parte, a los efectos del forzamiento radiativo de los gases de efecto invernadero (Gleckler et al., 2012). Además, un estudio preliminar de la sequía registrada en Texas en 2011 concluyó que en la actualidad es 20 veces más probable que se Intensidad D0 Anormalmente seco Tipos de impacto por sequía Delinea impactos dominantes produzca este fenómeno que en los años sesenta (Rupp, Mote, D1 Sequía – Moderada D2 Sequía – Grave S = Corto plazo, normalmente <6 meses (p.ej. agricultura, praderas) Massey, Rye y Allen, 2012). Pese a estos avances, establecer las D3 Sequía – Extrema D4 Sequía – Excepcional L = Largo plazo, normalmente >6 meses (p.ej. hidrología, ecología) causas de las sequias extremas sigue siendo altamente complejo El Monitor de Sequías se centra en condiciones a gran escala. Las condiciones locales pueden variar. debido a los escasos datos de observación y a la limitada capacidad Ver pronósticos en el resumen adjunto. Publicado el jueves 30 de agosto de 2012 de los modelos para captar las dinámicas de las precipitaciones Autor: Brian Fuchs, Centro Nacional de Alivio de la Sequía a una escala promedio (Sun et al., 2012), así como la influencia Fuente: “U.S. Drought Monitor� 2012. de los aerosoles. 14 C ambios en el clima e impactos observados Figura 18: Superficie de tierra del hemisferio norte afectada por temperaturas estivales (panel izquierdo) frías (< –0,43σ), muy frías (< –2σ), extremadamente frías (< –3σ) y (panel derecho) calurosas (> 0,43σ), muy calurosas (> 2σ) y extremadamente calurosas (> 3σ). Fría Cálida Muy fría Fría Cálida Muy cálida fría fría Extremadamente Muy Extremadamente Muy cálida Super cie (%) Extremadamente fría Extremadamente Super cie (%) cálida cálida Fuente: Hansen et al., 2012. Impactos en la agricultura las condiciones del “mundo real�, pero el estudio destaca la relación no lineal entre calentamiento y productividad. Desde los años sesenta, se registran cada vez más sequías en las • Estados Unidos: aquí se observa efectos no lineales conside- superficies cultivadas con los principales productos agrícolas; rables con temperaturas locales superiores a los 29°C para en el caso del maíz, las zonas afectadas se han más que dupli- el maíz, 30°C para los frijoles de soja y 32°C para el algodón cado: de 8,5% a 18,6% (Li, Ye, Wang y Yan, 2009). Lobell et al. (Schlenker y Roberts, 2009). (2011) descubrieron que desde los años ochenta, la producción • Australia: se han encontrado importantes efectos negativos mundial de cultivos se ha visto afectada negativamente por –de una dimensión “sorprendente�– con variaciones de calen- las tendencias climáticas: la producción de maíz y de trigo se tamiento regional de +2°C, las que según Asseng, Foster y redujo en 3,8% y 5,5%, respectivamente, en comparación con Turner tienen aplicabilidad general y podrían implicar un riesgo una simulación de modelos en que se restan las tendencias del que “socavaría de manera considerable la seguridad alimen- clima. Las condiciones de sequía asociadas con la ola de calor taria mundial en el futuro� (Asseng, Foster y Turner, 2011). de Rusia en 2010 causaron la pérdida del 25% de las cosechas de cereales, situación que obligó al gobierno ruso a prohibir las • India: Lobell et al. (2012) analizaron mediciones satelitales de plantaciones de trigo en el norte de India para estimar exportaciones de trigo y generó daños económicos totales estima- el efecto de temperaturas extremas por sobre los 34°C. Las dos en alrededor de US$15.000 millones (aproximadamente el 1% comparaciones con modelos basados en procesos de cultivos del PIB) (Barriopedro et al., 2011). de uso común los llevaron a concluir que dichos modelos La alta sensibilidad de los cultivos a las temperaturas extremas probablemente subestiman en hasta un 50% las pérdidas de puede producir pérdidas graves en la productividad agrícola, tal rendimiento con un calentamiento de 2°C o más en ciertas como se ha observado en las siguientes regiones y países: fechas de siembra, donde un calentamiento de 2°C o más se • �frica: sobre la base de un gran número de ensayos realiza- refiere a un alza artificial de 2°C de las temperaturas diarias. dos con el maíz (que cubren variedades que ya están siendo Este efecto podría intensificarse aún mucho más con un alza utilizadas o que pretenden ser cultivadas por los agricultores más pronunciada de la temperatura. africanos) y datos sobre el clima diario en �frica, Lobell Se prevé que las regiones que sufran un alto impacto serán aque- et al. (2011) encontraron una sensibilidad particularmente llas donde las tendencias de las temperaturas y las precipitaciones alta de la producción a temperaturas por sobre los 30°C en avanzan en direcciones opuestas. Una de esas regiones críticas es la temporada de crecimiento. En general, constataron que el Mediterráneo oriental, donde las precipitaciones invernales, que cada “grado-día de crecimiento� a una temperatura por sobre aportan la mayor parte del presupuesto hídrico anual, han estado los 30°C reducía la producción en un 1% en condiciones de declinando (figura 19), en gran medida a causa del aumento de secano óptimas (sin sequía). Un experimento en el cual las los gases de efecto invernadero y el forzamiento radiativo de los temperaturas diarias se aumentaron artificialmente en 1°C aerosoles generado por las actividades humanas (Hoerling et al., demostró que –sobre la base del modelo estadístico que los 2012). Al mismo tiempo, las temperaturas estivales han estado investigadores ajustaron a los datos– el 65% de las hectáreas aumentando sistemáticamente desde los años setenta (figura actualmente plantadas con maíz en �frica se vería afectada 19), secando aún más los suelos debido a la mayor evaporación. por pérdidas de productividad, en un contexto de secano Estas tendencias climáticas se acumularon para producir cuatro óptimo. Las condiciones del ensayo que analizaron los inves- años secos consecutivos después de 2006 en Siria, donde la sequía tigadores habitualmente no tenían tantas limitaciones en de 2007–2008 fue particularmente devastadora (De Schutter, 2011; cuanto a nutrientes como muchas zonas agrícolas de �frica. Trigo et al., 2010). Puesto que la gran mayoría de las tierras del país Por lo tanto, la situación no es comparable directamente a es de secano (Trigo et al., 2010), la región es altamente vulnerable 15 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o a la falta de precipitaciones. En combinación con el mal manejo Posibles mecanismos de sincronización del agua, la sequía de 2008 desembocó rápidamente en un estrés hídrico que afectó a más del 40% de las tierras cultivadas y redujo de fenómenos extremos fuertemente la producción de trigo y cebada (Trigo et al., 2010). Esta serie de sequías redundó en pérdidas considerables para la La ola de calor de Rusia y la inundación registrada en Pakistán en población que afectó en total a 1,3 millones de personas (800.000 2010 pueden servir de ejemplo de la sincronía entre fenómenos extre- de ellas de manera grave) y forzó el desplazamiento de decenas mos. Durante estos episodios, la corriente en chorro del hemisferio de miles de familias (De Schutter, 2011). En estos impactos, por norte experimentó un patrón fuertemente errante que se mantuvo cierto, influyeron fuertemente factores no climáticos, como la bloqueado durante varias semanas. Un fenómeno de esta natura- gobernabilidad y la demografía, que pueden alterar la exposición leza provoca que ciertas condiciones climáticas persistentes, y por y el nivel de vulnerabilidad de una sociedad. En general, no existe lo tanto potencialmente extremas, se impongan durante períodos información debidamente cuantificada sobre la vulnerabilidad de inusualmente prolongados. Son patrones más propensos a formarse las sociedades ante los fenómenos meteorológicos, lo cual impide cuando la gradiente latitudinal de la temperatura es pequeña, lo atribuir los impactos cuantitativamente (Bouwer, 2012). No obs- que genera un vórtice circumpolar débil. Eso es precisamente lo tante, es posible sostener en términos cualitativos que la evolución que ocurrió en 2003 como resultado de temperaturas inusualmente hacia un clima con sequías más frecuentes en el Mediterráneo altas en la superficie del mar cerca del �rtico (Coumou y Rahmstorf, oriental –causada en su mayor parte por el hombre– (Hoerling 2012). En efecto, el derretimiento del hielo en el mar �rtico durante et al., 2012), ya está impactando a las sociedades en esta zona las últimas décadas se ha vinculado con cambios observados en climática crítica. la corriente en chorro a media latitud, con posibles consecuencias para la ocurrencia de sucesos extremos, como olas de calor, inun- daciones y sequías, en diferentes regiones (Francis y Vavrus, 2012). Fenómenos extremos entre 2000 y 2012 Los análisis recientes de olas a nivel planetario indican que con el aumento del calentamiento global es posible que ocurran Estudios recientes han comenzado a vincular –con cierto nivel fenómenos extremos de manera sincronizada en todo el mundo y de confianza– el calentamiento global con fenómenos climáticos con mayor frecuencia (Petoukhov, Rahmstorf, Petri, y Schellnhuber, extremos que han batido récords. Las olas de calor, las sequías y en revisión). Esto podría exacerbar considerablemente los riesgos las inundaciones han planteado retos a las sociedades afectadas en asociados a nivel mundial, puesto que si ocurren simultáneamente el pasado. El siguiente Cuadro 1 muestra una serie de fenómenos fenómenos extremos en diferentes regiones, es probable que los climáticos inusuales para los cuales hoy existen pruebas científicas sistemas humanos sufran un estrés sin precedentes. Por ejemplo, si sustanciales que apuntan al calentamiento global con niveles de una sequía afecta al mismo tiempo a tres grandes zonas del mundo, confianza medios a altos. Si bien las inundaciones no se incluyen aumenta el riesgo de que la producción agrícola mundial no logre en este cuadro, han tenido efectos devastadores en los sistemas compensar las pérdidas, como ha sucedido antes en el caso de humanos y se prevé que aumentarán en frecuencia e intensidad sequías regionales (Dai, 2012). Si bien se requiere investigar más con el alza de las temperaturas mundiales. sobre este tema, parece que los sucesos extremos que ocurren en diferentes lugares en algún momento ejercerán presión sobre los recursos finitos para aliviar y compensar las pérdidas. Impactos en el bienestar Figura 19: Precipitaciones invernales observadas (azul) que más contribuyen al presupuesto hídrico anual y temperaturas estivales Un análisis reciente (Dell y Jones, 2009) de datos históricos del (rojas) más importantes con respecto al secado por evaporación, con período comprendido entre 1950 y 2003 muestra que el cambio su tendencia a largo plazo para la región del Mediterráneo oriental. climático ha afectado negativamente el crecimiento económico de los países pobres durante las últimas décadas. Se ha demos- Mediterráneo oriental (20ºE-45ºE & 30ºN-45ºN) trado que el aumento de las temperaturas tiene grandes efectos Precipitaciones nov-abr negativos para el desarrollo económico de las naciones pobres: Temperaturas may-sep con el alza de 1°C en la temperatura regional en un año especí- Anomalía térmica [ºC] Precipitación [cm/mes] fico, el crecimiento económico se reducirá ese año en alrededor del 1,3%. Los efectos en el crecimiento no se limitan a la reduc- ción del producto de algunos sectores afectados por las altas temperaturas, sino que se dejan sentir en toda la economía de estos países. Se descubrió que los efectos se mantenían durante horizontes de 15 años. Si bien no es concluyente, este estudio sugiere el riesgo de que los países pobres reduzcan sus tasas de crecimiento económico en el futuro, con probabilidades de que los efectos persistan a mediano plazo. Año 16 C ambios en el clima e impactos observados Cuadro 1: Selección de fenómenos meteorológicos que han batido récords desde 2000, sus impactos sociales y el nivel de confianza cualitativa de que el fenómeno meteorológico puede atribuirse al cambio climático. Adaptado de Ref.1 Confianza en la atribución al Región (año) Fenómeno meteorológico que batió un récord cambio climático Impacto, costos Inglaterra y Gales Otoño más lluvioso desde 1766. Varios récords Mediana basada en3-5 ~£1.300 millones3 (2000) de precipitaciones puntuales2 Europa (2003) Verano más caluroso en por lo menos 500 años6 Alta basada en7,8 Más de 70.0009 víctimas fatales9 Inglaterra y Gales Mayo a julio más lluvioso desde que se comenzaron Mediana basada en3,4 Inundaciones masivas que provocaron (2007) los registros en 176610 daños por ~£3.000 millones Sur de Europa Verano más caluroso en Grecia desde 189111 Mediana basada en88,12-14 Incendios devastadores (2007) Mediterráneo Invierno más seco desde 1902 (vea la fig. 20) Alta basada en15 Daños considerables a las cosechas oriental, Medio de cereales16 Oriente (2008) Victoria (Australia) Ola de calor; varios récords de temperatura en Mediana basada en8,14 Peores incendios de pastizales de los (2009) estaciones (32-154 años de datos)17 que se tiene registro, 173 muertes, 3.500 casas destruidas17 Rusia occidental Verano más caluroso desde 150018 Mediana basada 500 incendios forestales en las afueras (2010) en8,13,14,19 de Moscú, pérdida de cosechas ~25%, ~55.000 muertes, ~US$15.000 millones en pérdidas económicas18 Pakistán (2010) Récords de lluvia20 Baja a mediana Peor inundación de la historia, casi basada en21,22 3.000 muertes; 20 millones de afectados23 Colombia (2010) Peores lluvias desde que se iniciaron los registros Baja a mediana 47 muertos, 80 desaparecidos26 en 196926 basada en21 Amazonas Sequía; bajo nivel récord de las aguas del Río Negro27 Baja27 Zona con aumento considerable de mortali- occidental (2010) dad forestal a lo largo de 3,2 millones de km27 Europa occidental Primavera más cálida y seca de la que se tiene registro Mediana basada en8,14,29 Disminución de 12% en las cosechas de (2011) en Francia desde 188028 cereales en Francia 4 estados de Récord de calor y sequía estival desde 188030,31 Alta basada en13,14,31,32 Incendios forestales en 3 millones EE.UU. (TX, OK, de acres (impacto preliminar entre NM, LA) (2011) US$6.000-US$8.000 millones)33 Estados Unidos Mes de julio más caluroso del que se tiene registro Mediana basada en13,14,32 Alza del precio mundial de los alimentos Continental (2012) desde 189534 y grave sequía debido a pérdidas en los cultivos35 1 D Coumou y S Rahmstorf, Nature Climate Change 2, 491 (2012). 2 L.V. Alexander y P.D. Jones, Atmospheric Science Letters 1 (2001). 3 P. Pall, T. Aina, D.A. Stone et al., n 470, 382 (2011). 4 S.K. min, X. Zhang, F.W. Zwiers et al., n 470, 378 (2011) 5 A.L. Kay, S.M. Crooks, P. Pall et al., Journal of Hydrology 406, 97 (2011). 6 J Luterbacher y et al., s 303, 1499 (2004). 7 P.M. Della-Marta, M.R. Haylock, J. Luterbacher et al., Journal of Geophysical Research 112 (D15103), 1 (2007); P. A. Stott, D. A. Stone y M. R. Allen, n 432 (7017), 610 (2004). 8 D. Coumou, A. Robinson y S. Rahmstorf, (en revisión); J. Hansen, M. Sato y R. Ruedy, Proc. Nat. Ac. Sc. (edición anticipada) (2012). 9 J. M. Robine, S. L. K. Cheung, S. Le Roy et al., Comptes Rendus Biologies 331 (2), 171 (2008). 10 Organización Meteorológica Mundial, Informe N°. WMO-No 1036, 2009. 11 D. Founda y C. Giannakopoulos, Global and Planetary Change 67, 227 (2009). 12 F. G. Kuglitsch, A. Toreti, E. Xoplaki et al., Geophysical Research Letters 37 (2010). 13 G. S. Jones, P. A. Stott y N. Christidis, jgr 113 (D02109), 1 (2008). 14 P. A. Stott, G. S. Jones, N. Christidis et al., Atmospheric Science Letters 12 (2), 220 (2011). 15 M. hoerling, J. Eischeid, J. Perlwitz et al., Journal-of-climate 25, 2146 (2012); A. Dai, J. Geoph. Res. 116 (D12115), doi: 10.1029/2010JD015541 (2011). 16 Ricargo M. Trigoa, Célia M. Gouveiaa y David Bariopedroa, Agricultural and Forest Meteorology 150 (9), 1245 (2010). 17 DJ Karoly, Bulletin of the Australian Meteorological and Oceanographic Society 22, 10 (2009). 18 D. Barriopedro, E. M. Fischer, J Luterbacher et al., s 332 (6026), 220 (2011). 19 F.E.L. Otto, N. Massey, G.J van Oldenborgh et al., Geooph. Res. Lett. 39 (L04702), 1 (2012); S Rahmstorf y D. Coumou, Proceedings of the National Academy of Science of the USA 108 (44), 17905 (2011); R Dole, M Hoerling, J Perlwitz et al., Geophys. Res. Lett. 38, L06702 (2011). 17 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Cuadro 1: Selección de fenómenos meteorológicos que han batido récords desde 2000, sus impactos sociales y el nivel de confianza cualitativa de que el fenómeno meteorológico puede atribuirse al cambio climático. Adaptado de Ref.1 (continuación) 20 P.J. Webster, V.E. Toma y H.M. Kim, Geophys. Res. Lett. 38 (L04806) (2011). 21 K. Trenberth y J. Fassullo, J. Geoph. Res., doi: 2012JD018020 (2012). 22 W. Lau y K.M. Kim, J. Hydrometeorology 13, 392 (2012). 23 C. Hong, H. Hsu, N. Lin et al., Geophys. Res. Let. 38 (L13806), 6 (2011). 24 Australian Bureau of Meteorology, cambios y variabilidad meteorológica en Australia – Gráficos de series cronológicas disponibles en: http://www.bom.gov.au/cgi-bin/climate/change/timeseries.cgi, (2011). 25 R.C. van den Honert y J. McAneney, Water, 1149 (2011). 26 NOAA, http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/hazards/2010/12 (publicados en línea en enero de 2011) (2011). 27 Simon L. Lewis, Paulo M. Brando, Oliver L. Phillips et al., s 331, 554 (2011). 28 WMO, http://www.wmo.int/pages/mediacentre/press_releases/gcs_2011_en.html (2011). 29 J. Cattiaux. BAMS, 1054 (2012). 30 NOAA, http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/national/2011/8 (publicado en línea en septiembre de 2011) (2011b). 31 D.E. Rupp, P.W. Mote, N. Massey et al., BAMS, 1053 (2012). 32 P.B. Duffy y C. Tebaldi, cc 2012 (111) (2012). 33 NOAA, http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/hazards/2011/8 (publicado en línea en septiembre de 2011) (2011c). 34 NOAA, http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/national/2012/7 (publicado en línea en agosto de 2012) (2012). 35 Banco Mundial, Banco Mundial – Comunicado de prensa (disponible en: http://www.worldbank.org/en/news/2012/08/30/severe-droughts-drive-food-prices-higher-threatening-poor) (2012). 18 Capítulo 3 Proyecciones para el siglo XXI En esta sección se presenta un panorama general de las proyecciones climáticas para el siglo XXI. Se basa en una compara- ción de los efectos de la aplicación de enérgicas medidas de mitigación que limiten el calentamiento a 1,5°C - 2°C por sobre los niveles preindustriales con un mundo completamente diferente en el que debido a los magros esfuerzos de mitigación, se produjo un calentamiento cercano a los 4°C en 2100. El capítulo examina las probables condiciones de un mundo con 4°C más de temperatura y las contrasta con las consecuencias globales medias de una gama de escenarios de mitigación para demostrar que un calentamiento de 4°C no es inevitable y que con políticas públicas sostenidas es posible limitarlo a 2°C o menos. A continuación investiga algunas de las consecuencias de un mundo con 4°C más. El informe especial del IPCC sobre escenarios de emisiones (SRES) Figura 20: Estimados probabilísticos de la temperatura para sin la aplicación de medidas de mitigación (Nakicenovic y Swart, escenarios de IPCC antiguos (SRES) y nuevos (RCP). Dependiendo 2000), analizado en el Cuarto Informe de Evaluación (4IE) del IPCC, de la trayectoria global de emisiones seguida, el umbral del aumento de definió un espectro de 1,6°C a 6,9°C por sobre las temperaturas temperatura de 4°C podría superarse antes de fines de siglo. preindustriales para el calentamiento en 2100. En estas proyecciones, cerca del 50% de la incertidumbre se explica por la falta de certeza Escenarios SRES RCP acerca de la respuesta del sistema climático a las emisiones de gases Valores del 4IE de efecto invernadero. Asumiendo que la respuesta del clima fuese Estimados de Aumento de temperatura en 2090-2099 respecto de niveles preindustriales (°C) este estudio del IPCC lo más favorable posible, se pronostica que el calentamiento fluc- Aumento de temperatura en 2090-2099 respecto de 1980-1999 (°C) tuará entre 2,3 °C y 4,5°C en 2100, donde la incertidumbre restante se debe a diferentes supuestos acerca de la dinámica demográfica, la economía y la tecnología en el siglo XXI. No se aportó ninguna estimación básica o probable respecto de las futuras emisiones en los escenarios SRES, ya que fue imposible determinar alguna trayectoria de emisiones que fuese más probable que las demás Gama de 66% para RCP impulsadas por emisiones (Nakicenovic y Swart, 2000). No obstante, según los rangos de los Gama de 90% para RCP impulsadas por emisiones Estimado más favorable Gama probable (-40% a +60% en torno a la media) escenarios SRES, hay muchos contextos en que la falta de medidas Mediana de mitigación puede llevar a un aumento de temperatura superior Mediana a 4°C. De hecho, la evolución de las políticas y emisiones desde la conclusión del SRES apunta a que es mucho más factible que el Gama de 66% calentamiento supere los 3°C, incluso después de incluir los com- promisos y metas de mitigación adoptados desde 2009. Gama de 90% Mientras que los contextos generados en el SRES no incluían la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero para limitar el calentamiento mundial, para el Quinto Informe de Evaluación (5IE) del IPCC se definió una serie de nuevos entornos, tres de los cuales se derivaron de los escenarios de mitigación. Estos, denominados Secuencias Representativas de Concentración (RCP) (Moss et al., 2010), se comparan con los escenarios SRES en la figura 20. Tres de las RCP se derivan de contextos de mitigación Fuente: Rogelj, Meinshausen, et al., 2012. 21 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Recuadro 1: ¿Qué son los escenarios de emisión? El sistema climático es sumamente sensible a la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera, los que provienen de diferen- tes fuentes antropogénicas y naturales (como combustión de combustibles fósiles, deforestación y agricultura). Para comprender mejor los impactos del cambio climático en el futuro, es esencial calcular la cantidad de estos gases que habrá en la atmósfera en los años venideros. Sobre la base de una serie de supuestos acerca de las fuerzas motrices de las emisiones (como desarrollo económico, velocidad de los avances tecnológicos y crecimiento demográfico, entre otros), los escenarios describen la liberación de gases de efecto invernadero y de otros contaminantes a la atmósfera. Sin embargo, debido a la elevada incertidumbre que rodea a estos factores, los escenarios de emisión suelen entregar una gama de posibilidades sobre la evolución de las concentraciones en el futuro. Así, ayudan a analizar el cambio climático e incluso construir modelos climáticos y evaluar los impactos, la adaptación y la mitigación. Para proyectar el cambio climático en el futuro y crear estrategias de mitigación, en este estudio se utilizó el Informe especial sobre es- cenarios de emisión (SRES) publicado por el IPCC en 2000. Este documento proporcionó las proyecciones del clima para el Cuarto Informe de Evaluación (4IE) del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), pero no incluye supuestos de mitigación. Desde entonces, se ha diseñado un nuevo conjunto de cuatro escenarios (las Secuencias Representativas de Concentración o RCP) que sí incluyen la adopción de medidas de mitigación. El Quinto Informe de Evaluación (5IE) se basará en estos documentos. Escenarios SRES El estudio SRES considera 40 contextos de emisión diferentes y cada uno de ellos utiliza distintos supuestos sobre las fuerzas motrices que determinarán las emisiones de gases de efecto invernadero en el futuro. Estos se organizan en familias: • La familia de escenarios y trama A1 describe un mundo futuro de crecimiento económico muy acelerado, con una población mundial que llega a su nivel máximo a mediados de siglo y comienza a descender después, y la rápida adopción de tecnologías nuevas y más eficientes. • La familia de escenarios y trama A2 describe un mundo heterogéneo. El supuesto implícito es la autosuficiencia y preservación de las identidades locales. Los patrones de fecundidad regionales convergen muy lentamente y esto se traduce en un aumento sostenido de la población mundial. El desarrollo económico muestra una orientación primordialmente regional y tanto el crecimiento económico per cápita como el cambio tecnológico son más fragmentados y lentos que en los demás escenarios. • La familia de escenarios y trama B1 describe un mundo convergente que tiene la misma evolución demográfica que la familia A1, pero con cambios acelerados en las estructuras económicas. Estas evolucionan hacia una economía basada en los servicios y la información, caracterizada por menor utilización de materiales y adopción de tecnologías más limpias y eficientes en cuanto al uso de los recursos. Hay énfasis en la solución global de la sostenibilidad económica, social y medioambiental y en mayor equidad, pero sin iniciativas climáticas adicionales. • La familia de escenarios y trama B2 describe un mundo donde el énfasis se pone en las soluciones locales de sostenibilidad económica, social y medioambiental. Es un mundo de incremento sostenido de la población, aunque a una velocidad inferior que en A2, niveles inter- medios de desarrollo económico y un cambio tecnológico menos acelerado y más diverso que en B1 y A1.Si bien este escenario también está orientado hacia la protección medioambiental y la equidad social, se concentra en los niveles locales y regionales. Secuencias Representativas de Concentración Las RCP se basan en una cuidadosa selección de escenarios a partir del trabajo con modelos de evaluación integrados, modelos climáticos y modelación y análisis de impactos; y reflejan casi una década de nuevos datos económicos, información sobre tecnologías emergentes y observaciones de factores ambientales, tales como cambio en el uso de la tierra y su cobertura. En lugar de comenzar con argumentos socioeconómicos detallados para generar los escenarios de emisión, las RCP son conjuntos coherentes de proyecciones solo de aquellos componentes de forzamiento radiativo (el cambio en el equilibrio de la radiación que entra y sale de la atmósfera causado principalmente por cambios en la composición atmosférica), que están destinados a servir de insumos para los modelos climáticos. Las trayectorias de estos forzamientos no están asociadas con escenarios socioeconómicos o de emisiones únicos, sino pueden resultar de diferentes combinaciones de aspectos económicos, tecnológicos, demográficos, de políticas públicas e institucionales a futuro. Se seleccionaron, definieron y denomi- naron cuatro RCP según su forzamiento radiativo total en 2100: • RCP 8,5: Secuencia de forzamiento radiativo en aumento conducente a 8,5 W/m² en 2100. • RCP 6: Estabilización sin secuencia de superación a 6 W/m² al momento de la estabilización después de 2100. • RCP 4,5: Estabilización sin secuencia de superación a 4,5 W/m² al momento de la estabilización después 2100. • RCP 3PD: Nivel máximo en el forzamiento radiativo a ~ 3 W/m² antes de 2100 y una disminución posterior. Estas RCP se complementarán con las denominadas “secuencias socioeconómicas compartidas� (SSP), que constan de una parte narrativa y de secuencias para los factores clave del desarrollo socioeconómico. 22 Pr oyecciones pa r a el siglo XXI producidos mediante Modelos Integrados de Evaluación (MIE), Figura 21: Estimados probabilísticos de la temperatura para los construidos para simular el sistema energético-económico inter- nuevos escenarios (de RCP) del IPCC. Estos se basan en la comprensión nacional y así dar cabida a una amplia variedad de tecnologías de sintetizada del ciclo de carbono y el sistema climático según el 4IE del energía para satisfacer la demanda (Masui et al., 2011; Thomson IPCC. Las áreas grises muestran márgenes de probabilidad de 66%, las et al., 2011; Vuuren eta al., 2011; Rao y Riahi, 2006). líneas amarillas son las medianas. En un contexto sin la intervención de El ejercicio de las RCP buscaba derivar una amplia gama de políticas climáticas (RCP8,5), el calentamiento medio podría superar los secuencias verosímiles hasta el año 2100 (y más allá) que sirvie- 4°C antes de la última década de este siglo. Adicionalmente, RCP6 (con ran para modelar el clima y sus impactos, cuyos resultados se la aplicación restringida de políticas climáticas) muestra una probabilidad resumirían en el IPCC. superior al 15% de exceder los 4°C de temperatura en 2100. El escenario de la RCP más alta, RCP8,5 (Riahi, Rao, et al., 2011), es la única secuencia sin mitigación alguna en el grupo de Período 2090-2099 , Período 1980-1999 este entorno 5IE y es comparable al escenario SRES más alto del 4IE (SRES A1FI): proyecta un calentamiento cercano a 5°C en 2100. Sin embargo, RCP6, uno de los escenarios con mitigación de Aumento de temperatura con respecto al período preindustrial (°C) la RCP que supone un nivel restringido de intervención mediante políticas climáticas, ya prevé un calentamiento superior a 4°C en Aumento de temperatura con respecto a 1980-1999 (°C) 2100 con una probabilidad superior al 15%. Según se muestra en la figura 20, el espectro de cambios de temperatura en los escenarios de RCP es más amplio que en los escenarios SRES del 4IE. Esto se debe principalmente a que las RCP abarcan un abanico mayor de escenarios de emisión plausibles e incluyen tanto entornos sin mitigación alguna (RCP8,5) como otros con gestiones de miti- gación relativamente ambiciosas (RCP3PD). Esta gran variedad en la gama de secuencias RCP se ilustra adicionalmente en la figura 21. La mediana del calentamiento estimado en 2100 en la secuencia RCP8,5 sin mitigación es cercana al 5°C y sigue aumentando con fuerza, mientras que con la secuencia mucho más reducida de RCP3PD, las temperaturas ya alcanzaron su nivel máximo y paulatinamente transitan hacia una trayectoria descendente antes del final de este siglo. , ¿Cuán probable es un mundo con 4°C más? Si se cumplen los compromisos en materia de emisiones asumidos en las convenciones sobre el clima en Copenhague y Cancún, el calentamiento promedio del mundo se situaría bastante por encima de los 3°C. Incluso si todos los compromisos se implementaran a cabalidad, todavía habría un 20% de probabilidad de superar los Fuente: Rogelj, Meinshausen et al., 2012 4°C en 210010. Pero si no se acataran, tal probabilidad aumentaría a más del 40%. Y la posibilidad de que esto suceda ya en los años 2070 sería de 10%, siempre y cuando las emisiones sigan el patrón muy inferior requerida para limitar el calentamiento a entre 1,5°C actual de la trayectoria de referencia media. Con un patrón de y 2°C por sobre los niveles preindustriales. Esta enorme amplitud mayor uso de combustibles fósiles, como el SRESA1FI del IPCC, en las repercusiones de los escenarios en 2100 para el cambio el calentamiento de 4°C se superaría antes en el siglo XXI. Sin climático es importante por sí sola, pero también crea las condi- embargo, es importante recordar que todavía es posible evitar un ciones para un divergencia aún mayor en las transformaciones calentamiento de ese nivel. Hay medios factibles desde el punto que se producirían en los siglos posteriores dado que el sistema de vista tecnológico y económico para limitar el calentamiento a 2°C o incluso menos en este siglo. Para ilustrar la posible trayectoria de calentamiento de 4°C o 10 Las probabilidades de las proyecciones de calentamiento se basan en el método más, la figura 22 utiliza el escenario SRES más elevado (SRESA1FI) (Meinshausen et al. 2011), que implica ejecutar un ensamble de modelos climáticos y lo compara con otros más bajos. SRESA1FI es un entorno de cre- de 600 elementos predictivos para cada escenario de emisión. En la simulación, cada miembro del emsamble es impulsado por un conjunto diferente de paráme- cimiento económico alto con uso intensivo de combustibles fósiles tros del modelo climático que definen la respuesta del sistema del clima, incluidos que muy probablemente elevarían la temperatura media mundial parámetros que determinan la sensibilidad climática, las características del ciclo del a niveles superiores a 4°C con respecto a la era preindustrial. carbono y muchos otros. Se filtran y extraen los conjuntos de parámetros, escogidos aleatoriamente, que no permiten que el modelo climático reproduzca un conjunto Lo que más llama la atención en la figura 22 es la enorme de variables climáticas observadas en el último siglo (dentro de ciertos niveles de brecha que hay entre las proyecciones para el 2100 con los actuales “precisión� tolerables) y no se utilizan para las proyecciones, dejando 600 elementos compromisos de reducción de emisiones y la escala de emisiones predictivos que se supone tienen las habilidades predictivas adecuadas. 23 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Figura 22: Estimados medios (líneas) de proyecciones probabilísticas Así, se puede utilizar la RCP8,5, el más alto de los nuevos de las temperaturas para dos escenarios de emisión sin aplicación de escenarios de RCP del 5IE del IPCC, para examinar las implican- medidas de mitigación (SRES A1FI y un escenario de referencia cercano cias regionales de un mundo con 4°C más. Para este informe, se a SRESA1B); ambos se acercan o superan con creces el calentamiento analizaron los resultados para RCP8,5 (Moss et al., 2010) de las de 4°C en 2100. Los resultados de estas emisiones se comparan con nuevas proyecciones climáticas CMIP5 (Proyecto de comparación entornos en los que se cumplen los actuales compromisos asumidos y con del modelo acoplado, Taylor, Stouffery y Meehl, 2012) del 5IE de escenarios de mitigación que tienen un 50% de probabilidad de mantener IPCC. La figura 24 muestra la gama completa de aumentos en la el calentamiento por debajo de los 2°C (Hare, Cramer, Schaeffer, temperatura media mundial a lo largo del siglo XXI con respecto Battaglini y Jaeger, 2011; Rogelj et al., 2010; Schaeffer, Hare, Rahmstorf y al período 1980–2000, en base a 24 modelos regidos por el esce- Vermeer, 2012). Se entrega el rango de incertidumbre de dos desviaciones nario de RCP8,5 destacando los ocho modelos que producen un estándar para uno de los escenarios solo para facilitar la lectura. También calentamiento medio de 4°C a 5°C por sobre las temperaturas se grafica un escenario hipotético en el cual el fin de las emisiones globales preindustriales, promediados por el período 2080–2100. concluye en 2016, a modo de comparación ilustradora con respecto a En término de cambios regionales, todos los modelos indican secuencias que son factibles tanto técnica como económicamente. El que el calentamiento más pronunciado (entre 4°C y 10°C) segu- pico en el calentamiento después de reducir las emisiones a cero se debe ramente se en tierras continentales. Durante el invierno boreal, se a la eliminación del efecto de sombreado de los aerosoles de sulfato. pronostica un fuerte efecto de “amplificación ártica� que generará 5 anomalías térmicas de más de 10°C en la región ártica. En las SRES A1FI de IPCC la super cie por sobre niveles preindustriales (°C) Aumento promedio mundial de temperatura de Alta probabilidad de superar los 4°C Referencia (muy similar a SRES A1B) regiones subtropicales, que comprenden el Mediterráneo, �frica 4 Probabilidad de superar los 3°C Compromisos actuales Efecto de y Oriente Medio y Estados Unidos continental, es probable que Seguridad casi absoluta de superar los 2°C, compromisos 3 50% de probabilidad de llegar a más de 3°C actuales las temperaturas veraniegas mensuales aumenten en más de 6°C. Estabilización con 50% de probabilidad de superar 2°C RCP3PD Probablemente menos de 2°C, Concentración de CO2 y acidificación probabilidad media de superar 1,5°C 2°C 1.5°C de los océanos Interrupción global repentina de las emisiones 1 en 2010, probablemente menos de 1,5°C Inercia geofísica 0 Escenario ilustrativo de bajas emisiones, con emisiones negativas de CO2 a partir de la mitad superior de la gama de En los escenarios de emisiones altas también se producirían Observaciones históricas la bibliografía en la segunda mitad del siglo XXI 1900 1950 2000 2050 2100 concentraciones de CO2 muy elevadas, además de la intensa acidificación de los océanos, como se observa en las figuras 25 y 26. El aumento de la concentración de CO2 a los valores actuales de 390 ppm redujo el pH en 0,1 en comparación con los niveles climático, al igual que los componentes del ciclo del carbono preindustriales. Esta situación incrementó la acidez de los océanos, y del sistema climático que contribuyen al aumento en el nivel lo que debido a la escala logarítmica del pH, equivale a un alza de del mar, son extremadamente lentos en responder en el tiempo. 30% (concentración de iones de hidrógeno). Un ambiente con 4°C Los escenarios que presenta la figura 22 indican el momento o más de calentamiento en 2100 corresponde a una concentración probable en que se inicia el calentamiento de 4°C o más. Se puede de CO2 de más de 800 ppm, lo que conduciría a una caída adicional observar que la mayoría de los escenarios se mantienen bastante de otro 0,3 en el pH (equivalente a un incremento de 150% en la cerca los unos de los otros durante las primeras décadas del siglo acidez respecto de los niveles preindustriales). XXI. Alrededor de 2050, sin embargo, los cambios de temperatura Es probable que el proceso de acidificación en curso tenga proyectados para los distintos escenarios y difieren sustancialmen- consecuencias muy graves para los arrecifes de coral, varias te. En el más alto que se muestra aquí (SRES A1FI), el estimado especies de organismos marinos calcificadores y los ecosistemas medio (50% de probabilidad), indica que el calentamiento llega en general (ver, por ejemplo, Vézina y Hoegh-Guldberg, 2008; a los 4°C en los años 2080, con una probabilidad menor de 10% Hofmann y Schellnhuber, 2009). Un análisis reciente muestra que de sobrepasar este nivel antes de los años 2060. Otros autores han el actual grado y escala temporal de la acidificación de los océanos llegado a conclusiones similares (Betts et al., 2011). Esto significa generada por emisiones antropogénicas de CO2 parece ser mayor que incluso si se cumplen todos los compromisos normativos que en cualquier episodio de acidificación previo identificado asumidos en las convenciones sobre el clima de Copenhague y hasta ahora en el pasado geológico (que se remonta a millones de Cancún, todavía es posible exceder los 4°C en 2100. Pero si dichos años e incluye varios eventos de extinción masiva (Zeebe, 2012)). compromisos no se cumplen y se mantienen las actuales tendencias Si el CO2 atmosférico llega a niveles de 450 ppm, se prevé que el respecto de la intensidad de las emisiones de carbono, aumenta la crecimiento de los arrecifes de coral se desacelerará considera- probabilidad de alcanzar los escenarios de emisiones más altas que blemente en todo el mundo, mientras que si aumenta a 550 ppm, se muestran en la figura 22 y de llegar a un calentamiento global es probable que comiencen a disolverse (Cao y Caldeira, 2008; promedio de 4°C en los últimos 25 años de este siglo. Silverman et al., 2009). El menor crecimiento, el debilitamiento La figura 23 muestra un panorama probabilístico de los patrones de los esqueletos coralinos y la dependencia de temperaturas más regionales de cambios de temperaturas y precipitaciones para los altas ya comenzarían a afectar a los arrecifes a menos de 450 ppm. escenarios de RCP más altos y más bajos para la generación de los Por consiguiente, aparentemente se requiere un nivel de CO2 inferior modelos de circulación general atmósfera-océano (MCGAO) según a 350 ppm para garantizar la supervivencia a largo plazo de los el 4IE. Hay gran coherencia entre los patrones altos y bajos. Las arrecifes de coral si se incluyen los múltiples factores generadores latitudes altas tienden a calentarse mucho más que la media mundial. de estrés existentes, como los incidentes de elevada temperatura 24 Pr oyecciones pa r a el siglo XXI Figura 23: Correlación entre calentamiento regional y cambios en el régimen de precipitaciones en la forma de distribuciones conjuntas de las temperaturas medias regionales y cambios en las precipitaciones en 2100, para los escenarios RCP3-PD (azul) y RCP8,5 (naranja). Este último es superior al calentamiento global de 4°C en 2100. La distribución muestra la incertidumbre en la relación entre calentamiento y precipitación para 20 de los MCGAO utilizados en el 4IE del IPCC y considera los efectos significativos de los aerosoles en los patrones regionales. Los rectángulos indican el 80% interior de las distribuciones marginales y el etiquetado de los ejes es idéntico en todos los subpaneles y en la leyenda. Las definiciones de las regiones se basan en Giorgi y Bi (2005) y se utilizan frecuentemente para describir cambios climáticos a gran escala en zonas terrestres. Aquí se encuentran modificados por los indicados para los mantos de hielo de la Antártica occidental y oriental, separados por la Cordillera Transantártica. LEYENDA Más caluroso Cambio de temperatura (°C) Escenarios Más Cambio en las Más seco precipitaciones (°C) húmedo 80% de verosimilitud para la región (múlt. predictores) 80% de verosimilitud para la región (solo temperatura) Fuente: Frieler, Meinshausen et al., 2012. del agua oceánica en la superficie, el aumento del nivel del mar Figura 24: Simulación de anomalías térmicas históricas y promedios y el deterioro en la calidad del agua (Veron et al., 2009). globales del siglo XXI en comparación con el período preindustrial Sobre la base de un estimado de la relación entre concentración (1880–1900) para 24 modelos CMIP5 sobre la base del escenario de del CO2 en la atmósfera y la acidez en la superficie oceánica (Bernie, la RCP8,5. Las curvas coloreadas (y etiquetadas) muestran aquellas Lowe, Tyrrel y Legge, 2010), únicamente los escenarios de emisiones simulaciones que alcanzan un calentamiento promedio mundial de 4°C extremadamente bajas son capaces de detener y finalmente revertir la a 5°C en 2080-2100 por sobre la era preindustrial, las que se utilizan acidificación de los océanos (figura 26). Una advertencia importante para realizar análisis adicionales. con respecto a estos resultados es que el método utilizado puede ser válido durante un plazo relativamente breve. Si las medidas de ACCESO Anomalía térmica en relación con 1880-1900(°C) mitigación no se aplican a la brevedad para reducir las emisiones de dióxido de carbono, es dable esperar que la acidificación afecte también las profundidades de los océanos. Los cálculos mostrados solo se refieren a la respuesta de las capas oceánicas superficiales y una vez que la acidificación se haya extendido, será mucho más difícil retardar y revertir el proceso. Esta situación agregaría tensiones adicionales a los ecosistemas marinos que ya se encuentran bajo grandes presiones por la influencia humana, por ejemplo, debido a la sobrepesca y la contaminación. Sequías y precipitaciones Tiempo (años) Según se explicaba antes, los modelos, las observaciones y las con- sideraciones teóricas sugieren que el forzamiento radiativo causado por los gases de efecto invernadero conduce a una intensificación del ciclo hídrico (Trenberth, 2010). De esto se desprende que a escala planetaria, en un mundo más caliente, las zonas secas en 25 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Figura 25: Impactos proyectados para los arrecifes de coral debido aumento en las precipitaciones en los trópicos y su disminución al aumento en la concentración de CO2 atmosférico. Los límites de los en las zonas subtropicales, al igual que un alza en las latitudes arrecifes en Silverman et al. (2009) indican los niveles aproximados medias a altas (Trenberth, 2010; Allen, 2012). A nivel regional, la de la concentración atmosférica del CO2 cuando la reacción de este información derivada de observaciones sugiere que la humedad gas con el agua del mar reduce la disponibilidad de carbonato de del suelo podría aumentar el transporte vertical (convección) de calcio hasta un punto tal que los arrecifes de coral dejan de crecer aire y desencadenar lluvias por la tarde sobre los terrenos más (450 ppm) o incluso comienzan a disolverse (550 ppm). Teniendo secos, y así generar una respuesta negativa que amortiguaría la en cuenta el blanqueamiento de los corales como resultado del creciente tendencia a la aridez. Sin embargo, aún se desconoce sí calentamiento asociado a elevados niveles de CO2 y otras influencias y cómo esta respuesta a pequeña escala se traduciría en efectos a humanas, Veron et al. (2009) estiman que la concentración de CO2 más largo plazo y a escalas espaciales subcontinentales mayores debería reducirse a menos de 350 ppm para velar por la supervivencia (Taylor de Jenet, 2012). a largo plazo de estas estructuras naturales. Ver leyenda de la figura 22. Usando los resultados de los últimos 13 modelos climáticos generados (CMIP5) que serán el principal insumo para el 5IE del 1000 IPCC SRES A1FI IPCC, Sillmann et al. (2012) muestran que en general, se proyecta 900 un aumento aproximado de 10% en la precipitación total de los Concentración de CO2 (ppm) 800 días húmedos. Asimismo, los investigadores detectan que en la Referencia (cerca de SRES A1B) 700 RCP8,5 (4+°C) se prevé que los episodios de precipitación extrema, Actuales promesas 600 expresados como caída anual total de agua durante los cinco días Arrecifes de coral comienzan a disolverse 500 más lluviosos de cada año, aumente en 20%, lo que implicaría un Arrecifes de coral dejan de crecer 50% de posibilidades de superar los 2ºC 400 Límite a largo plazo RCP3PD riesgo de inundación adicional. Además, se pronostica un impor- para los arrecifes Detención repentina global de emisiones en 2016 Escenario ilustrativo de bajas emisiones tante aumento en la precipitación total media en grandes zonas del 300 con marcadas emisiones negativas de CO2 1900 1950 2000 2050 2100 hemisferio norte, �frica oriental y Asia meridional y suroriental, Año como asimismo en la Antárctica. Por otra parte, se amplificarán Fuentes: Hare et al., 2011; Rogelj et al., 2010; Schaeffer et al., 2012. los cambios en las latitudes norte y sur para los escenarios en los cuales el calentamiento medio será superior a 4°C. Se prevé una generalización del aumento en las precipitaciones extremas. Por el momento, las mayores alzas de 20% a 30% durante Figura 26: PH de la superficie oceánica. Un PH más bajo indica los días más lluviosos del año han ocurrido en Asia meridional una acidificación más grave del océano, situación que inhibe el y suroriental, �frica occidental y oriental, Alaska, Groenlandia, crecimiento de los organismos calcificadores, incluidos mariscos, norte de Europa, el Tíbet y norte de Asia. Las alzas proyectadas fitoplancton calcáreo y arrecifes de coral. Los escenarios SRES A1FI en las lluvias extremas parecen concentrarse en el invierno del muestran que un calentamiento de 4°C probablemente esté asociado hemisferio norte (diciembre, enero y febrero) por sobre la cuenca con una creciente acidificación de los océanos. Método de estimación del Amazonas, el cono sur de América del Sur, la zona occidental del PH de Bernie et al. (2010). Estimaciones medias de proyecciones y central de América del Norte, el norte de Europa y Asia central. probabilísticas. Ver Hare et al., 2011; Rogelj et al., 2010; Schaeffer et En términos generales, las condiciones más secas y las sequías al., 2012. Para más detalles, ver leyenda de la figura 22. son generadas por disminuciones netas en las precipitaciones y la evaporación, esta última debido al aumento en las temperaturas Escenario ilustrativo de bajas emisiones 8.1 con marcadas emisiones negativas de CO2 superficiales (Trenberth, 2010), como se explica en el capítulo 2 en Detención repentina global de emisiones en 2016 la sección sobre observaciones. Dado que el cambio neto determi- Actividad del océano (pH) RCP3PD 8 50% de posibilidades de superar los 2ºC na el contenido de humedad en el suelo y que el aumento en las precipitaciones puede ocurrir en episodios de mayor intensidad, 7.9 un incremento en la precipitación total no se contrapone con con- Actuales promesas diciones generales más secas en algunas regiones. Trenberth (2010) Referencia (cerca de SRES A1B) 7.8 y más recientemente Dai (2012), quienes utilizaron los resultados del modelo CMIP5 mencionados anteriormente, mostraron que 7.7 1900 1950 2000 2050 IPCC SRES A1FI 2100 se prevén disminuciones significativas de la humedad del suelo Año en gran parte de América, como asimismo en el Mediterráneo, �frica meridional y Australia. También constataron que se pro- nostica una reducción en la humedad del suelo en algunas zonas de las latitudes septentrionales altas. general aumentarán su aridez y las zonas mojadas, su humedad, Un indicador diferente de la sequía es el �ndice de Sequía de Palmer, que mide el equilibrio acumulativo de las precipitaciones siempre y cuando los aerosoles no generen un forzamiento adicional y la evaporación con respecto a las condiciones locales. De esta (Chen et al., 2011). Sin embargo, se pronostica que estos últimos forma, indica lo que es normal para una ubicación geográfica deter- tendrán un rol menos preponderante para los gases de efecto minada. Se proyecta que las sequías más extremas en comparación invernadero que en el siglo XX. A gran escala, la característica más con las condiciones locales ocurrirán en la zona del Amazonas, sólida de las proyecciones de los modelos climáticos parece ser un el oeste de Estados Unidos, el Mediterráneo, el sur de �frica y 26 Pr oyecciones pa r a el siglo XXI el sur de Australia (Dai, 2012). En la sección 6 se analizan más se desprenden tanto de la teoría como de los modelos de alta detalladamente las sequías y sus consecuencias para la agricultura. resolución (Bender et al., 2010; Knutson et al., 2010), sigue sien- do incierto si la frecuencia mundial de las tormentas tropicales disminuirá o se mantendrá básicamente igual. No obstante, es CONSECUENCIAS PARA EL CRECIMIENTO factible que la mayor exposición debido al desarrollo y crecimiento ECONÓMICO Y EL DESARROLLO HUMANO económicos se traduzca en pérdidas más elevadas en el futuro y que los anegamientos aumenten en muchas localidades si no se implementan medidas adicionales de protección. En las regiones Es probable que la creciente intensidad de los episodios de sequías del Este asiático, el Pacífico y sur de Asia tomadas en conjunto, extremas repercuta de manera adversa en la pobreza en el futu- el PIB ha crecido más que las pérdidas causadas por estos fenó- ro, en particular en los países en desarrollo. Según los modelos que congregan los impactos biofísicos del cambio climático y los menos climáticos. En todas las demás regiones, sin embargo, indicadores económicos, es dable esperar que los precios de los este riesgo parece estar aumentando más rápido que el PIB per alimentos aumenten drásticamente y sin importar la magnitud del cápita; en otras palabras, el peligro de perder riquezas debido a calentamiento (Nelson et al., 2010). Una proyección reciente del desastres causados por ciclones tropicales parece aumentar más cambio en la pobreza y los cambios en los episodios de sequías de que las propias riquezas (Estrategia Internacional de las Naciones extrema intensidad, realizada para el período 2071 a 2100 según el Unidas para la Reducción de los Desastres, EIRD, 2011). Estudios escenario SRES A2 (con un calentamiento de alrededor de 4,1°C recientes han demostrado que el riesgo de mortalidad producido por sobre las temperaturas preindustriales), indica que hay un por estas inclemencias del tiempo depende de factores como su riesgo considerable de incremento en la pobreza inducida por el intensidad, la exposición, los niveles de pobreza y las estructuras clima (Ahmed, Diffenbaugh y Hertel, 2009). Es probable que el de gobierno (Peduzzi et al., 2012). En el corto plazo, es decir, más mayor aumento en la pobreza debido al cambio climático ocurra en o menos en los próximos 20 años, el crecimiento demográfico y �frica, aunque también será considerable en Bangladesh y México. las presiones del desarrollo, junto con el proyectado incremento en la intensidad de las tormentas tropicales, probablemente aumentarán de manera muy importante la cantidad de perso- Ciclones tropicales nas expuestas a riesgos y profundizarán los desastres (Peduzzi et al., 2012). Mendelsohn, Emanuel, Chonabayashi y Bakkensen En algunas regiones, el incremento que se prevé en la intensidad (2012) prevén que un calentamiento que alcance unos 4°C en de los ciclones tropicales supone riesgos considerables. El Informe 2100 muy probablemente duplicará los daños económicos actuales especial sobre el manejo de riesgos de eventos extremos y desastres como resultado del proyectado incremento en la frecuencia de los para promover la adaptación al cambio climático de IPCC (SREX huracanes tropicales de alta intensidad que vendrán acoplados IPCC) advierte la probabilidad de que en el futuro aumente la al calentamiento global. Además, pronostican que la mayoría de intensidad máxima (definida por su velocidad máxima) prome- los daños se concentrará en América del Norte, el Este asiático dio de los huracanes (Field et al., 2012). Si bien estos resultados y el Caribe y América Central. 27 Capítulo 4 Enfoque: Proyecciones del aumento del nivel del mar La proyección del aumento del nivel del mar como consecuencia del cambio climático es uno de los problemas científicos actuales más complejos y controvertidos. En este campo predominan los enfoques basados en procesos, es decir, el uso de modelos numéricos que representan los procesos físicos involucrados. Estos suelen utilizarse para proyectar futuros cambios de clima, como en la atmósfera, la temperatura y las precipitaciones. Sin embargo, en el caso de los mantos de hielo de Groenlandia y la Antártica, las incertidumbres en el saber científico sobre las respuestas al calentamiento global reducen la confianza en la aplicación de modelos de mantos de hielo a las proyecciones del aumento del nivel del mar en el presente siglo. Por otra parte y aunque tienen sus propias limitaciones y desafíos, en los últimos años se han comenzado a utilizar enfoques parcialmente empíricos, los que toman en cuenta la relación observada entre el aumento del nivel del mar en el pasado y la temperatura global media para proyectar las futuras alzas en dicho nivel. Ahora ya se sabe que, además del mero aumento global en el colapso del manto de hielo de la Antártica occidental, aunque el nivel del mar, hay una serie de otros factores, como el aporte de grado de probabilidad de que se produzca sigue siendo incierto los mantos de hielo o la dinámica oceánica, que inciden en lo y también en qué medida contribuiría al alza del nivel del mar. que sucederá en un lugar específico. Por lo tanto, para estimar Se han utilizado una serie de enfoques para estimar las conse- los aumentos a nivel regional se requieren cálculos sobre la pér- cuencias regionales del incremento del nivel del mar proyectado, dida del hielo en Groenlandia y la Antártica y en los glaciares de tanto con un aporte pequeño como con uno sustancial del manto montaña y casquetes de hielo. de hielo durante el siglo XXI (ver un resumen en el Anexo 1 y Además, actualmente existe un riesgo no cuantificable de las en el cuadro 2). respuestas no lineales del manto de hielo de la Antártica occiden- El uso de un modelo parcialmente empírico indica que los tal y posiblemente de otros componentes, tanto de Groenlandia escenarios que se aproximan al calentamiento de 4°C en 2100 como de la propia Antártica. En los años setenta, Mercer planteó (2090–2099) se traducen en estimaciones de las medianas del la hipótesis de que el calentamiento global podría desencadenar aumento del nivel del mar de casi 1 metro por sobre la cota de el colapso del manto de hielo de la Antártica occidental, que está 1980–1999, durante dicho plazo (cuadro 2). Conforme a estos separado de la parte oriental por una cadena de montañas. Casi escenarios, es probable que estén comprometidos varios metros la totalidad de este manto está asentado bajo el nivel del mar, con adicionales de aumento en el futuro (Schaeffer et al., 2012). En sus puntos más profundos muy al interior de la tierra. Por otra este contexto y como se describe en el Anexo 1, se asume que las parte, tiene el poder de aumentar la cota eustática del océano en alrededor de 3,3 metros (Bamber, Riva, Vermeersen y LeBrocq, contribuciones de los mantos de hielo de 2009). Esta estimación toma en cuenta que una ladera de lecho Groenlandia y la Antártica (GIS y AIS) al alza total sean de inversa puede desencadenar la inestabilidad del manto de hielo alrededor de 26 centímetros cada uno durante ese plazo. Al apli- y generar un repliegue imposible de detener. Desde la primera car el supuesto del escenario con manto de hielo más bajo, el discusión sobre un potencial colapso del manto de hielo de la aumento total es de unos 50 centímetros, el aporte de AIS y GIS Antártica occidental debido a la llamada “Inestabilidad del manto al alza total es de 0 a alrededor de 3 centímetros, respectivamente de hielo marino� (Weertman, 1974), inducida por las concentra- (cuadro 2). Las consideraciones del modelo basado en procesos ciones de gases de efecto invernadero antropogénicos (Hughes, en el extremo superior del derretimiento físicamente plausible del 1973; Mercer, 1968, 1978), se ha seguido debatiendo si esto podría manto de hielo, que no se utilizan en este informe, sugieren que, suceder y cómo. En su análisis del tema en 2011, Joughin y Alley como máximo, el alza podría llegar hasta los 2 metros en 2100 concluyeron que no es posible descartar la posibilidad de un (Pfeffer et al., 2008). 29 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Recuadro 2: Previsibilidad de los futuros cambios en el nivel del mar El futuro aumento del nivel del mar se puede describir como la suma del cambio medio global (como si toda la superficie del mar fuera a experimentar un desplazamiento vertical uniforme debido al calor o a la adición de masa) o como desviaciones locales desde su valor medio (readaptación de la superficie del océano a causa de fuerzas gravitacionales, vientos y corrientes). Los componentes tanto del aumento glo- bal como regional son conocidos con niveles variables de confianza. Los modelos climáticos pueden simular relativamente bien la expansión térmica media global, puesto que esta depende del calentamiento atmosférico total y de la velocidad de la combinación descendente de calor en los océanos. Por lo tanto, el margen en las proyecciones de los modelos climáticos vigentes está bastante acreditado y probable- mente proporciona una estimación adecuada de la incertidumbre. El derretimiento proyectado de los glaciares de montaña y casquetes de hielo también se considera confiable o, por lo menos, su potencial contribución al alza del nivel del mar está limitada por su volumen total moderado, igual a 0,60 ±0,07 metros equivalentes en nivel del mar, del cual un tercio está localizado en el borde de los grandes mantos de hielo de Groenlandia y la Antártica (Radić y Hock, 2010). Los mantos de hielo de Groenlandia y la Antártica constituyen un problema totalmente diferente. Su posible contribución al aumento del nivel del mar medio global es enorme, a saber, 7 metros y 57 metros, respectivamente, en caso de un derretimiento total. Aunque un estudio reciente (Robinson et al., 2012) indica que el umbral crítico para la desintegración total del manto de hielo de Groenlandia podría ser 1,6°C, no debe olvidarse que esto se refiere a un manto de hielo que puede alcanzar su estado de equilibrio en un mundo donde la temperatura se mantiene a niveles por sobre ese umbral durante un período prolongado. El horizonte de tiempo para dicha desintegración total es del orden de, por lo menos, varios siglos o incluso milenios, aunque no se sabe con certeza. Ello significa que un mundo que cruza dicho umbral, pero regresa a niveles más bajos con posterioridad, no necesariamente está condenado a perder el manto de hielo de Groenlandia. Aunque la pregunta respecto del aumento del nivel del mar comprometido es importante, en este momento se necesitan proyecciones sobre el futuro Figura 27. Nivel del mar (azul, verde: escala a la izquierda) y temperatura atmosférica de la Antártica (naranja, gris: escala de la derecha) durante los últimos 550.000 años, a partir de paleo-registros (de derecha a izquierda: presente a la izquierda). El nivel del mar varió entre aproximadamente 110 metros por debajo y 10 metros por sobre la cota actual, mientras que la temperatura del aire en la Antártica fluctuó entre 10°C por debajo y 4°C por sobre el nivel actual, con una correlación muy buena entre ambas cantidades. Las variaciones en la temperatura del aire en la Antártica aproximadamente duplican la temperatura media del aire a nivel global. Los niveles más bajos del mar corresponden a los períodos de glaciación, mientras que los más altos, a períodos interglaciares (vea el texto principal). 40 Residuales (m) 4 0 0 RSL (m) -40 ! T AA (°C) -4 -80 e. -8 -120 -12 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 500000 550000 Fuente: Rohling et al., 2009. cercano. No obstante, la física de los grandes mantos de hielo es muy poco conocida. Hay indicios de que los actuales modelos físicos no capturan la rapidez de estos acelerados marcos cronológicas: a la fecha, las simulaciones no han logrado reproducir su contribución al aumento del nivel del mar que se observa ahora (Rahmstorf et al., 2007). Esto hace surgir dudas sobre su capacidad para proyectar cambios hacia el futuro (vea la discusión más abajo y en el texto principal). Las variaciones regionales del nivel del mar a futuro también contienen incertidumbres, pero en lo que se refiere a la dinámica oceánica, se mantienen dentro del alcance de la actual generación de modelos oceánicos-atmosféricos acoplados, en el sentido de que un ensamble de proyecciones del modelo puede ser una buena forma de aproximación a la estimación de los cambios a futuro y las incertidumbres que los rodean. Sin embargo, en lo referente a los cambios en los patrones gravitacionales, están íntimamente ligados a las proyecciones del manto de hielo. No obstante, se han hecho varios intentos por proyectar los cambios regionales en los niveles del mar (Katsman et al., 2008, 2011; Perrette, Landerer, Riva, Frieler y Meinshausen, 2012; Slangen, Katsman, Wal, Vermeersen y Riva, 2011). Los anteriores récords del nivel del mar apuntan a variaciones de entre 120 metros entre períodos de glaciación e interglaciares más cálidos (figura 27), la mayor parte de las cuales se deben al derretimiento de los mantos de hielo y su recuperación. La desglaciación más reciente vino acompañada de tasas muy rápidas de aumento del nivel de los océanos (~40 mm/año) (Deschamps et al., 2012). Sin embargo, aquello no es directamente aplicable al cambio climático antropogénico, porque los mantos de hielo del presente son mucho más reduci- dos y menos numerosos de lo que eran durante la última era del hielo (de hecho, los mantos de hielo Laurentino y Fino-Escandinavo ya no existen). Un período más apropiado que se puede observar es el último período cálido o interglaciar (hace 120.000 años). Es probable que la temperatura media global fuese entonces 1°C–2°C superior a los valores actuales y la cota del mar estaba 6,6-9,4 metros por sobre la actual (Kopp, Simons, Mitrovica, Maloof y Oppenheimer, 2009), según lo revela una compilación de diversos datos aproximados de todo el mundo. (Continúa en la siguiente página) 30 Enfoque : Pr oyecciones d el aumento d el ni vel del mar (continuación) Sin embargo, es preciso tener gran cautela a la hora de usar el paleo-clima como analogía del futuro cambio climático debido a la naturaleza de las fuerzas que llevan al actual aumento en el nivel del mar (Ganopolski y Robinson, 2011) y la velocidad de ese incremento. Esto último suele ser poco conocido debido a la falta de resolución temporal en los datos. Pese a las diversas advertencias asociadas al uso de los datos paleo-climáticos, una lección aprendida de esa experiencia es que los mantos de hielo pueden haber sido muy sensibles a los cam- bios en las condiciones climáticas y sí colapsaron en el pasado. Se trata de una motivación poderosa para comprender mejor qué es lo que provoca dichos cambios y tomar medidas para evaluar los riesgos asociados con la enorme contribución de los mantos de hielo al aumento del nivel del mar en el futuro. De haber un calentamiento de 2°C en 2100 (2090–2099), la de aumento del nivel del mar continuaría subiendo durante todo el estimación de la mediana del aumento del nivel del mar a partir siglo XXI (figura 29). del modelo parcialmente empírico supera en unos 79 centímetros Riegos del aumento del nivel del mar la cota de 1980–1999. En este caso, se asume que el aporte de AIS y GIS al aumento total es de alrededor de 23 centímetros cada uno. Al aplicar el supuesto del escenario del manto de hielo más en ciertas regiones bajo, la estimación de la mediana del aumento total es de unos 34 centímetros, donde AIS y GIS contribuyen 0 y unos 2 centímetros, El nivel del mar no es “parejo� ni está distribuido uniformemente respectivamente (cuadro 2). en la Tierra. La presencia de montañas, cadenas submarinas pro- El beneficio de escoger una vía de 2°C en lugar de una de 4°C fundas e incluso mantos de hielo perturban el campo gravitacional puede ser la de limitar el aumento total del nivel del mar global a de la Tierra y forman montañas y valles en la superficie oceánica. unos 20 centímetros a fines del siglo. El viento y las corrientes marinas moldean aún más la superficie Con un modelo parcialmente empírico, Schaeffer et al. (2012) infor- del mar (Yin, Griffies y Stouffer, 2010), con movimientos poderosos man sobre el considerable potencial de los escenarios de mitigación que se caracterizan por una pendiente superficial de corrientes profunda, como el RCP3PD, para reducir la tasa del incremento del transversales (debido a la rotación de la Tierra). Este efecto genera nivel de las aguas antes de 2100, y con mayor razón con un escenario el llamado patrón “dinámico� del nivel del mar (figura 30), que se compatible con mantener el calentamiento por debajo de los 1,5°C caracteriza por desviaciones locales de la superficie moldeada por antes de 2100 (figura 28). Por ejemplo, en contextos de mitigación la gravedad (también denominada geoide) que tendría el océano si profunda, la tasa de aumento del nivel del mar podría estabilizarse estuviera en reposo. Esta topografía dinámica también se adapta a (aunque al triple del nivel actual conforme a RCP3PD), o bien bajar la temperatura y estructura de salinidad y, por lo tanto, a la distri- de los niveles máximos alcanzados a mediados de siglo (conforme a bución de la densidad local del agua subyacente. Aparte de dichos un escenario coherente con 1,5°C). En escenarios de emisiones que cambios en el nivel del mar en sí (o en el nivel absoluto del mar, alcancen o superen un calentamiento de 4°C en 2100, la velocidad si se mide desde el centro de la Tierra), el movimiento vertical de Cuadro 2: Proyecciones del nivel del mar medio global entre la actualidad (1980–1999) y el período 2090–2099 Los números entre paréntesis para los escenarios de +2°C y +4°C indican los percentiles 16avo y 84to, como indicación de la incertidumbre evaluada. Los componentes son la expansión térmica, los glaciares de montaña y los casquetes de hielo (MG IC), el manto de hielo de Groenlandia (GIS) y el de la Antártica (AIS). En todos los escenarios se aplica el mismo método para calcular los aportes de la expansión térmica y de los glaciares de montaña y casquetes de hielo, pero varían en los supuestos respecto del GIS y el AIS. El método “GIS 4IE y cero cero AIS� asume que no hay aportes del AIS y una contribución limitada de GIS, usando métodos que se remontan al 4IE del IPCC (ver recuadro). El método parcialmente empírico deriva relaciones entre calentamiento y aumento total del nivel del mar –de observaciones de los últimos 2.000 años– y las usa para proyectarlas al futuro. Además, la última fila del cuadro muestra extrapolaciones hacia el futuro del presente aumento en el nivel de mar (su tendencia actual) para compararlas con las proyecciones (solo para propósitos indicativos). Los dos números que aparecen ahí representan una tendencia lineal y acelerada. Las tendencias del manto de hielo se extrajeron de observaciones de 1992–2009 (Rignot et al., 2011). Para el aumento del nivel del mar total (última columna), la estimación inferior supone una tasa anual fija de 3,3 mm/año de aumento del nivel del mar, igual a la tendencia media en las observaciones satelitales durante 1993–2007 (Cazenave y Llovel, 2010). La estimación de la tendencia acele- rada solo da cuenta de la aceleración que proviene del derretimiento del manto de hielo (Rignot et al., 2011), sumada a la estimación de tasa fija respecto del aumento total del nivel del mar. Térmica Escenario Expansión térmica (cm) MGIC (cm) +MGIC (cm) MHG (cm) MHA (cm) Total (cm) 2°C Manto de hielo bajo 19 (12,26) 13 (9, 16) 2 (1, 3) 0 (0,0) 34 (27, 42) Parcialmente empírico 32 (25, 40) 23 (14, 33) 23 (14, 33) 79 (65, 96) 4°C Manto de hielo bajo 27 (17, 38) 16 (12, 20) 43 (33, 53) 3 (2, 5) 0 (0, 0) 47 (37, 58) Parcialmente empírico 26 (15, 39) 26 (16, 39) 96 (82, 123) Actual tendencia 6-33 7-23 35-77 SLR lineal-acelerada 31 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Figura 28: Tal como en la figura 22, pero para el aumento medio Figura 30: Topografía dinámica del nivel del mar actual. Esta figura global del nivel del mar usando un método parcialmente empírico. La muestra las desviaciones del nivel del mar de la geoide (es decir, la tasa actual indicativa/fija de 3,3 mm.año-1 es la tasa media satelital del superficie oceánica determinada por el campo gravitacional, si los período 1993–2007 (Cazenave y Llovel, 2010). Estimaciones medias a océanos estuvieran en reposo). El nivel del mar que está por sobre partir de proyecciones probabilísticas. Ver más detalles en Schaeffer et el promedio se muestra en naranja/rojo, mientras que si está bajo el al. (2012) y en la leyenda de la Figura 22. promedio, en azul/violeta. Las líneas del contorno indican intervalos 125 de 10 centímetros. Esta “topografía dinámica� refleja el equilibrio entre IPCC SRES A1FI la pendiente de la superficie y los sistemas de corrientes oceánicas. Referencia (cerca de SRES A1B) Un aspecto digno de mencionar es el nivel del mar bajo el promedio 100 Nivel del mar (cm sobre 2000) Actuales promesas 75 50% de posibilidades de superar los 2ºC RCP3PD a lo largo de la costa nororiental de Estados Unidos asociada a la Escenario ilustrativo de bajas emisiones con marcadas emisiones negativas de CO2 corriente del Golfo. Se proyecta que el cambio climático provocará 50 Detención repentina global de emisiones en 2016 una desaceleración de la corriente del Golfo durante el siglo XXI y el 25 al correspondiente aplanamiento de la superficie del océano. A su vez, actu Tas a fija este efecto por sí solo llevaría al alza del nivel del mar en esa zona. Sin 0 embargo, es importante destacar que no existe un vínculo sistemático -25 entre la topografía dinámica actual (mostrada en esta figura) y el 1900 1950 2000 2050 2100 Año incremento en el nivel del mar a futuro en virtud del cambio climático. Figura 29: Tal como en la figura 22, pero para la tasa anual de aumento del nivel de mar medio global. La tasa actual indicativa/fija de 3,3 mm.año-1 es la tasa media satelital 1993–2007 (Cazenave y Llovel, 2010). Estimaciones medias a partir de proyecciones probabilísticas (ver más detalles en Schaeffer et al., 2012, y en la leyenda de la figura 22). IPCC SRES A1FI Tasa de aumento del nivel del mar (mm/año) 20 Referencia (cerca de SRES A1B) Actuales promesas 15 10 50% de posibilidades de superar los 2ºC RCP3PD Escenario ilustrativo de bajas emisiones con marcadas emisiones negativas de CO2 Fuente: Yin et al. 2010. 5 Detención repentina global de emisiones en 2016 Tasa fija actual 0 1900 1950 2000 Año 2050 2100 levantamiento de las tierras locales en torno a las zonas del des- hielo, ajustes que en su gran mayoría son instantáneos. Los cambios en los campos de viento y en las corrientes oceánicas también pueden causar grandes cambios en el nivel del la corteza terrestre también influye en el nivel percibido del mar mar local debido al efecto dinámico mencionado arriba (Lande- en la costa (denominado también nivel relativo del mar medido rer, Jungclaus y Marotzke, 2007; Levermann, Griesel, Hofmann, desde el litoral). La elevación de la superficie terrestre responde a Montoya y Rahmstorf, 2005). Sin embargo, en ciertos casos, estas los cambios pasados y actuales en la carga del hielo, en particular grandes desviaciones de la tasa de aumento medio global son pro- al ajuste isostático glaciar desde la última desglaciación (Peltier vocadas por variaciones naturales (como el fenómeno de El Niño) y Andrews, 1976). También se puede producir una subsidencia y no se proyectan al futuro. Es probable que las enormes tasas local de la tierra en respuesta a las actividades mineras (Poland de incremento registradas en el Pacífico tropical occidental desde y Davis, 1969), lo que lleva a percibir un aumento en el nivel del los años sesenta (Becker et al., 2012) pertenezcan a esta categoría mar. En lo que sigue, esta publicación se refiere a los cambios en el (B. Meyssignac, Salas y Melia, Becker, Llovel y Cazenave, 2012). nivel del mar independientemente de si son absolutos o relativos. En lo que sigue, los autores aplican dos escenarios (manto de El cambio climático perturba tanto el geoide como la topografía hielo más bajo y manto de hielo más alto) en un mundo con 4°C dinámica. La redistribución de la masa a causa del derretimiento más, para hacer proyecciones regionales del aumento del nivel del del hielo continental (glaciares de montaña, casquetes de hielo y mar. Los métodos se describen en el Anexo 1 y las proyecciones mantos de hielo) modifica el campo gravitacional (y por lo tanto, globales-medias se muestran en el cuadro 2. Una característica el geoide) Esto generar tasas de aumento por sobre el promedio evidente de las proyecciones regionales tanto para los escenarios del campo más alejado de las zonas de derretimiento y aumen- de manto de hielo más bajo como de más alto, es el aumento tos por debajo del promedio —caídas del nivel de mar en casos relativamente elevado del nivel del mar en latitudes bajas (en los extremos— en las regiones aledañas a los casquetes de hielo y a trópicos) y aumentos del nivel del mar por debajo del promedio los grandes glaciares de montaña en proceso de repliegue (Farrell en latitudes más altas (figura 32). Esto se debe principalmente y Clark, 1976) (figura 31). Este efecto se ve acentuado por un a la ubicación polar de las masas de hielo, cuya reducida fuerza 32 Enfoque : Pr oyecciones d el aumento d el ni vel del mar Figura 31: Tasas actuales de alza del nivel regional del mar solo Figura 32: Aumento del nivel del mar en un mundo 4°C más cálido debido al derretimiento del hielo en la tierra (modelado a partir de una en 2100 a lo largo de las costas del mundo, de Sur a Norte. Cada línea compilación de observaciones de pérdida de hielo de la tierra). Se de color indica un promedio en una costa específica, según se muestra caracteriza por zonas donde el nivel del mar disminuye en las regiones en el mapa interior del panel superior. La escala a la derecha representa cercanas a los mantos de hielo y glaciares de montaña (en azul) y zonas el coeficiente del nivel del mar regional comparado con el nivel del más alejadas donde el nivel del mar aumenta (rojo) como consecuencia mar medio global (unidades porcentuales), mientras que las barras de un campo gravitacional modificado (menor auto-atracción desde las verticales representan la incertidumbre asociada a ellos, con rangos masas de hielo) o levantamientos de tierra. El contorno grueso en verde de 50%, 68% y 80%. indica el aumento global del nivel del mar (1,4 mm/año): los puntos al 60 70 a. Escenario con manto de hielo bajo 50 interior de este contorno experimentan alzas por sobre el promedio, 40 Variación del nivel del mar (cm) mientras que los puntos fuera de él experimentan incrementos bajo el 60 30 20 promedio o incluso caídas. Compare la figura A1.3 para ver el aporte 50 10 proyectado del hielo de la tierra en el nivel del mar en un mundo con 0 −10 40 4°C más de temperatura. −20 % −30 30 −40 −50 20 −60 −70 10 −80 −90 0 −100 150 60 b. Escenario con manto de hielo alto 50 Variación del nivel del mar (cm) 40 30 20 10 100 0 −10 −20 % −30 −40 50 −50 Tuvalu Hong Kong Costa holandesa −60 Mauricio Bahía de Bengala Vancouver Ciudad del Cabo Maldivas Nueva York −70 , , , , , , Melbourne Mombasa Lisboa −80 −90 Variación relativa del nivel del mar (mm/año) 0 −100 −70 −60 −50 −40 −30 −20 −10 0 10 20 30 40 50 60 70 Latitud Fuente: Bamber y Riva, 2010. gravitacional acentúa el aumento en su campo lejano, los trópicos, para intensificar el aumento del nivel del mar, que puede ser hasta de la misma manera en que lo hacen los actuales patrones de 20% más alto que la media global. aumento inducidos por el hielo (figura 31). Cerca de las principales Resumiendo, el aumento del nivel del mar proyectado para fuentes de derretimiento de hielo (Groenlandia, el �rtico, Canadá, 2100 tiene variaciones regionales que en general se ubican dentro Alaska, Patagonia y la Antártica), el levantamiento de la corteza de un margen de ±20% del alza media global, aunque también y la reducida auto-atracción causan un alza bajo al promedio e es posible que aparezcan valores más altos (figura 32). incluso una caída del nivel del mar en el campo más cercano de El alza del nivel del mar tiende a ser mayor que la media global una fuente de disolución masiva. Un poco más lejos, la costa de a bajas latitudes, como en ubicaciones vulnerables en el Océano Asia oriental y el océano �ndico reciben una contribución por sobre �ndico o en el Pacífico occidental, e inferior a la media global en el promedio del derretimiento de hielo de la tierra. latitudes altas, como a lo largo de la costa holandesa. Esto se debe Aunque este es claramente el efecto dominante en el caso del a la ubicación polar de los mantos de hielo y a su menor fuerza manto de hielo más alto, donde el aporte promedio de hielo desde gravitacional después del derretimiento. Además de los patrones la tierra constituye alrededor del 70% del total, explica solo parte inducidos por el hielo, los cambios en las corrientes marinas del patrón en el caso del manto de hielo más bajo, donde el hielo también pueden ser motivo de importantes desviaciones con de la tierra explica solo el 40% del promedio total. La dinámica respecto al aumento medio global. En efecto, la costa nororiental del océano también moldea el patrón proyectado del nivel del de América del Norte se ha identificada como un “punto crítico� mar. Concretamente, se proyecta una contribución por sobre el donde el mar está aumentado su nivel más rápido que la media promedio a partir de la dinámica del océano a lo largo de las cosas global (Sallenger et al., 2012) y podría continuar haciéndolo (Yin nororientales de América del Norte y de Asia oriental, así como en et al., 2009) si la depresión gravitacional generada por los glaciares el Océano �ndico (figura A1.3). En la costa nororiental de América cercanos de Groenlandia y Canadá en derretimiento es moderada. del Norte, las fuerzas gravitacionales contrarrestan los efectos Las mayores incertidumbres en las proyecciones regionales del dinámicos a causa de la cercanía de Groenlandia. Sin embargo, a aumento del nivel del mar se deben a que no se conocen suficien- lo largo de la costa de Asia oriental y en el Océano �ndico, ambas temente los aportes de los grandes mantos de hielo, en especial zonas alejadas de los glaciares en proceso de derretimiento, tanto los causados por los cambios dinámicos en los mantos de hielo las fuerzas gravitacionales como las dinámicas oceánicas actúan antártico. Hasta la fecha, se han utilizado modelos o enfoques 33 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o parcialmente empíricos con la ayuda de restricciones cinemáticas11 Una reciente revisión detallada (Simpson et al., 2010) de las para conciliar las pocas proyecciones disponibles sobre el aporte consecuencias de un aumento del nivel del mar de 1 metro en el del manto de hielo con la necesidad de proporcionar estimaciones Caribe ilustra la escala de los daños que podrían producirse en del aumento del nivel del mar en el futuro. Se debe mencionar los pequeños Estados insulares en desarrollo en los años 2080. La que un calentamiento de 4°C en 2100 por sobre las temperaturas pérdida total acumulativa de capital del PIB se estimó en US$68.200 de la era preindustrial implica arriesgar alzas adicionales del nivel millones, equivalente a alrededor de 8,3% del PIB proyectado para del mar incluso si se estabilizaran las temperaturas. 2080. Esto incluye el valor actual de las tierras dañadas de forma permanente, así como gastos de reubicación y reconstrucción. Los costos en términos del PIB anual en los años 2080 se estimaron en Riesgos que genera el alza US$13.500 millones (1,6% del PIB), principalmente en el sector del nivel del mar agrícola y de turismo. Estos cálculos no incluyen otros posibles factores, como los costos del suministro de agua, mayores gastos Si bien en este estudio no se han analizado los impactos regio- en atención de salud, daños no de mercado y el incremento en nales del aumento del nivel del mar, vale la pena indicar algunos las pérdidas generadas por los ciclones tropicales. La industria del riesgos puntuales. turismo, una fuente importante de crecimiento económico en estas Debido a la gran densidad demográfica y, a menudo, mala regiones, resultó ser extremadamente sensible al aumento del nivel planificación urbana, las ciudades costeras de las regiones en desa- del mar. Se perderían grandes áreas de importantes humedales, lo rrollo son particularmente vulnerables al aumento del nivel del mar que afectaría a las pesquerías y al suministro de agua de muchas al asociarse con otros impactos negativos del cambio climáticos. comunidades: se predicen pérdidas de 22% en Jamaica, 17% en La migración hacia las ciudades y la costa, a menudo relacionada Belice y 15% en Bahamas. con una expansión urbana descontrolada, seguirá profundizando Nicholls y Cazenave (2010) subrayan que algunos procesos estos riesgos en el futuro. Las proyecciones indican que los impac- geológicos también inciden en el aumento en el nivel del mar y, tos del aumento del nivel del mar serán asimétricos, incluso al por lo tanto, en sus efectos. Además, las actividades humanas, interior de las regiones y países. De los efectos previstos para 31 como el drenaje y la extracción de aguas subterráneas, agravan la países en desarrollo, dos terceras partes de la exposición total a subsidencia en regiones con alta densidad demográfica e intensa inundaciones extremas se concentran en solo 10 ciudades. Estas actividad económica. Los deltas de los ríos son especialmente urbes especialmente vulnerables se encuentran en Mozambique, sensibles a dichas presiones adicionales. Estas observaciones Madagascar, México, Venezuela, India, Bangladesh, Indonesia, destacan el potencial implícito en la gestión costera para aliviar Filipinas y Viet Nam (Brecht et al., 2012). algunos de los impactos proyectados. Al mismo tiempo, sugieren Debido a la reducida población de las islas más pequeñas que la adaptación al aumento del nivel del mar inducido por el y a los posibles problemas con la aplicación de las medidas de cambio climático y a los efectos de una creciente urbanización adaptación, Nicholls et al. (2011) concluyeron que el abandono costera, particularmente en las regiones en desarrollo, conlleva forzado parece ser una consecuencia plausible, incluso si los un doble desafío. En ese sentido, parece esencial que se incluyan cambios en el nivel del mar son menores. Del mismo modo, las proyecciones del aumento del nivel del mar en la planificación Barnett y Adger (2003) sostienen que los impactos físicos pueden y las decisiones sobre la construcción de infraestructura a largo superar un umbral que obligue al abandono total de los sistemas plazo en el litoral. sociales debido al colapso de las instituciones que podrían faci- litar la adaptación. Sin embargo, el pronóstico de tales colapsos podría desembocar en una profecía auto-cumplida al disminuir la ayuda externa. Barnett y Adger mencionan a Tuvalu como un caso en el cual las negociaciones sobre los derechos de migración 11 Por ejemplo, una restricción cinemática es estimar el máximo flujo de hielo que, hacia Nueva Zelandia podrían haber socavado la confianza de los en total, puede pasar a través de los estrechos fiordos en torno al manto de hielo inversionistas que prestan ayuda extranjera y con ello, de manera de Groenlandia, suponiendo una velocidad físicamente razonable de los glaciares indirecta, debilitado el potencial de la capacidad de adaptación. como límite superior. 34 Capítulo 5 Enfoque: Cambios en las temperaturas extremas Field et al. (2012) realizó una evaluación exhaustiva de los fenómenos extremos y concluyó que es muy probable que aumente la duración, la frecuencia y la intensidad de las olas de calor en la mayoría de las zonas terrestres y que a mayor calentamiento habrá más episodios extremos. Al examinar simulaciones con valores duplicados de CO2 (situación que normalmente produce un calentamiento medio global de unos 3°C), Zwiers y Kharin (1998) informan que la intensidad de los días extremadamente calurosos, que suelen repetirse cada 20 años, aumenta entre 5°C y 10°C en los continentes; los valores más elevados se producen en América del Norte y del Sur y en Eurasia debido a bajas considerables en la humedad regional de los suelos. Meehl y Tebaldi (2004) encontraron aumentos considerables en la este vacío en el saber científico y proveen análisis estadísticos de intensidad, duración y frecuencia de episodio de calor de tres días las extremas de calor en las proyecciones climáticas del Proyecto en el marco de un escenario en que se mantiene el patrón actual. La de comparación del modelo acoplado, fase 5 (CMIP5), según las intensidad de dichos eventos aumenta en hasta 3°C en el Mediterráneo cuales el mundo con 4°C más se alcanzaría a fines del siglo XXI y en el oeste y sur de Estados Unidos. Según un escenario de gases de (Taylor et al., 2012). Los métodos se describen en el Anexo 2. efecto invernadero transitorios SRES A2, Schär et al. (2004) predicen que hacia fines de siglo, más o menos verano por medio hará tanto calor en Europa como en el verano de 2003, o incluso más. De igual Aumento considerable en las modo, Stott et al. (2004) muestran que en escenarios de emisiones temperaturas extremas de calor sin mitigación, el verano Europeo de 2003 quedaría registrado como uno anormalmente frío en relación con el nuevo clima de fines del Los análisis estadísticos de los autores indican que las extremas siglo. Barnett et al. (2006) sostienen que la frecuencia de los días de calor mensuales aumentarán drásticamente en un mundo que superan el actual percentil 99 se multiplicará por 20 en un clima con una temperatura media superior en 4°C a aquella de la era con CO2 duplicado. Además, se prevé con bastante solidez que las preindustrial. Las anomalías térmicas que se asocian con extre- temporadas extremadamente calurosas se harán mucho más comunes mas de calor inusualmente altas (a saber, eventos 3-sigma que se en respuesta a un nivel doble de CO2 (Barnett et al., 2006). Sobre la producen solo una vez cada varios siglos en un clima inmóvil)12, base del mismo conjunto de simulaciones, Clark, Brown y Murphy se habrían convertido en la norma a lo largo de la mayoría (más (2006) concluyen que la intensidad, la duración y la frecuencia de las del 50%) de las zonas continentales a fines del siglo XXI. Los olas de calor estivales serían considerablemente mayores en todos los eventos 5-sigma, que hoy básicamente no existen, serán comunes, países y que las alzas máximas se registrarían en Europa, América del Norte y del Sur y Asia oriental. Estos estudios, que analizan eventos climáticos extremos en 12 En general, la desviación estándar (sigma) muestra qué tanto tiende a desviarse simulaciones con una duplicación del CO2 y aquellos que siguen una variable de su valor medio. En el estudio de los autores, representa la posible una trayectoria de emisiones donde todo sigue igual, pueden aportar variación anual en la temperatura mensual local debido a inestabilidades naturales. perspectivas útiles. Sin excepciones, todos estos estudios muestran En el caso de una distribución normal, episodios más cálidos que 3 sigma de la que las extremas de calor, ya sea en escalas cronológicas diarias o media tienen una probabilidad de recurrencia de cada 740 años, mientras que en los sucesos más cálidos que 5 sigma, ésta es de varios millones de años. Los datos estacionales, aumentan de manera considerable en climas con un alza de la temperatura mensual no necesariamente siguen una distribución normal (por de más de 3°C en su temperatura media en relación con el actual. ejemplo, la distribución puede tener colas “largas�, lo que aumenta la probabilidad Según los conocimientos de los autores de este informe, nin- de estos episodios de calor) y los plazos de recurrencia pueden ser diferentes. No obstante, los sucesos 3-sigma son extremadamente improbables y los sucesos 4-sigma gún estudio por sí solo ha analizado específicamente el número casi sin lugar a dudas no han ocurrido durante la vida de obras de infraestructura de extremas en un mundo con más de 4°C de temperatura en clave. Un calentamiento 5 sigma significa que el cambio promedio en el clima es 5 relación con las condiciones preindustriales. Los autores abordan veces mayor que la variación normal anual experimentada en el presente. 37 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o en especial en los trópicos y en las latitudes medias del hemisferio boreal. Esta diferencia estacional se debe al aumento del calor norte durante el verano. sobre la superficie terrestre de latitud media del hemisferio norte Según los análisis realizados por los autores, el calentamiento durante dicha estación. más pronunciado se producirá en la tierra (ver la Figura 33, fila superior). Las temperaturas medias mensuales aumentan sobre el océano entre 0°C y 4°C y sobre los continentes entre 4°C Variaciones de la temperatura por región y 10°C. El calentamiento en las regiones continentales de los trópicos y del hemisferio sur se distribuye más bien en forma Según el análisis de los autores, un mundo más cálido en 4°C pareja y sin grandes variaciones a nivel espacial y estacional. provocará, durante todo el año, variaciones sistemáticas de tempe- La única excepción es Argentina, que se prevé registrará menos ratura de más de 6 desviaciones estándar en los trópicos (paneles calentamiento invernal (JJA). En el hemisferio norte, se observan inferiores de la figura 33). En especial en los países tropicales de variaciones espaciales y estacionales mucho más marcadas en América del Sur, �frica Central y todas las islas tropicales del Pací- los patrones del calentamiento continental. Durante el invierno fico, las temperaturas extremas sin precedentes se convertirán en boreal, se registra un evidente calentamiento en la región cerca la nueva norma durante todo el año. De hecho, una variación de 6 del �rtico debido al efecto denominado “amplificación polar�, que desviaciones estándar o más implica un nuevo régimen climático genera anormalidades térmicas superiores a los 10°C. Es posible donde los meses más fríos de 2080–2100 serán considerablemente identificar dos regiones del hemisferio norte que, según se cree, más cálidos que los meses más cálidos de fines del siglo XX. En las registrarán más calentamiento en el verano que en el invierno: latitudes medias del hemisferio sur, las temperaturas mensuales la región subtropical, compuesta por el Mediterráneo, el Norte continentales a fines del siglo XXI fluctúan entre 2 a 4-sigma por de �frica y Oriente Medio, y Estados Unidos continental. Éstas sobre los niveles medios actuales en ambas estaciones. Sobre probablemente experimentarán alzas en sus temperaturas estivales extensas regiones de la latitud media del hemisferio norte, el por sobre los 6°C. calentamiento continental (en unidades de sigma) es mucho más Todas las zonas terrestres tendrán un calentamiento medio intenso en el verano, hasta llegar a 4 o 5-sigma, que en el invierno. de por lo menos 1-sigma por sobre la media actual y la mayoría Esto afecta a vastas regiones de América del Norte, sur de Europa de ellas (más del 80%) registra, como mínimo, un calentamiento y Asia Central, incluida la meseta del Tíbet. 2-sigma. Es probable que más o menos la mitad de las zonas De este análisis se desprende que los trópicos serían regiones terrestres experimente un calentamiento medio de más de 3-sigma de alto impacto, como se destaca en estudios anteriores (Diffenb- durante el invierno boreal y más de 4-sigma durante el verano augh y Scherer, 2011). En ese caso, el calentamiento continental de Figura 33: Media de múltiples modelos del calentamiento mensual durante el siglo XXI (2080–2100 con respecto al presente) para los meses de junio a agosto (izquierda) y diciembre a febrero (derecha) en unidades de grados Celsius (arriba) y desviación estándar de la temperatura local (abajo). La intensidad de la escala de color se atenuó sobre el océano para que se distinga mejor. DEF DEF 38 Enfoque : C ambios en las temper atur as ex tremas más de 4°C modifica el clima local por un régimen evidentemente et al., 2004) y ha sido característico de los principales episodios nuevo. Lo anterior implica que los meses anormalmente fríos de de calor y sequía en Europa y América del Norte. fines del siglo XXI serán muchísimo más cálidos que los meses Frecuencia de meses que marcan récords de calor en el presente. Fuera de los trópicos, se prevé que las regiones subtropicales y de latitud media del hemisferio norte experimentarán extremas considerablemente más cálidos de calor mucho más intensas durante el verano boreal. En el Medi- terráneo, Norte de �frica, Oriente Medio, la meseta del Tíbet y La figura 34 muestra la frecuencia de los meses más cálidos que 3-, Estados Unidos continental, casi la totalidad de los meses estivales 4- y 5-sigma durante los meses de junio a agosto y de diciembre (80% a 100%) serán más cálidos que 3-sigma y aproximadamente a febrero de 2080–2100. Esta figura muestra claramente que los la mitad (alrededor de 50%) superará los 5-sigma en calor. Esto trópicos transitarán a un nuevo régimen climático. En los análisis implica, por ejemplo, que las temperaturas del mes de julio más realizados por los autores, incluso los meses más cálidos que 5-sigma caluroso en la región del Mediterráneo entre 2080–2100 llegarían serán muy comunes en las regiones tropicales, con frecuencias de a los 35°C, esto es, alrededor de 9°C más que el julio más cálido hasta 100% en �frica central y en lugares tropicales de América del previsto en la actualidad. Esta fuerte alza en la intensidad de las Sur. Además, el océano tropical mantiene anormalidades por sobre extremas estivales en las regiones continentales del hemisferio 3-sigma en el 100% del tiempo durante todos esos meses. En las norte es factible debido a las retroacciones de la humedad del zonas terrestres del hemisferio sur ubicadas fuera del trópico, los suelo (Schär et al., 2004; Zwiers y Kharin, 1998). Una vez que patrones nuevamente son bastante similares entre la temporada el suelo se seca por completo a causa de la intensa evaporación cálida y fría. Se prevé que Australia y Argentina tendrán meses durante olas de calor, ya no hay calor que se pueda convertir estivales (diciembre a febrero) más cálidos que 3-sigma más o en calor latente, con lo cual sube aún más la temperatura. Este menos la mitad del tiempo, pero los episodios 5-sigma serán efecto es mucho más importante durante los veranos (Schär escasos. En las latitudes medias del hemisferio norte, en tanto, Figura 34: Media de múltiples modelos del porcentaje de meses durante 2080-2100 que serán más cálidos que 3-(arriba), 4 (al medio) y 5-signa (abajo), en relación con la climatología actual, para los meses de junio a agosto (izquierda) y diciembre a febrero (derecha). La intensidad de la escala de color se atenuó sobre el océano para que se distinga mejor. DEF DEF DEF 39 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o aumentarán drásticamente en especial las extremas estivales mencionar que las temperaturas presentadas aquí son promedios (episodios 3-, 4- y 5-sigma). En el Mediterráneo, Norte de �frica mensuales, lo que incluye la noche. Es dable esperar que las tem- y Oriente Medio, casi la totalidad (80% a 100%) de los meses de peraturas durante el día superen con creces el promedio mensual. verano serán más cálidos que 3-sigma y alrededor de la mitad (un Las extremas de calor mensual de 3 desviaciones estándar o 50%) superarán los 5-sigma. Los mismos valores aproximados más durante los meses de verano están asociadas a las olas de calor valen para las extremas veraniegas en Estados Unidos continen- más prolongadas y, por lo tanto, de mayor impacto. Los resultados tal y la meseta del Tíbet. En el caso del Mediterráneo, Norte de de los autores muestran que el número de dichas canículas de �frica y Oriente Medio, la fuerte alza en las extremas veraniegas larga duración aumentarán de manera drástica en un mundo con está en relación directa con la acentuación de las tendencias de 4°C más, y prácticamente en todas las regiones continentales; los calentamiento estival en esas zonas (figura 33). Por el contrario, impactos más severos se registrarán en las regiones tropicales y el alto número de episodios extremos de verano en la meseta del subtropicales y en las latitudes medias del hemisferio norte. Esto Tíbet se debe a desviaciones estándar mucho más pequeñas entre es coherente con los estudios de modelación sobre el aumento junio a agosto, en combinación con un calentamiento moderado. en la intensidad de las olas de calor durante el siglo XXI sobre En el continente inciden ambos efectos. Las extremas de calor la base de escenarios de emisiones que siguen el patrón actual durante el invierno boreal apenas aumentan en algunas zonas (Meehl y Tebaldi, 2004; Schär et al., 2004; Stott et al., 2004) o continentales del hemisferio norte, incluido el este de Estados simulaciones de CO2 duplicado (Barnett et al., 2005; Clark et al., Unidos y Europa central. 2006; Zwiers y Kharin, 1998). Estos resultados también corro- La figura 35 traza la media de múltiples modelos de las tempe- boran los recientes estudios de modelación que indican que las raturas más cálidas de julio y enero durante el período 2080–2100. zonas tropicales son particularmente vulnerables a extremas de El mes de julio más cálido en el Sahara y Oriente Medio registrará calor sin precedentes en el próximo siglo (Beaumont et al., 2011; temperaturas de hasta 45°C, o 6°C–7°C por sobre el mes de julio Diffenbaugh y Scherer, 2011). más caluroso simulado para el presente. En el Mediterráneo y la parte central de Estados Unidos, el mes de julio más cálido entre Los impactos de olas de calor 2080–2100 tendrá temperaturas cercanas a los 35°C, o hasta 9°C más que el julio más caluroso en la actualidad. Por último, en el más frecuentes hemisferio sur, las extremas récord durante el verano (a saber, en enero), llegarán hasta los 40°C en Australia, o alrededor de 5°C Dado los impactos que han tenido las recientes olas de calor extremo más que en el mes de enero más extremo de la actualidad. Cabe en la humanidad, la fuerte alza en el número de estos fenómenos Figura 35: Compilación de las medias (de múltiples modelos) de la temperatura mensual extrema más cálida en cada ubicación durante 2080–2100 entre los meses de julio (izquierda) y enero (derecha) en temperaturas absolutas (arriba) y anomalías comparadas con la temperatura mensual más extrema simulada para la actualidad (abajo). La intensidad de la escala de color se atenuó sobre el océano para que se distinga mejor. ENE ENE 40 Enfoque : C ambios en las temper atur as ex tremas en un mundo con 4°C más, según se informó aquí, plantearía esperar que las sociedades y los ecosistemas sean especialmente enormes desafíos en materia de adaptación para las sociedades. vulnerables a dichos fenómenos al no estar adaptados a extremas Las canículas prolongadas suelen ser las más destructivas, ya que nunca antes soportadas. El sector agrícola, en especial, se vería hay un fuerte vínculo entre las tasas de morbilidad y mortalidad y fuertemente afectado por las graves mermas a la productividad la duración del fenómeno: cada día de calor extremo que transcurre que puede provocar el calor extremo (Lobell et al., 2012) (ver la aumenta la cantidad adicional de muertos (Kalkstein y Smoyer, sección 6). Por su parte, los ecosistemas de regiones tropicales 1993; Smoyer, 1998; Tan et al., 2006; Fouillet et al., 2006). Las y subtropicales serían particularmente vulnerables al cambio condiciones térmicas extremas experimentadas en los episodios climático. Los análisis de los autores muestran que el alza en las recientes se transformarían en la nueva norma en un mundo con temperaturas absolutas en relación con la variabilidad del pasado 4°C más y regularmente se produciría un nuevo tipo de ola de es mayor en estas regiones y, por lo tanto, los impactos en los calor de magnitudes nunca antes vistas en el siglo XX. Es dable ecosistemas, serían extremos ahí (ver la sección 6). 41 Capítulo 6 Impactos por sector A continuación se presenta una breve descripción general de los hallazgos más recientes sobre los impactos encontrados en una selección de sectores. Ni esta selección ni la bibliografía citada pretenden ser exhaustivas. Por otra parte, es difícil hacer comparaciones entre estudios de cada sector o entre ellos debido a las diferencias en los escenarios de emisiones y las temperaturas relacionadas que existen. Cuando fue posible, se hicieron intentos por asociar los grados de calentamiento a los niveles preindustriales. El aumento de temperatura en relación con estos niveles se calculó sobre la base de los Datos de Temperaturas de la Unidad de Investigación sobre el Clima (Jones et al., 2012)13. A la luz de los vacíos de conocimiento en torno a los efectos del • En latitudes más bajas, en especial en regiones tropicales y cambio climático a futuro, hay dos proyectos internacionales de de estaciones secas, se prevé que la productividad disminuirá investigación iniciados recientemente que buscan cuantificar los incluso con alzas leves de la temperatura alzas leves de la impactos al interior de los sectores y entre ellos con diferentes temperatura local (1°C a 2°C), lo cual incrementará el riesgo niveles de calentamiento global, incluido bajo escenarios calen- de hambrunas (confianza media) {WGII 5.4, SPM}. tamiento extremo. En primer lugar, el Proyecto de Comparación y • A nivel mundial, se pronostica que el potencial de producción Mejoramiento de Modelos Agrícolas, (AgMIP, lanzado en octubre de alimentos aumentará con alzas en la temperatura promedio de 2010) está convocando a un gran número de grupos de modela- local de 1°C a 3°C, pero que disminuirá con alzas mayores ción biofísica y agroeconómica y abarcando explícitamente escalas (confianza media) {WGII 5.4, 5.5, SPM}. regionales a mundiales para comparar los resultados y mejorar los modelos con respecto a las observaciones (Rötter, Carter, Olesen y Estos hallazgos claramente apuntan a que el riesgo aumenta Porter, 2011). En segundo lugar, el primer Proyecto de Comparación para las regiones ubicadas en latitudes bajas con alzas relativamente de Modelos Intersectoriales (ISI-MIP) fue lanzado en diciembre de bajas de temperatura y que se incrementa el riesgo a sufrir pro- 2011 con una fase de ejecución rápida diseñada para proporcionar blemas globales sistémicos si el calentamiento supera unos pocos una síntesis de las proyecciones acerca de los impactos globales grados Celsius. Y mientras se aproxima una revisión exhaustiva de multisectoriales con diferentes niveles de calentamiento global la bibliografía en el Quinto informe de evaluación (5IE) del IPCC, (Schiermeier, 2012). Ambas iniciativas aprovecharán las nuevas la breve descripción de la reciente literatura científica que se pro- Secuencias Representativas de Concentración (RCP), donde la más porciona aquí muestra que las inquietudes identificadas en el 4IE alta alcanza hasta 5°C de calentamiento global. han sido confirmadas por los estudios más recientes y en algunos ámbitos importantes, incluso se han ampliado. Específicamente, vale la pena mencionar acá los efectos de las olas de calor extremo Agricultura en lo que se refiere a la agricultura (ver también el capítulo 2). Este capítulo se centra en las conclusiones más recientes sobre los La conclusión general del Cuarto informe de evaluación (4IE) posibles límites y riesgos que enfrenta la producción agrícola a gran del IPCC respecto de la producción de alimentos y la agricultura escala debido al cambio climático y resume los estudios recientes que indica lo siguiente: atañen a dicha evaluación de riesgos, como un alto nivel de calenta- miento global cercano a los 4°C. En particular, destaca explícitamente • Se proyecta que la productividad de los cultivos se incremen- tará levemente en latitudes medias a altas con aumentos de la temperatura media local de hasta 1°C a 3°C, dependiendo del cultivo, y más allá de esas temperaturas disminuirá en algunas regiones (confianza media) {WGII 5.4, SPM}. 13 http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/ – 17 de octubre de 2012. 43 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o algunos hallazgos de importancia que apuntan al peligro de proyectar momento de considerar los desafíos que enfrenta la promoción de las tendencias históricas a futura y asumirlas como ciertas. la seguridad alimentaria en un mundo que se calienta. Las proyecciones para la alimentación y la agricultura duran- Los nuevos resultados publicados desde 2007 apuntan a que te el siglo XXI sugieren desafíos enormes, incluso sin cambio el riesgo de reducción en el rendimiento de los cultivos asociada climático. Ya en 2050, se espera que la población mundial llegue al calentamiento aumenta a un ritmo muy superior a lo previsto a unos 9.000 millones de habitantes (Lutz y Samir, 2010) y la anteriormente (Schlenker y Lobell, 2010; Schlenker y Roberts, 2009). demanda de alimentos aumente enormemente. Sobre la base de En el período desde 1980, los patrones de producción de los cultivos la relación observada entre PIB per cápita y demanda per cápita mundiales han presentado claros indicios de que las tendencias y de calorías de cultivos (consumo humano, cultivos para forraje, la variabilidad climática tienen efectos adversos: la producción de producción de pescado y pérdidas durante la producción de ali- maíz se redujo en 3,8% y la de trigo, en 5,5%, en comparación con mentos), Tilman et al. (2011) proyectan un aumento global en la una situación sin tendencias climáticas. Es probable que una parte demanda de cultivos de alrededor de 100% entre 2005 y 2050. considerable del aumento de la productividad agrícola generado Otras estimaciones para el mismo período pronostican un alza de por la tecnología, la fertilización con CO2 y otros cambios haya 70% en la demanda (Alexandratos, 2009). Diversas proyecciones sido contrarrestada por la tendencias climáticas en algunos países sugieren que la producción mundial de cereales y ganado tendría (Lobell et al., 2011). Este mero indicio plantea ciertas dudas sobre que aumentar entre 60% y 100% para 2050, dependiendo del las proyecciones futuras basadas en modelos de cultivos anteriores. escenario de calentamiento (Thornton et al., 2011). En relación con los efectos proyectados del cambio climático, Por un lado, los antecedentes históricos confirman que frente hay tres factores interrelacionados de importancia: el efecto indu- al aumento de la población, la producción de alimentos ha sido cido por la temperatura, el efecto inducido por las precipitaciones capaz de equiparar el ritmo de la demanda y a pesar de fluctua- y el efecto de la fertilización con CO2. El análisis a continuación se ciones ocasionales, los precios de los alimentos en general se han concentra solo en estos factores biofísicos. Otros factores que pue- estabilizado o incluso disminuido en términos reales (Godfray, den dañar los cultivos, como los altos niveles de ozono troposférico Crute, et al., 2010). En gran parte, el aumento en la producción (van Groenigen et al., 2012), escapan al horizonte de este informe de alimentos se debe al uso más eficiente de la tierra y no tanto a y no se abordarán aquí. la expansión de la superficie cultivable, aunque lo primero suele Muy lejos del ámbito de este estudio están las vastas conse- ser más frecuente en los países ricos y lo segundo, en los países cuencias adversas y desiguales para la pobreza en muchas regiones pobres (Tilman et al., 2011). Si bien la producción de cereales se que surgen debido a los efectos macroeconómicos de las crisis en la ha más que duplicado, la superficie utilizada para cultivos solo se producción agrícola mundial causados por el cambio climático. Vale incrementó en alrededor del 9% (Godfray, Beddington, et al., 2010). la pena recalcar aquí que, incluso en el caso de que la producción Sin embargo, aunque la producción agrícola ha demostrado ser global de alimentos no disminuya o incluso aumente con bajos capaz de ampliarse mediante la innovación tecnológica y el uso niveles de calentamiento, los problemas distribucionales implican eficiente del agua, las observaciones y el análisis indican que la que la seguridad alimentaria seguirá siendo un asunto precario o producción y los precios de los alimentos son bastante vulnerables incluso puede empeorar a medida que las distintas regiones resulten a las consecuencias del cambio climático, los fenómenos extremos y afectadas de diversa forma y dicha seguridad sea puesta a prueba las tendencias implícitas en el desarrollo social y económico. Existen por una multiplicad de factores no climáticos. algunos indicios de que el cambio climático reducirá los terrenos cultivables en las regiones ubicadas en latitudes bajas, con mermas más pronunciadas en �frica, América Latina e India (Zhang y Cai, 2011). Por ejemplo, también se espera que las inundaciones de las EFECTOS INDUCIDOS POR LA TEMPERATURA tierras agrícolas afecten considerablemente el rendimiento de los cultivos en el futuro: se pronostica que el 10,7% de la tierra agrícola Uno de los sucesos significativos que tuvo lugar después de la de Asia meridional quedará expuesta a inundaciones, junto con publicación del 4IE del IPCC dice relación con la mejor comprensión un 10% de intensificación de las mareas tormentosas y de 1 metro del efecto del alza de las temperaturas en la producción de cultivos. de alza en el nivel del mar (Lange et al., 2010). Dada la competencia En términos generales, el patrón global de las respuestas esperadas por la tierra que puede destinarse a otras actividades humanas (por a un alza de las temperaturas ha estado bien establecido desde ya ejemplo, urbanización y producción de biocombustible), fenómeno cierto tiempo. Las temperaturas más cálidas pueden aumentar la que seguramente aumentará cuando el cambio climático ejerza productividad en latitudes más altas, ahí donde las temperaturas más presión sobre recursos escasos, es probable que la mayor frías son un factor limitante del crecimiento; por ejemplo, las varie- parte del incremento en la producción deba lograrse mediante la dades de trigo de invierno se tornan más adecuadas en comparación intensificación de la agricultura en la misma o bien similar o incluso con las variedades de verano de menor rendimiento (Müller et al., menor superficie de tierra (Godfray, Beddington et al., 2010; Smith 2009). En latitudes más bajas, se prevé que el mero incremento en et al., 2010). La disminución en la disponibilidad de nutrientes (por la temperatura reduzca la productividad de los cereales. Este efecto ejemplo, fósforo), así como la propagación de plagas y malezas, se debe a que los cereales maduran más temprano con tempera- podrían limitar aún más el aumento de la productividad agrícola. turas más cálidas, lo cual reduce el período crítico de crecimiento Por otra parte, los cambios geográficos en los patrones de produc- y por lo tanto, disminuye la productividad; dicho efecto ha sido ción provocados por los efectos del calentamiento global también bien estudiado y está documentado. Según las condiciones de los podrían intensificar los problemas relacionados con la distribución campos del Reino Unido, se prevé una disminución del 8% por en el futuro. Aunque esto no se abordará en este documento, ilus- cada 1°C de calentamiento medio regional durante la estación de tra la multiplicidad de factores que se deben tomar en cuenta al crecimiento (Mitchell et al., 1995), lo que coincide con la estimación 44 Impac tos por sector de una merma de entre 3% y 10% por cada 1°C en el rendimiento Cuadro 3: Impactos proyectados en diferentes cultivos con y sin del trigo en China (You et al., 2009). adaptación Entre 2000 y 2050 y a niveles de calentamiento entre 1,8°C y 2,8°C (2,2°C y 3,2°C en comparación con temperaturas de la era Sin adaptación Con adaptación preindustrial), Deryng et al. (2011) proyectaron reducciones en la Maíz de primavera -14- a -25% -4 a -10% productividad de entre 14% y 25% para el trigo, 19% y 34% para el Maíz -19 a -34% -6 a -18% maíz y 15% y 30% para los frijoles de soja (sin considerar posibles efectos de la fertilización con CO2). Estos autores también demues- Frijoles de soja -15 a -30% -12 a -26% tran que cuando se toman en cuenta las medidas de adaptación, es Fuente: Deryng et al. 2011. posible reducir considerablemente las pérdidas globales. Simulando una adaptación con respecto a cambios en la fecha de siembra y cosecha, así como modificaciones en el tipo de variedad cultivada en estimar el cambio en estas zonas afectadas por el desastre de la términos de tasas de maduración, revelaron que la adaptación puede sequía conforme a diferentes escenarios de emisión. En estos con- reducir las pérdidas en un factor aproximado de dos para el trigo y textos, el cambio en la temperatura media global en 2100 llegaría el maíz de primavera y en 15% para los frijoles de soja (cuadro 3). a +4,1°C con respecto a las temperaturas de 1990, o a +4,9°C en El análisis de Deryng et al. (2011) no incluye adaptaciones de la relación con los niveles preindustriales (Li et al., 2009). variedad cultivada en términos de tolerancia al calor y a las sequías. Las regiones donde se prevén sequías más graves y extendidas Sin embargo, Challinor et al. (2010) indican que los efectos negativos durante los próximos 30 a 90 años se ubican en �frica meridional, del cambio climático en el rendimiento del trigo de primavera en el Estados Unidos, sur de Europa, Brasil y Asia sudoriental (Dai, 2012). noreste de China pueden evitarse mediante la creación de varieda- A la vez, el aumento de las temperaturas (con la consiguiente mayor des más tolerantes a la sequía o al calor, o que incluso es posible evaporación), en combinación con la disminución de las precipita- aumentar la productividad con ambos a la vez. Estos resultados ciones en zonas ya propensas a la sequía (particularmente en las sugieren que la adaptación de los cultivos posiblemente jugaría un zonas tropicales y subtropicales) implica una mayor amenaza a la papel fundamental para garantizar la seguridad alimentaria en un seguridad alimentaria. clima dinámico, aunque es probable que para materializar dicho potencial se requieran cuantiosas inversiones en el desarrollo de las variedades adecuadas. INCERTIDUMBRE EN EL EFECTO DE Investigaciones recientes también apuntan a posibles efectos LA FERTILIZACIÓN CON CO2 negativos de mayor envergadura a temperaturas más altas y extre- mas, lo que aumenta la preocupación respecto de la sensibilidad del rendimiento de los cultivos a alzas térmicas y, en particular, a Uno de los supuestos más cruciales con respecto a la modelación episodios de temperaturas extremas. Parece haber efectos negativos biofísica de los cultivos son los efectos de las crecientes concen- más pronunciados con temperaturas más altas (Semenov et al., 2012), traciones de CO2 en el rendimiento de los cultivos. Sin embargo, según lo documentan las mayores pérdidas de rendimiento por cada aún se debate sobre la magnitud de dichos efectos en terreno grado de calentamiento medio regional en Australia (Asseng et al., (Ainsworth et al., 2009). En términos generales, si la fertilización 2011) y la India (Lobell et al., 2012). Específicamente, hay un riesgo con CO2 tuviera los efectos supuestos en los estudios de laboratorio, incipiente de que el rendimiento de los cultivos se vea menoscabado la producción de cultivos podría aumentar a nivel mundial; de lo por efectos no lineales debido a los impactos perjudiciales de las contrario, es posible que disminuya. Los diferentes supuestos acerca temperaturas extremas. Experimentos realizados en terreno han de la eficiencia de este proceso tienen la capacidad de cambiar la demostrado la elevada sensibilidad de los cultivos a temperaturas orientación y el signo de los cambios de rendimiento proyectados por sobre ciertos umbrales (ver también el capítulo 2). Se prevé que entre 2000 y 2050 a nivel mundial para aumentos de temperatura este efecto será muy significativo en un mundo con 4°C más. La entre 1,8°C y 3,4°C (SRES A1b, A2, B1, equivalente a entre 2,5°C y mayoría de los actuales modelos de cultivos no tienen en cuenta 4,1°C). Por ejemplo, Müller et al. (2010) simulan un aumento medio este efecto, dando lugar a recientes llamados para revisarlos por global de 13% en el rendimiento cuando internalizan plenamente completo (Rötter et al., 2011). el efecto de la fertilización con CO2, mientras que sin este efecto, se proyecta una disminución del 7% en 2050. Pero incluso si se alcanzara tal aumento en el rendimiento gracias a la fertilización EFECTOS INDUCIDOS POR LAS PRECIPITACIONES con CO2, Müller et al. (2010) concluyen que podría ser insuficiente para contrarrestar el crecimiento demográfico en varias regiones, Las recientes proyecciones y evaluaciones basadas en antecedentes incluido �frica al sur del Sahara, Oriente Medio, Norte de �frica, históricos apuntan a un aumento del riesgo de sufrir sequías en Asia meridional y América Latina y el Caribe. vastas regiones del mundo (ver también el capítulo 3). Se prevé que Cuando se consideran los riesgos que enfrenta la futura pro- la superficie total “afectada por el desastre de la sequía� aumentará ducción de cultivos y en un intento por dar cuenta de los efectos del actual 15,4% de las tierras de labranza mundial a 44% (±6%) de la fertilización con CO2, también vale la pena recordar que una en 2100, sobre la base de una versión modificada del �ndice de restricción clave del efecto de fertilización con carbono es que solo Gravedad de la Sequía de Palmer. Las fracciones más grandes de opera cuando hay disponibilidad de suficientes nutrientes (como terrenos sembrados afectados estarían en �frica y Oceanía y llegarían fósforo y nitrógeno). Y mientras la respuesta al CO2 mejorado a aproximadamente el 59% en 2100 en cada región. Se utilizaron varía entre los tipos de cultivos, las temperaturas óptimas para una proyecciones climáticas de 20 modelos de circulación general para selección de cultivos (C4, por ejemplo, el maíz) son más altas que 45 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o para otros (C3, por ejemplo, el arroz), de manera que la respuesta a la temperatura también difiere14. Por lo tanto, el efecto de la IMPLICANCIAS PARA EL CRECIMIENTO fertilización es propenso a ser contrarrestado en mayor o menor ECONÓMICO Y EL DESARROLLO HUMANO grado debido al aumento de la temperatura dependiendo del tipo de cultivo sembrado. Por ello, la magnitud del efecto de la fertili- Hertel et al. (2010) usan estimaciones actualizadas de los efectos zación con CO2 en un mundo con 4°C más sigue siendo incierta. del cambio climático en la productividad de los cultivos para explorar las consecuencias del cambio climático para la pobreza y el bienestar recurriendo el modelo del Proyecto de Análisis del EFECTOS COMBINADOS Comercio Global. En un escenario que resulta en un alza de la temperatura de 1,5°C ya en 2030, informan que los efectos en el Si bien las secciones anteriores han pasado revista a los riesgos bienestar debido al impacto directo del cambio climático en los que surgen de los factores individuales, el efecto combinado de cultivos se harán sentir en especial en �frica al sur del Sahara, estos factores puede complicar considerablemente el panorama. seguido de China y Estados Unidos. Además, los efectos adversos Un estudio reciente de Tao y Zhang (Tao y Zhang, 2010) sobre la en el rendimiento futuro de los cereales y la menor seguridad ali- producción de maíz en China a diferentes niveles de calentamiento mentaria podrían aumentar el riesgo de hambrunas o malnutrición, ilustra algunas de las complejidades involucradas, pero de todos a menudo afectando de manera diferenciada a los niños. Está bien modos apunta a un elevado nivel de riesgo. En la investigación, establecido que la desnutrición en la infancia tiene consecuencias los cambios regionales en el clima se vincularon con alzas en la adversas para la salud y para la posibilidad de generar ingresos temperatura media global de 1°C, 2°C y 3°C por sobre los niveles económicos durante toda la vida. Proyecciones recientes sobre las de 1961–1990 (1,4°C, 2,4°C y 3,4°C por sobre las temperaturas de consecuencias de un calentamiento de entre 2°C a 2,5°C (2,7°C a la era preindustrial, respectivamente). Los autores adoptaron un 3,2°C en relación con la era preindustrial) en los años 2050 en el enfoque probabilístico utilizando diferentes modelos climáticos para retraso del crecimiento infantil apuntan a alzas considerables, en predecir los cambios climáticos regionales durante el próximo siglo particular en el retraso severo, en �frica al sur del Sahara (23%) con el fin de impulsar un modelo de cultivo basado en procesos para y Asia meridional (62%) (Lloyd, Kovats y Chalabi, 2011). proyectar el rendimiento del maíz. Los resultados, que se muestran en el cuadro 4, indican que en el extremo superior de las pérdidas de rendimiento hay un alza sistemática con el aumento del calenta- Recursos hídricos miento medio global, tanto en el maíz de secano como de regadío, donde la pérdida es mayor sin el efecto de fertilización con CO2. Ya es sabido que el cambio climático traerá consigo cambios Sin embargo, los cambios en las precipitaciones resultaron ser más importantes en el régimen de las precipitaciones, así como en la positivos en un extremo de la distribución de las probabilidades, temperatura de la superficie y en otras dimensiones que rigen la puesto que la pérdida de rendimiento podría reducirse por sobre el calentamiento de 2°C. En todos los casos, la estimación media muestra pérdidas en aumento. 14 Las plantas C3 incluyen más del 85% de las plantas de la Tierra (por ejemplo, Otro estudio sobre China (Challinor et al., 2010), que involucra la mayor parte de los árboles, el trigo y el arroz) y responden bien en condiciones al trigo y que también asume un enfoque probabilístico, revela un de humedad y con niveles adicionales de dióxido de carbono en la atmósfera. Las aumento considerable en el riesgo de sufrir malas cosechas en el plantas C4 (por ejemplo, la caña de azúcar), son más eficientes en el uso del agua y futuro a partir de una combinación de más calor y estrés hídrico, la energía, y tienen mejor desempeño que las C3 en condiciones secas y calurosas. Las plantas C3 y C4 difieren en la forma en que asimilan el CO2 en su sistema para luego de tomar en cuenta el efecto de fertilización con CO2. Este realizar la fotosíntesis. Durante las primeras etapas de asimilación de CO2, las plantas estudio demuestra que las medidas de adaptación podrían aminorar C3 forman un par de moléculas con tres átomos de carbono. Por su parte, las plantas muchos de los riesgos. C4 forman inicialmente moléculas con cuatro átomos de carbono. Cuadro 4: Cambios proyectados en la mediana de los rendimientos de maíz según diferentes alternativas de manejo y niveles de calentamiento medio global 1ºC (1,4ºC) más que 2ºC (2,4ºC) más que 3ºC (3,4ºC) más que Experimento en 1961-1990 en 1961-1990 en 1961-1990 Maíz con riego -1,4% a -10,9% -9,8% a -21,7% -4,3% a 32,1% Sin fertilización con CO2 Maíz con riego -1,6% a -7,8% -10,2% a -16,4% -3,9% a -26,6% Con fertilización con CO2 Maíz de secano -1,0% a -22,2% -7,9% a 27,6% -4,6% a -33,7% Sin fertilización con CO2 Maíz de secano 0,7% a -10,8% -5,6% a -18,1% -1,6% a -25,9% Con fertilización con CO2 Fuente: Tao y Zhang 2010. 46 Impac tos por sector evapotranspiración (ver, por ejemplo, Meehl, Stocker y Collins, 2007). escenario de crecimiento de la población en el futuro basado en Es probable que los cambios asociados al ciclo hídrico terrestre afecten una proyección demográfica mediana de la ONU. En un mundo la naturaleza y disponibilidad de los recursos hídricos naturales y, con 2°C más, los cambios relativamente pequeños en la escorrentía por consiguiente, a las sociedades humanas que dependen de ellos. combinados con un elevado crecimiento demográfico durante los Puesto que la agricultura es el principal consumidor de agua en el próximos 50 años implican que las modificaciones en el estrés hídrico mundo, su posible escasez a futuro pondrá en riesgo la capacidad estarían dominadas en su mayoría por cambios demográficos, no de muchas sociedades de alimentar a su creciente número de habi- climáticos. El aumento en demanda de agua profundizaría el estrés tantes. Sin embargo, otras actividades residenciales e industriales hídrico en la mayoría de las regiones, sea cual fuere la dirección de también dependen de la disponibilidad de agua, como las necesi- los cambios en la escorrentía. En un mundo con 4°C más, en tanto, dades de refrigeración, por ejemplo en las centrales termoeléctricas, los cambios climáticos serían lo suficientemente grandes como y el funcionamiento de ecosistemas naturales. Se prevén enormes para que en muchos casos dominen las modificaciones en el estrés alteraciones en la magnitud y oportunidad de la disponibilidad de hídrico. Una vez más, se espera que el estrés hídrico aumente en aguas superficiales en un mundo más cálido. Es muy probable el sur de Europa, Estados Unidos, la mayoría de América del Sur, que muchos países que ya hoy enfrentan déficits sufran de mayor �frica y Australia, mientras que debería disminuir en regiones de estrés hídrico en un mundo 4°C más caluroso y que se requieran latitud alta. En el sudeste asiático surge un panorama fragmentado, cuantiosas inversiones en infraestructura hídrica en diversos lugares donde la creciente escorrentía generada por las lluvias monzónicas para aliviar los impactos adversos y para aprovechar los posibles en algunas zonas compite con aumentos en la demanda por cau- beneficios de los cambios en la disponibilidad del agua. En lo que sas demográficas (mientras que en otras áreas puede reducirse la sigue se hace referencia a las recientes predicciones de los modelos escorrentía causada por los monzones). con el fin de resumir la naturaleza y orientación de los cambios Hay complejidades que trascienden de este panorama medio esperados con un calentamiento de 4°C y más. anual a gran escala. En cinco de las seis principales cuencas fluviales estudiadas en detalle por Fung et al. (2011), la estacionalidad de la escorrentía aumenta junto con el calentamiento global; es decir, las CAMBIOS EN LOS NIVELES DE estaciones húmedas se vuelven más húmedas y las estaciones secas, PRECIPITACIÓN Y ESTRÉS H�DRICO más áridas. Esto significa que si bien un aumento en la escorrentía media anual, por ejemplo en la cuenca del Nilo o el Ganges, puede EN UN MUNDO CON +2°C Y +4°C parecer beneficiosa a primera vista, es factible que se distribuya de manera dispareja durante las temporadas y lleve a un posible Fung et al. (2011) investigan explícitamente la diferencia entre un aumento de las inundaciones en la estación de mayor flujo, pero mundo con 4°C y otro con 2°C más de temperatura utilizando casi no alivie el estrés hídrico durante la estación de bajo flujo. Esta el modelo hidrológico MacPDM. Éste es impulsado por un gran situación tendría consecuencias gravísimas para las poblaciones ensamble de modelos climáticos de perturbación física basado en afectadas, en particular si la estacionalidad de los cambios en la el modelo climático HadCM3L. Al definir la temperatura promedio escorrentía no coincide con la demanda, por ejemplo para fines de 1961–1990 como línea base, su mundo con 4°C es en realidad agrícolas o para el enfriamiento de las centrales termoeléctricas. En alrededor de 4,4°C más cálido que la era preindustrial. esos casos, se deberán realizar cuantiosas inversiones para controlar La conclusión de este estudio es que, a nivel global, los cambios la disponibilidad de agua durante el año y aprovechar de manera en la escorrentía anual se amplifiquen una vez que el calentamiento efectiva los beneficios locales de cualquier aumento en la escorrentía. llegue a 4°C si se compara con uno que ha alcanzado 2°C; es decir, En cuencas como las del Ganges, otro motivo para fortalecer las a gran escala, la respuesta hidrológica al calentamiento global parece capacidades de gestión hídrica es la particular incertidumbre de ser más bien lineal. Las regiones que experimentan condiciones de las proyecciones hidrológicas en la región de monzones de la India mayor sequedad (es decir, que generan menos escorrentía) con un debido a la incapacidad de la mayoría de los modelos climáticos de calentamiento de 2°C se secarían incluso más en un escenario con simular con precisión dicho fenómeno. Los resultados cuantitativos 4°C (y viceversa). Se proyectan condiciones más áridas para el sur para esta región basados en un único modelo climático (utilizado de Europa, �frica (salvo algunas zonas en el noreste), extensas zonas por Fung et al., 2011) deben interpretarse con la debida prudencia. de América del Norte y América del Sur y Australia, entre otros. Por En este sentido, se requieren mejoras sustanciales a los modelos el contrario, se prevén condiciones más húmedas en las latitudes climáticos para poder hacer aseveraciones más sólidas acerca del septentrionales altas, es decir, la zona norte de América del Norte y futuro estrés hídrico en esta región. de Europa y Siberia. En el ensamble promedio, la escorrentía media La incertidumbre ligada a las discrepancias entre las proyec- anual disminuye en un mundo con +2°C en alrededor de 30%, ciones de los modelos climáticos se destaca en el estudio de Arnell 20%, 40% y 20% en las cuencas de los ríos Danubio, Mississippi, et al. (2011), quienes contrastan un escenario de referencia que Amazonas y Murray Darling, respectivamente, mientras que aumenta se acerca a un calentamiento de 4°C (por sobre la temperatura en alrededor del 20% en las cuencas del Nilo y del Ganges, en com- de la era preindustrial) en 2100 con un escenario de mitigación paración con el período de referencia 1961–1990. Por lo tanto, según que estabiliza el clima por debajo de los 2°C. Para ello, utilizan el Fung et al. (2011), todos estos cambios más o menos se duplicarán mismo modelo hidrológico que el estudio descrito más arriba, pero en un mundo con 4°C más. recurren a proyecciones de cuatro modelos climáticos diferentes, Fung et al. (2011) también examinan un índice simple de estrés todos ellos con distintos patrones de variación en las precipita- hídrico, utilizando la relación de escorrentía media anual-población ciones en el marco del cambio climático. Esto genera patrones en una cuenca determinada como medida de los recursos hídricos diferentes en la variación de las escorrentías producidas por el per cápita. El escenario de emisiones SRES A1B, del cual se derivan modelo hidrológico. Aunque en los cuatro casos se proyecta un las proyecciones climáticas de 2°C y 4°C se fija en relación con un aumento en la escorrentía media anual en las latitudes altas del 47 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Norte y una disminución en el Mediterráneo oriental y en �frica como la relación entre disponibilidad de agua verde y azul y meridional, no hay consenso respecto de la orientación del cambio las necesidades hídricas para producir una dieta balanceada) se en la mayoría de las otras regiones. Sin embargo y pese a estas agrave a causa del cambio climático en muchos países en los que discordancias en los patrones espaciales, la diferencia entre un hoy ya escasea el recurso, principalmente en el norte y este de mundo con 2°C más y otro con 4°C más es similar en los cuatro �frica y en Asia meridional. Sin embargo, en comparación con casos. Según Arnell et al. (2011), alrededor del 50% de los cambios esta señal solo del cambio climático, el efecto directo (incierto) en la escorrentía en cualquier dirección previstos con un calenta- de las crecientes concentraciones de CO2 en cuanto a reducir los miento de 4°C podría evitarse si el nivel se mantuviera en 2°C. requisitos de agua de las plantas podrían incluso aliviar la escasez Sin embargo y respecto del estrés hídrico, la diferencia parece en �frica oriental y Asia meridional. Se prevé que la falta de agua ser menor. En un mundo con 2°C más, se espera que alrededor en otros países, en particular en el Sahel y en �frica ecuatorial, de un 20% a 30% menos de la población mundial se vea afectado se deberá a cambios demográficos y no climáticos. por la creciente falta de agua, sobre la base de la disponibilidad per cápita, en comparación con un mundo con 4°C más. Por otra ADVERTENCIA: L�MITES AL PRONÓSTICO DE LA parte, sobre la base de la relación entre extracción y disponibilidad de agua, entre un 15% y 47% menos personas se verían afectadas. INSEGURIDAD H�DRICA EN UN MUNDO CON +4°C El amplio margen de este cálculo se debe a las diferencias entre los cuatro patrones del cambio climático. Por lo tanto, cuando se Algunos de los pocos estudios recientes mencionados anteriormente trata de la diferencia entre un mundo con +2°C y otro con +4°C, que evalúan el impacto del calentamiento de 4°C han arribado a hay mucha más incertidumbre asociada con los impactos sociales algunos resultados comunes. Los análisis que comparan diferen- reales del cambio climático que con las variaciones físicas de la tes niveles de calentamiento concluyen que es dable esperar que escorrentía. Esto se debe en parte a la incertidumbre en torno a los cambios encontrados a niveles inferiores de calentamiento se la distribución geográfica de las variaciones en la escorrentía, que amplíen en un mundo con 4°C más, mientras que la dirección y determina qué proporción de la población mundial se verá afectada el patrón espacial del cambio serían similares. Es probable que el por el aumento o la disminución del fenómeno. Además, es difícil clima tenga impactos espacialmente heterogéneos en los recursos evaluar cuál de las métricas simplificadas utilizadas en estos estudios hídricos mundiales, con más disponibilidad de agua sobre todo en refleja mejor el real estrés hídrico que experimentan las personas. las latitudes altas del hemisferio norte y menos en diversas regio- Si bien mediciones tan simplificadas como la disponibilidad per nes tropicales y subtropicales, entre ellas vastas zonas de �frica y cápita de agua o la relación entre extracción y disponibilidad sirven el Mediterráneo, Oriente Medio y partes de Asia. Sin importar el para evaluaciones de impacto a gran escala, el estrés hídrico real indicador de escasez de agua que se utilice, es claro que muchas de un lugar determinado depende de muchos otros factores que no regiones están en riesgo de resultar particularmente afectadas por quedan reflejados en esta medición (Rijsberman, 2006). un cambio climático grave, mientras que otras se verían beneficiadas debido a factores como el aumento en las precipitaciones regiona- les, baja población o gran eficiencia en el uso del agua agrícola. DISPONIBILIDAD DE AGUA PARA Otro factor que puede complicar el panorama en las regiones que LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS registrarán un incremento en la demanda de agua dice relación con el uso del recurso para producir energía. El alza de la demanda Se supone que uno de estos factores más importantes cuando se en diferentes lugares podría aumentar la tensión y los conflictos trata del impacto directo en las personas es la cantidad de agua que relativos a reclamos por las fuentes de agua y la prioridad de usos. se requiere efectivamente para producir una cierta cantidad y tipo Sin embargo, los patrones espaciales exactos del cambio en el de alimentos en un lugar determinado. Gerten et al. (2011) intentan estrés hídrico no están claros, principalmente debido a la persistente tomar en cuenta este factor y, para ese fin, desarrollaron un indicador escasez de modelos climáticos globales a la hora de similar los que no solo refleja la disponibilidad de “agua azul� contenida en futuros patrones de precipitación. Esto se aplica en particular en el ríos, lagos, embalses y otros cuerpos de agua al aire libre, sino el ámbito del monzón indio, donde una gran proporción de la población “agua verde� que se encuentra en la tierra. En términos generales, mundial depende en alto grado de aguas naturales que incluso hoy esta última agua es más importante para mantener la productividad están bajo considerable estrés. Y sin embargo, a la fecha aún es agrícola. Es más, Gerten et al. (2011) utilizaron un modelo combinado imposible plantear aseveraciones sólidas sobre la futura reacción de de vegetación e hidrología (LPJmL) para evaluar permanentemente las precipitaciones monzónicas al cambio climático. Además, mien- la disponibilidad y los requerimientos de agua para producción tras la incertidumbre en torno a este modelo climático se desprende agrícola. Como la eficiencia en el uso del agua disponible para los claramente de los estudios analizados aquí, también es importante cultivos difiere mucho entre las regiones –según el clima y también mencionar que cada uno de estos estudios utiliza un único modelo las prácticas de gestión– la comparación espacial directa entre las hidrológico. Y dado que estos modelos tienen muchas diferencias necesidades hídricas para fines agrícolas y la disponibilidad de agua estructurales, es necesario realizar comparaciones sistemáticas de verde-azul (CWCB) arroja un patrón más preciso sobre la escasez los diferentes modelos para cuantificar la incertidumbre asociada, de agua que la aplicación de un umbral uniforme a nivel mundial. proceso que casi no se ha realizado, en particular para escenarios En sus proyecciones para los años 2080 conforme al esce- que se acercan al calentamiento de 4°C. nario SRES A2 (que implica un calentamiento de unos 4°C en Estos estudios también destacan la dificultad de evaluar el estrés comparación con las temperaturas preindustriales), Gerten et al. o escasez de agua subterránea a nivel global. Las regiones difieren (2011) concluyen que entre 43% y 50% de la población mundial mucho en cuanto a sus prácticas de gestión de este elemental líqui- estará viviendo en países donde escasee el agua, en comparación do, eficiencia en su uso para fines agrícolas y otros y alternativas con 28% actual. Es muy probable que la falta de agua (definida de adaptación ante la variabilidad en la disponibilidad del recurso, 48 Impac tos por sector entre otros factores. Además, si se analizan solo los promedios a se supere la resiliencia de muchos otros ecosistemas por una largo plazo de la disponibilidad estacional media de agua, se pasa combinación sin precedentes de cambios en el clima, trastornos por alto la importancia de los procesos subestacionales. Se prevé asociados (por ejemplo, inundaciones, sequías, incendios forestales, que el cambio climático alterará la distribución estacional de la insectos y acidificación de los océanos) y otros factores de estrés escorrentía y la disponibilidad de agua en la tierra, de manera que (impulsores del cambio global), incluidas modificaciones en el es probable que aumente la cantidad de fenómenos extremos como uso del suelo, contaminación y sobreexplotación de recursos. inundaciones y sequías (ambos de potenciales efectos devastadores), • Probablemente entre el 20% y el 30% de las especies de plantas incluso sin que se modifiquen los promedios anuales. Para calcular y animales evaluadas a la fecha se encontrará en mayor peligro mejor los impactos del cambio climático en los recursos hídricos de extinción si el aumento en la temperatura promedio mundial de lugares potencialmente vulnerables, la futura investigación supera los 2°C–3°C respecto de los niveles de la era preindustrial. sobre dichos recursos tendrá que considerar escalas espaciales y temporales cada vez más ajustadas. Aparte de los cambios en la • En el caso de aumentos en la temperatura promedio mundial escorrentía y la humedad del suelo, muchos otros procesos físicos superior a los 2°C y 3°C por sobre los niveles preindustriales importantes inciden en la evaluación integral de los efectos del y con concentraciones atmosféricas concomitantes de CO2, se cambio climático sobre el agua, incluidas la extracción y la recarga proyectan cambios importantes en la estructura y la función de de las napas freáticas, la salinización de los acuíferos y estuarios, los ecosistemas, las interacciones ecológicas entre las especies el derretimiento de los glaciares, las temperaturas del agua, los y su desplazamiento en el área de distribución geográfica, flujos de sedimentos y la capacidad de las actuales características con consecuencias mayormente negativas para los bienes y hidrológicas –tanto naturales (por ejemplo, lechos de ríos) como servicios que provee el ecosistema y la biodiversidad, como artificiales (embalses y presas)– para manejar el cambio en el flujo abastecimiento de agua y alimentos. del agua. Por ejemplo, la escorrentía de los glaciares es fundamental Es sabido que las anteriores pérdidas masivas de ecosistemas durante la estación seca en India, China y América del Sur. Escasean completos y extinciones de especies han estado asociadas con cam- los estudios de estos factores a escala mundial, para qué decir en bios climáticos rápidos en combinación con otros factores de estrés el caso de aumentos de temperatura de 4°C o más. ecológicos. La pérdida y/o degradación de los ecosistemas y las Por último, una conclusión importante de los estudios menciona- tasas de extinción debido a las presiones humanas durante el último dos anteriormente es que, más que el cambio climático por sí solo, siglo o más que se han intensificado en las últimas décadas y han lo que determinará el estrés hídrico del futuro será la combinación contribuido a una tasa muy alta de extinción medido por estándares de cambio climático, crecimiento demográfico y modificación en geológicos. Está comprobado que la pérdida o degradación de los los patrones de demanda del agua. El resultado será, a su vez, mol- servicios ecosistémicos ocurre como consecuencia de extinciones de deado por el grado de capacidad de adaptación. En muchos países, especies, reducción en su abundancia o desplazamientos masivos en especial en el mundo en desarrollo, es probable que los efectos en las distribuciones de los biomas o especies (Leadley et al., 2010). adversos de la reducción en las escorrentías y en la disponibilidad Se prevé que el cambio climático empeorará esta situación. de agua total se profundicen en gran medida por las altas tasas de Esta sección resume las posibles consecuencias para algunos crecimiento demográfica y por el hecho de que muchos de estos ecosistemas claves y para la biodiversidad. La bibliografía tiende países ya tienen escasez de agua y poca capacidad para satisfacer a confirmar las conclusiones del 4IE descritas más arriba. la creciente demanda del recurso. Por el contrario, se pronostica Pese a la existencia de estudios de caso detallados y con abundan- que los efectos positivos del cambio climático se producirán prin- te información, los cuales sirven de base para esta sección, también cipalmente en países que ya tienen mayor capacidad de adaptación es importante recordar que aún hay mucha incertidumbre (Bellard, y menores tasas de crecimiento demográfico. En el contexto de un Bertelsmeier, Leadley, Thuiller y Courchamp, 2012). Sin embargo, mundo con 4°C más, el hecho de que el estrés hídrico dependa es sabido que los sistemas biológicos responden al comportamiento tanto de la población implica que el momento en que ocurra el umbral (Barnosky et al., 2012) y la mayoría de las proyecciones calentamiento también es importante. Dependiendo del escenario, de los modelos concuerdan en que habrá consecuencias adversas se estima que la población mundial crecerá hasta la segunda mitad graves para la biodiversidad en un mundo con 4°C más (Bellard de este siglo. Sin embargo, esta tendencia se revertirá hacia el año et al., 2012). Con altos niveles de calentamiento, los factores de 2100 y más allá, cuando la población comience a contraerse. Por lo estrés antropogénico combinados a los que se verían sometidos tanto, en un mundo que se calienta rápidamente, los efectos más los ecosistemas tienen el potencial de desencadenar un colapso graves en la disponibilidad del agua asociados con un mundo con ecosistémico masivo (Barnosky et al., 2012). Además, aunque las 4°C más pueden coincidir con la máxima demanda de agua cuando proyecciones sean inciertas, existe el riesgo no solo de dañar ser- la población mundial alcance su nivel más alto (Fung et al., 2011). vicios ecosistémicos valiosos e importantes –en particular para los pobres y los más vulnerables que dependen de ellos– sino también Ecosistemas y biodiversidad de desatar reacciones que resultarían en emisiones incluso mayores de CO2 y, por ende, en un aumento de las tasas de calentamiento. Según los pronósticos, el cambio climático tendrá efectos Los ecosistemas y sus especies proveen una amplia gama de bienes considerables incluso con niveles de calentamiento muy por y servicios importantes para las sociedades humanas. En éstos se debajo de los 4°C. En un escenario de calentamiento de 2,5°C, incluyen agua, alimentos y valores culturales y de otro tipo. El 4IE no es posible descartar graves cambios ecosistémicos en ningún sobre los efectos en los ecosistemas y sus servicios, reveló lo siguiente: continente generados por cambios absolutos y relativos en el flujo y • Si los gases de efecto invernadero y otras perturbaciones man- almacenamiento del carbono y el agua (Heyder, Schaphoff, Gerten, tienen sus tasas actuales o incluso aumentan, es probable que & Lucht, 2011). Si el calentamiento se limita a menos de 2°C, con 49 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o niveles constantes o levemente en descenso en las precipitaciones, dirección hacia los polos de hasta of 400 kilómetros, en un mundo se proyectan pequeños cambios en el bioma y luego solo en las con 4°C más (Gonzalez et al., 2010). Por ejemplo, en el caso de regiones tropicales y templadas. Ya con 3°C, se prevén cambios los ecosistemas cordilleranos, dicho desplazamiento no siempre es considerables en los climas fríos y tropicales. Si la temperatura practicable, lo que deja a estas especies en peligro de extinción (La sube de 4°C, los biomas de las zonas templadas también se verán Sorte y Jetz, 2010). Las especies que habitan en el extremo superior gravemente afectados. Dichos cambios perjudicarían no solo a las de los continentes o en islas enfrentarían un impedimento similar comunidades humanas y de animales que dependen directamente para adaptarse, puesto que la migración hacia los ecosistemas de dichos ecosistemas, sino tendrían un costo (económico y de otro adyacentes es imposible (Campbell, et al., 2009; Hof, Levinsky, tipo) para la sociedad en su conjunto, desde pérdidas masivas de Araújo y Rahbek, 2011). biodiversidad y reducción de la cubierta vegetal, hasta pérdida de Las consecuencias de los desplazamientos geográficos, provo- servicios ecosistemas tales como recursos pesqueros y forestales cados por los cambios climáticos y por el aumento de las concen- (de Groot et al., 2012; Farley et al., 2012). traciones de CO2 serían la disminución tanto de la riqueza como Se ha descubierto que los ecosistemas son muy sensibles a de la renovación de las especies (ver, por ejemplo, Phillips et al., los patrones geográficos del cambio climático (Gonzalez, Neilson, 2008; White y Beissinger, 2008). Un estudio (Midgley y Thuiller, Lenihan y Drapek, 2010). Además, no solo se ven afectados por 2011) reveló que de las 5.197 plantas africanas estudiadas, entre cambios locales en las temperaturas y las precipitaciones medias y el 25% y 42% podría perder toda su área de distribución apro- por cambios en la variabilidad de sus cantidades, sino también por piada en el año 2085. Es necesario destacar que en el próximo la ocurrencia de fenómenos extremos. Por lo tanto, estas variables siglo, la competencia por el espacio con la agricultura podría, en climáticas son factores decisivos para determinar la estructura de la mayoría de los casos, impedir la expansión de la vegetación la flora y la composición del ecosistema (Reu et al., 2011). (Zelazowski et al., 2011). La creciente vulnerabilidad al estrés debido al calor y la sequía Los cambios en la composición de las especies pueden provo- probablemente aumentará la mortalidad y extinción de especies. car transformaciones estructurales del ecosistema completo, como Por ejemplo, las temperaturas extremas ya han sido sindicadas el aumento de las lianas en los bosques tropicales y templados como responsables de la mortalidad de especies de murciélagos (Phillips et al., 2008) y la invasión de plantas leñosas en praderas gigantes de Australia (Welbergen, Klose, Markus y Eby, 2008) templadas (Bloor et al., 2008, Ratajczak et al., 2012), lo que dejaría y las interacciones entre variaciones fenológicas motivadas por a los herbívoros que se alimentan de hierbas en peligro de extinción cambios climáticos graduales y fenómenos extremos pueden causar debido a la falta de alimento disponible. Éste es solo de un ejemplo la reducción de la fertilidad (Campbell et al., 2009; Inouye, 2008). de las complejidades y sensibilidades de las respuestas del ecosis- El cambio climático también tiene el poder de facilitar la tema a perturbaciones externas. También hay un creciente riesgo propagación e instalación de especies invasivas como plagas y de extinción para los herbívoros en las regiones en que los bosques malezas (Hellmann, Byers, Bierwagen, & Dukes, 2008; Rahel & sufren enfermedades degenerativas a causa de la sequía, debido a Olden, 2008), con consecuencias a menudo perjudiciales para los su incapacidad de digerir las recientemente instaladas hierbas C4 servicios ecosistémicos y la biodiversidad. (Morgan et al., 2008). Las modificaciones en el uso del suelo por los humanos exacer- A continuación aportamos algunos ejemplos de ecosistemas bará aún más las transformaciones ecosistémicas impulsadas por que han sido identificados como particularmente vulnerables al el cambio climático, en particular en las zonas tropicales, donde se cambio climático. El análisis se limita a los propios ecosistemas, prevén graves impactos producto del aumento de las temperaturas más que a los impactos importantes y a veces masivos sobre los y la disminución de las precipitaciones (Campbell et al., 2009; servicios ecosistémicos. Lee & Jetz, 2008). Los ecosistemas se verán afectados por el aumento La vulnerabilidad de los ecosistemas templados-boreales al cam- de episodios extremos, como la pérdida de la cubierta forestal debido bio climático es especialmente marcada, aunque las proyecciones a sequías e incendios, situación que se verá agravada por el uso del varían de manera considerable dependiendo del modelo de clima suelo y la expansión de la frontera agrícola (Fischlin et al., 2007). futuro utilizado y las trayectorias de las emisiones estudiadas. No El cambio climático también tiene la capacidad de catalizar obstante, hay riesgos evidentes de que el sistema templado-boreal se modificaciones rápidas en los ecosistemas, como la repentina vea afectado por enfermedades forestales degenerativas a gran escala pérdida forestal o la pérdida regional de la productividad agrícola a causa del calor y la sequía (Heyder et al., 2011). Este fenómeno como resultado de la desertificación (Barnosky et al., 2012). El ya ha sido observado en vastas zonas de los bosques boreales de pronosticado aumento en los fenómenos climáticos extremos tam- América del Norte (Allen et al., 2010), que es característico de la bién desencadenará transformaciones drásticas en los ecosistemas vulnerabilidad al estrés por calor y sequía que desemboca en un (Thibault y Brown, 2008; Wernberg, Smale y Thomsen, 2012). aumento de la mortalidad en los bordes externos de estos bosques. Uno de dichos episodios extremos que según las proyecciones En zonas de transición entre bosques boreales y templados, así como incidiría de inmediato en los ecosistemas es el aumento de los entre bosques boreales y biomas polares/tundra, la vulnerabilidad ha incendios forestales. Por lo tanto, las modificaciones en el patrón sido corroborada por estudios de los cambios en la riqueza funcional de los incendios inducidas por el cambio climático son, a su vez, de la flora con el cambio climático (Reu et al., 2011), así como por potentes fuerzas de transformación del bioma y tienen la capaci- análisis que utilizan múltiples modelos dinámicos globales de la dad de generar cambios considerables en los flujos del carbono vegetación (Gonzalez et al., 2010). Los cambios sutiles en ciertos en vastas superficies (Heyder et al., 2011; Lavorel et al., 2006). tipos de bosques también son un riesgo grave para la diversidad Se anticipa que el calentamiento global producirá transfor- cuando algunos tipos de plantas consiguen predominar sobre otras maciones en el bioma mundial (Barnosky et al., 2012). Sobre la (Scholze et al., 2006). base de observaciones del siglo XX y proyecciones del siglo XXI, También hay un creciente riesgo de sufrir pérdidas enormes es posible que el bioma registre desplazamientos latitudinales en inducidas por el clima en las selvas húmedas tropicales. Con un 50 Impac tos por sector calentamiento de 4°C por sobre los niveles preindustriales, se prevé en el caso con 4°C más (ver la figura 5 en Zelazowski et al., 2011); que estas selvas –que se caracterizan por una diversidad de especies (Cook, Zeng y Yoon, 2012; Salazar y Nobre, 2010). arbóreas y densidad de biomasa– contraerán su extensión hasta En trabajos recientes se han analizado una serie de estos factores aproximadamente el 25% de su tamaño original [ver la figura 3 en y sus incertidumbres y se ha encontrado que hay más probabilidades (Zelazowski et al., 2011)], mientras que con un calentamiento de de que el riesgo de pérdidas masivas de bosques debido al clima sea 2°C, es posible conservar más del 75% de su superficie inicial. En regional más que de la cuenca del Amazonas; el principal peligro estos ecosistemas, la disponibilidad de agua es el principal factor estaría más bien en la zona oriental y suroriental del Amazonas determinante de adecuación climática (Zelazowski et al., 2011). En (Zelazowski et al., 2011). Salazar y Nobre (2010) calculan que la general, Asia enfrenta bastante menos peligro de perder su cubierta transición de bosques tropicales a bosques estacionales o sabana en forestal que el trópico de las Américas. Sin embargo, incluso con el Amazonas oriental podría producirse a niveles de calentamiento 2°C más, los bosques de la península indochina estarán en riesgo de de 2,5°C a 3,5°C, cuando no se considera la fertilización con CO2, sufrir enfermedades degenerativas. Con 4°C más, la zona afectada y de 4,5°C a 5,5°C cuando sí se toma en cuenta. Es importante aumenta hasta incluir a Sumatra central, Sulawesi, India y Filipinas, destacar, como apuntan Salazar y Nobre (2010), que los efectos de donde hasta un 30% del nicho total de selvas húmedas tropicales la deforestación y el creciente riesgo de incendio interactúan con estaría en riesgo de degradación y pérdida (Zelazowski et al., 2011). el cambio climático, de modo que es probable que se acelere una Los científicos han discutido bastante sobre el riesgo de que transición de bosques tropicales a ecosistemas más secos. se produzca un cambio rápido y abrupto hacia un ecosistema de El aumento en las concentraciones de CO2 también puede tra- sabana o pastizal más seco debido al calentamiento global. Este ducirse en que la plantas mejoren su eficiencia hídrica (Ainsworth riesgo ha sido identificado como un posible punto de inflexión y Long, 2005). Así disminuiría el riesgo de sufrir enfermedades planetario en torno a un calentamiento de 3,5°C a4,5°C. De sobre- degenerativas y se estimularía la expansión de la vegetación en pasarse este valor, habría una pérdida masiva de biodiversidad y muchas regiones, como en la cuenca del Congo, �frica occiden- servicios ecosistémicos y se dañaría un gran sumidero terrestre de tal y Madagascar (Zelazowski et al., 2011), y además de algunos carbono, todo lo cual aumentaría las concentraciones atmosféricas ecosistemas de tierras secas (Heyder et al., 2011). Sin embargo, el de CO2 (Lenton et al., 2008; Cox, et al., 2004; Kriegler, Hall, Held, impacto de este “reverdecimiento� inducido por el CO2 afectaría negativamente la biodiversidad en muchos ecosistemas. En particu- Dawson y Schellnhuber, 2009). Se mantienen dudas considerables lar, la invasión de plantas leñosas en las praderas y sabanas en las con respecto a la probabilidad, oportunidad y comienzo de dicho comunidades de pastizales de América del Norte podría causar la riesgo debido a una serie de factores, incluidos la incertidumbre en disminución de hasta 45% en la riqueza de las especies (Ratajczak la variación de las precipitaciones, las consecuencias del aumento de y Nippert, 2012) y la desaparición de especies de plantas exclusivas la concentración de CO2 en la eficiencia del uso del agua y el efecto de la sabana en �frica meridional (Parr, Gray y Bond, 2012). de fertilización con CO2, la retroalimentación del uso de la tierra e Los manglares son un importante ecosistema y son parti- interacciones con la frecuencia e intensidad de los incendios, y los cularmente vulnerables a los múltiples impactos del cambio efectos de una mayor temperatura en las especies de árboles tropicales climático, como aumento en el nivel del mar, incrementos de las y en importantes servicios ecosistémicos, como los polinizadores. concentraciones de CO2 en la atmósfera, temperatura del aire y el Aunque las proyecciones de los modelos climáticos para la agua y modificaciones en el patrón de precipitaciones. El alza en Amazonía, en particular referente a las precipitaciones, siguen el nivel del mar puede causar la pérdida de estos ecosistemas al siendo bastante inciertas, los análisis recientes que utilizan mode- interrumpir el flujo de agua dulce y nutrientes y ahogar las raíces los climáticos de la generación del 4IE del IPCC indican que el (Dasgupta, Laplante et al., 2010). Se prevé que la cobertura de los riesgo de disminución masiva de las precipitaciones a nivel de manglares se reducirá drásticamente en todo el mundo a fines de cuencas es menor que en algunos trabajos anteriores. Sin embar- siglo XXI debido al estrés térmico y al aumento del nivel del mar go, si ocurren sequías, aumentaría la probabilidad de un cambio (Alongi, 2008; Beaumont et al., 2011). De hecho, se ha calculado abrupto hacia un ecosistema más seco y menos biodiverso. Las que en el escenario de emisiones A1B (3,5°C más que los niveles actuales proyecciones indican que la ocurrencia de incendios en preindustriales), los manglares tendrían que desplazarse geográfica- el Amazonas podrían duplicarse en 2050, en base al escenario A2 mente alrededor de 1 km/año para mantenerse en zonas climáticas SRES que implica un calentamiento de alrededor de 1,5°C por adecuadas (Loarie et al., 2009). Los bosques de manglares más sobre los niveles preindustriales (Silvestrini et al., 2011) y, por lo vulnerables son los que ocupan islas de bajo relieve, como las tanto, es dable esperar que sea incluso mayor en un mundo con pequeñas islas del Pacífico, donde el aumento del nivel del mar es 4°C más. Las interacciones entre cambio climático, uso del suelo uno de los factores más importantes. Ahí donde escasean los ríos y expansión agrícola aumentan la incidencia de incendios (Aragao y/o la tierra se está hundiendo, la vulnerabilidad también es alta. et al., 2008), lo que ocuparía un lugar de suma importancia en la Dado que hoy los manglares disminuyen a una tasa de 1% a 2% al (re)estructuración de la vegetación (Gonzalez et al., 2010; Scholze año a causa de la deforestación (Beaumont et al., 2011), el cambio et al., 2006). Por lo tanto, una disminución de las lluvias sobre climático puede no ser la principal amenaza inmediata para su las selvas del Amazonas puede desembocar en el repliegue del futuro. Sin embargo, si las medidas de conservación tienen éxito a bosque o en una transición hacia un bosque con escasa biomasa largo plazo, el cambio climático puede transformarse en un tema (Malhi et al., 2009). Un factor que puede moderar este riesgo es el determinante (Beaumont et al., 2011). posible aumento en la eficiencia del uso del agua por parte de los Los arrecifes de coral son extremadamente sensibles al cambio ecosistemas cuando se incrementan las concentraciones de CO2. en las temperaturas del agua, el pH del océano y la intensidad y Si se tiene en cuenta este factor, es probable que se conserve más frecuencia de los ciclones tropicales. El calentamiento y la acidi- del 90% del nicho original de bosques húmedos tropicales en el ficación de los océanos causa el masivo blanqueamiento de estos Amazonas en el caso con 2°C más, pero apenas menos de la mitad ecosistemas como resultado de la absorción de CO2 (por ejemplo, 51 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Frieler et al., 2012a). También se sabe que el aumento en las tem- Durante el siglo XXI, el cambio climático probablemente pro- peraturas de la superficie del mar y la reducción de los carbonatos vocará la desaparición de algunos bioclimas, sobre todo en las disponibles son factores que disminuyen las tasas de calcificación, montañas tropicales y en las regiones continentales cerca de los un proceso fundamental en la formación de los arrecifes (De’ath, polos, además de la aparición de climas nuevos o novedosos en Lough y Fabricius, 2009). Los efectos del cambio climático en los los trópicos y subtrópicos (Williams, Jackson y Kutzbach, 2007). arrecifes de coral ya son evidentes. Por ejemplo, se estima que la En este estudio, los climas “novedosos� son aquellos proyecta- Gran Barrera de Coral ha perdido el 50% de su cubierta de corales dos para el siglo XXI que no se superponen con sus análogos del vivos desde 1985, proceso que se atribuye en parte al blanqueamiento siglo XX, mientras que los climas “obsoletos� son los climas del debido al aumento en la temperatura del agua (De’ath et al., 2012). siglo XX que no se superponen con los climas proyectados para Con las concentraciones atmosféricas de CO2 que corresponden a el siglo XXI. Las proyecciones realizadas por Williams et al (2007) un calentamiento de 4°C en 2100, es probable que la erosión de indican que en un mundo con 4°C más de temperatura (SRES A2), los corales supere las tasas de calcificación, dejando a los arrecifes el 12% a 39% de la superficie terrestre del planeta puede tener un como “estructuras derruidas con unos pocos corales calcáreos� clima novedoso, en comparación con sus análogos del siglo XX. (Hoegh-Guldberg et al., 2007). De hecho, se ha pronosticado que Es difícil predecir las respuestas de las especies a los climas nove- la frecuencia de los episodios de blanqueamiento debido al calen- dosos, ya que los científicos no tienen elementos de comparación tamiento global, incluso en un mundo con 2°C más, superará la actuales en los cuales puedan basarse. Sin embargo, dichos climas capacidad de los corales de recuperarse. La extinción de estas generarán, como mínimo, perturbaciones, disolviendo o haciendo formaciones sería catastrófica para ecosistemas coralinos comple- desaparecer por completo las actuales relaciones entre las especies. tos y quienes dependen de ellos para su alimentación, ingresos y Conforme al mismo escenario, alrededor del 10% a 48% de protección del litoral. En efecto, además de ser un valioso recurso la superficie de la Tierra perdería su espacio climático, incluidas turístico, los arrecifes protegen contra las inundaciones costeras regiones con gran biodiversidad como los Himalaya, Mesoamérica, y el aumento del nivel del mar, y son sitios de crianza y hábitat �frica oriental y meridional, Filipinas y la zona en torno a Indo- de una variedad de especies pesqueras. Estos valiosos servicios a nesia conocida como Wallacaea. Considerando las limitaciones de comunidades costeras e insulares con economías de subsistencia velocidad que tienen las especies para dispersarse o trasladarse, probablemente se perderán mucho antes de llegar al mundo con esto indica que muchas de ellas se encontrarán sin un entorno 4°C más de temperatura. climático adecuado y por lo tanto, enfrentarán graves peligros de El análisis precedente examinó las implicancias de un mundo extinción. A nivel global, tal como indican otros estudios, de estas con 4°C más solo para unos pocos ejemplos de ecosistemas proyecciones surge una poderosa asociación entre regiones donde importantes. La siguiente sección estudia los efectos del clima en el clima desparece y zonas de singular diversidad biológica. Si el la diversidad biológica. Los ecosistemas se componen, en última calentamiento se mantiene a bajos niveles, este estudio muestra instancia, de las especias y sus interacciones y su entorno físico. Los que los efectos son mucho menores, mientras que la magnitud de ecosistemas ricos en términos biológicos suelen ser diversos y hay los climas novedosos y obsoletos aumenta en línea con el calenta- consenso generalizado en que ahí existen fuertes lazos entre esta miento global medio. diversidad y la productividad, la estabilidad y el funcionamiento del El trabajo más reciente de Beaumont y colegas, realizado con ecosistema (McGrady-Steed, Harris y Morin, 1997; David Tilman, un método diferente, confirma la escala de este riesgo (Beaumont Wedin y Knops, 1996; Hector, 1999; D. Tilman et al., 2001). Por lo et al., 2011, figura 36). Los análisis de la exposición de 185 ecorre- tanto, la pérdida de especies al interior de los ecosistemas tendrá giones de excepcional biodiversidad (un conjunto del así llamado efectos extremadamente negativos en su propio funcionamiento y Global 200) a condiciones extremas de temperaturas y precipitacio- estabilidad y en su capacidad de proporcionar bienes y servicios a nes mensuales en el siglo XXI con respecto al período 1961–1990, las comunidades humanas. Es la diversidad general de las especies muestra que en un plazo de 60 años, casi todas las regiones que ya lo que en última instancia caracteriza la biodiversidad y el legado de están sometidas a considerable presión ambiental y social experi- la evolución de la vida en la Tierra. Tal como se mencionó al inicio mentarán condiciones extremas de temperatura sobre la base del de este análisis, las tasas de extinción de especies se encuentran escenario de emisiones A2 (aumento de la temperatura media global hoy a niveles muy altos en comparación con el historial geológico. de 4,1°C en 2100) (Beaumont et al., 2011). En este contexto, las La pérdida de las especies clasificadas en este momento como “en ecorregiones tropicales y subtropicales de �frica y América del Sur peligro crítico de extinción� llevaría a la extinción masiva a una son en extremo vulnerables. La sensibilidad a dichos extremos es escala experimentada solo cinco veces antes en los últimos 540 especialmente grave en el caso de las latitudes bajas y la biota de millones de años. En tanto, la pérdida de especies clasificadas como islas pequeñas, las cuales tienen escasa capacidad de responder a “en peligro de extinción� y “vulnerables� confirmaría esta pérdida cambios en las áreas de distribución, y es esa biota –como praderas como el sexto episodio de extinción masiva (Barnosky, 2011). inundadas, manglares y biomas desérticas– la que requeriría grandes Esta pérdida de biodiversidad supondrá un reto para quienes desplazamientos geográficos para encontrar climas comparables en dependen de los servicios ecosistémicos. Entre otras, las indus- un mundo más caliente. trias pesqueras (Dale, Tharp, Lannom y Hodges, 2010), agrícolas La orientación general de la literatura reciente confirma los (Howden et al., 2007) y forestales (Stram y Evans, 2009) deberán hallazgos del 4IE resumidos al inicio de esta sección, apuntando a hacer coincidir la selección de especies con el cambio en las con- una serie de riesgos, como los que afectan a los arrecifes de coral, diciones climáticas y al mismo tiempo diseñar nuevas estrategias que ocurrirían a temperaturas considerablemente más bajas de para enfrentar plagas invasivas (Bellard, Bertelsmeier, Leadley, lo que se estima en dicho informe. Aunque es probable que las Thuiller y Courchamp, 2012). Estos desafíos deben abordarse con- presiones humanas no relacionadas con el clima sigan siendo un siderando también la creciente competencia entre los ecosistemas motor determinante y de gran importancia en la pérdida de ecosis- naturales y agrícolas por los recursos hídricos. temas y biodiversidad durante las próximas décadas, también es 52 Impac tos por sector evidente que a medida que aumente la temperatura será el cambio factores de estrés ecológico de gran intensidad debido a la modifica- climático el motor predominante en los problemas de sobreviven- ción y degradación de los hábitats, contaminación y otros, cambios cia de los ecosistemas y la biodiversidad. Si bien los factores de climáticos inusitadamente rápidos y concentraciones anormales de estrés humano en los ecosistemas son múltiples, en un mundo CO2 en la atmósfera. En el pasado, según se mencionó anterior- con 4°C más es probable que el cambio climático se convierta mente, esta combinación de circunstancias ha llevado a extinciones en una fuerza motriz fundamental de las transformaciones de los masivas con consecuencias a nivel planetario. Por lo tanto, hay un ecosistemas y la pérdida de biodiversidad a gran escala (Bellard riesgo cada vez mayor de que el cambio climático, junto con otras et al., 2012; New et al., 2011). Investigaciones recientes sugieren actividades humanas, provoque la transición irreversible de los que en un mundo con 4°C más es factible que se produzcan ecosistemas de la Tierra hacia un estado sin precedentes desde la pérdidas masivas de biodiversidad, donde el cambio climático y aparición de la humanidad (Barnosky et al., 2012). las altas concentraciones de CO2 impulsarán una transición de los ecosistemas de la Tierra hacia una situación sin precedentes en la experiencia humana. Se prevé que daños de tal magnitud a los Salud humana ecosistemas reducirán drásticamente la prestación de los servi- cios ambientales de los que depende la sociedad humana, como En el pasado y en plazos temporales diversos, los cambios climáti- hidrología–tasas de caudal de flujo, calidad; pesqueras (corales) cos han afectado a comunidades completas y con frecuencia han y protección del litoral (pérdida de manglares). desembocado en trastorno y agitación social (McMichael, 2012). Barnosky ha descrito la actual situación que enfrenta la biodi- A continuación, se describen brevemente los posibles efectos versidad del planeta como “la tormenta perfecta�, con sus múltiples adversos del calentamiento en la salud humana. Figura 36: Distribución de la temperatura mensual proyectada para 2070 (calentamiento de 2,9°C) en los componentes terrestres y de agua dulce de Global 200 de WWF. (A) Distribución de 132 ecosistemas terrestres y 53 de agua dulce, agrupados por biomas. (B) Distancia promedio (medida en número de desviaciones estándar de la media) de las temperaturas mensuales del siglo XXI desde aquella del período de base (1961–1990). Ecorregiones terrestres Ecorregiones de agua dulce a Bosques húmedos de hoja ancha Bosques, forestas y matorrales Lago grande (4) Lago pequeño (7) tropicales/subtropicales (47) mediterráneos (6) Río grande (7) Cuenca fluvial pequeña (21) Bosques secos de hoja ancha Matorrales/praderas montañosas (9) Gran delta de río (5) Cuenca xerófila (3) tropicales/subtropicales (8) Gran cuenca de río (5) Sabanas/praderas inundadas (4) Bosques de coníferas tropicales/subtropicales (3) Bosques boreales/taiga (5) Matorrales, sabanas y praderas Tundra (5) tropicales/subtropicales (8) Desiertos/matorrales xerófilos (9) Matorrales, sabanas y praderas templados (3) Manglares (8) Bosques mixtos templados/de hoja ancha (9) Bosques templados de coníferas (8) Distancia de temperatura anual 2070 A2 b Distancia 1s 2s 3s 4s Fuente: Beaumont et al., 2011. c Coefficient of variation 53 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o en los años 2080 es probable que unas 251.000 personas se vean DESNUTRICIÓN Y MALNUTRICIÓN afectadas anualmente por inundaciones fluviales en Europa; la cifra aumenta a 396.000 con un calentamiento de 5,4°C (5,8°C La “Gran Hambruna� registrada en Europa en el siglo XIV es un con respecto a los niveles preindustriales). Con un calentamiento ejemplo relacionado con condiciones climáticas extremas. Si bien de 2,5°C (2,9°C en relación con niveles preindustriales), los afec- el suceso se puede atribuir a la compleja interacción de varios tados por inundaciones fluviales en los años 2080 serían 276.000. factores, entre ellos el contexto socioeconómico, el hecho de Se espera que los daños de dichas inundaciones afecten sobre todo que el hambre haya coincidido con condiciones meteorológicas a Europa occidental, las islas británicas y las regiones de Europa extremas agravó las consecuencias dado que las inundaciones, el central y sur-central. Las proyecciones suponen crecimiento nulo barro y el frío propagaron enfermedades contagiosas y minaron la en los valores y la población expuestos. El mismo estudio cuantifica capacidad de superación de las comunidades (McMichael, 2012). los efectos del calor y el frío en la mortalidad. En los años 2080, de El hambre es causada o profundizada por una variedad de no aplicarse medidas de adaptación y climatización fisiológica, el factores, muchos de los cuales son de carácter ambiental. En el aumento anual en la mortalidad producto del calor en Europa es futuro, se prevé un probable incremento en la malnutrición y la de entre 60.000 y 165.000 personas. Por otra parte, se prevé que desnutrición (ambos factores que inciden de manera importante en habrá entre 60.000 y 250.000 menos muertes relacionadas con el la mortalidad infantil en los países en desarrollo) como resultado de frío en dicho continente. posibles malas cosechas debido a eventos meteorológicos extremos Es dable esperar que el número de personas afectadas por y cambios en los patrones climáticos. A su vez, es sabido que la fenómenos meteorológicos extremos sea mayor en los países en desnutrición aumenta la propensión a contraer enfermedades e desarrollo que en el mundo industrializado, tal como ha sido el caso infecciones graves (Organización Mundial de la Salud (OMS), 2009; en el pasado (por ejemplo, el ciclón Nargis registrado en Myanmar Banco Mundial, 2010) y de esta manera genera más impactos sani- en 2008). Sin embargo, los autores no conocen estudios que proyecten tarios a futuro. El Informe de Desarrollo Mundial 2010 describió los riesgos para la salud vinculados con extremas climáticas en los uno de los elementos de dicha cadena causal: la sequía, fenóme- países en desarrollo para distintos niveles de calentamiento global. no climático extremo que puede provocar hambre y cuya fuerte La mortalidad relacionada con el calor afecta sobre todo a los correlación con la anterior epidemia de meningitis en �frica al sur ancianos, los muy jóvenes y las personas con enfermedades cardio- del Sahara ha sido demostrada (Grupo del Banco Mundial, 2010). vasculares o de otro tipo. Dado el envejecimiento de la población y el sostenido aumento en la proporción de personas que viven en zonas urbanas, en conjunción con el cambio climático, se prevé IMPACTOS DE LOS FENÓMENOS que los efectos del estrés térmico aumentarán considerablemente. EXTREMOS EN LA SALUD Se proyecta que las olas de calor y los valores extremos aumentarán como consecuencia del cambio climático, según se mencionó más arriba en este informe. Sus efectos en la comodidad y el bienestar de Los fenómenos extremos han afectado la salud no solo en las las personas están vinculados con una combinación de aumento de regiones en desarrollo. Se calcula que la ola de calor de 2003 en la temperatura y la humedad. Recientes proyecciones de los cambios Europa causó unas 70.000 víctimas fatales. Los efectos del calen- en la temperatura global del bulbo húmedo (WBGT) apuntan a un tamiento pueden incluir muertes, lesiones y traumas en la salud aumento sustancial en la exposición a condiciones de calor extremo, mental debido a sucesos meteorológicos extremos y, en entornos tomando en cuenta tanto los cambios en la temperatura como en la de alta vulnerabilidad, un aumento en las infecciones respiratorias humedad. Willett y Sherwood (2012) prevén que los episodios de y por diarreas. Los niveles de algunos contaminantes atmosféricos calor empeorarán en las regiones de latitud media y en las húmedas en zonas urbano-industriales intensificados por el calor pueden tropicales, aunque éstas se calientan menos en términos absolutos provocar trastornos respiratorios y agravar las enfermedades car- que el promedio mundial debido a mayores aumentos absolutos en dio-vasculares, mientras en algunas regiones, el aumento en las la humedad. En este estudio, se proyectan aumentos considerables concentraciones de alérgenos (pólenes, esporas) probablemente en la WBGT en los años 2050 en todas las regiones analizadas: India, ampliarán las tasas de trastornos respiratorios de origen alérgico China y la región del Caribe en el mundo en desarrollo y Estados (McMichael y Lindgren, 2011). Además, se ha demostrado que las Unidos, Australia y partes de Europa en el mundo desarrollado. extremas de calor contribuyen a las tasas de mortalidad por causa de enfermedades circulatorias (OMS, 2009). Por su parte, los sucesos catastróficos provocan daños a los establecimientos que proveen SALUD MENTAL Y SUS TRASTORNOS servicios relacionados con la salud (ONU Habitat, 2011) y pueden RELACIONADOS CON EL ESTILO DE VIDA minar la capacidad de enfrentar los desafíos que surgen del aumento en las enfermedades y las lesiones. Otra dimensión del efecto del cambio climático en la salud humana Con la aplicación de un conjunto coherente y de alta resolución son las repercusiones complejas y a menudo indirectas en la cali- de proyecciones y modelos físicos del cambio climático dentro de un dad de vida de las poblaciones afectadas. Es dable esperar que las marco de modelación económica, Ciscar et al. (2011) proyectan los temperaturas más cálidas y la exposición a fenómenos climáticos impactos del clima para diferentes niveles de calentamiento global. extremos tengan efectos negativos en la salud mental y sicológica y En este marco, el modelo hidrológico LISFLOOD provee estimaciones que aumente la ocurrencia de conflictos y situaciones de violencia de los impactos de inundaciones fluviales (cuadro 5). Según los (por ejemplo, McMichael y Lindgren, 2011; Grupo del Banco Mundial, autores, si no se aplican medidas de adaptación adicionales aparte 2009). Sin embargo, esto sigue siendo un tema poco investigado de las ya vigentes, con un calentamiento de 4,1°C (en relación con y hay escasos estudios que cuantifican dichas relaciones. Zivin 1961–1990; o 4,5°C en relación con los niveles preindustriales) y Neidell (2010) destacan que el aumento en las temperaturas 54 Impac tos por sector Cuadro 5: Número de personas afectadas por inundaciones fluviales en regiones europeas (miles) Personas afectadas Europa Europa central Islas Británicas (1.000s/a)‡ meridional Europa central meridional septentrionales Norte de Europa UE 2,5ºC (2,9ºC) 46 117 103 12 -2 276 3,9ºC (4,3ºC) 49 101 110 48 9 318 4,1ºC (4,5ºC) 9 84 119 43 -4 251 5,4ºC (5,8ºC) -4 125 198 79 -3 396 Fuente: Ciscar et al., 2011. Nota: Cifra estimada como resultado de inundaciones fluviales, considerando que no se toman medidas de adaptación adicionales a las ya existentes hoy y con proyecciones que suponen un crecimiento nulo en los valores y población expuestos. Las temperaturas en paréntesis indican calentamiento por sobre los niveles preindustriales. ‡ Diferencias comparadas con el período 1961–1990. también puede afectar el estilo de vida al disminuir el tiempo que cambio climático. Las condiciones meteorológicas, entre ellas los se destina a actividades recreacionales al aire libre. Esto a su vez patrones de lluvia, la temperatura y la humedad, afectan la canti- podría incrementar las tasas de obesidad, diabetes y enfermedades dad y la supervivencia de los mosquitos, el vector de la malaria. cardio-vasculares. En el estudio de estos autores, que se basa en Por ejemplo, el máximo contagio suele producirse justo durante la la Encuesta Americana de Uso del Tiempo, las temperaturas por estación de lluvias o muy poco después (OMS, 2012). Los cambios sobre los 100°F (37,7°C) llevan a una reducción estadísticamente repentinos en las condiciones climáticas pueden provocar brotes significativa de 22 minutos en las actividades de esparcimiento al de esta enfermedad en zonas donde ésta rara vez surgía y la pobla- aire libre con respecto a temperaturas de 76°F a 80°F (24,4°C a ción tiene poca o ninguna inmunidad (OMS, 2012). Por ejemplo, 26,6°C). Por otra parte, las temperaturas más propicias para las Peterson (2009) pronostica que aumentará el riesgo del paludismo actividades al aire libre en otoño, invierno y primavera podrían en el este y sur de �frica, donde las temperaturas medias anuales provocar el efecto opuesto en algunas zonas. Otro posible punto están aumentando a un ritmo tal que permiten el establecimiento que podría contribuir al estrés mental son las ramificaciones en la de colonias de nuevas especies de mosquitos. identificación nacional y la alteración de la dinámica de las culturas Sin embargo, según Gollin et al. (2010), en un escenario en el tradicionales que tendrían los cambios en los sistemas climáticos cual la temperatura aumenta en 3°C, el impacto del contagio del y los entornos asociados. paludismo se puede minimizar en cierta medida si se adoptan medi- das de protección (entre ellas vacunas, mosquiteros en las camas LA PROPAGACIÓN DE PATÓGENOS Y DE y rejillas en las casas). Este estudio revela que, con una eficacia en la protección que oscila entre 90% y 70% (en base al supuesto ENFERMEDADES DE TRANSMISIÓN VECTORIAL de que estas medidas pueden no ser eficientes todo el tiempo), el aumento de las personas afectadas fluctúa entre 0,32% y 2,22%. Según McMichael y Lindgren (2011), el cambio climático afecta las En otro estudio, Béguin et al., (2011) estiman que la población tasas de propagación y multiplicación de los patógenos y cambia en riesgo de contraer paludismo en 2050 aumenta en más de 200 el área de distribución y la supervivencia de especies anfitrionas millones conforme al escenario A1B del IPCC (2,8°C en relación con no humanas. Los cambios en la temperatura, la precipitación y la 1980–1999; 3,5°C en relación con niveles preindustriales). Se prevé humedad influyen en las enfermedades transmitidas por vectores que la población total en riesgo en 2050 será de 5.200 millones si (como el paludismo y la fiebre del dengue), así como el virus hanta, se consideran solo los impactos del clima, pero disminuye a 2.000 la leishmaniosis, la enfermedad de Lyme y la esquistosomiasis millones si se toman en cuenta los efectos del cambio climático (OMS, 2009). En el hemisferio norte, se espera que con el alza en las y el desarrollo socioeconómico. Además, considerando solo las temperaturas aumenten en particular las enfermedades transmitidas repercusiones del cambio de clima, la exposición a la probabilidad por garrapatas. En Europa, las especies de garrapatas estudiadas de transmisión de paludismo aumentaría a una tasa superior al pueden transmitir la fiebre botonosa mediterránea, la borreliosis de 50% en algunas zonas de América del Sur, �frica al sur del Sahara Lyme y la encefalitis transmitida por garrapata (Gray et al., 2009). y China (Béguin et al., 2011). Reyburn et al. (2011) descubrieron una correlación entre aumentos de temperatura y mayor riesgo de cólera. Además, las inundaciones pueden introducir contaminantes y enfermedades en las fuentes de agua y aumentar la incidencia de enfermedades respiratorias y OTROS FACTORES DE VULNERABILIDAD diarreas, tanto en países en desarrollo como desarrollados (ONU Habitat, 2011; Grupo del Banco Mundial, 2009). Con altos niveles La vulnerabilidad a los impactos sanitarios de las temperaturas de calentamiento, es más probable que aumente el número de con- extremas varía entre los subgrupos de la población. Los países de tagio de enfermedades debido a la coincidencia de condiciones más ingreso mediano y bajo enfrentan más desafíos que los países de favorables, por una parte, y la desnutrición a causa de hambrunas, la OCDE. En general, se prevé que los efectos serán más graves en por la otra, todo lo cual empeoraría el impacto general en la salud. niños y mujeres (OMS, 2009; Síntesis EACC del Grupo del Banco El paludismo es un ejemplo de una enfermedad transmitida por Mundial, 2010). Según la OMS (2009), los pequeños Estados insulares vectores que podría aumentar su zona de distribución debido al en desarrollo y las regiones bajas están expuestos particularmente a 55 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o sufrir impactos en la salud debido a la salinización del agua dulce Por lo tanto, aunque es probable que la eventual vulnerabilidad y las tierras cultivables y la exposición a mareas tormentosas. La ante los efectos sanitarios inducidos por el cambio climático depen- vulnerabilidad de los pueblos indígenas en la región del �rtico da en forma considerable del futuro contexto socioeconómico, las probablemente aumentará debido a la reducción de las fuentes de evaluaciones cuantitativas de los diversos efectos en este campo alimento cuando, a causa de la merma del hielo del mar, comien- permiten una primera aproximación al alcance de los riesgos veni- cen a escasear los animales de los cuales dependen y se altere su deros. No obstante, es difícil encontrar evaluaciones cuantitativas cultura de caza e intercambio de alimentos (Evaluación del Impacto de los riesgos para la salud a diferentes niveles de aumento de la del Clima en el �rtico (ACIA), 2004; Crowley, 2010). Por otra parte, temperatura en el futuro. Además, los estudios que llevan a cabo los habitantes urbanos enfrentan mayores riesgos ante el alza de dichos análisis suelen enfocar su atención en un solo riesgo sanitario, la temperatura debido a una combinación de factores: más calor en el centro de las ciudades, densidad de población y servicios sin hacer una evaluación integral de diversos peligros interrelacio- inadecuados de saneamiento y agua potable (OMS, 2009). Además, nados del calentamiento global. Sin embargo, cabe argumentar que los riesgos para la salud asociados con el cambio climático están es probable que los riesgos analizados aquí aumenten a la par con estrechamente vinculados con efectos del clima aún no del todo el alza de la temperatura y afecten de manera desproporcionada a claros en otros ámbitos, como la agricultura (Pandey, 2010). los más pobres y vulnerables. 56 Capítulo 7 Interacción de los sistemas y no linealidad: La necesidad de evaluar los riesgos multisectoriales Las secciones previas presentaron nuevos análisis sobre las proyecciones del aumento del nivel del mar y las alzas en las olas de calor extremo a nivel regional, además de una instantánea de lo que podrían significar los impactos sectoriales de un calentamiento medio global de 4°C o más por sobre las temperaturas preindustriales. La presente revisión apunta a temas muy sustanciales en una serie de sectores cruciales. También es importante considerar de qué manera los impactos, investigaciones indican que los daños del cambio climático tienden los riesgos y las vulnerabilidades se amplifican con el aumento en a aumentar en magnitud o bien ocurrir a alzas muy inferiores de los niveles de calentamiento global medio y las concentraciones la temperatura global, en comparación con lo revelado en estudios de CO2. Muchos de los efectos identificados en un mundo con anteriores (por ejemplo, Smith et al., 2009). 4°C más pueden evitarse con bastante certeza si se limita el alza Si consideramos los impactos en un mundo de 4°C más desde de calor. Hay otros riesgos que no se pueden eliminar, pero se una perspectiva de planificación de gestión de los riesgos, surgen pueden reducir considerablemente con niveles de calentamiento de inmediato algunas de las siguientes preguntas: y concentraciones de CO2 más bajos. En este informe no se ha • ¿Cómo se desarrollarán los impactos? ¿Qué tan rápido se emprendido una evaluación integral de estos temas. presentarán los posibles impactos y las necesidades de adap- En su Informe de Síntesis del Cuarto Informe de Evaluación tación y en qué medida se diferenciarán de lo previsto para (4IE), el IPCC reveló que es muy probable que los daños y costos un calentamiento de 2°C? económicos del cambio climático aumenten en el tiempo a medida que suba la temperatura global. El IPCC destacó que la respuesta • ¿Serán los costos de los impactos y de las medidas de adap- al cambio climático implica un proceso iterativo de gestión de tación previstos para un calentamiento de 4°C el doble de riesgos, con medidas de adaptación y mitigación que tomen en aquellos para un calentamiento de 2°C? ¿Es factible que se cuenta los daños climáticos, los co-beneficios, la equidad en la produzcan aumentos no lineales en términos de impactos y sostenibilidad y las actitudes frente a los riesgos. También vale la costos, o por el contrario, una saturación de daños después pena mencionar aquí otro hallazgo del Informe de Síntesis del 4IE de un calentamiento de 2°C o 3°C? (IPCC, 2007) relacionado con el tema de evitar un calentamiento de • ¿Serán las consecuencias del cambio climático cualitativamente 4°C: “las iniciativas de mitigación y las inversiones que se realicen similares sin importar el alza en la temperatura? ¿Serán las inversio- en las próximas dos o tres décadas influirán enormemente en las nes hechas para adaptarse a un calentamiento de 2°C ampliables oportunidades de lograr bajar los niveles de estabilización. El retraso a un calentamiento de 4°C o hay probabilidades que algunas en la reducción de las emisiones restringe en forma considerable se pierdan o por lo menos resulten inservibles? ¿Es factible una las oportunidades en este aspecto y aumentan el riesgo de que se adaptación tan focalizada dada la incertidumbre asociada con agraven los impactos del cambio climático�. En anteriores secciones las repercusiones de estos altos niveles de calentamiento global? de este informe, se mencionó la bibliografía reciente que refuerza • ¿Será el creciente aumento de la riqueza en el futuro suficiente y amplía estas conclusiones y, en particular, muestra que aún es para reducir la vulnerabilidad a niveles aceptables o acaso posible mantener el calentamiento por debajo de los 2°C. el cambio climático reducirá las perspectivas de desarrollo Una de las conclusiones más sorprendentes que se despren- económico y agravará las vulnerabilidades? den de los impactos y riesgos proyectados es la enormidad de los peligros y daños generados cuando la temperatura se acerca Para muchas de estas interrogantes no hay evaluaciones de mode- a los 4°C más y, para algunos sistemas, aun muy por debajo de los cuantitativos disponibles que puedan proporcionar respuestas los 2°C. Los hallazgos del informe de síntesis del 4IE y de otras confiables. Aunque la comunidad de la modelación climática puede 59 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o ofrecer proyecciones del calentamiento medio global e incluso de Un aspecto de los riesgos que surgen del cambio climático y cambios meteorológicos regionales hasta un calentamiento de por que requieren investigación adicional para comprender mejor sus lo menos 4°C–5°C, las incertidumbres están aumentando. Se espera consecuencias para la sociedad es la manera en que el comporta- que los patrones del cambio climático proyectado con un calenta- miento no lineal de los sistemas terrestres y humanos alterará e miento de 2°C sean más o menos similares para la mayoría de las intensificará los impactos a lo largo de diversos niveles de calen- regiones, pero considerablemente superiores para un calentamiento tamiento. Esto es lo que se analiza en las siguientes secciones. de 4°C. No obstante, puede haber muchas sorpresas desagradables latentes en los extremos de las distribuciones de probabilidad. Una ilustración de lo anterior son las nuevas proyecciones para Riesgos de los impactos no lineales las olas de calor y extremas de temperatura sin precedentes en un y en cascada calentamiento de 4°C. Muchos sistemas y cambios en los extre- mos tienen un impacto muy superior a los cambios en la media. En la descripción de los impactos que se ha presentado en este Los investigadores pronostican que muchos fenómenos extremos, informe, un supuesto implícito en casi la totalidad de los ejerci- entre ellos olas de calor, sequias, lluvias intensas, inundaciones y cios de modelación y evaluación es que el sistema climático y ciclones tropicales severos, podrían responder de manera no lineal los sectores afectados responderán de una manera relativamente a un aumento en el mismo calentamiento medio global. Ya están lineal al aumento en la temperatura media global. En los ejercicios observando algunos de estos efectos, los cuales obligan a volver de modelación habitualmente no se incluyen cambios masivos y a calibrar importantes parámetros de impactos, como las respues- perturbadores al sistema climático o a su funcionamiento, y con tas de los cultivos y del sistema agrícola al cambio climático. Un muy poca frecuencia en las evaluaciones de impacto. Sin embargo, calentamiento a esos niveles de riesgo somete al sistema climático a dada la creciente probabilidad de que se alcancen o superen los un aumento de temperatura a muy largo plazo (Solomon, Plattner, umbrales o puntos de inflexión, tales riesgos deben examinarse en Knutti y Friedlingstein, 2009; Hare y Meinshausen, 2006) y a ciertos un ejercicio de evaluación de todos los peligros que indague las impactos –como un aumento del nivel del mar de varios metros por consecuencias de un calentamiento de 4°C y considere de manera mucho tiempo– debido a la respuesta de los mantos de hielo en el especial que se prevén calentamientos y alzas aún mayores en el transcurso de miles de años (Huybrechts et al., 2011). nivel del mar en los próximos siglos. A continuación se bosquejan La escala y la velocidad del cambio climático no ocurrirán los posibles mecanismos que puedan desencadenar una cascada en un vacío, sino en el contexto de crecimiento económico y de riesgos de evolución no lineal asociados con el aumento en la demográfico, procesos que ejercerán creciente presión y nuevas temperatura media global. Esta lista no pretende ser exhaustiva; demandas sobre un ecosistema planetario que ya se está acer- para un análisis más extenso, vea, por ejemplo, Warren (2011). cando a límites y fronteras importantes, o incluso superándolos (Barnosky et al., 2012; Rockström et al., 2009). La resilencia de muchos ecosistemas naturales y manejados podría verse afectada RESPUESTAS NO LINEALES DEL SISTEMA negativamente tanto por el desarrollo como por el crecimiento, al TERRESTRE igual que por las consecuencias del cambio climático. Aunque los sistemas interactúan, muchas veces en forma podero- sa, las actuales herramientas para proyectar los impactos del cambio Si el calentamiento global supera los 2°C, aumentan los riesgos de climático no sirven para tomar en cuenta las fuertes interacciones cruzar umbrales de activación de elementos de inflexión no lineales asociadas con los sistemas interconectados que se verán afectados en el sistema terrestre y de que los impactos del cambio climático por el cambio climático y otros factores de estrés planetario, como sean irreversibles (Lenton et al., 2008); también se incrementa la la fragmentación de los hábitats, la contaminación y las especies probabilidad de transitar hacia patrones climáticos sin precedentes. invasoras (Warren, 2011). Los hallazgos científicos están comenzando Unos pocos ejemplos demuestran la necesidad de examinar con a indicar que, más que efectos de segundo orden, algunas de estas mayor profundidad los futuros plausibles que enfrenta el mundo. interacciones podrían ser bastante profundas. Las repercusiones en los ecosistemas, la agricultura y el suministro de agua en el siglo XXI Enfermedades degenerativas en la selva pluvial amazónica que se han pronosticado podrían desembocar en desplazamientos La selva pluvial que cubre vastas superficies de la cuenca del Ama- a gran escala de la población, con múltiples consecuencias para la zonas está en riesgo de sufrir pérdidas masivas como resultado de seguridad y la salud humana, y los sistemas económicos y comerciales. una abrupta transición climática hacia condiciones más secas y la Poco se sabe respecto de la gama completa de consecuencias transformación concomitante en el sistema vegetal. Una vez que se sociales y económicas de un colapso de los ecosistemas coralinos, produzca el colapso, las condiciones probablemente impedirán que combinado con la posible pérdida concomitante de la producción el bosque se restablezca. Se estima que el punto de inflexión para marina debido al aumento de la temperatura del mar y su creciente esta simulación está cerca de un calentamiento global de 3°C–5°C acidificación, además de los impactos masivos sobre los asenta- (Lenton et al., 2008; Malhi et al., 2009; Salazar y Nobre, 2010). mientos humanos y la infraestructura en bordes costeros bajos con Una crisis de este tipo tendría consecuencias devastadoras para el aumento de 1 metro en el nivel del mar durante este siglo. Si la biodiversidad, los medios de sustento de los pueblos indígenas, bien se ha examinado cada uno de estos sectores, los investigadores la hidrología y la seguridad hídrica de la cuenca del Amazonas, aún no comprenden en su cabalidad todas las consecuencias que el ciclo de nutrientes y otros servicios ecosistémicos. La constante tendrán impactos interconectados de tal alcance para la sociedad deforestación de la región incrementa los riesgos de que disminu- (muchos de los cuales muy probablemente se produzcan antes o yan las lluvias y aumente el calentamiento (Malhi et al., 2009) y se cerca de un calentamiento de 4°C). exacerben los peligros provocados por el cambio climático. 60 Interacción de los sistemas y no linealidad: La necesidad de evaluar los riesgos multisectoriales Ecosistemas oceánicos et al., 2012). Este valor es inferior al rango anterior del 4IE de La perturbación de estos sistemas debido al calentamiento y la 1,9°C a 4,6°C por sobre el nivel preindustrial. Es probable que el acidificación de los mares plantea riesgos nuevos, diversos y deterioro irreversible de este manto se produzca en el transcurso considerables (Hofmann y Schellnhuber, 2009). La creciente con- de varios siglos y ponga al mundo en vías de experimentar un centración de CO2 en la atmósfera promueve la rápida acidificación aumento considerable del nivel del mar en un futuro bastante lejano. del océano global. Una mayor acidez (a saber, pH más bajo) de Aunque aún es muy incierto cuándo y cómo se activarán esos las aguas oceánicas reduce la disponibilidad del carbonato de puntos de inflexión, un fenómeno de ese tipo podría desembocar en calcio (aragonito), un recurso fundamental para que las especies cambios drásticos y fundamentales, por lo que es necesario prestar de coral y los ecosistemas formen esqueletos y valvas. mucha atención a la identificación de las posibles alternativas de Es probable que la combinación de calentamiento y acidifi- adaptación a largo plazo. Si bien el riesgo de una reacción más ace- cación del océano lleve a la desaparición de la mayoría de los lerada de los mantos de hielo parece ir en aumento, la interrogante ecosistemas de arrecifes coralinos (Hoegh-Guldberg, 2010). Los que aún sigue pendiente es si la planificación de los riesgos debe más vulnerables son los corales de aguas cálidas y de aguas frías orientarse al supuesto de un aumento de 1 metro en 2100 o de una y los ecosistemas del océano Austral. La investigación reciente cifra considerablemente mayor, por ejemplo, 2 metros. El inicio de indica que reducir el calentamiento a niveles tan bajos como 1,5°C una transición masiva de los arrecifes de coral hacia ecosistemas puede no ser suficiente para proteger los sistemas de arrecifes en mucho más simples podría producirse luego, incluso bastante todo el mundo (Frieler et al., 2012). Esta es una estimación más antes de que se alcance el calentamiento de 2°C. Además de la que las evaluaciones previas (por ejemplo, la masiva mortalidad incertidumbre respecto del arranque y el impacto humano asociado de arrecifes de coral proyectada por el 4IE del IPCC a 3°C–4°C por de éstos y otros fenómenos no lineales, también se desconoce el sobre niveles preindustriales). La pérdida de estos sistemas tendría alcance de la capacidad de superación humana ante estos efectos. consecuencias de enorme alcance para las sociedades humanas que dependen de ellos. Además, su agotamiento constituiría NO LINEALIDAD ENTRE SECTORES una pérdida gigantesca para el patrimonio biológico de la Tierra. Y SISTEMAS SOCIALES Una consecuencia del calentamiento de los océanos que sería en extremo grave sería la posible expansión de las zonas de hipoxia, ya que finalmente interferiría con la producción del Al interior de cada sector y sistema puede haber respuestas no océano y dañarían los ecosistemas marinos en general. Ya se está lineales al calentamiento cuando se cruzan umbrales críticos. observando la disminución de las zonas de oxigenación en el mar Una de dichas reacciones surge debido al comportamiento de y en algunas cuencas oceánicas, estas pérdidas están reduciendo umbral del crecimiento de los cultivos. En diferentes regiones, el hábitat de peces pelágicos tropicales, como el atún (Stramma entre ellas Estados Unidos, �frica, India y Europa, se han encon- et al., 2011). La merma en la producción de alimentos marinos trado efectos no lineales ante las temperaturas en importantes podría tener consecuencias muy perjudiciales para la seguridad cultivos, incluidos maíz, trigo, soja y mandioca (ver el capítulo 2). alimentaria internacional y, en última instancia, redundar en Por ejemplo, esto se ha observado en Estados Unidos, cuando la temperatura local supera los 29°C en el caso del maíz, 30°C en los costos económicos considerables. frijoles de soja y 32°C en el algodón. Según el escenario SRES A1F, que implica un al alza térmica superior a 4°C en 2100, se prevé Manto de hielo de la Antártica occidental que los rendimientos disminuirían entre 63% y 82% (Schlenker y Desde hace mucho tiempo se especula que el manto de hielo de Roberts, 2009). Es probable que la posibilidad de daños a los cultivos la Antártica occidental, cuyo hielo equivaldría a unos 3 metros a causa de plagas y enfermedades, además del efecto no lineal de de aumento en el nivel del mar, es especialmente vulnerable al la temperatura, aumente a medida que el mundo avanza hacia los calentamiento global (Mercer 1968; 1978). La aceleración que 2°C y más de calor. La mayoría de los actuales modelos de cultivo se ha observada en la pérdida de hielo de este manto es muy no toman en cuenta dichos efectos, motivo por el cual Rötter et al. superior a lo proyectado por los estudios de modelación y parece (2011) instó a “revisar� los actuales modelos climáticos-de cultivos. estar vinculada al calentamiento de las profundidades del océano. A la luz de los análisis de las temperaturas extremas presentados Esto provocaría el repliegue de los flujos de hielos vulnerables que en este informe, los impactos negativos en la productividad agrícola drenan el interior de esta región (Rignot y Thomas, 2002; Pritchard, podrían ser mayores que lo previsto anteriormente. Por ejemplo, Arthern, Vaughan y Edwards, 2009; Scott, Schell, St-Onge, Rochon en el Mediterráneo y Estados Unidos central, se prevé que en el y Blaso, 2009; Velicogna, 2009). Aunque el acalorado debate cien- mes de julio más cálido de las últimas décadas del siglo XXI, las tífico sobre el tema continúa (sin resultados concluyentes), no es temperaturas se acerquen a los 35°C, o 9°C más que el mes de julio posible ignorar el riesgo, puesto que un repliegue inestable puede más cálido de las últimas dos décadas. Sin embargo, se necesita provocar tasas considerablemente mayores de subidas del nivel investigar más para comprender mejor las repercusiones que tendría del mar en los próximos siglos que lo proyectado en la actualidad. un mundo con 4°C más en la agricultura, dada la incertidumbre en las proyecciones tanto de la temperatura como de los impactos, así Manto de hielo de Groenlandia como del potencial de las respuestas de adaptación y la posibilidad Las nuevas estimaciones del umbral que se debe cruzar para pro- de reproducir variedades de cultivos resistentes al calor. vocar el deterioro irreversible del manto de hielo de Groenlandia Del mismo modo, los sistemas sociales pueden ser presionados (que contiene hielo equivalente a un alza de 6-7 metros de la cota más allá de la capacidad de contención de las actuales institu- marina) indican que esto podría ocurrir cuando la temperatura ciones, provocando un colapso sistémico (Kates et al., 2012). Es promedio mundial aumente más o menos 1,5°C por sobre los probable que el riesgo de cruzar dichos límites aumente a la par niveles preindustriales (fluctuación de 0,8°C a 3,2°C) (Robinson con el incremento de las presiones cuando el calentamiento se 61 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Recuadro 3: �frica al sur del Sahara �frica al sur del Sahara es una región expuesta a múltiples presiones y ha sido identificada como un lugar especialmente vulnerable a los embates del cambio climático. La zona constituye un ejemplo de un ambiente donde los impactos sectoriales pueden interactuar de formas complejas entre sí, produciendo posibles efectos en cascada en gran medida impredecibles. Por ejemplo, en un mundo con 4°C más, se proyecta que �frica al sur del Sahara experimentará temperaturas muy por sobre las olas de calor extremo registradas en la actualidad. En las zonas costeras, otro problema será el aumento del nivel del mar, el cual se prevé que despla- zará a las poblaciones. Esto, en especial en combinación con fuertes tormentas, podría contaminar el agua dulce con agua de mar (Nicholls y Cazenave, 2010). A su vez, el calor extremo y los cambios en el ciclo hidrológico proyectados afectarían los ecosistemas y la agricultura. Las ecorregiones tropicales y subtropicales de �frica al sur del Sahara son particularmente vulnerables al daño de los ecosistemas (Beaumont et al., 2011). Por ejemplo, con un calentamiento de 4°C, de las 5.197 especies de plantas africanas estudiadas, se estima que entre el 25% y 42% perderá toda su área de distribución en 2085 (Midgley y Thuiller, 2011). El daño a los ecosistemas tendría el poder de traspasar los efectos a las comunidades humanas al reducir los servicios ambientales disponibles. En el presente, la seguridad alimentaria es uno de los desafíos más sobrecogedores que enfrenta �frica al sur del Sahara. Las econo- mías de la región dependen enormemente de la agricultura, sector que da cuenta del 20%–40% del PIB (Godfray et al., 2010a). Es probable que el cambio climático reduzca la superficie de tierras cultivables (Brown, Hammill y McLeman, 2007). Puesto que la agricultura en la zona es particularmente sensible a variables climáticas (por ejemplo, el 75% de los cultivos son de secano), es extremadamente vulnerable a las variaciones en las precipitaciones (Brown, Hammel y McLeman, 2007) y tiene poca capacidad de adaptación (Kotir, 2011). Con un calen- tamiento de 4°C o más, se prevé que el 35% de las tierras de labradío quedarán inservibles (Arnell, 2009). En un mundo con 5°C más, es dable esperar una considerable reducción en la temporada de crecimiento de gran parte de las praderas y tierras de labranza de la región (Thornton et al., 2011b). Por ejemplo, en caso de un calentamiento de esa naturaleza, se prevé que el rendimiento del maíz se reducirá en 13%–23% en diferentes regiones de �frica (sin tomar el cuenta el efecto incierto de la fertilización con CO2) (Thornton et al., 2011). Las pérdi- das en el caso de los frijoles serían mucho mayores. La salud humana se verá afectada en esta región como resultado del alza en las temperaturas y la menor disponibilidad de agua, en es- pecial como resultado de las modificaciones en los patrones de transmisión de enfermedades. Algunas zonas podrían enfrentar un aumento del 50% en la probabilidad de contagio del paludismo (Béguin, 2011) como resultado del asentamiento de nuevas especies de mosquitos (Peterson, 2009). Los impactos en la agricultura y los ecosistemas detallados más arriba empeorarían aún más los efectos directos sobre la salud humana al aumentar las tasas de desnutrición y reducir los ingresos, situación que en última instancia tendrá repercusiones nega- tivas para el crecimiento económico. Estas condiciones elevarían la escala del desplazamiento humano y la probabilidad de que surjan conflictos debido a la mayor escasez de recursos. �frica también se considera particularmente vulnerable a las crecientes amenazas que afectan la seguridad humana. Según parece, los cambios a largo plazo en el clima tienden a catalizar conflictos al generar o exacerbar la falta de alimento, agua y energía, provocar el traslado de poblaciones y poner a grupos de cada vez más personas a competir por recursos progresivamente escasos. El aumento en la variabilidad climática, incluidas la mayor frecuencia de fenómenos extremos, también complicará el acceso a los recursos y así empeorará condiciones que son propicias para gatillar conflictos (Brown, Hammer y McLeman, 2007; Hendrix y Glaser, 2007). Como muchos otros efectos del cambio climático analizados en este informe, las situaciones de conflicto pueden darse “de manera tal de podrían hacer retroceder el desarrollo en muchos países� (Brown, Hammer y McLeman, 2007). Es importante enfatizar aquí que cada uno de estos impactos socavaría las capacidades de los habitantes de �frica al sur del Sahara –que en este preciso momento y con mucha frecuencia, experimentan condiciones de pobreza y precariedad– para adaptarse a los desafíos asociados con las crisis en otros sectores. En este contexto, un motivo de especial preocupación es el potencial del cambio climático para actuar como un verdadero “multiplicador de amenazas�, lo que podría complicar e incluso hacer irresolubles los actuales desafíos como la falta de agua y la inseguridad alimentaria. acerque a los 4°C y se combine con tensiones sociales, ecológicas, desafíos adicionales y debe tomarse en cuenta cuando se plani- económicas y demográficas no relacionadas con el clima. Barnett y fique la adaptación. Adger (2003) destacan los riesgos de que el aumento en el nivel del mar en los países de atolones provoque el fracaso de la migración controlada para fines de adaptación, lo que generaría el abandono NO LINEALIDAD DEBIDO A LA definitivo de las zonas afectadas. Del mismo modo, los apremios INTERACCIÓN DE LOS IMPACTOS sobre la salud humana –como olas de calor, desnutrición, menor calidad del agua potable producto de la intrusión de aguas salinas Las posibles interacciones de los impactos sectoriales pueden y más– pueden provocar la sobrecarga de los sistemas de atención introducir una dimensión adicional de no linealidad en los análisis de salud hasta el punto de imposibilitar un proceso de adaptación. sobre el potencial del calentamiento global para tener consecuen- La exposición física inmediata de establecimientos como hospitales cias de magnitud. a fenómenos climáticos extremos, mareas tormentosas y aumento Si los cambios fueran pequeños, es plausible que existan unas del nivel del mar, también puede contribuir a esta presión sobre pocas interacciones entre sectores. Por ejemplo, una pequeña varia- los sistemas de atención médica. ción en la producción agrícola podría ser compensada en otra región Cuando un sistema responde de manera lineal y proporcio- o sistema. Sin embargo, a medida que crece la escala y el número nal al calentamiento, existe mejor base para las planificaciones de impactos con el aumento de la temperatura media global, las sistemáticas. En cambio, una respuesta no lineal en un sector o interacciones entre dichos impactos son cada vez más probables y así sistema humano puede plantear una cantidad considerable de agravan las consecuencias generales. Por ejemplo, una crisis agrícola 62 Interacción de los sistemas y no linealidad: La necesidad de evaluar los riesgos multisectoriales extendida como resultado de temperaturas y sequías extremas en muchas regiones probablemente provocará cambios sustanciales NO LINEALIDADES DEBIDO A IMPACTOS en otros sectores y a su vez, se vería afectada por dichos cambios. EN CASCADA Por ejemplo, una presión importante sobre los recursos hídricos y los cambios en el ciclo del agua podrían, en última instancia, Existe la posibilidad de que las capacidades de adaptación instaladas afectar la disponibilidad del recurso para fines agrícolas. A su vez, fracasen en un mundo con 4°C más, donde la infraestructura que la escasez de agua y de alimentos podría impactar la salud humana juega un rol clave en la distribución de bienes está más expuesta y los medios de sustento. El desvío de agua de las funciones de a los impactos del cambio climático. Esto podría hacer que los conservación del ecosistema con el fin de satisfacer el aumento en impactos y daños se transmitan hacia áreas bastante alejadas del las necesidades humanas podría tener consecuencias muy negativas punto crítico inicial. Por lo tanto, existe el riesgo de que la vulne- para la biodiversidad y los servicios ambientales vitales que surgen rabilidad se disperse y extienda mucho más de lo previsto en las del entorno natural. Ello podría tener un efecto en cascada para el evaluaciones de impactos sectoriales. desarrollo económico, por ejemplo, al reducir la capacidad laboral Las proyecciones del costo de los daños generados por los de la población, lo que a su vez disminuiría el crecimiento del PIB. impactos del cambio climático suelen evaluar los costos de los Los factores no climáticos interactúan con los impactos y profundi- asentamientos dañados en forma directa, sin considerar la infraes- zan la vulnerabilidad. Por ejemplo, el aumento en la demanda por los tructura de los alrededores. Sin embargo, en un mundo cada vez recursos necesarios para enfrentar el incremento demográfico podría más globalizado que experimenta una creciente especialización en reducir la resilencia, si es que dichos recursos no se distribuyen de sus sistemas de producción y una mayor dependencia de la infraes- manera adecuada y equitativa. Otro ejemplo es el envejecimiento de tructura de distribución de los bienes producidos, los daños a la la población, que aumentará la vulnerabilidad a efectos particulares, como los riesgos para la salud. Además, las medidas de mitigación infraestructura pueden causar efectos indirectos considerables. Por -como cambios en el uso del suelo para permitir la producción de ejemplo, el desplome o las averías de consideración en la infraes- biomasa y la adaptación incremental diseñada para un mundo con tructura portuaria pueden desencadenar problemas en el interior 2°C más– podrían aumentar –tal vez de manera exponencial– la e incluso más allá en la cadena de distribución. vulnerabilidad ante un mundo con 4°C más, dado el incremento en Es necesario comprender mejor el potencial de dichos efectos el valor de la tierra y los recursos sin un debido resguardo contra en cascada, su extensión y las potenciales respuestas. A la fecha, impactos abruptos debido al cambio climático (Kates et al., 2012). los impactos sobre la infraestructura y su alcance no han sido Warren (2011), pone énfasis adicional en que las futuras medidas de investigados de manera suficiente para entender cuantitativamente adaptación debido a grandes impactos previstos, como el cambio en todo el alcance y marco cronológico de la totalidad de los efectos. las prácticas de riego para contrarrestar las malas cosechas, podrían Esos posibles ejemplos constituyen un desafío mayúsculo para la exacerbar los efectos en otros sectores, como la disponibilidad de agua. investigación a futuro. 63 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Comentarios finales en el pasado– de los efectos negativos del cambio climático en el crecimiento económico en los países en desarrollo. Aunque estas naciones ya se han visto perjudicadas por los impactos del cambio Un mundo con 4°C más de temperatura planteará desafíos sin de clima y se prevé que lo seguirán siendo, las regiones en desa- precedentes a la humanidad. La probabilidad de que se produzcan rrollo tienen una menor capacidad de adaptación. En el futuro, no daños y amenazas regionales y mundiales a gran escala mucho obstante, el peso del cambio climático probablemente recaerá de antes de que se alcance ese nivel de calentamiento es evidente. manera distinta en aquellas regiones que ya son vulnerables a sus Este informe ha intentado identificar el alcance de estos desafíos efectos y a la variabilidad del clima. Dado que no está claro si la derivados de las respuestas del sistema terrestre y de los diversos adaptación y el ulterior avance hacia los objetivos del desarrollo sectores humanos y naturales. Aunque aún no es posible cuantificar sean posibles con este nivel de cambio climático, simplemente la escala completa de daños a la población, la imagen que surge debemos evitar a toda costa el calentamiento proyectado de 4°C: pone en tela de juicio un supuesto muchas veces implícito de que tenemos que bajar el calor. Esto solo será posible con medidas el cambio climático no socavará en mayor grado el crecimiento oportunas y concertadas a nivel internacional. económico15. Sin embargo, hoy parece ser evidente que el cambio climático en un mundo con 4°C más podría afectar seriamente los esfuerzos de lucha contra la pobreza en muchas regiones. 15 Una notable excepción es el Informe Stern, Stern, N. 2007. The Economics of Esta conclusión está respaldada por observaciones –realizadas Climate Change: The Stern Review. Cambridge y New York, Cambridge University Press. 64 Anexo 1 Métodos para modelar el aumento del nivel del mar en un mundo con 4°C más Los autores formularon los escenarios del nivel del mar utilizando una combinación de enfoques, conscientes de las defi- ciencias tanto de la modelación numérica de mantos de hielo de base física como de los métodos parcialmente empíricos, pero también de la necesidad de proporcionar estimaciones de la pérdida de los mantos de hielo para poder calcular el aumento del nivel del mar a nivel regional. No intentaron caracterizar la gama completa de incertidumbres, ya sea en el nivel más bajo o más alto. Las proyecciones tampoco incluyen los aportes a futuro de la extracción de aguas subterráneas, los que podrían agregar otros 10 centímetros (Wada et al., 2012). A continuación se describe la construcción de los escenarios. Para la construcción del escenario más alto del nivel del mar, los obtiene debido al incremento de las precipitaciones durante este autores aplicaron un modelo parcialmente empírico del aumento período. Por otra parte, las observaciones indican que el manto sí de dicha cota (Rahmstorf, Perrette y Vermeer, 2011; Schaeffer et está perdiendo hielo a una tasa creciente que se acerca lentamente al., 2012), para cuyo objetivo proporcionaron una estimación al ritmo actual del manto de hielo de Groenlandia. Por lo tanto, global para los escenarios específicos de emisiones que llevan a dejar el aporte del MHA en cero es una forma de dejar abierta la un aumento de 2°C o 4°C en la temperatura media global en 2100. posibilidad de que los procesos a corto plazo hayan estado operando Puesto que los modelos parcialmente empíricos del aumento del durante los últimos 20 años. Este escenario de aporte muy bajo del nivel del mar no calculan por separado las condiciones individuales manto de hielo se aproxima a los niveles de algunas proyecciones de que dan lugar a tales incrementos, se requieren pasos adicionales modelos basados en procesos, donde la absorción neta proyectada para caracterizar los aportes plausibles del manto de hielo. Los para el hielo de la Antártica se equilibra con el derretimiento del autores calculan la contribución del aumento térmico del nivel del hielo de Groenlandia durante el siglo XXI. mar a partir de los glaciares de montaña y casquetes de hielo y lo En el escenario del aporte más bajo del manto de hielo (aumen- restan del aumento total del nivel de mar, al tiempo que asignan to del nivel del mar de 47 centímetros como media global), las esta diferencia a los mantos de hielo –la mitad a Groenlandia y la costas orientales de Asia y nororientales de América experimentan otra mitad, a la Antártica. Los aportes resultantes de los mantos aumentos de la cota sobre el promedio, de alrededor de 20% y de hielo son considerablemente superiores a los estimados por 15%, respectivamente, por sobre la media global (por ejemplo, la mayoría de los modelos basados en procesos y se acercan a la -3% a +23% en torno a Nueva York, rango de 68%). En el esce- contribución que harían dichos mantos si las tasas de aceleración nario de aporte más alto del manto de hielo (aumento del nivel del de las pérdidas observadas desde 1992 se mantuvieran constantes mar de 96 centímetros en la media global), donde los efectos de durante el siglo XXI. la dinámica del océano son relativamente menos significativos, la Para la construcción del escenario del nivel del mar más bajo, costa oriental de Asia claramente se destaca con el mayor aumento los autores utilizan el aumento térmico del nivel del mar y el apor- proyectado en la cota del mar, un 20% por sobre la media global. te de los glaciares de montaña y casquetes de hielo como punto En ese escenario, se prevé que el aumento del nivel del mar de partida. Con este fin, agregan el aporte del balance de masa estará levemente por debajo de la media global en la costa noro- superficial a partir del manto de hielo de Groenlandia (MHG; sin riental de América y 20% (5%–33%, rango de 68%) por debajo contar la dinámica del hielo) y asumen que el manto de hielo de de la media global a lo largo de la costa holandesa (figura A1.1, la Antártica (MHA) mantendrá el equilibrio durante el siglo XXI. figura 32). Es importante destacar el posible debilitamiento de la La mayoría de los modelos MHA proyecta que este manto de hielo Circulación Meridional de Retorno del Atlántico (AMOC) con el reducirá el aumento del nivel del mar durante el siglo XXI, ya que creciente calentamiento, lo cual podría agravarse con el rápido no se calienta lo suficiente como para perder más hielo del que derretimiento del manto de hielo de Groenlandia. Dicho efecto, 67 Bajemo s la te m p e rat u ra : P or qu é s e debe evita r u n pla n eta 4ºC má s cá lid o Figura A1.1: Proyección regional del nivel del mar para el escenario de aporte más bajo (izquierda) y más alto (derecha) del manto de hielo. Los números en paréntesis denotan el valor correspondiente de la media global del aumento en el nivel del mar, de 47 centímetros y 96 centímetros, respectivamente. Escenario de manto de hielo bajo [47 cm] Escenario de manto de hielo alto [96 cm] 70 140 65 130 60 60 120 55 110 50 100 30 45 90 Latitud 40 80 0 35 70 cm cm 30 60 −30 25 50 20 40 15 30 −60 10 20 5 10 0 0 60 120 180 240 300 60 120 180 240 300 Longitud Longitud que no se incluye en las proyecciones de los autores, podría añadir variable espacial de la diferencia está estrechamente relacionado otros 10 centímetros al aumento del nivel del mar local en torno a con la dinámica del océano (ver la figura A1.3). El beneficio de Nueva York, tal como se discute en la actualidad en la bibliografía utilizar una trayectoria de 2°C, más que una de 4°C, puede ser científica (Sallenger et al., 2012; Slangen et al., 2011; Stammer, la de limitar más de 20 centímetros del aumento local del nivel Agarwal, Herrmann, Köhl y Mechoso, 2011; Yin et al., 2009). El del mar (figura A1.2). Cabe destacar que los autores no excluyen ajuste postglaciar también aportaría otros 20 centímetros, aunque beneficios mayores de la mitigación, en particular, el posible (pero con bastantes incertidumbres (Slangen et al., 2011). incierto) quiebre de los puntos de inflexión respecto del colapso La diferencia en los patrones regionales del aumento del nivel de los mantos de hielo que en un mundo con 4°C más podría del mar entre un calentamiento de 4°C y de 2°C respecto del nivel profundizar los efectos en comparación con uno con 2°C más. preindustrial se indica en la figure A1.2 para ambos escenarios de Las proyecciones regionales presentadas aquí incorporan las mantos de hielo a fines de siglo. En ambos, el componente de la incertidumbres de los métodos aplicados para estimar el aumento Figura A1.2: Diferencia en el aumento del nivel del mar entre un mundo con +4°C y +2°C para el escenario de aporte más bajo (izquierda) y más alto (derecha) del manto de hielo. Los números en paréntesis indican la diferencia en el aumento del nivel del mar medio global. El sombreado gris muestra las regiones con mayor aumento en el nivel del mar en un mundo con 2°C más: corresponden a zonas donde se prevé que la cota disminuirá en el próximo siglo debido al levantamiento de la tierra y a efectos gravitacionales. Escenario de manto Escenario de manto de hielo bajo [13 cm] de hielo alto [17 cm] 40 35 60 30 30 25 Latitud 0 20 cm 15 −30 10 −60 5 0 60 120 180 240 300 60 120 180 240 300 Longitud Longitud 68 Anexo 1 Figura A1.3: Aportes individuales al aumento del nivel del mar en 2100 en un mundo con 4°C más: contribución del hielo de la tierra (glaciares de montaña y casquetes de hielo + mantos de hielo) en el escenario de aporte más bajo (arriba-izquierda) y más alto (arriba-derecha) del manto de hielo; expansión térmica media global más la dinámica de los cambios en el nivel del mar (denominados en conjunto “expansión estérica�) (abajo izquierda). Los promedios mundiales se indican en paréntesis. El sombreado gris indica bajas en el nivel del mar (valores negativos). Vale la pena observar que los autores no excluyen los beneficios más altos de la mitigación, en particular, el posible (pero incierto) quiebre de los puntos de inflexión respecto del colapso de los mantos de hielo que podrían profundizar los efectos de un mundo con 4°C más en comparación con uno con 2°C más. Hielo terrestre [19 cm] Hielo terrestre [69 cm] 30 90 80 60 25 60 70 30 20 30 60 Latitud Latitud 50 0 15 0 cm cm 40 −30 10 −30 30 20 −60 5 −60 10 0 0 60 120 180 240 300 60 120 180 240 300 Longitud Longitud Expansión estérica [27 cm] 60 55 60 50 45 30 40 35 Latitud 0 30 cm 25 −30 20 15 −60 10 5 0 60 120 180 240 300 Longitud del nivel del mar medio global. Para reducirlas, se requiere inves- o ajuste isostático glaciar a largo plazo desde el último deshielo. tigar más sobre los cambios dinámicos en los mantos de hielo, Este informe consideró el aumento del nivel del mar regional hasta utilizando la reconstrucción de las anteriores respuestas al clima 2100, pero las escalas cronológicas de menor plazo también tienen y las observaciones de las transformaciones en curso, así como importancia para las sociedades. En efecto, las tasas de cambio modelación numérica. Otra necesidad más específica de las pro- del nivel del mar por décadas pueden variar considerablemente a yecciones regionales implica combinar los pronósticos, como los nivel regional debido a los efectos superpuestos de la variabilidad que se presentan en este informe, con información local específica natural. En escalas temporales inferiores a un año, las mareas y acerca de las tasas de levantamiento o subsidencia debido a proce- olas tormentosas pueden inundar y erosionar el litoral incluso con sos no climáticos, como la acumulación de sedimentos, extracción pequeñas alzas en el nivel medio anual del mar. 69 Anexo 2 Métodos de análisis de olas de calor extremo en un mundo con 4°C más Para analizar las olas de calor extremo en un mundo con 4°C más de temperatura, se seleccionaron las simulaciones CMIP5 que proyectan un mundo más caluroso en cuatro grados Celsius a fines del siglo XXI. La figura A2.1 muestra el aumento en la temperatura media global durante dicho siglo en relación con los niveles preindustriales (promedio del período 1880–1900) para 24 modelos basados en el escenario RCP8,5. Solo con el escenario de altas emisiones RCP8,5 (Moss et al., 2010) los modelos producen climas en torno a los 4°C más cálidos con respecto a la era preindustrial antes de fines del siglo XXI. De este modelo RCP8,5, se seleccionaron aquellas simulaciones que muestran un calentamiento medio global de entre 4,0 ±0,5°C –promediado por los años 2080–2100 (curvas coloreadas en la figura A2.1)– en relación con las condiciones actuales (1980–2000). Por lo tanto, esto implica 4°C–5°C más calor en comparación con las condiciones preindustriales (figura A2.1), (Betts et al., 2011).). Las ocho simulaciones seleccionadas de este modo muestran una tasa de calentamiento que se ubica en la parte media de la gama de aquellas producidas por el escenario RCP8,5, a diferencia de varios modelos que alcanzan anticipadamente un mundo con 4°C más y otros que solo lo hacen en el siglo XXII (curvas grises). Para cada una de las simulaciones de un mundo con 4°C más Figura A2.1: Anormalidades simuladas de la temperatura seleccionadas, se determinó la desviación estándar mensual local media global histórica y del siglo XXI, en comparación con el período debido a la variabilidad natural durante todo el siglo XX (1901–2000) preindustrial (1880–1900), para 24 modelos CMIP5 basados en el de cada mes en particular. Para hacerlo, en primer lugar se uti- escenario RCP8,5. Las curvas coloreadas (y rotuladas) muestran lizó un análisis de espectro singular para extraer la tendencia que dichas simulaciones alcanzan un calentamiento medio global de del calentamiento no lineal a largo plazo (a saber, la señal de 4°C–5°C por sobre los niveles preindustriales en 2080–2100, las que calentamiento climatológico). Luego, se eliminó la tendencia de se utilizan para análisis adicionales. la serie cronológica mensual del siglo XX restándole la tendencia a largo plazo, procedimiento que arroja la variabilidad mensual ACCESO Anomalía térmica en relación con 1880-1900(°C) año a año. A partir de esta señal sin tendencia, se calcularon las desviaciones estándar mensuales, las que luego se promediaron por temporada (es decir, desviaciones estándar mensuales prome- diadas por temporada). En el actual análisis, se usó la desviación estándar calculada para todo el siglo XX (1901–2000), aunque se constató que esta estimación mantuvo su solidez frente a plazos más breves. Todos los resultados referidos a fenómenos extremos se presentan en términos de desviaciones estándar, lo que permite calcular las medias a través de múltiples modelos, incluso si la variabilidad natural es diferente entre los modelos. Tiempo (años) 71 Bibliografía Bibliografía Ahmed, S. A., Diffenbaugh, N. S. y Hertel, T. W. (2009). 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