Clima y Cambio Climático

Transcripción

1 Clima y Cambio Climático

2 Resumen Conceptos /Glosario El sistema climático Física del cambio climático Evidencia del cambio climático Proyecciones de cambio climático: Global y para Chile Mitigación

3 Principios para una alfabetización en cambio climático 7 principios para entender la influencia del clima sobre nosotros y la influencia nuestra sobre el clima.

4 Conceptos básicos Clima / Tiempo Sistema Climático Balance Radiativo/Energético Forzante / Forzante Radiativo Respuesta Interacciones / realimentaciones Variabilidad natural /Cambio climático Efecto Invernadero Incertidumbre Detección / Atribución Predicción /Proyección Escenarios (de emisiones) Modelación Climática / conjunto/ensambles

5 El Sistema Climático Ruddiman, Ch1 Qué es el clima? El clima es el estado promedio del Tiempo

6 Componentes del sistema climático: Cómo funciona el clima terrestre? Atmósfera Forzantes Cambios en tectónica de placas Cambios en la órbita terrestre Cambios en radiación solar Cambios en GEI y cambio de uso de suelo Vegetación o biósfera Superficie terrestre Criósfera Hidrósfera rios y lagos Océano Interacciones y re-alimentaciones CICLOS INTEGRADORS Respuestas Cambios en la Atmósfera Cambios en la Criósfera Cambios en el océano Cambios en la Biósfera Cambios en la sup. terrestre

7 Evolución de la temperatura + CALIDO + FRIO Pasado TIEMPO Presente All palaeotemps CC BY-SA 3.0 Glen Fergus - Own work El registro geológico nos muestra que el clima ha cambiado de manera muy importante en el pasado: Variabilidad Natural

8 Por qué y cómo cambia el clima en el planeta? La tierra se encuentran en un balance radiativo o balance energético T El motor de nuestro planeta es el SOL Tierra emite energía infrarroja Energía que entra = energía que sale -> Temperatura de equilibrio

9 pero el planeta tiene una atmósfera, que interactúa con esta energía: El efecto Invernadero GASES DE EFECTO INVERNADERO Fig: Enciclopedia digital Encarta 2008

10 Composición química de la atmósfera actual (no siempre ha sido asi) A pesar que otros representa < 1% del total, aquí están los gases más importantes: Ozono, CO 2, Vapor de agua, Aerosoles, CH 4 Fig:

11 El carbono es un elemento fundamental en nuestro planeta Es un gas de efecto invernadero Es el ladrillo principal de la vida Existe en distintas formas Gaseoso CO 2 en la atmósfera Orgánico C 6 H 12 O 6 en vegetación Roca silicatos CaCO 3 Se encuentra en distintos reservorios (atmósfera, biósfera terrestre y oceánica y en la tierra sólida). Existen 2 sub-ciclos de carbono: Orgánico inorgánico

12 Ciclo de carbono y reservorios de carbono Fig: Tomás Clarke características muy importantes del CO 2 en la atmósfera: Es un gas bien mezclado à no importa donde se contamine, se mezcla rápidamente Permanece un largo tiempo en la atmósfera (como 100 años)

13 + CALIDO ΔTpresent( C) FRIO -12 PRESENTE Glacial-interglacial cycles Age (Kyr B.P.) Petit et al., (1999) CO2 (ppmv) PASADO

14 CC BY-SA 3.0 La perturbación humana al ciclo de carbono es GRANDE

15 Actividades Humanas y emisiones de Gases de Efecto Invernadero De dónde vienen estos gases? CO 2 : quema de combustibles fósiles: petróleo, carbón. CH 4 : gas natural, sistema digestivo de animales rumiantes, agricultura como el arroz. NO 2 : fertilizantes en agricultura.

16 Cambios observados: Detección Variabilidad natural Temperatura Hielo Marino Nivel del Mar Precipitación IPCC SPM-AR5, 2013

17 Cambios de temperatura en el contexto de los últimos 20mil años 2.5C / 4 mil años 0.9C / 150 años FUTURO 2.5C / 8mil años Rango en que nuestra civilización se ha desarrollado Fig: Reconstrucciones de temperatura: Jos Hagelaars, realclimate.org 2100 La tasa de cambio de temperatura ha aumentado significativamente

18 WG1-AR5, IPCC 2013 Atribución de cambio climático

19 Fig: WGI, IPCC-AR5 En resumen

20 Chile: Tendencia de Temperaturas medias anuales calentamiento enfriamiento Falvey and Garreaud, 2009

21 Chile: Tendencias de precipitación anual Stgo Disminución Quintana y Aceituno, 2011

22 la cadena para realizar proyecciones de cambio Modelos Climáticos climático Forzantes: Escenarios de desarrollo socioeconómicos Concentraciones CO2 [ppm] Trayectorias de concentraciones de CO2: observada and distintos escenarios Obs RCP2.6 RCP4.5 RCP6.0 RCP8.5 SRES B1 SRES B2 SRES A1B SRES A [tiempo] NOAA 200th Celebration diagram showing a climate model (a) ( o C) (b) Respuesta: Temperatura Global Global average surface temperature change historical RCP2.6 RCP Northern Hemisphere September sea ice extent Mean over RCP2.6 RCP4.5 RCP6.0 RCP8.5

23 Ensamble/conjunto de proyecciones climáticas RCP 2.6 RCP 8.5 Temperatura (a) Change in average surface temperature ( to ) ( C) Global mean sea level rise incertidumbre Mean over Precipitación (b) (c) Change in average precipitation ( to ) Northern Hemisphere September sea ice extent (average ) (%) 39 (m) RCP2.6 RCP4.5 RCP6.0 RCP (3) 37 (5) CMIP5 multi-model average CMIP5 multi-model average CMIP5 subset average CMIP5 subset average Year (d) Change in ocean surface ph ( to ) 9 10 IPCC SPM-AR5, (ph unit)

24 Proyecciones según RCP4.5 Disminución de las precipitaciones Fig: IPCC-AR5 WG1, 2013

25 Cambio en la isoterma cero 30S Clima Actual Futuro, Escenario A2 àesto significa disminución 40S de nieve en la cordillera DGF-PRECIS Futuro: / Presente:

26 Para limitar el calentamiento del planeta a 2 C por sobre la temperatura pre-industrial, éstas son las emisiones de CO 2 que se pueden alcanzar: Presupuesto total de Carbono: 790 GtC Cantidad gastada : 515 GtC (65%) Cantidad restante: 275 GtC (35%)

27 Medidas de mitigación Uso más eficiente de energía Más energías renovables no basadas en carbón Mejorar los sumideros de carbón: menos deforestación Cambios en estilos de vida y de comportamientos

28 Ejemplo para entender la magnitud de los cambios requeridos: Año de zero emisiones: ~ 2050 Cuota personal Q=5 tonco2/pers/yr Equivalente a llenar un estanque de 50 litros cada 9 días Ref: de la Fuente, et al, 2016