EVIDENCIAS Y EFECTOS DE LOS CAMBIOS GLOBALES SOBRE EL OCÉANO Emilio Fernández. Universidad de Vigo

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1 EVIDENCIAS Y EFECTOS DE LOS CAMBIOS GLOBALES SOBRE EL OCÉANO Emilio Fernández Universidad de Vigo

2 ESQUEMA DE LA EXPOSICIÓN CO 2 y calentamiento global Calentamiento del océano Aumento del nivel del mar CO 2 antropogénico Cambios en los patrones de fertilización Cambios en las comunidades marinas

3 Calentamiento atmósfera

4 La temperatura de las capas inferiores de la atmósfera ha aumentado a lo largo del siglo pasado

5 La temperatura de las capas inferiores de la atmósfera es la más elevada del milenio

6 El calentamiento de la atmósfera está correlacionado con el incremento de la concentración de ciertos gases

7 Calentamiento océano

8 ESQUEMA DE LA EXPOSICIÓN CO 2 y calentamiento global Calentamiento del océano Aumento del nivel del mar CO 2 antropogénico Cambios en los patrones de fertilización Cambios en las comunidades marinas

9 Las series temporales de las temperaturas de invierno en el Golfo de Vizcaya indican un calentamiento de 0.82 ºC por siglo Alcock (2003)

10 Las series temporales de las temperaturas de verano en el Golfo de Vizcaya indican un calentamiento de 0.4 ºC por siglo

11 El contenido en calor del océano superficial ha aumentado 2 x J desde 1955, lo que representa un calentamiento de 0.04 ºC/década Levitus et al. (2000)

12 El océano profundo también se calienta Joyce y Robins (1996)

13 El océano profundo también se calienta

14 El océano profundo también se calienta Parrilla et al. (1994)

15 El contenido en calor del océano ha aumentado en los 3000 m superiores Levitus et al. (2000)

16 El contenido en calor del océano ha aumentado en los 3000 m superiores Observado atmósfera Observado océano Modelo sin componente natural Modelo general Levitus et al. (2001)

17 Los modelos climáticos basados en las emisiones de gases invernadero reproducen las observaciones

18 Nivel mar

19 ESQUEMA DE LA EXPOSICIÓN CO 2 y calentamiento global Calentamiento del océano Aumento del nivel del mar CO 2 antropogénico Cambios en los patrones de fertilización Cambios en las comunidades marinas

20 Los registros históricos europeos indican que el nivel del mar está ascendiendo

21 Los registros históricos indican que el nivel del mar ha subido 1-2 mm/año durante el siglo XX...

22 ... y los datos recientes de satélite indican una subida de mm/año durante

23 ... pero el incremento no es homogéneo mm/año

24 El nivel del mar aumenta por deshielo y por expansión térmica

25 La extensión del hielo en el hemisferio norte se reduce

26 Más económico Más global A1 B1 A2 B2 Más regional Más ambiental

27 La altura del nivel del mar no aumenta de forma uniforme

28 Delta del Nilo

29 Delta del Nilo

30 Delta del Nilo

31 Bangladesh

32 La extensión de hielo se reduce. Qué predicen los modelos?

33 El Atlántico Norte se enfría (comparación menos ) (Curry et al. 2003) Curry et al (2003)

34 ... y se hace menos salino (comparación menos ) (Curry et al. 2003) Curry et al (2003)

35 El conveyor belt : la circulación termohalina

36 La circulación termohalina se ralentizará

37 ... pero esto ya ocurrió en escalas de décadas hace unos años

38 ... debido a causas diferentes a las presentes

39 Conclusiones IPCC enero 2001 Discontinuidades de gran escala: hielo, nivel del mar, circulación termohalina La extensión de hielo del hemisferio N decrecerá La cubierta de hielo antártico ganará masa debido al incremento de precipitación, mientras que el casquete de Groenlandia perderá masa El nivel del mar se espera que aumente entre 0.09 y 0.88 m entre 1990 y 2100 La circulación termohalina se ralentizará conduciendo a una reducción del transporte de calor hacia latitudes altas del hemisferio N. Esto no contrarrestará el efecto del calentamiento que sería detectable en Europa debido a las emisiones de GEI

40 Conclusiones IPCC enero 2001: El cambio climático antropogénico persistirá durante siglos Tras la estabilización de GEI la temperatura global superficial aumentará a una tasa de décimas de grado por siglo El calentamiento y el incremento del nivel del mar debido a expansión térmica continuará durante cientos de años tras la estabilización de las concentraciones de GEI incluso a los niveles actuales Los casquetes polares continuarán reaccionando ante el calentamiento global incluso miles de años después de que el clima se haya estabilizado

41 CO2 antropogénico

42 ESQUEMA DE LA EXPOSICIÓN CO 2 y calentamiento global Calentamiento del océano Aumento del nivel del mar CO 2 antropogénico Cambios en los patrones de fertilización Cambios en las comunidades marinas

43 Gt C/año CO 2

44 El océano se enriquece en CO µmol kg -1 año µmol kg -1 año -1

45 El océano se enriquece en CO 2

46 El océano se enriquece en CO 2 alterando la composición química del agua de mar

47 CO 3 Ca Ca 2+ + CO 2-3

48 Aproximadamente la mitad de los sedimentos marinos son carbonatados

49 CO 2 Gt C/año +1.6 CO2 ph Lisoclina

50 Gt C/año CO ph CO 2-3 CO 3 Ca Ca 2+ + CO 2-3 Lisoclina

51 CO 2 Gt C/año +1.6 Lisoclina

52 CO 2 Gt C/año +1.6 CO 3 Ca CO Ca 2+ Lisoclina

53 CO 2 Gt C/año +1.6 CO 3 Ca CO Ca 2+ Lisoclina

54 CO 2 Gt C/año +1.6 Lisoclina

55 CO 2 Gt C/año +1.6 CO 3 Ca CO Ca 2+ Lisoclina

56 Fertilización atmósfera

57 ESQUEMA DE LA EXPOSICIÓN CO 2 y calentamiento global Calentamiento del océano Aumento del nivel del mar CO 2 antropogénico Cambios en los patrones de fertilización Cambios en las comunidades marinas

58 Fertilización por la atmósfera Fertilización desde el océano subsuperficial

59 0.1 mg N/L La entradas atmosféricas son significativas en las proximidades de los continentes 0.3 mg N/L NORWAY SWEDEN FINLAND ESTONIA LATVIA 0.5 mg N/L 0.7 mg N/L DEN. LITHUANIA RUSSIA IRELAND UNITED KINGDOM NETH. BELGIUM GERMANY POLAND LUX. CZECH REP. SLOVAKIA FRANCE SWITZ. AUSTRIA SLOVENIA HUNGARY CRO. ITALY PORTUGAL SPAIN Derwent & Nodop (1986)

60 El océano es, en general, un desierto...

61 ... incluso en zonas ricas en nutrientes

62 La entrada de algunos nutrientes por la atmósfera es muy significativa Donaghay et al (1991)

63

64 Las zonas ricas en nutrientes y poco productivas reciben poco hierro

65 Cuál será la evolución del aporte de materia desde la atmósfera en un escenario de cambio climático?

66 La oscilación del Atlántico Norte (NAO) regula el clima del Atlántico Norte a gran escala

67 El índice de la NAO parece que tiende a aumentar con el calentamiento global

68 Los modelos predicen mayores aportes de materia desde la atmósfera en algunas regiones

69 El flujo de nitrógeno desde la atmósfera es significativo... y se espera que aumente Galloway et al. (1995)

70 La fertilización desde la atmósfera afecta a los grandes desiertos oceánicos

71 FERTILIZACIÓN N (N, Fe, Si, etc.) PRODUCCIÓN PRIMARIA? CAMBIO ESTRUCTURA COMUNIDADES P/R pco 2 ORGANISMOS SILÍCEOS ORGANISMOS CALCÁREOS

72 HIPÓTESIS DEL SILICIO (Harrison,, 2000) APORTE DE MATERIA A TRAVÉS S DE LA ATMÓSFERA EN PERIODOS GLACIALES APORTE DE SILICIO ORGANISMOS SILÍCEOS pco 2 CARACTERÍSTICO DEL PERIODO GLACIAL

73

74

75

76 Cambios fertilización:afloramiento

77 Fertilización por la atmósfera Fertilización desde el océano subsuperficial

78 La fertilización desde el océano profundo: cambios en los afloramientos costeros

79 Qué es un afloramiento?

80 Qué es un afloramiento?

81 El afloramiento del NW Ibérico

82 El afloramiento del NW Ibérico Cortesía de IIM (CSIC)

83 Cambios en los procesos de enriquecimiento

84 El incremento de la intensidad de afloramiento parece ser un fenómeno general

85 El incremento de la intensidad de afloramiento se detecta en nuestras costas...

86 ... e incluso en nuestras rías ( ) Variabilidad interanual (Ría de Vigo) Variable %annual variación Fosfato Amonio Temperatura Salinidad Clorofila a Nogueira et al. (1996)

87 Cambios límite distribución

88 ESQUEMA DE LA EXPOSICIÓN CO 2 y calentamiento global Calentamiento del océano Aumento del nivel del mar CO 2 antropogénico Cambios en los patrones de fertilización Cambios en las comunidades marinas

89 Cambios en las comunidades pelágicas

90 El incremento de CO 2 reduce la producción de carbonato de calcio en el laboratorio...

91 ... y en el océano

92 NAO y el plancton del Atlántico NE Fitoplancton

93 NAO y el plancton del Atlántico NE Zooplancton NAO - NAO +

94 Cambios en la intensidad de afloramiento induce cambios en la abundancia de poblaciones pelágicas

95 También se encuentran relaciones significativas entre NAO y el crecimiento y la abundancia de peces Arenque Lenguado Pejerrey Camarón Lubina

96 Cambios en las comunidades bentónicas

97 El incremento de temperatura ocasiona blanqueamiento de coral

98 Ejemplos de blanqueamiento

99 Eventos de blanqueamiento desde 1963 No blanqueamiento Bajo nivel de blanqueamiento Blanqueamiento moderado Blanqueamiento severo

100 Eventos de blanqueamiento en 2002

101 Se espera que la calcificación de los arrecifes de coral sufra una reducción entre el 10 y el 30%

102 Cambios en los límites de distribución de las comunidades

103 Cambios en el Golfo de Vizcaya (Alcock, 2003)

104 Variabilidad térmica en el Golfo de Vizcaya (Alcock, 2003)

105 Fucus serratus

106 Cambios en la distribución de Fucus serratus

107 Pelvetia canaliculata

108 Cambios en la distribución de Pelvetia canaliculata

109 Himanthalia elongata

110 Cambios en la distribución de Himanthalia elongata

111 Saccorhiza polyschides

112 Cambios en la distribución de Saccorhiza polyschides

113 Las series temporales de las temperaturas de invierno en el Golfo de Vizcaya indican un calentamiento de 0.82 ºC por siglo

114 Las series temporales de las temperaturas de verano en el Golfo de Vizcaya indican un calentamiento de 0.4 ºC por siglo

115 La frecuencia de valores extremos de temperatura del mar ha aumentado drásticamente en los últimos 20 años

116 Cambios en los límites de distribución: qué cambios se prevén en el futuro?

117 El nuevo escenario para el año 2025

118 Cambios en los límites de distribución de Fucus serratus

119 Cambios en los límites de distribución de Pollicipes pollicipes

120 Cambios en los límites de distribución de Pollicipes pollicipes

121 FIN

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