Rasgos del clima semiárido: -estacionalidad -variabilidad

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1 Tema 3.-El clima y su predecibilidad: Parámetros y su variación anual e interanual Rasgos del clima semiárido: -estacionalidad -variabilidad Grecia (España) Temperatura: -medias mensuales mínimas en invierno = 8-12 ºC -Heladas infrecuentes medias mensuales máximas en verano = ºC

2 Un ejemplo: Abanilla ABANILLA.CHS ( ) Annual Mean Tem perature = 18.7 ºC Annual Precipitation = m m Temperature Precipitation Estación de Abanilla n = 70 años ( ) Tª (ºC) J F M A M J J A S O N D Precipitation (m m) Precipitación Media (mm) 515,59 Desv. Est. 285,20 Coef. Var.(%) 180,79 Valor Max. (mm) Valor Min. (mm) 1842,6 173,1 Median Annual precipitation (mm) periodos de lluvias periodos de sequía Coeficiente variación (%) enero febrer o marzo abril mayo junio julio agosto sep tiembre octubre noviem bre diciembre

3 Variabilidad anual e interanual -Precipitaciones: -marcada estacionalidad -entre el 65 % / 80 % cae en 3 meses -ciclos secos y húmedos El diagrama representa la precipitación anual (desde 1950 a 1981) de distintas estaciones meteorológicas de la Cuenca del Segura, en relación con la mediana de la serie.

4 Variabilidad plurianual C.V. = desviación estándar/media Extraído: Comin & Williams (1994)

5 Hidrológicamente, al incrementarse la aridez no solo hay menos agua sino que su presencia a lo largo del año es menos predecible y frecuente. Extraído: Comin & Williams (1994)

6 Uno de los motivos es la forma en que se comporta el suelo frente a la lluvia. El esquema representa la redistribución del agua de lluvia bajo distintas condiciones climáticas (Extraído: Lavee et al.,1998)

7 El cambio climático: El escenario *Reducción de precipitaciones *Subida de la Tª especialmente en verano *Aumento de la varibilidad interanual de las precipitaciones *Se espera una subida la Tª media anual de 2,5 ºC *Se espera una reducción de las precipitaciones de 2% en la cuencas del Norte de España y del 17% en las del sur. La temperatura global promedio ha aumentado en los últimos 150 años. El período que abarca desde 1961 a 1990 es el punto de comparación para este gráfico. Está representado por la línea horizontal en 0. Se muestra la anomalía o variación de este promedio para cada año. La temperatura global promedio para un año determinado está indicada con un punto azul. Por ejemplo, el año 1900 fue 0,2 ºC más frío que el promedio El año más cálido en este registro fue 1998, casi 0,6 ºC más cálido que el promedio La línea roja indica la temperatura global promedio para períodos de cinco años. Por ejemplo, la temperatura promedio para , que está centrada en 2000, fue de 0.4 C por encima del promedio El período comprendido entre 1958 y 1962, centrado en 1960, estuvo justo en ese promedio.

8 Impactos del cambio climático Leer Ayala-Carcedo (2000) Extraído: Ayala-Carcedo (2000)

9 Extraído: Ayala-Carcedo (2000) Aumentos de Temperatura media anual en diversos observatorios meteorológicos en el periodo El aumento ha sido mayor en el interior de la Península, 1,6 ºC de media, que en las zonas costeras, con 1,4 ºC de media, atemperadas por el efecto termorregulador del mar (Análisis realizado a partir de datos del Instituto Nacional de Meteorología).

10 Extraído: Ayala-Carcedo (2000) En algunos observatorios, como este de Navacerrada, se aprecia una tendencia a la reducción de la Precipitación anual, superior al 27 % en este caso. Una reducción continuada de precipitación unida a una mayor temperatura, podría llegar a crear problemas de abastecimiento de agua en la Comunidad de Madrid, que se surte de las aguas del Río Lozoya, con nacimiento cercano a esta estación. La línea continua representa la tendencia ajustada por mínimos cuadrados, de aquí en adelante. (Análisis realizado a partir de datos del Instituto Nacional de Meteorología).

11 Extraído: Ayala-Carcedo (2000) La Precipitación Invernal, componente principal de la Precipitación total en no pocas cuencas hidrográficas, y la que tiene una mayor capacidad de generación de recursos hídricos aprovechables, muestra una clara tendencia a la baja, estadísticamente significativa al 95 %, que ha supuesto en el periodo un descenso del 34,3 %, alrededor de un 10 % en la precipitación anual media sobre España (Análisis realizado a partir de datos del Instituto Nacional de Meteorología).

12 Extraído: Ayala-Carcedo (2000) Uno de los efectos más claros de la subida de temperatura, ha sido el importante descenso del Número anual de días de nieve, casi un 41 % en el observatorio de Navacerrada (Madrid), situado en el centro de la Península. Es obvio el riesgo que esto representa para el turismo de invierno (Análisis realizado a partir de datos del Instituto Nacional de Meteorología).

13 Extraído: Ayala-Carcedo (2000) En el observatorio de Navacerrada, se aprecia el enorme aumento del Número de días con temperatura máxima superior a los 25 ºC un buen indicador de la tendencia a las olas de calor-, que en este caso se ha multiplicado en el periodo por más de siete (Análisis realizado a partir de datos del Instituto Nacional de Meteorología).

14 Extraído: Ayala-Carcedo (2000) Como consecuencia del aumento de la temperatura media del aire, el calentamiento del agua del mar y la fusión de hielos en los glaciares polares, han multiplicado prácticamente por tres el ritmo anual de subida del nivel medio del mar en Alicante (Análisis realizado a partir de datos del Instituto Nacional de Meteorología).

15 El cambio climático y sus repercusiones en ambientes semiáridos

16

17 LA VARIABILIDAD HIDROQUIMICA ES UNA RESPUESTA AL CAMBIO CLIMATICO?: EL CASO DEL RIO CHICAMO (S.E. DE ESPAÑA) En generales los efectos del cambio climático sobre los ecosistemas acuáticos continentales son bastante desconocidos. Se necesitan series de datos relativamente largas que ayuden a describir las pautas de comportamiento de parámetros y procesos ecológicos. Sin embargo, los efectos del cambio climático pueden ser diferentes según la escala de trabajo. Es conocido como los procesos ecológicos en las regiones más áridas mediterráneas, tienen que ser interpretados a distintas escalas lo que plantea cuestiones interesantes sobre la dimensión temporal y espacial. Objetivo: analizar las variaciones temporales de distintos parámetros físico-químicos (nutrientes), en el Río Chícamo, localizado en el sector más árido de la Cuenca del Segura.

18 previsiones de cambio global tendencia a disminuir las precipitaciones anuales tendencia a aumentar la variabilidad interanual aumento de la incertidumbre del periodo de lluvias tendencia al aumento de la temperatura media no hay una tendencia clara con respecto a los nutrientes: aumento de las precipitaciones torrenciales aumento N y P aumento de la precipitación invierno aumento P aumento de la temperatura aumento desnitrificación disminución N

19 cuestiones e hipótesis de trabajo Cuáles son las tendencias climáticas (precipitación y temperatura) en el área de estudio? Ha habido un aumento de la torrencialidad de las precipitaciones? Y de las sequías? Cuál es la tendencia temporal de los nutrientes (nitrógeno y fósforo) detectada en el área de estudio? Qué relación existe entre la precipitación y la concentración de nutrientes en el Río Chícamo? A que son debidas?

20 metodología Datos meteorológicos: Estación Abanilla. Serie desde 1934 hasta 2006 Datos nutrientes Nitratos, Nitritos, Amonio, Nitrógeno Inorgánico Total y Ortofosfatos La serie de datos analizada abarca, de forma no continua, desde 1982 hasta Datos NO3(µg/l) NO2(µg/l) NH4(µg/l) N inorg Total PRS(µg/l)

21 resultados 1.- Cuáles son las tendencias climáticas (precipitación y temperatura) en el área de estudio? Precipitación anual (mm) ( ) r = - 0,09 ns En contra de lo que se preveía, existe una relación negativa y significativa en las temperaturas máxima y mínima a lo largo del tiempo En cuanto a la precipitación anual hay una disminución (como estaba previsto) pero no significativa Tª media maxima anual r = - 0,30 p < 0, Tª media minima anual r = - 0,40 p <0,

22 2.- Ha habido un aumento de la torrencialidad de las precipitaciones? precipitación diaria > 30 mm En la serie climática estudiada la tendencia es a disminuir el número de días en los que la precipitación es superior a 30 mm décadas precipitación diaria > 100 mm Por el contrario, hay una tendencia al aumento (aunque muy leve) de eventos mucho más catastróficos (aumenta el número de días en los que la precipitación es superior a 100 mm) décadas

23 3.- Ha habido un aumento de las sequías? 8 nº meses sin lluvias por año En la serie climática estudiada hay una tendencia a disminuir el número de meses sin lluvia nº de meses sin lluvias por décadas décadas

24 4.- Cuál es la tendencia temporal de los nutrientes (nitrógeno y fósforo) detectada en el área de estudio? NO3(µg/l) NO2(µg/l) NH4(µg/l) N inorg Total PRS(µg/l) Media 2378,10 34,61 164, ,50 11,22 Max 16880,00 507, , ,97 111,87 Min 5,10 0,02 0,00 20,60 0,00 SD 2691,05 72,08 331, ,62 18,39 CV (%) 113,16 208,26 201,30 90,23 163,86 Las concentraciones de nutrientes en el Río Chícamo presentan una elevada variabilidad temporal.

25 Precipitación mensual nitratos (µg / l) 10000,0 9000,0 8000,0 7000, ,0 5000,0 4000, ,0 2000,0 1000, ,0 La variación temporal de N-NO 3- ; N-NO 2- ; N-NH 4+ está relacionada con el ciclo hidrológico anual. Durante el verano, con el descenso del caudal, el aumento de la temperatura y la disminución del oxigeno disuelto, las concentraciones de N-NO 3- disminuyen

26 precipitación mensual nitritos (µg / l) 600,0 500, , , , , ,0 por el contrario, tanto las concentraciones de N-NO 2- como las de N-NH 4 + aumentan precipitación mensual amonio (µg / l) 2500,0 2000,0 1500,0 1000,0 500, ,0

27 precipitación mensual ortofosfatos (µg / l) 120,0 100, , , , , ,0 La concentración de fósforo experimenta un importante aumento al final del verano (agosto y septiembre) debido, probablemente a la disminución de la lámina de agua y del flujo y al aumento de la descomposición de la vegetación perifítica.

28 5.- Qué relación existe entre la precipitación y la concentración de nutrientes en el Río Chícamo? 4000,0 4000,0 Nitrogeno inorgánico total M edia anual Nitratos r =0,62 p < 0.1 r = 0,69 p < 0, ,0 3500,0 3000,0 2500,0 2000,0 1500,0 1000,0 500,0 0, ,0 2500,0 2000,0 1500,0 1000,0 500,0 0, ,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 M edia anual Ortofosfatos r = 0,43 ns Los valores medios anuales de nitratos, nitrógeno inorgánico total y ortofosfatos tienden a aumentar a lo largo el tiempo. 5,0 0,

29 250,0 M edia anual Nitritos r = - 0,72 p < 0,05 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 500,0 450, M edia anual Am onio r = - 0,19 ns Por el contrario, la concentración de nitritos y amonio tiende a disminuir. 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,

30 conclusiones En relación al clima, se detecta una disminución (no significativa) de las precipitaciones en el área de estudio, como era de prever. Sin embargo, la tendencia de las temperaturas (máxima y mínima) es a disminuir, en contra de las previsiones. Parece existir una tendencia a disminuir los episodios de lluvias fuertes, pero a aumentar los de lluvias catastróficas (precipitación en 24 h > 100 mm), como prevé el cambio climático. En relación con las sequías, no se cumple la predicción de un aumento del número de meses sin lluvias. En cuanto a los nutrientes, aunque la variabilidad temporal es muy alta y se explica a través del ciclo hidrológico anual, a largo plazo se detectan tendencias significativas. Así, se observa una tendencia al aumento de las concentraciones de nitratos, nitrógeno inorgánico total y ortofosfatos, mientras que nitritos y amonio tienden a disminuir. Aunque no hay datos concluyentes, probablemente en ecosistemas acuáticos de escasas dimensiones, temporales y sometidos a estrés ambiental, la variabilidad de los parámetros ambientales generen modelos temporales que se ajustan más fácilmente al ciclo hidrologico anual (pequeña escala) que a las previsiones del cambio global.

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