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