R e s u m e n E j e c u t i v o p r i m e r i n f o r m e d e e v a l u a c i ó n n a c i o n a l

V o l u m e n e s p e c i a l

Autores Principales

Tércio Ambrizzi – Universidad de São Paulo

Moacyr Araújo – Universidad Federal de Pernambuco

Autores Revisores

Pedro Leite da Silva Dias – Laboratorio Nacional de

Computación Científica – Petrópolis/RJ

Ilana Wainer – Universidad de São Paulo

I ntroduccIón

EvI dE ncIas obs E rvacIonalE s dE l as var Iac Ion E s cl I mátIc as

For z am I E nto r adIactIvo natu r al y antropog é n Ico

cIclos b Iog Eoquím Icos, b Iomas y r Ecu r sos Hídr Icos

cambIos ambIEntalEs dE corto y largo plazo: proyEccIonEs E IncErtIdumbrEs

r E F E r E ncIas

5

7

15

21

25

29

R e s u m e n

C arlos Afonso NobreP r e s i d e n t e d o C o n s e l h o D i r e t o r

Suzana K ahn R ibe i roP r e s i d e n t e d o C o m i t ê C i e n t í f i c o

Andrea Souza SantosS e c r e t á r i a E x e c u t i v a

Moac yr Cunha de Ar au jo F i lhoTerc io Ambr i zz iC o o r d e n a d o r e s d o G r u p o d e Tr a b a l h o 1

Dan ie l ly God iva Santana de SouzaA s s e s s o r a T é c n i c a d o G r u p o d e Tr a b a l h o 1

Er ico Le i vaAdr iane Mendes V i e i r a MotaFab i ana Soares Le i t eU n i d a d e d e A p o i o T é c n i c o d o G r u p o d e Tr a b a l h o 1

Tr aço Des ignP r o j e t o g r á f i c o

Pr inc i pa i s autores de todos os volumes :

Te m s i t i a p r a d o l e n i s s a m , s i c o m n i s p e l i s d o l o r s i n n o s s i o f f i c i d o l e s s i c u m s a m d o l u p t a i p i d m a x I n v e l e s t i b u s d a e n a t i b u s a p e l i a n d i n o n r e r o e v e n t i s e i u r ?

U t i u m q u i a r i b u s t , o f f i c t i u s d a e . I t a t e n i s e x c e r u m e v i t e n i t q u e c o m n i m a g n i o m n i m o l o r e s s i m e n d u s e t e n d u c i l i l m a x i m a g n i t e s v o l o r s a p i e t q u a s e t f a c c a b o . E t l a b o . Ta e r i b u s .

U n t e m e s e r n a t q u i s m o l u p t a e v o l u t a n d i s d i t e m . E t e s t e m f a c e p e r u p t a e p u d i s t i o r e s t o i p i c t u r a s a m a u t e l -l i s d o l o r a s i i l i t , a t e p o r i s a c e p e d q u a m f u g a . M e n i s q u u n t o r e m s i m i l l i t e t m i , c o m m o c o n s e q u a e s e q u e n a t u r a l i g n i s m o l o r e p e r n a t e m s e q u i r e m q u i a t h i t a s s e d u t q u i s c i i s d o l e s t i o d e t e u m q u a e . N e q u i q u i a s e s e q u o c o r e v o l u m q u e c o r e v e n t i i s e n d a n d u s v o l o r a l i s a c e p e d i p s u n t i u n t i o m n i m a x i m a v e l i g n i m p o r a s i t i o b l a b o . U t e t i u r s u n t , c u s a n t f u g i a e d o l e n d u s e t a u t e m p e r i o n s e n t l i t a c c u p t a t i s q u a t e x c e p e r c h i l i s d o l o r e s t r u n t e t , u l l o r s u m q u a t u s a n i t a i d u n t .

P u d i o f f i c i p s a n d e l i b u s d a m u t a u t o c c u m i m u s , s i m e x e r i s u n t o b e a q u i a q u o s e t v o l e c t o t e i p s u n t i i n v e n i a a u t u t e a q u o o d i c o n e x c e s s e q u a m r e n o s d o l e n d e b i s e n e c u l l a b o r e p r a t i o r m i n p r o b l a n t e m p o r u m q u a s n i t i b u s v o l u p -t a t e m q u i r e p e l e t l a t u r a n t o e a q u i d e a r i a m , s i n t a u t e m f u g i t e a t i o r i a s p e d e a r u m e t u s .

U t r e s t i i n t e m p o r e m q u a s a c c a e r e i u r a u t m o l o r u n t e m q u i c o n e e x e a q u i q u o v e l l a t i b u s a m e s s i n u l p a d i c i a e n i t a t e m e s t i a n d i o r e p e r u m r e n d e r f e r u m , q u i u t i s c i t i a n t u s t i u n t i -b u s a n d i t i o r e r o m o q u e d o l u p t a d o l e n t e t q u a t i s v o l u p t a -t e t q u i s d e n i s i d m o d i c t e m n u m q u a m e t r e r a t e n o n e s t i s r a n o n e u m i d e b i t , q u e p e r s p e d q u i s q u i u t q u i s s u m n o n c u s t i u r e s m i l i g e n t .

N a m , o m n i t e m . I t a s s i m a g n i m o d i p s a m n a m e x c e p r o r e n o n s e r r o r i b u s q u e s a p e r o d o l o r e p e l i q u e n i s e u m h i l i u m e s n o s s i n c t e c o r a t i a t i b e r e c e a n a t i u m q u e n o s s i t i o . M a g -n i m p e n o s s i t a t e t v o l o r e p u d i b e a q u i d q u i i p s a m q u o d i g -n a t i s m i n v e r n a t u r i o v o l u p t a a d i t a t e m q u i u t e n o s a p i t i b u s e t e t q u a s i m a g n i m e o m n i m u s n e c o r r o r e v o l e s d o l o r i b e a s o l u m q u i d e b i t a t i s t i s s a n i e n t i s t o t a q u o o d i t i n c i i s p a -r u n t v e n i s q u i a t q u i a e n i h i l l a b o r e p r o v i d u c i t i s m o l o r r o e i c i e t u r , n u s r e n d i s n i s e t a u t a e c t o t a t e n i s a l i t e s t , t o e t , s u n t q u e p o r e n e m p o s d o l u p t a m e o s t r u m a n t i o s e t e t u r s i m p o r r e p r e p e l e s t q u e d o l o r u n t i b u s d e s s i m a g n a t e m o l -o r r o v o l o r r o d o l e n d a s i t i t e s c i e n t l i b u s t e m o q u i d e l e s t o t e m o s s i o c c u s a l i q u i d i t e m o l e s a r i o r e m p o r e , q u u n t a l i a e t , s u m u t a l i a n d a m e q u a t a t i s a b o r u p t a t i o r p o s s u m f u g a . N a m c o r e h e n i s q u a s r e p e l m o d i u t l i s e s t , n i m e n d i t a t u r s o l u p t i n t i u s n e e t r e r o d o l u p i s s a q u i b e a a u t v e l e s c u l p a v o l u m e n t q u i a s a u t e t d o l u p t a e q u e v o l o r r o d e m e t u r e m . A b o . M u s a m e x p l a n d e n d i p s u m q u e v o l u p t a t q u e q u i a s p e -r u m v o l u p t i o s s u m a l i q u i s u t f u g i t v e r u m e c o n e n a t a t e m h i c t e t e o s e a r u m a u t a c e a s a p i t e t u l p a r u m r e h e n d a s i m e n i s u l l a m e n i t a t i a e m o s a e a u t a t e m i n

Traduzir texto dos créditos

El clima es controlado por varios factores, llamados agentes climáticos, que pueden ser naturales o provenientes de actividades

humanas (antropogénicas). Los Informes de Evaluación elaborados por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el

Cambio Climático (IPCC) han tratado de evidenciar las diferentes contribuciones de estos dos agentes sobre el calentamiento

global. Este proceso, lejos de ser trivial, se basa en el análisis de grandes cantidades de datos de observación y en el uso de

modelos climáticos que, a pesar de que constituyen el estado-del-arte actual, todavía presentan, entre ellos, diferentes niveles

de incertidumbre en las predicciones de los futuros cambios en la temperatura, nubosidad, precipitación, y las consecuentes

respuestas de los biomas terrestres a estos cambios.

Dadas las dimensiones continentales de Brasil y la diversidad de regímenes climáticos y de biomas asociados, queda

evidente el potencial de contribución del país a la comprensión de los cambios climáticos globales. En este sentido, y junto a

la necesidad de un enfoque nacional sobre el tema, los Ministerios de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI) y del Medio

Ambiente (MMA) crearon el Grupo Brasileño de Cambios Climáticos (PBMC), que se institucionalizó en septiembre de 2009.

El PBMC tiene como objetivo proporcionar evaluaciones científicas sobre los cambios climáticos relevantes para Brasil,

incluyendo los impactos, vulnerabilidades y acciones de adaptación y mitigación. La información científica planteada por

PBMC es sistematizada a través de un proceso objetivo, abierto y transparente de organización de los estudios elaborados

por la comunidad científica sobre los aspectos ambientales, sociales y económicos de los cambios climáticos. Por lo tanto, el

Grupo tiene la intención de apoyar el proceso de formulación de políticas públicas y toma de decisiones para hacer frente a

los desafíos representados por estos cambios, sirviendo también como fuente de información de referencia para la sociedad.

El Primer Informe de Evaluación Nacional (RAN1) de PBMC, publicado en 2012, consta de tres volúmenes, correspon-

dientes a las actividades de cada Grupo de Trabajo, y un volumen sobre Metodologías de Inventario de Gases de Efecto

Invernadero, elaborado por la Fuerza Tarea (www.pbmc.coppe.ufrj.br). Este documento es el Resumen Ejecutivo de las prin-

cipales aportaciones del Grupo de Trabajo 1 (GT1) para el RAN1 - Bases Científicas de los Cambios Climáticos, cuyo objetivo

es evaluar los aspectos científicos del sistema climático y de sus cambios. Su estructura se basa en el escopo del PBMC-GT1,

que se determinó anteriormente, colectivamente, con los Autores Principales de los Capítulos. Las datos son el resultado de

una extensa investigación bibliográfica, cuando se buscó, por una parte, evidenciar las implicaciones para Brasil de los puntos

principales del IPCC-AR4, y por otra, registrar y discutir los principales trabajos científicos publicados después de 2007, espe-

cialmente los más directamente relacionados con los cambio climáticos en América del Sur y Brasil. El conjunto de información

generada y sintetizada en este Resumen forma la primera contribución del Grupo de Trabajo 1 (GT1) – Bases Científicas de

los Cambios Climáticos para el Primer Informe de Evaluación Nacional (RAN1) del Grupo Brasileño de Cambios Climáticos.

I n t r o d u c c i ó n

Introducción 5

Evidencias Observacionales de las Variaciones Climáticas 7

Ev idenc ias Observac ionales de l as Var iac iones Cl imát ic as

Un aspecto importante abordado en el GT1 se relaciona

con la identificación de las evidencias observacionales del

clima del pasado, que contribuyen a la comprensión de las

variabilidades climáticas observadas en el presente y para

la inferencia de escenarios de predicciones de cambios en

el clima de Brasil y América del Sur.

Los análisis realizados nos permiten afirmar que los

cambios en la insolación recibida por la Tierra en escala de

tiempo orbital fueron la principal causa de cambios en la

precipitación y en los ecosistemas de las regiones tropical

y subtropical de Brasil, principalmente las regiones bajo

la influencia del Sistema Monzónico de América del Sur.

Valores altos de insolación de verano en el hemisferio sur

se asociaron con periodos de fortalecimiento del Sistema

Monzónico de América del Sur y viceversa. En la escala

temporal milenaria, se observaron fluctuaciones fuertes

y abruptas en el gradiente de temperatura del Océano

Atlántico, así como en las precipitaciones asociadas con el

Sistema Monzónico de América del Sur y la Zona de Con-

vergencia Intertropical. La causa de estos cambios climáti-

cos abruptos reside, al parecer, en significativos cambios

en la intensidad de la Célula de Giro del Atlántico Sur.

Períodos de debilidad de esta célula se asociaron a un

aumento de las precipitaciones en las regiones tropicales

y subtropicales de Brasil.

Los resultados indican que los cambios marcados en

la circulación de la porción occidental del Atlántico Sur

fueron reconstruidos para el Último Máximo Glacial (de

23 a 19 ka cal AP = 23.000 a 19.000 años calibrados antes

del presente (cal = calibrado; ka = kilo annum; AP = Antes

del Presente)), la última desglaciación (de 19 a 11,7 cal ka

AP) y el Holoceno (de 11,7 a 0 cal ka AP). Los principales

cambios se refieren a: (i) una disminución en la profun-

didad de los contactos entre las masas de aguas interme-

dias y profundas durante el Último Máximo Glacial que se

caracterizó por una célula de giro que no fue significativa-

mente más débil, tampoco una versión significativamente

más fuerte, si comparada con su intensidad actual, (ii) un

calentamiento de las temperaturas superficiales del Atlán-

tico Sur durante eventos de disminución en la intensidad

de la Circulación de Renuevo Meridional del Atlántico

(también conocida como la “Circulación Termohalina”)

en momentos específicos de la última desglaciación (por

ejemplo, Heinrich Stadial 1 (entre ca. 18,1 y 14,7 cal ka AP)

e Younger Dryas (entre ca. 12,8 y 11,7 cal ka AP)); y (iii) el

establecimiento de una norma similar a la actual, acerca

de la circulación superficial en el margen continental sur

de Brasil, entre 5 y 4 cal ka AP.

El nivel relativo del mar en la costa de Brasil ha al-

canzado hasta 5 m sobre el nivel actual entre 6 y 5 cal ka

AP y disminuyó gradualmente hasta el comienzo de la

época industrial.

Análisis paleoantracológicos indican que, durante un

largo periodo del Cuaternario tardío, el fuego ha sido un

factor de gran perturbación en los ecosistemas tropicales y

subtropicales y, junto al clima, de suma importancia en la

determinación de la dinámica de la vegetación en el pasado

geológico. Aunque todavía hay importantes controversias

8 Grupo Brasileño de Cambios Climáticos Evidencias Observacionales de las Variaciones Climáticas 9

con respecto a cuestiones importantes relacionadas con la

ocupación humana de las Américas (por ejemplo, edad de las

primeras migraciones, cuántas oleadas migratorias ocurrieron,

por cuáles rutas se dieron las migraciones), se puede afirmar

que toda América del Sur ya estaba ocupada por el Homo

sapiens unos 12 cal ka AP y tales ocupaciones ya mostraban

distintos patrones de adaptación y economía. La aparente es-

tabilidad en la ocupación humana de Brasil fue interrumpida

entre ca. 8 y 2 cal ka AP, con significativo abandono de sitios

y de la población en escala regional, que deben estar asocia-

dos con cambios climáticos importantes. La Pequeña Edad de

Hielo (de ca. 1500 a 1850 AD) se caracterizó en la parte (sub)

tropical de América del Sur al sur del ecuador por un aumento

de las precipitaciones que, probablemente, está asociado a un

fortalecimiento del Sistema Monzónico de América del Sur y a

una debilitación de la Circulación de Renuevo Meridional del

Atlántico. Sin embargo, los mecanismos climáticos asociados

no están consolidados y el número de registros paleoclimáti-

cos y paleoceanográficos disponibles en ambientes (sub)

tropicales de este evento es particularmente bajo.

En general, se observa un número todavía muy limitado

de registros paleoclimáticos y paleoceanográficos de Brasil y

de la parte occidental del Atlántico Sur. De hecho, sólo en los

últimos años fueron publicados los primeros estudios (por

ejemplo, Cheng et al, 2009; Chiessi et al., 2009; Souto et al.,

2011; Laprida et al., 2011; Strikis et al., 2011) para algunas re-

giones (por ejemplo, el Centro-Oeste, Zona de Confluencia

Brasil-Malvinas) y temas (por ejemplo, temperatura de la

superficie del mar (TSM) para el Holoceno, variabilidad mul-

tidecenal y secular de las precipitaciones). En este sentido, es

fundamental que los huecos en esta área del conocimiento se

llenen en los próximos 10 años.

Teniendo en cuenta el pasado reciente, el análisis de los

resultados observacionales muestra el gran impacto de la vari-

abilidad interanual de los parámetros ambientales, que puede

producir cambios importantes en la temporada de lluvias en

algunas regiones como la Amazonia. En este sentido, la mayor

fuente de variabilidad interanual son los fenómenos El Niño y

La Niña. Las variaciones decenales / interdecenales muestran

menos diferencias entre las fases opuestas (cambios de hasta

un factor de dos), pero son relevantes para la adaptación, ya

que son persistentes y pueden causar sequías prolongadas o

décadas con más eventos extremos de lluvia.

Los modos de variabilidad interdecenal han producido

fuerte variación climática en la década de 1970, debido a la

superposición de los efectos de cambio de fase de diferentes

maneras en esta década. Por lo tanto, análisis de las tenden-

cias en series relativamente cortas de parámetros climáticos,

que incluyen los períodos antes y después de esta década,

son más sugestivos que concluyentes. Parte de las tendencias

observadas en la precipitación de Brasil puede explicarse por

cambios de fase en oscilaciones interdecenales. Sin embargo,

es posible que un porcentaje diferente ya sea resultado del

corriente calentamiento global observado. Por ejemplo, algu-

nas de las tendencias identificadas son consistentes con la va-

riación producida en la segunda mitad del siglo pasado por el

primer modo interdecenal de lluvias anuales, que se correla-

ciona significativamente con un modo de tendencia de TSM,

sino también con la Oscilación Multidecenal Atlántica (OMA) y

la Oscilación Pacífica Interdecenal. Estos resultados muestran

tendencias negativas en el norte y oeste de Amazonía, positi-

vas en el sur de Amazonía, positivas en las regiones Centro-

Oeste y Sur de Brasil, y ausencia de tendencia en la región

Nordeste. La tendencia de precipitación cada vez mayor entre

1950 y 2000 en el Sur de Brasil y otras partes de la baja Cuenca

del Paraná / del Plata, principalmente entre el período anterior

y posterior a la década de 1970, aparece en otros modos inter-

decenales, principalmente en el cuarto modo. Esta tendencia

es apoyada por series un poco más largas.

Para verificar si las tendencias asociadas con el 1er modo

interdecenal de precipitación son debidas solamente al cam-

bio de fase de la OMA o si forman parte de un comporta-

miento constante de un período de tiempo más largo, serían

necesarias: (i) series más largas de precipitación y (ii) coher-

encia entre estas tendencias y los cambios de precipitación

indicados en estas regiones por las proyecciones de cambios

climáticos hechas por numerosos modelos. Por lo tanto, es

necesario esperar algún tiempo para tener la certeza acerca

de las tendencias en las precipitaciones en Brasil y también

para comprobar su coherencia con las proyecciones del clima.

Del mismo modo, todavía es difícil de analizar lo tanto que los

cambios antropogénicos han influido en los eventos extre-

mos de precipitación, cuyas variaciones también pueden estar

más relacionados con las fluctuaciones climáticas naturales.

Los estudios de tendencia de la temperatura a partir de

datos de estación sobre América del Sur se limitan princi-

palmente al período comprendido entre 1960 y 2000. Los

resultados más significativos se refieren a cambios en los

índices basados en la temperatura mínima diaria, que in-

dican un aumento en las noches de calor y disminución de

noches frías en la mayor parte de América del Sur, con la

consiguiente disminución en la oscilación térmica diurna,

especialmente en la primavera y en el otoño. Estos resul-

tados son más sólidos para las estaciones situadas en las

costas este y oeste de los continentes y están confirmados

para series en períodos más largos.

Aunque se debe considerar la influencia de la variabilidad

de los océanos Atlántico y Pacífico en el comportamiento a

largo plazo de las temperaturas en América del Sur, la influen-

cia antropogénica en los extremos de la temperatura parece

ser más probable que la encontrada en los extremos de pre-

cipitación. La gran escasez de datos de estación en extensas

zonas tropicales como Amazonia, el Centro-Oeste y el este de

Brasil limitan el establecimiento de conclusiones exactas para

estas regiones utilizando datos de estación. Estudios recientes

han demostrado que factores como el cambio de uso del sue-

lo y la quema de biomasa pueden influir en la temperatura en

estas regiones, especialmente en Amazonia y en el Cerrado;

sin embargo, la magnitud y el alcance espacial de la señal de

largo plazo de estas influencias sobre la temperatura en su-

perficie todavía necesitan ser investigadas. Como se discutirá

en las secciones siguientes, el efecto del cambio de uso del

suelo y la liberación de calor antropogénico en los grandes

centros urbanos, conocida como isla de calor urbana, pueden

ser agentes importantes que contribuyen al aumento de la

temperatura media global.

Datos de reanálisis, desde 1948, evidencian aumento

de temperatura en niveles bajos en la atmósfera más de-

stacadamente hacia los trópicos que en las regiones sub-

tropicales de América del Sur durante el verano austral. En

este caso, la temperatura media anual junto a la superficie

en los trópicos ha presentado tendencia positiva desde

entonces, mientras que en las zonas subtropicales hay ten-

dencia negativa desde mediados de la década de 1990.

El aumento de la temperatura también se registró en el

Atlántico Tropical, lo que sugiere que pueda haber ocurrido

cambios en el contraste océano-atmósfera y, por lo tanto,

en el desarrollo del sistema monzónico. Estos cambios pu-

eden causar alteraciones en el régimen de precipitaciones

y nubosidad, y crear “feedbacks” hasta ahora desconoci-

dos en la temperatura y en el clima local. Los cambios en

los campos medios globales y en la TSM, antes y después

del período conocido como “climate shift”1 en finales de

los años 70, pueden haber jugado un papel importante

en el régimen de temperaturas y respectivas tendencias, y

necesitan ser considerados para evaluarse adecuadamente

el efecto del calentamiento global sobre América del Sur.

No hay dudas de que la temperatura media global

de la atmósfera ha aumentado durante los últimos 30-40

años y, por lo tanto, contribuye al cambio climático. Sin

embargo, los océanos también participan en una manera

decisiva del equilibrio climático, en vista de su gran exten-

sión espacial, combinado con el alta capacidad térmica del

agua. El aumento del contenido de calor de los océanos

y el aumento del nivel del mar son, por eso, indicadores

consistentes del calentamiento del planeta.

A pesar de la gran dificultad de observación de los océa-

nos con la cobertura temporal y espacial necesaria para moni-

1. (NT) Significa “cambio climático” en inglês.

10 Grupo Brasileño de Cambios Climáticos Evidencias Observacionales de las Variaciones Climáticas 11

torear y comprender mejor los cambios en los océanos y las

respuestas de estos cambios en el clima, hay que reconocerse

un gran progreso obtenido en los últimos años. Observacio-

nes a distancia por satélite ya son realidad desde hace algunas

décadas y programas de observación in situ, tales como Argo,

han permitido obtener los conjuntos de datos valiosos desde

la superficie hasta profundidades intermedias del océano. Reci-

entemente, varios esfuerzos se han dedicado a la re-evaluación

de datos históricos, lo que permite interpretaciones más fiables

para periodos de tiempo más largos.

Basado en un número considerable de artículos publica-

dos en las últimas décadas, el Cuarto Informe de Evaluación

del Clima del IPCC (IPCC-AR4, 2007) llegó a la conclusión, de

manera inequívoca, que la temperatura global del océano ha

aumentado entre 1960 y 2006, y más recientemente, varios es-

tudios científicos han confirmado, indiscutiblemente, el calenta-

miento de las aguas oceánicas. La temperatura superficial del

mar (TSM) en el Océano Atlántico ha aumentado en las últimas

décadas. En el Atlántico Sur, este incremento se intensifica a par-

tir de la segunda mitad del siglo 20, posiblemente debido a los

cambios en la capa de ozono sobre el Polo Sur y al aumento de

gases de efecto invernadero. Con un clima más cálido, el ciclo

hidrológico también ha cambiado consistentemente, lo que se

refleja en los cambios en la salinidad de la superficie del mar.

Los estudios demuestran que la región subtropical del Atlántico

Sur se está volviendo más caliente y más salina.

Considerando los océanos globalmente, por debajo de la

superficie hay claras evidencias del incremento de la tempera-

tura en sus capas superiores. Los re-análisis de datos históricos,

obtenidos por batitermógrafos desechables (XBTs), muestran

una clara tendencia al calentamiento en los primeros 700 met-

ros de columna de agua. Los estudios independientes con datos

obtenidos hasta 2.000 metros de profundidad con perfiladores

Argo sugieren un calentamiento significativo también por deba-

jo de 700 metros. La Figura 1 (Tremberth, 2010) resume resul-

tados de estudios recientes basados en un amplio conjunto de

datos, inclusos de XBT, Argo y otros, en el periodo 1993 - 2008,

indicando claramente que el contenido de calor en la capa de 0

a 700 metros del océano global crece a un promedio, en todo

el planeta, de 0,64+/- 0,29 Wm-2 (Lyman et al., 2010).

F ig . 1

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Figura 1. Variación del contenido de calor en la capa de 0 a 700 m del océano global (línea negra). La tendencia positiva de 0,64 Wm-2 es un fuerte indicador

del calentamiento de la capa superior del océano. La línea azul representa la variación del contenido de calor para 0 a 2.000 m, basada en 6 años de datos

Argo. La tasa de crecimiento de 0,5 m-2 sugiere que una parte del calentamiento ocurre a profundidades superiores a 700 m (Trembert, 2010).

Hea

t co

nten

t (1

022 jo

ules

)

Ano

10

5

0

-5

-10

Los estudios analizados por IPCC-AR4 y otros más recien-

tes también apuntan a variaciones en el contenido de calor y

aumento del nivel del mar en una escala global. Las variaciones

en estas propiedades promueven cambios en las características

de las diferentes masas de agua, lo que inevitablemente con-

duce a alteraciones en los patrones de circulación del océano.

A su vez, cambios en la circulación resultan en alteraciones en

el modo como el calor y otras propiedades biológicas, físicas y

químicas se redistribuyen en la superficie de la Tierra.

El nivel medio del mar también está aumentando. Gran

parte de las proyecciones de aumento del nivel del mar para

todo el siglo XXI debe ser alcanzada a lo largo de las primeras

décadas, lo que configura perspectivas más preocupantes que

aquellas divulgadas a principios del año 2.000. Variaciones de

20 a 30 cm, esperadas para que ocurrieran a lo largo de todo

el Siglo XXI, ya deben ser alcanzadas, en algunos lugares, a me-

diados del siglo o antes mismo. También deberá haber mayor

variabilidad espacial de la respuesta del nivel del mar entre los

diferentes lugares del globo. En la costa de Brasil, hay pocos

estudios realizados con base en observaciones in situ. Aun así,

las tasas de aumento del nivel del mar en la costa sur-sudeste

ya han sido reportadas por la comunidad científica brasileña

desde finales de los años 80 y principios de los 90.

El aumento del nivel del mar, así como aumento de tem-

peratura, cambios en el volumen y en la distribución de las

precipitaciones, y concentraciones de CO2, afectará de forma

variable el equilibrio ecológico de los humedales, dependiendo

de la magnitud de estos cambios y de las características locales

de sedimentación y el espacio de acomodación.

A lo largo de la línea de costa brasileña, hay varias regiones

en erosión, distribuidas irregularmente y a menudo asociadas

con los dinámicos ambientes de desembocadura. Varias son

las áreas costeras densamente pobladas que se encuentran en

regiones planas y bajas, en las que los ya existentes problemas

de erosión, drenaje e inundaciones se amplifican en escenarios

de cambios climáticos.

Importantes masas de agua están cambiando. Las “aguas

modales” (aguas de 18º C) del Océano Sur y las Aguas Pro-

fundas Circumpolares se calentaron en el período de 1960 a

2000. Esta tendencia continúa en la década actual. Un calenta-

miento similar ocurrió en las aguas modales de la Corriente

del Golfo y de Kuroshio. Los giros subtropicales del Atlántico

Norte y Sur se han convertido en más cálidos y más salinos.

Como consecuencia, según la conclusión del IPCC-AR4 y de

estudios más recientes, es bastante probable que, por lo me-

nos hasta el final del siglo pasado, la Circulación de Renuevo

Meridional del Atlántico (CRMA) haya cambiado de manera

significativa en escalas de interanuales a decenales.

En el Atlántico Sur, varios estudios realizados en los últimos

años sugieren variaciones importantes en las propiedades físi-

cas y químicas de las capas superiores del océano, asociadas

con alteraciones en los patrones de circulación atmosférica.

Estos estudios muestran que, debido al desplazamiento de

rotación del viento hacia el polo, el transporte de aguas del

Océano Índico hasta el Atlántico Sur, fenómeno conocido

como el “vaciamiento de las Agujas”1, ha aumentado en los

últimos años. Análisis de datos obtenidos remotamente por

satélite e in situ muestran cambios en el giro subtropical del

Atlántico Sur, asociados con cambios en la salinidad de las

capas superiores. Resultados de observaciones y modelos

sugieren que el giro subtropical del Atlántico Sur está en ex-

pansión, con un desplazamiento hacia el sur de la región de

la Confluencia Brasil-Malvinas.

También hay una fuerte evidencia de que las caracter-

ísticas de los eventos El Niño en el Pacífico están cambiando

en las últimas décadas. En consecuencia, ha habido un cam-

bio en los modos de variabilidad de la TSM en el Atlántico

Sur. Estas alteraciones en los patrones de TSM favorecen

precipitaciones en el promedio o superiores al promedio

sobre el norte y nordeste brasileño y más lluvias en el sur

y sureste de Brasil. Resultados recientes de Rodrigues et al.

(2011), por ejemplo, sugieren que eventos de El Niño son

2. (NT) Traducción libre de la expresión en portugués “vazamento das Agulhas”, que hace referencia al “Cabo das Agulhas” (en español, Cabo de las Agujas), región

situada en Sudáfrica, el punto más meridional de África.

12 Grupo Brasileño de Cambios Climáticos Evidencias Observacionales de las Variaciones Climáticas 13

responsables por el desarrollo de anomalías de TSM en el

Atlántico, que, a su vez, determinan, junto a los cambios en

la circulación atmosférica causados por el propio El Niño, el

estándar de precipitación en Brasil. El Niños “Modoki” cau-

san anomalías de TSM positivas en el Atlántico Sur tropical

y anomalías negativas en el Atlántico Sur subtropical (Fig.

2). Este estándar configura la fase negativa del dipolo del

Atlántico Sur. De las 11 fases negativas del dipolo del At-

lántico Sur establecidas entre 1950 y 2005, 9 ocurrieron en

años de El Niño “Modoki”. Además, durante los El Niños

“Modoki”, la lengua de agua fría del Atlántico no si desar-

rolla (fase positiva del Atlántico Niño) y las anomalías de

TSM en el Atlántico Norte Tropical son negativas, estableci-

endo una fase negativa del modo meridional. Foltz y McPh-

aden (2010) confirman la existencia de interacción entre los

modos zonal (Atlántico Niño) y meridional en el Atlántico

Tropical. En consecuencia, aquellas anomalías de TSM en

el Atlántico Tropical permiten que la ZCIT si mueva hacia

el sur, trayendo lluvias al norte y nordeste brasileño. Ya El

Niños canónicos causan anomalías de TSM negativas en el

Atlántico Sur Tropical y anomalías positivas en el Atlántico

Norte Tropical, que cohíben la ZCIT de moverse hacia el sur

la y lluvia en nordeste. Se nota que los patrones de pre-

cipitación sobre Brasil en años de El Niños canónicos son

opuestos a aquellos en años de El Niños “Modoki” (paneles

a la derecha en la Fig. 2).

<-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 >1

Figura 2. Anomalías de TSM (°C) en diciembre-enero-febrero (DJF/DEF) y anomalías de precipitación (mm día-1) en marzo-abril-mayo (MAM)

para eventos de El Niño canónico (paneles superiores) y para eventos de El Niño Modoki (paneles inferiores). DEF es la época del año en que

los eventos El Niño alcanzan su pico (etapa de madurez) y MAM es la estación de lluvias en el norte / nordeste y cuando hay una gran influencia

sobre la precipitación en Brasil. Adaptado de Rodrigues et al. (2011).

GT1_RAN1_Draft_2_Cap.3

35 Data: 23/11/2011

1368 Figura 3.10.1. Anomalias de TSM (°C) em Dezembro-Janeiro-Fevereiro (DJF) e anomalias de 1369 precipitação (mm dia-1) em Março-Abril-Maio (MAM) para eventos de El Niño canônico (painéis 1370 de cima) e para eventos de El Niño Modoki (painéis de baixo). DJF é a estação do ano em que os 1371 eventos de El Niño atingem seu pico (fase matura) e MAM é a estação chuvosa sobre o 1372 norte/nordeste e quando tem uma influência grande na precipitação do Brasil. Adaptado de 1373 Rodrigues et al. (2011). 1374

3.11 Relações entre Mudanças Climáticas e os primeiros níveis da rede 1375 trófica marinha 1376

3.11.1 Introdução 1377

A Convenção da Diversidade Biológica realizada em outubro de 2010 em Nagoya, Japão, apontou 1378 que em 40 anos se perdeu 30% da biodiversidade global, o que implica em perdas anuais entre US$ 1379 2 trilhões e US$ 4,5 trilhões que não são computados nos cálculos do produto interno bruto (PIB) 1380 de cada país (PNUMA, 2010). Os ecossistemas marinhos representam um dos setores em que tais 1381 perdas têm se tornado mais evidente. O I Censo Marinho Global aponta para um grande 1382 desconhecimento das espécies, sendo que, até o momento, foram identificadas cerca de 250 mil 1383 espécies marinhas sendo estimadas em mais 750 mil as espécies ainda a serem identificadas. Não 1384 estão computados neste cálculo milhões de espécies de microorganismos, que representam 90% da 1385 biodiversidade oceânica. A falta de proteção das zonas costeiras e marinhas torna a situação ainda 1386 mais grave, uma vez que milhares de espécies podem vir a desaparecer sem mesmo terem sido 1387 conhecidas. No Brasil, apenas cerca de 1,5% da área costeira é protegida e menos de 10% das 1388 espécies marinhas são conhecidas, sem que os microorganismos entrem nesse cômputo. 1389

3.11.2 O papel do fitoplâncton na rede trófica marinha e no “bombeamento 1390 biológico” 1391

GT1_RAN1_Draft_2_Cap.3

35 Data: 23/11/2011

1368 Figura 3.10.1. Anomalias de TSM (°C) em Dezembro-Janeiro-Fevereiro (DJF) e anomalias de 1369 precipitação (mm dia-1) em Março-Abril-Maio (MAM) para eventos de El Niño canônico (painéis 1370 de cima) e para eventos de El Niño Modoki (painéis de baixo). DJF é a estação do ano em que os 1371 eventos de El Niño atingem seu pico (fase matura) e MAM é a estação chuvosa sobre o 1372 norte/nordeste e quando tem uma influência grande na precipitação do Brasil. Adaptado de 1373 Rodrigues et al. (2011). 1374

3.11 Relações entre Mudanças Climáticas e os primeiros níveis da rede 1375 trófica marinha 1376

3.11.1 Introdução 1377

A Convenção da Diversidade Biológica realizada em outubro de 2010 em Nagoya, Japão, apontou 1378 que em 40 anos se perdeu 30% da biodiversidade global, o que implica em perdas anuais entre US$ 1379 2 trilhões e US$ 4,5 trilhões que não são computados nos cálculos do produto interno bruto (PIB) 1380 de cada país (PNUMA, 2010). Os ecossistemas marinhos representam um dos setores em que tais 1381 perdas têm se tornado mais evidente. O I Censo Marinho Global aponta para um grande 1382 desconhecimento das espécies, sendo que, até o momento, foram identificadas cerca de 250 mil 1383 espécies marinhas sendo estimadas em mais 750 mil as espécies ainda a serem identificadas. Não 1384 estão computados neste cálculo milhões de espécies de microorganismos, que representam 90% da 1385 biodiversidade oceânica. A falta de proteção das zonas costeiras e marinhas torna a situação ainda 1386 mais grave, uma vez que milhares de espécies podem vir a desaparecer sem mesmo terem sido 1387 conhecidas. No Brasil, apenas cerca de 1,5% da área costeira é protegida e menos de 10% das 1388 espécies marinhas são conhecidas, sem que os microorganismos entrem nesse cômputo. 1389

3.11.2 O papel do fitoplâncton na rede trófica marinha e no “bombeamento 1390 biológico” 1391

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35 Data: 23/11/2011

1368 Figura 3.10.1. Anomalias de TSM (°C) em Dezembro-Janeiro-Fevereiro (DJF) e anomalias de 1369 precipitação (mm dia-1) em Março-Abril-Maio (MAM) para eventos de El Niño canônico (painéis 1370 de cima) e para eventos de El Niño Modoki (painéis de baixo). DJF é a estação do ano em que os 1371 eventos de El Niño atingem seu pico (fase matura) e MAM é a estação chuvosa sobre o 1372 norte/nordeste e quando tem uma influência grande na precipitação do Brasil. Adaptado de 1373 Rodrigues et al. (2011). 1374

3.11 Relações entre Mudanças Climáticas e os primeiros níveis da rede 1375 trófica marinha 1376

3.11.1 Introdução 1377

A Convenção da Diversidade Biológica realizada em outubro de 2010 em Nagoya, Japão, apontou 1378 que em 40 anos se perdeu 30% da biodiversidade global, o que implica em perdas anuais entre US$ 1379 2 trilhões e US$ 4,5 trilhões que não são computados nos cálculos do produto interno bruto (PIB) 1380 de cada país (PNUMA, 2010). Os ecossistemas marinhos representam um dos setores em que tais 1381 perdas têm se tornado mais evidente. O I Censo Marinho Global aponta para um grande 1382 desconhecimento das espécies, sendo que, até o momento, foram identificadas cerca de 250 mil 1383 espécies marinhas sendo estimadas em mais 750 mil as espécies ainda a serem identificadas. Não 1384 estão computados neste cálculo milhões de espécies de microorganismos, que representam 90% da 1385 biodiversidade oceânica. A falta de proteção das zonas costeiras e marinhas torna a situação ainda 1386 mais grave, uma vez que milhares de espécies podem vir a desaparecer sem mesmo terem sido 1387 conhecidas. No Brasil, apenas cerca de 1,5% da área costeira é protegida e menos de 10% das 1388 espécies marinhas são conhecidas, sem que os microorganismos entrem nesse cômputo. 1389

3.11.2 O papel do fitoplâncton na rede trófica marinha e no “bombeamento 1390 biológico” 1391

El N iño C anôn ico Temper atur a DJ F Prec i p i tação MAM

El N iño Modok i Temper atur a DJ F Prec i p i tação MAM

160ºE 160ºW 120ºW 80ºW 40ºW 0º 40ºW 0º

15ºN

0º

15ºS

30ºS

45ºS

15ºN

0º

15ºS

30ºS

45ºS

F ig . 2

En general, las sequías al sur / sudeste eran acompa-

ñadas de lluvia intensas al norte / nordeste en años de

La Niña. En los últimos eventos de La Niña en 2007/08

y 2010/11, se pudo observar un inversión en estos pa-

trones, por lo menos al sur / sudeste de Brasil. Teniendo

en cuenta que la mayoría de los eventos extremos en

Brasil está relacionada a eventos de El Niño y La Nina, los

cambios de comportamiento del El Niño-Oscilación Sur

(ENSO ) son extremadamente importantes. Si continúa

el aumento de frecuencia de El Niños “Modoki” debido

al calentamiento global, de acuerdo con Rodrigues et al.

(2011), habrá el desarrollo más frecuente de: (i) fases

negativas de modo dipolo del Atlántico Sur (polo ecuato-

rial caliente y polo subtropical frío), (ii) anomalías calien-

tes de TSM en el Atlántico Ecuatorial, caracterizando una

fase positiva del Atlántico Niño; y (iii) anomalías menos

calientes o neutras de TSM en el Atlántico Norte Tropical,

caracterizando una fase negativa del modo meridional

(gradiente meridional de TSM negativo). Sin embargo,

todavía no hay un pronóstico de que sucederá con even-

tos de La Niña que potencialmente tendrán el efecto

opuesto. Los últimos eventos de La Niña de 2005/06

y 2010/11 ya resultaron sequías extremas en Amazonia

(Lewis et al. 2011). La sequía de 2005/06 había sido

considerada un evento que sucede una vez a cada 100

años (Marengo et al. 2008). Con todo, ya sucedieron dos

eventos de magnitudes comparables en el intervalo de 3

años (Lewis et al. 2011; Marengo et al. 2011).

Forzamiento Radiactivo Natural y Antropogénico 15

F o r z a m i e n t o R a d i a c t i v o N at u r a l y A n t r o p o g é n i c o

El clima es controlado por varios factores, llamados agentes

climáticos, que pueden ser naturales o provenientes de activi-

dades humanas (antropogénicos). Un dicho agente climático

puede contribuir para calentar el planeta, tales como los gases

de efecto invernadero antropogénicos, mientras que otro

agente puede tender a enfriar el planeta, como las nubes.

En la toma de decisiones, sería útil saber cuál es la influencia

cuantitativa de cada agente climático. Por ejemplo, conocer

cuál es la contribución de cada agente para las variaciones de

temperatura en la superficie del planeta, o mismo en Brasil.

Sin embargo, los modelos climáticos que constituyen el estado

del arte de hoy, en todo el mundo, todavía requieren años

de desarrollo para proporcionar resultados confiables y con-

sistentes para las previsiones de cambios climáticos: todavía

hay grandes discrepancias entre las previsiones de tempera-

tura, cobertura de nubes, precipitación, etc., elaboradas con

modelos diferentes.

El concepto de forzamiento radiactivo, que se define en

el Panel S1, es un paso intermediario que no requiere, en

principio, modelos climáticos para su cálculo, por lo que los

valores de forzamiento radiactivo pueden ser interpretables

más objetivamente. Un forzamiento radiactivo positivo sig-

nifica que un agente tiende a calentar el planeta, mientras que

los valores negativos indican una tendencia de enfriamiento.

Un inconveniente del concepto de forzamiento radiactivo es

que se expresa generalmente en términos de Wm-2 (vatios

por metro cuadrado), que es una unidad menos familiar que

grados Celsius, por ejemplo. Si un agente climático repre-

senta un forzamiento radiactivo de +2 Wm-2, esto indica que

él tiende a calentar el planeta. Una vez que se determine el

valor del forzamiento radiactivo de un agente, se puede utili-

zar este valor en modelos climáticos que intentarán traducirlo,

por ejemplo, como cambios de temperatura en la superficie,

o cambios en el volumen de lluvias, etc. Como los modelos

climáticos aún muestran resultados muy diferentes, un mismo

valor de forzamiento puede llevar a diferentes previsiones,

dependiendo del modelo climático elegido y de las condicio-

nes bajo las cuales se utiliza. En este contexto, el concepto de

forzamiento radiactivo proporciona un medio de comparación

entre diferentes agentes climáticos, independientemente de la

precisión de los modelos climáticos actuales. La cuantificación

numérica de la intensidad del forzamiento radiactivo permite

al tomador de decisiones verificar los agentes más significa-

tivos, clasificándolos en orden de magnitud relativa. Calcular

el forzamiento radiactivo de un agente climático es establecer

una escala estándar, que permite la posibilidad de estimarse la

intensidad de su interferencia sobre el clima de algún lugar o

región del mundo.

Además de los agentes climáticos independientes, tam-

bién hay casos de interdependencia entre los agentes, lla-

mados procesos de retroalimentación, que hacen aún más

compleja la comprensión del efecto climático final de un deter-

minado agente. Algunos agentes climáticos pueden influir en

el ciclo hidrológico. Por ejemplo, algunos investigadores dicen

que el humo que se desprende de los incendios en la Ama-

zonia puede alterar el funcionamiento natural de las nubes,

reduciendo el volumen de lluvia que estas nubes pueden pro-

ducir. Si esto sucede, entonces la menor ocurrencia de lluvias

puede favorecer la ocurrencia de un número aún mayor de

los incendios, y así se establece un ciclo de retroalimentación.

En estos ciclos de retroalimentación, las relaciones de causa y

efecto son complejas y, por lo tanto, la evaluación del impacto

sobre el clima no se denomina un forzamiento radiactivo sino

un efecto radiactivo.

16 Grupo Brasileño de Cambios Climáticos Forzamiento Radiactivo Natural y Antropogénico 17

4. (NT) Non-methane volatile organic compounds

panEl s1 – dEFInIcIón dE ForzamIEnto radIactIvo

El forzamiento radiactivo debido a un agente climático se define como la diferencia en radiación neta en

la tropopausa, entre un estado de referencia y un estado perturbado debido al agente climático. las tem-

peraturas de superficie y de la troposfera se mantienen fijas, pero se permite que la estratosfera alcance el

equilibrio radiactivo. El estado de referencia puede ser la ausencia del agente climático o su impacto en una

situación o época específica, como, por ejemplo, al comienzo de la revolución Industrial (ca. 1750) adop-

tado por el Ipcc, Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (Forster et al., 2007).

Es importante tener en cuenta escalas de tiempo y espacio.

Los cambios climáticos que ocurren en largo plazo, en escalas

de miles a millones de años, son controlados por variaciones

orbitales del planeta. Sin embargo, en una escala de cientos

de años, los cambios orbitales son prácticamente irrelevantes,

y predominan otros factores. Un ejemplo es la influencia an-

trópica sobre el clima debido a la emisión de gases de efecto

invernadero, lo que ha provocado un aumento anómalo de la

temperatura media en la superficie del planeta.

También es necesario tener en cuenta las definiciones

formales de forzamiento radiactivo, del potencial de calenta-

miento global y del potencial de temperatura global, que son

grandezas que se utilizan para estandarizar una metodología

de comparación, y que nos permiten estimar cuantitativamente

los efectos de diferentes agentes climáticos.

Los efectos climáticos más significativos en escalas de de-

cenas a cientos de años, en Brasil, son los efectos radiactivos

de las nubes, el forzamiento radiactivo de gases de efecto in-

vernadero, el forzamiento de cambio de uso del suelo, y los

aerosoles (humo), emitidos en quemada por fuentes antropo-

génicas. La Tabla S1 presenta una compilación de resultados,

encontrados en la literatura científica, acerca de los principales

efectos radiactivos de agentes climáticos en Brasil.

Las nubes ejercen un efecto naturalmente radioactivo, pero

sus propiedades pueden ser alteradas por la acción humana

(por ejemplo, efectos indirectos de los aerosoles, cambios en

las propiedades de la superficie, entre otros). Estas alteraciones

pueden abarcar procesos de retroalimentación, con posibles

impactos sobre el ciclo hidrológico, provocando cambios en

la disponibilidad de agua dulce, o la frecuencia de ocurrencia

de eventos extremos de precipitación, como sequías o tor-

mentas severas. Los resultados copilados muestran que las

nubes constituyen el agente climático más importante desde

el punto de vista del equilibrio de radiación sobre la Amazonia,

reduciendo en hasta 110 Wm-2 la radiación en la superficie, y

contribuyendo con cerca de +26 Wm-2 en la parte superior de

la atmósfera. Esto significa que las nubes en Amazonia actúan

causando, en media, un enfriamiento de la superficie, pero el

calentamiento del planeta. Cabe señalar que la forma como los

estudios consideran las nubes distribuidas verticalmente juega

un papel clave en los resultados obtenidos: nubes altas tienden

a contribuir con un efecto de calentamiento del planeta, mien-

tras que las nubes bajas tienden a enfriarlo. Por lo tanto, es

importante destacar que este resultado no puede ser automáti-

camente extendido a otras regiones, con patrones de nubes y

características de superficie diferentes de la región amazónica.

Aerosoles antropogénicos, emitidos principalmente en

incendios, pueden absorber y reflejar la luz del Sol. Esta inter-

acción directa entre aerosoles y la luz (radiación) solar define

el forzamiento radiactivo directo de aerosoles. Varios estudios

han cuantificado este forzamiento de aerosoles antropogénic-

os, especialmente en la Amazonia. Un promedio ponderado de

algunos de los resultados compilados resultó en un forzamien-

to radiactivo de -8,0 ± 0,5 Wm-2, lo que indica que, en media,

el humo que se desprende de los incendios contribuye para

enfriar el planeta, contraponiéndose en parte al calentamiento

causado por los gases antropogénicos de efecto invernadero.

Es muy importante, sin embargo, destacar que aerosoles y

los gases tienen escalas de tiempo y espacio muy distintas:

mientras los gases de efecto invernadero tienden a extenderse

aproximadamente de manera uniforme sobre el planeta, y por

lo general tienen vida media de cientos de años, aerosoles

emitidos en los incendios en Amazonia se extienden por gran

parte del continente de América del Sur, y tienen vida media de

días (son retirados de la atmósfera y se depositan sobre la su-

perficie). Así, no se puede hacer directamente la comparación

entre los forzamientos de aerosoles y de gases.

Los cambios antropogénicos en el uso del suelo, como,

por ejemplo, el proceso de urbanización a largo plazo de las

ciudades brasileñas, o de conversión de florestas para la ag-

ropecuaria en la región amazónica desde 1970, resultaron en

cambios de propiedades de la superficie vegetal, como, por

ejemplo, el albedo (reflectividad de la superficie). En el caso de

la Amazonia, en general, se sustituye una superficie más oscura

(floresta), por superficies más brillantes (por ejemplo, planta-

ciones, carreteras, construcciones etc.), lo que implica una más

grande fracción de la luz solar se reflejando de nuevo al espa-

cio. Se ha encontrado una investigación acerca del cambio de

albedo en regiones deforestadas desde 1970 en la Amazonia,

que estimó en -7,3±0,9 Wm-2 la magnitud de estos forzamien-

tos antropogénicos. Importante notar que este valor es similar

al forzamiento de aerosoles antropogénicos, pero es impor-

tante tener en cuenta que la deforestación en la Amazonia tiene

un carácter casi “permanente” (es decir, la mayoría de las zo-

nas degradadas, en general, no resultan ser recompuesta como

floresta primaria), mientras que aerosoles de incendio tienen

vida media del orden de días. Estas observaciones indican la

necesidad de realizar estudios más profundados sobre este

forzamiento de origen en los procesos de cambio del uso de la

tierra – en particular, incluyéndose el efecto de la urbanización

histórica y de la expansión agropecuaria en nivel nacional y en

diversas escalas de tiempo. Los aerosoles también interactúan

con las nubes, modificando sus propiedades. Las nubes modi-

ficadas, a su vez, interactúan con la radiación solar. De esta

manera, se define el forzamiento indirecto (es decir, mediado

por la interacción con nubes) de aerosoles. Las estimativas de

forzamiento radiactivo para los efectos indirectos de aerosoles

encontradas en la literatura presentaron una amplia gama de

valores. La mayoría de los resultados tiene un señal negativa,

variando entre alrededor de -9,5 a -0,02 Wm-2 para diferen-

tes tipos de superficie, indicando condiciones de enfriamiento

climático. Este es un tema que todavía necesita más estudios de

caracterización y verificaciones independientes, para que este

componente de forzamiento antropogénico sobre Brasil pueda

estar adecuadamente representado en modelos climáticos. No

se encontraron investigaciones que evalúen el forzamiento ra-

diactivo en Brasil debido a los aerosoles de origen urbano, al

aerosol natural de polvo oriundo de África, a las erupciones vol-

cánicas o a la formación de estelas de condensación de las ac-

tividades de aviación comercial. Estos forzamientos radiactivos,

de momento desconocidos, pueden o no ser comparables a

aquellos debidos a los gases de efecto invernadero y a los aero-

soles antropogénicos. Investigaciones analizadas evidencian la

existencia de huecos significativos en estudios de forzamientos

radiactivos en Brasil. Conocer la magnitud exacta de estos forza-

mientos, y primorear la comprensión de sus impactos, resultará

en mejoras en los modelos de previsión de tiempo y clima.

Estos modelos son herramientas importantes para equipar a

la toma de decisiones políticas y económicas ante los cambios

climáticos que están sucediendo en el país.

En Brasil, la principal fuente de gases de efecto invernadero

(GEI) y aerosoles antropogénicos es la quema de biomasa, que

se utiliza como práctica agrícola o en el cambio de uso del suelo.

Como técnica agrícola, los incendios se utilizan en el control de

plagas y limpieza de los cultivos con el fin de facilitar la cosecha,

como en el cultivo de la caña de azúcar. El uso de incendios

para cambio de uso del suelo se observa especialmente en la

región amazónica. En el caso de los gases de efecto inverna-

dero, una gran parte del esfuerzo de investigaciones en Brasil

se centra ahora en la elaboración de inventarios de emisiones.

No hay en la literatura científica estimativas de cálculos del

forzamiento radiactivo de estos gases teniendo en cuenta las

condiciones de las emisiones brasileñas. Los GEI incluidos en

los inventarios oficiales se encuentran en la Tabla S2, junto con

sus principales fuentes de emisión. Estos GEIs son los recono-

cidos internacionalmente mediante la ratificación del Protocolo

de Kioto: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido ni-

troso (N2O), hexafluoruro de azufre (SF6), hidrofluorocarbonos

(HFC) y perfluorocarbonos (PFC). Otros gases que influyen en

las reacciones químicas que ocurren en la atmósfera, como

monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx) y com-

puestos orgánicos volátiles que no contienen metano (NMVOC,

de la sigla en inglés)4, también podrán ser incluidos en el inven-

tario brasileño futuramente.

18 Grupo Brasileño de Cambios Climáticos Forzamiento Radiactivo Natural y Antropogénico 19

Agente Reg ión Condicióna Valorb (Wm-2) Fuente de datos Referenc ia

Nubes

Amazôn ia SU P , 24h e [ -110 ; -5 0 ] Modelo climático, satélite Be t t s e t a l . , 200 9

-76Amazon ia

SU P ,24h e

Mode lo c l imá t i co Mi l l e r e t a l . , 2011TDA,24h e +26

Uso del Suelo Amazon iaTDA -23 ,7±2 ,8 Sa té l i t e , mode lo

rad iac t i vo Sena e t a l . , 2011SU P ,24h e -7 ,3±0 ,9

Aerosol

antropogénico

Efecto Directo

Amazon ia

SU P ,24h d -39 ,5±4 ,2

Sens . remoto , mode lo rad iac t i vo

Procóp io e t a l . , 200 4+31,2±3 ,6ATM,24h d

-8 ,3±0 ,6TDA,24h d

-16 ,5Amazon ia TDA,24h e Mode lo c l imá t i co , med idas i n - s i tu L iu , 2005

-1,8 Sa té l i t e , mode lorad iac t i voA t l án t i co t rop i ca l

TDA ,24h eKau fman e t a l . ,

2005+2 ,9ATM,24h e

TDA,24 h [ -8 ; -1 ] Mode lo c l imá t i co , s a té l i t eAmér i ca de l Sur Zhang e t a l . , 200 8

SU P ,24 h [ -35 ; -10 ]

[ -1,0 ; -0 ,2 ] Sa té l i t eTDA anua lAmér i ca de l Sur Quaas e t a l . , 200 8

Sa té l i t e , mode lo rad i -ac t i vo Pa tad ia e t a l . , 200 8

-13 ,0±3 ,9TDAAmazon ia

-7 ,6±1,9TDA, 24h

-5 ,6±1,7

Sena e t a l . , 2011

Amazon ia

TDA, 24 h Sa té l i t e , mode lrad iac t i voF lo res ta -6 ,2±1,9

Cer rado -4 ,6±1,6

Aerosol

antropogénico

Efectos Indirectos

Hemis fé r io Su l TDA , 24h c a lb -0 ,70±0 ,45

Rev i s ión de l a l i t e ra tu ra

Lohmann e Fe i ch -te r , 2005TDA, 24h c

a lbGloba l ,

sobre cont inentes -1,9±1,3

TDA, 24h e a lb -1,5

A t l án t i co t rop i ca l Sa té l i t e , mode lorad iac t i vo

Kau fman e t a l . , 2005TDA,

24h e, ind -9 ,5

TDA, 24h ind [ -5 ; +20 ]Amér i ca de l Sur Mode lo c l imá t i co , s a té l i t e Zhang e t a l . , 200 8

Sa té l i t e Quaas e t a l . , 200 8[ -0 ,10 ; -0 ,02 ]Amér i ca de l Sur TDA, anua l

indAt l án t i co t rop i ca l [ -5 ,00 ; -0 ,05 ]

Total aerosoles

y nubes

Amazon ia TDA,24h c -9 ,8 Mode lo c l imá t i co , med idas i n - s i tu L iu , 2005

TDA,24h eSa té l i t e , mode lo

rad ia t i voKau fman e t a l . ,

2005-11,3

A t l án t i co t rop i ca lSU P ,24h e -8 ,4

[ -10 ; +15 ] Mode lo c l imá t i co , s a té l i t e

TDA ,24hZhang e t a l . , 200 8Amér i ca de l Sur

SU P ,24h [ -35 ; -5 ]

Tabla S1 - Cuantificación del forzamiento radiactivo del aerosol antropogénico, del cambio en el uso del suelo y del efecto radiactivo de nubes sobre Brasil y América del Sur.

a) Indica la posición vertical en la columna atmosférica (TDA: parte superior de la atmósfera; SUP: superficie; ATM: columna atmosférica) para la estimativa tratada, el dominio temporal de cálculo (valor instantáneo, promedio de 24 horas o promedio anual), y el componente del efecto indirecto analizado (alb: albedo; ind: total de los efectos indirectos); b) Valores entre corchetes indican los intervalos de mínimo y máximo presentados en las referencias. Cuando disponibles, se indican las incertidumbres presentadas por los autores; c) Dominio temporal presumido (no informado explícitamente en la referencia), d) Estado de referencia con profundidad óptica de aerosoles de 0,11; e) Estado de referencia con profundidad óptica de aerosoles de 0,06.

GE I F U E NTE S DE E M I S IóN

C ambio en e l uso de l sue lo y de fo res tac ión

CO 2

Quema de combus t ib les fós i l e s (u t i l i zac ión de combus t ib les fós i l e s p r inc ipa lmente por los sec to res energé t i co , indus t r i a l y de t r anspor tes )

Emis iones fug i t i vas (miner í a de ca rbón , e x t racc ión y t r anspor te de pe t ró leo y gas na tu ra l )

P rocesos indus t r i a les (p roducc ión de cemento , ca l , amon iaco , e l a lumin io)

C ambio en e l uso de l sue lo y de fo res tac ión

C H 4

Quema de combus t ib les fós i l e s (u t i l i zac ión de combus t ib les fós i l e s p r inc ipa lmente por los sec to res energé t i co , indus t r i a l y de t r anspor tes )

Agropecuar i a ( fe rmentac ión en té r i ca , mane jo de res iduos an ima les , cu l tu ra de a r roz , quema de res iduos ag r í co las )

Tra tamien to de res iduos (basura y res iduos indus t r i a les y domés t i cos)

Emis iones fug i t i vas (miner í a de ca rbón , e x t racc ión y t r anspor te de pe t ró leo y gas na tu ra l )

P rocesos indus t r i a les ( indus t r i a qu ímica)

C ambio en e l uso de l sue lo y de fo res tac ión

N 2O

Quema de combustibles fósi les (uti l ización de combustibles fósi les principalmente en el sector industrial)

P rocesos indus t r i a les ( indus t r i a qu ímica – p roducc ión de ác ido n í t r i co e ad íp i co)

Agropecuar i a (p r inc ipa lmente asoc iada a l mane jo de res iduos an ima les , sue los ag r í co las , quema de res iduos ag r í co las )

Tra tamien to de res iduos ( res iduo domés t i co)

Es tos gases no e x i s t í an o r ig ina lmente en l a na tu ra leza y se p roducen en los p rocesos indus t r i a les , p r inc ipa lmente pa ra e l consumo en apara tos de re f r i ge rac ión y e lec t r i c idad ,

y en l a p roducc ión de a lumin ioH F H, P FC , SF 6

GE I Ind i rec toa

Quema de combus t ib les fós i l e s (u t i l i zac ión de combus t ib les fós i l e s p r inc ipa lmente por los sec to res energé t i co , indus t r i a l , de t r anspor te y res idenc ia l )

CO Procesos indus t r i a les ( indus t r i a qu ímica , indus t r i a de a lumin io y pape l y ce lu losa)

Agropecuar i a ( caña de azúca r y a lgodón)

C ambio en e l uso de l sue lo y de fo res tac ión

Quema de combus t ib les fós i l e s (u t i l i zac ión de combus t ib les fós i l e s p r inc ipa lmente por sec to res energé t i co , indus t r i a l , de t r anspor te y res idenc ia l )

NO 2Procesos indus t r i a les

Agropecuar i a (quema de res iduos de caña de azúca r e a lgodón)

C ambio en e l uso de l sue lo y de fo res tac ión

N MVOC b

Quema de combus t ib les fós i l e s (u t i l i zac ión de combus t ib les fós i l e s p r inc ipa lmente por sec to res energé t i co , indus t r i a l , de t r anspor te y res idenc ia l )

P rocesos indus t r i a les ( indus t r i a qu ímica , de a lumin io , pape l y ce lu losa , y de a l imentos y beb idas)

Uso de so l ven tes

Tabla S2 - Gases responsables por el efecto invernadero en Brasil y sus respectivas fuentes de emisión.

a) Gases que influyen en las reacciones químicas en la troposfera, y que, indirectamente, ejercen el calentamiento de la atmósfera; b) Compuestos orgánicos

volátiles, excepto metano, de la sigla en Inglés.

Ciclos Biogeoquímicos, Biomas y Recursos Hídricos 21

C i c l o s B i o g e o q u í m i c o s , B i o m a s y S i s t e m a s H í d r i c o s

En Brasil se esperan cambios profundos y variables en el

clima, de acuerdo con cada región del país. Se espera que

estos cambios afecten a los ecosistemas acuáticos y ter-

restres de Brasil. En este aspecto, el país es uno de los más

ricos del mundo, con seis biomas terrestres (Amazonia,

Mata Atlántica, Pantanal, Pampas, Cerrado y Caatinga), que

incluyen algunos de los ríos más grandes del mundo, como

el Amazonas, el Paraná y São Francisco; y una costa de cerca

de 8.000 km, que contiene por lo menos siete grandes estu-

arios y toda la plataforma continental.

Debido a la falta de informaciones espaciales compat-

ibles con las escalas de los biomas brasileños, los análisis

hechos se concentraron en regiones de cada bioma donde

la información está disponible. Al mismo tiempo que este

tipo de limitación nos impide de hacer una generalización a

un bioma en particular, sirve como una advertencia acerca

de las limitaciones de esta información a escalas compati-

bles con las amplias áreas de nuestros biomas. Hay una fal-

ta de información crítica para determinados biomas, como

los Pampas, el Pantanal y la Caatinga. Un mayor volumen

de información se encuentra en la Amazonia y, en segundo

lugar, en el Cerrado. Sólo recientemente se han desarrol-

lado estudios en la Mata Atlántica, pero aún se concentran

en algunas pocas áreas.

Las mayores existencias de carbono y nitrógeno en

el suelo se encuentran en la Mata Atlántica, seguida de la

Amazonia y del Cerrado. En cuanto a los stocks de carbono

y nitrógeno encima del suelo, se destacan la Mata Atlántica

y, especialmente, la Amazonia como más grandes cuanti-

dades. Curiosamente, sólo en la Amazonia y en el Pantanal

las reservas de carbono y nitrógeno son más altas en la

biomasa encima del suelo que bajo lo mismo. En otros bio-

mas, las principales reservas se concentran efectivamente

en los suelos. El retorno de carbono al suelo por la caída

de las hojas tuvo una variación mucho menos fuerte entre

los biomas. Los sistemas forestales tienden a efectuar una

transferencia un poco más alta en relación a los sistemas

de herbáceos y arbustos, pero no tan más alta considerán-

dose la más grande biomasa sobre el suelo observada en

los sistemas forestales. Por otro lado, la transferencia de ni-

trógeno es significativamente más grande en los sistemas

forestales de la Amazonia y Mata Atlántica en relación con

los sistemas de herbáceas y arbustos, como el Cerrado y la

Caatinga. A pesar de las grandes diferencias en los stocks

de carbono en el suelo, los cambios en el flujo de CO2 a la

atmósfera no han sido elevados entre los biomas, especial-

mente si se excluye la Amazonia, donde los flujos de CO2

han sido claramente superiores (Tabla S3). El flujo de N2O

del suelo a la atmósfera también se considera como una

pérdida de nitrógeno del sistema. En este caso, las dife-

rencias son más expresivas entre los biomas, teniendo la

Amazonia con los más grandes flujos, seguida por la Mata

Atlántica, mientras que flujos muy bajos se detectaron para

el Cerrado (Tabla S4). En el caso de la Fijación Biológica de

Nitrógeno (FBN), se asocian las entradas más importantes

a los sistemas forestales de la Amazonia y la Mata Atlán-

22 Grupo Brasileño de Cambios Climáticos Ciclos Biogeoquímicos, Biomas y Recursos Hídricos 23

tica, seguidas del Cerrado y, finalmente, el Pantanal y la

Caatinga, con una cantidad de nitrógeno fijada anualmente

significativamente inferior a los tres biomas citados arriba.

Con respecto a la deposición atmosférica de nitrógeno, los

valores fueron similares entre los biomas y, en la mayoría

de los casos, menores que los valores que entran por FBN

y ligeramente más elevados en comparación con los flujos

de N2O en la atmósfera.

Tabla S3 - Stocks y flujos de carbono en los principales biomas brasileños.

a. hasta 10 cm de profundidad; b. hasta 20 cm de profundidad; c. hasta 30 cm de profundidad; d. hasta 40 cm de profundidad; e. hasta 1 metro de profundidad; f. hasta 2 metros de profundidad.

B ioma SuelosBiomassa

por encima

del suelo

B iomassa

por deba jo

del suelo

Arp i l l er a(Mg C ha - 1 . ano -1)

CO 2 Respiración del suelo

(Mg C . ha - 1 . ano -1)

C amb io neto del ecos i s tema

(Mg C . ha - 1 . ano -1)

Amazonia 85–100e 95-250 100e 2-7 12-17 -0,11 a -0,5

Mata Atlántica 190 – 280e 90-130 20-29a 2,6-4 3,6

Pantanal 11,2 –15,8b 7,4-100,0 36,1d 2,5-5,2 6,5 -1,0 a -1,3

Cerrado 72-120 e 10-35 15f 1-4 6-8 -0,1 a -0,3

Caatinga 25 b 15-25 3-6e 1,0-3,0 2-10

Pampas 6 8 c

Stocks (Mg C ha -1)

Tabla S4 - Stocks y flujos de nitrógeno en los principales biomas brasileños.

ALD: abajo del límite de detección del sistema de medición; ND: no determinado; a. hasta 10 cm de profundidad; b. hasta 20 cm de profundidad; c. hasta 1 m de profundidad; d. hasta 8 m de profundidad.

B ioma SuelossBiomassa

enc ima del

suelo

Biomassa

debajo del

suelo

Arp i l l er a(Kg N ha - 1 . ano -1)

F BN(Kg N . ha - 1 . ano -1)

N 2O(Kg N . ha - 1 . ano -1)

Depos ic ión atmosfér ic a

(Kg N . ha - 1ano -1)

Amazonia 1a 1,4-2,7 9c 60-180 ND 2-7 4

Mata Atlántica 14-20c 0,8-1,6 0,25-0,4a 90-170 ND 1-4 1-6

Pantanal 0,5-1,9a 64-208 2,6 22,2 7,3

Cerrado 4 ,6 e ND 0,1d 13 ND ALD 4

Caatinga 2 ,5 b 0,3-0,6 0,05-0,1c 20-60 3-11 ND 5

Pampas

Stocks (Mg N ha -1)

La predicción más crítica para la región Amazónica es

la “sabanización” de las florestas. Un cambio tan profundo

en la vegetación podría causar pérdidas significativas en

las reservas de carbono, tanto del suelo como de la veg-

etación. Además de la pérdida de carbono, habría otros

cambios fisiológicos y fenológicos similares a los descritos

a continuación para el Cerrado brasileño. Tales cambios se

reflejarían no sólo en el ciclo de carbono, sino también en

el ciclo de nitrógeno.

La Mata Atlántica reserva cuantidades apreciables de

carbono y nitrógeno en los suelos, especialmente a mayores

altitudes. Los aumentos previstos para la temperatura del

aire en la región Sudeste de Brasil llevarían a un aumento en

los procesos de respiración y descomposición, generando

un aumento de las pérdidas de carbono y nitrógeno para la

atmósfera. La pregunta que queda por falta de información

es si estas pérdidas podrían compensarse por un aumento

en la productividad primaria neta del sistema. En los campos

del sur de los Pampas, similarmente a la Mata Atlántica, los

suelos tienen un stock considerable de carbono. Por lo tanto,

aumentos de temperatura previstos para el futuro aumen-

tarían las emisiones de CO2 a la atmósfera.

El equilibrio entre la vegetación leñosa y la vegetación

herbácea es un aspecto importante de la fisonomía de la

región del Cerrado. La vegetación leñosa tiene reservas de

nutrientes más recalcitrantes en forma de profundas raíces

y tallos, mientras la vegetación herbácea es más fácil de

descomponer por el fuego. En las zonas donde la duración

de la sequía fuera más larga, esto favorecería, teóricamente,

una mayor incidencia de fuego que, a su vez, favorecería la

aparición de una vegetación herbácea, generando cambios

importantes en el funcionamiento del Cerrado. La productiv-

idad primaria del Cerrado puede potencialmente reducirse

ante los cambios climáticos previsto para este bioma. El

aumento de la temperatura probablemente resultará una

reducción del proceso de fotosíntesis en las plantas del Cer-

rado, lo que implica una posible reducción de su biomasa.

Además, en la estación seca, El Cerrado se convierte en una

fuente de carbono para la atmósfera. Por lo tanto, un au-

mento en la duración de este período también implicaría

una reducción en la productividad primaria del Cerrado. El

mismo aumento en la duración del período seco puede, po-

tencialmente, resultar en un aumento en la vulnerabilidad al

fuego en el Cerrado. El aumento de la ocurrencia de eventos

de fuego se traduciría en una disminución en los stocks de

biomasa y nutrientes a través del escurrimiento profundo, la

erosión, el transporte de partículas y la volatilización.

En general, hay una gran incertidumbre con respecto a

los efectos de las alteraciones climáticas sobre los recursos

hídricos de Brasil. Las cuencas hidrográficas más importantes

del país, de acuerdo a sus atributos hidrológicos y ecológicos

son las del Amazonas, Tocantins-Araguaia, Paraná, Paraguai

y São Francisco. Estas cuencas cortan regiones que deben

sufrir diferentes impactos relacionados con los cambios de

temperatura y precipitación (volumen y frecuencia de llu-

vias), con efectos distintos sobre la disponibilidad de agua

para uso humano, así como el mantenimiento de procesos

ecológicos. A nivel regional, el aumento de eventos extre-

mos asociados a la frecuencia y volumen de las precipita-

ciones también está previsto. Los escenarios apuntan a un

descenso en la pluviosidad en los meses de invierno en

todo el país, así como en el verano en la Amazonia oriental

y el Nordeste. Del mismo modo, la frecuencia de lluvias en

la región Nordeste y en la Amazonia oriental (Pará, parte

de Amazonas, Tocantins, Maranhão) debe disminuir, con

aumento en la frecuencia de días secos consecutivos. Este

escenario deberá imponer un estrés grave a los ya escasos

recursos hídricos de la región Nordeste. Por el contrario, el

país debe observar el aumento de la frecuencia y de la

intensidad de las lluvias torrenciales en la región sub-

tropical (región Sur y parte del Sudeste) y en el extremo

oeste de la Amazonia.

24 Grupo Brasileño de Cambios Climáticos Cambios Ambientales de Corto y Largo Plazo: Proyecciones e Incertidumbres 25

C a m b i o s A m b i e n ta l e s d e C o r to y L a r g o P l a z o :

P r o y e c c i o n e s e I n c e r t i d u m b r e s

Los escenarios futuros del clima son proyecciones o simula-

ciones generados por modelos que consideran los diferentes

escenarios de emisiones globales de gases de efecto inverna-

dero (GEI) propuestos por el IPCC. Presentamos a continu-

ación los principales resultados científicos consensuales de las

proyecciones regionalizadas de clima en los diferentes biomas

de Brasil, considerando los periodos de inicio (2011-2040),

meados (2041-2070) y finales (2071-2100) del siglo XXI.

En general, las proyecciones climáticas tienen un rendimiento

(skill) relativamente mejor en las regiones norte / nordeste

(Amazonia y Caatinga) y sur (Pampa) de Brasil, y un peor ren-

dimiento en el Centro-Oeste y sudeste (Cerrado, Pantanal y

Mata Atlántica). Como se muestra en la Figura 3, las proyec-

ciones consensuales para los biomas brasileños, con

base en los resultados científicos de la modelización climática

global y regional, son las siguientes:

AMAZÔNIA Reducciones porcentuales de - 10% en la

distribución de lluvia y el aumento de temperatura de 1°

a 1,5° C hasta 2040, mientras se mantiene la tendencia de

disminución de -25% a -30% en las lluvias y aumento de

temperatura entre 3°C y 3,5°C en el periodo 2041-2070, y,

al final del siglo (2071-2100), los cambios son más críticos

con la cuantidad de lluvia significativamente menor (reduc-

ción de - 40% a - 45% en las lluvias) y mucho más calor

(aumento de 5º a 6º de temperatura). Si bien estos cam-

bios en el clima asociados a los cambios globales pueden

poner en peligro el bioma a largo plazo (finales del siglo),

sin embargo, la cuestión actual de la deforestación, resul-

tante de las intensas actividades de uso del suelo, representa

una amenaza más inmediata a la Amazonía. Estudios ob-

servacionales y de modelización numérica sugieren que, si

la deforestación alcanza el 40% en la región, podemos es-

perar cambios drásticos en el ciclo hidrológico con un 40%

de reducción en las precipitaciones durante los meses de

julio a noviembre, prolongando la duración de la estación

seca y provocando calentamiento superficial de hasta 4°C.

Por lo tanto, los cambios regionales por el efecto de la de-

forestación se suman a los del cambio global, constituyendo

así condiciones favorables a la prevalencia de la vegetación

del tipo cerrado. Este problema de sabanización de la Ama-

zonia tiende a ser más crítico en la parte oriental.

CAATINGA Aumento de 0,5º a 1ºC en la temperatura

del aire e disminución entre -10% e -20% en las llu-

vias durante las próximas tres décadas (hasta 2040),

con aumento gradual de temperatura para 1,5º a 2,5ºC

e disminución entre -25% e -35% en los patrones plu-

viométricos en el período de 2041-2070. En el final del

siglo (2071-2100), las proyecciones apuntan condiciones

significativamente más calientes (aumento de tempera-

tura entre 3,5º y 4,5ºC) y agravamiento del déficit hídrico

regional con disminución de prácticamente mitad (-40 a

-50%) de la distribución de lluvias.

CERRADO Aumento de 1ºC en la temperatura superfi-

cial con disminución porcentual entre -10% y -20% en

la precipitación durante las próximas tres décadas (hasta

26 Grupo Brasileño de Cambios Climáticos Cambios Ambientales de Corto y Largo Plazo: Proyecciones e Incertidumbres 27

2040). A mediados del siglo (2041-2070) se espera un

aumento entre 3º y 3,5ºC de la temperatura del aire y

reducción entre -20% y -35% de la pluviometría. A fi-

nales del siglo (2071-2100) el aumento de temperatura

alcanza valores entre 5º y 5,5ºC y la retracción en la dis-

tribución de lluvia es más crítica, con disminución entre

-35% y -45%.

PANTANAL Aumento de 1ºC en la temperatura y dis-

minución entre -5% y -15% en los patrones de lluvia

hasta 2040, manteniendo la tendencia de reducción en

las lluvias para valores entre -10% y -25% y aumento

de 2,5º a 3ºC de temperatura a mediados del siglo

(2041-2070). En el final del siglo (2071-2100), predomi-

nan condiciones de calentamiento intenso (aumento

de temperatura entre 3,5º y 4,5ºC) con agravada dis-

minución en los patrones de lluvia de -35% a -45%.

MATA ATLÂNTICA Una vez que este bioma abarca regio-

nes desde el sur, sudeste hasta el nordeste brasileño, las

proyecciones apuntan dos regímenes distintos. Parte

Nordeste (NE): Aumento relativamente bajo en las

temperaturas de 0,5º a 1ºC y disminución de las lluvias

en cerca de -10% hasta 2040, manteniendo la tendencia

de calentamiento entre 2º y 3ºC y disminución pluvio-

métrica entre -20% y -25% a mediados del siglo (2041-

2070). Para el final del siglo (2071-2100), se esperan

condiciones de calentamiento intenso (aumento de 3º a

4ºC) y disminución entre -30% y -35% en los patrones

de lluvia regional. Parte Sur/Sudeste (S/SE): Hasta

2040, las proyecciones indican aumento relativamente

bajo de temperatura entre 0,5º y 1ºC, con intensificación

en los patrones de lluvia en cerca de 5% a 10%. A medi-

ados del siglo (2041-2070) continúan las tendencias de

aumento gradual de 1,5º a 2ºC en la temperatura y de

15% a 20% en las lluvias. Estas tendencias se agravan en

el final del siglo (2071-2100) con patrones de clima entre

2,5º y 3ºC más caliente y de 25% a 30% más lluvioso.

PAMPA En el periodo hasta 2040 prevalecen condiciones

de clima regional de 5% a 10% más lluvioso y hasta até

1ºC más caliente, manteniéndose la tendencia de calenta-

miento entre 1º y 1,5ºC e intensificación de las lluvias

entre 15% y 20% hasta mediados del siglo (2041-2070).

Para el final del siglo (2071-2100), las proyecciones son

más agravantes con aumento de temperatura de 2,5º a

3ºC y lluvias de 35% a 40% por encima del normal.

Debido al alto grado de vulnerabilidad de las re-

giones norte y nordeste de Brasil, se destaca que las

proyecciones más preocupantes para el fin de siglo son

para los biomas Amazonia y Caatinga, cuyas tendencias

de calentamiento en la temperatura del aire y de dis-

minución en los patrones regionales de lluvia son may-

ores que la variación media global. En cuanto a la atribu-

ción de causa física, se sugiere que el cambio climático

de reducción en la pluviometría se asocia con los pa-

trones oceánicos tropicales anormalmente más cálidos

en el Pacífico y en el Atlántico (esperados en un clima

futuro de calentamiento global), los cuales modifican el

régimen de viento con el fin de inducir una disminución

en el transporte de humedad y la prevalencia de la cir-

culación atmosférica descendente (células de Hadley y

Walker) sobre el Brasil tropical, inhibiendo la formación

de nubes convectivas y explicando así las condiciones

de lluvia muy abajo de las normales.

Aunque en la última década haya habido mejoras sustan-

ciales en la ciencia del sistema terrestre (con formulaciones

más completas de los procesos físicos, químicos y biológi-

cos, incluyendo sus complejas interacciones, dentro de los

modelos del sistema climático global), junto con importantes

avances tecnológicos en la simulación por ordenador, los

proyecciones climáticas y ambientales generadas por la mod-

elización climática traen diferentes niveles de incertidumbres,

cuyas categorías principales son: Incertidumbre sobre los

escenarios de emisiones: las emisiones globales de GEI

son difíciles de predecir, debido a la complejidad de factores

Figura 3: Proyecciones regionalizadas del clima en los biomas brasileños de la Amazonia, Cerrado, Caatinga, Pantanal, Mata Atlántica (zonas nordeste y sur/sudeste) y

Pampas para los períodos de inicio (2011-2040), mediados (2041-2070) y finales (2071-2100) del siglo XXI, basadas en los resultados científicos de modelización climática

global y regional. Las regiones con diferentes colores en el mapa indican el dominio geográfico de los biomas. La leyenda se encuentra en la parte inferior derecha.

Informaciones de los cuadros: Verão: Verano; Inverno: Invierno; DJF (Dezembro, Janeiro, Fevereiro); DEF (diciembre, enero, febrero); JJA (Junho, Julho,

agosto); JJA (junio, julio, agosto)

F ig . 3

socioeconómicos, tales como demografía, composición de

las fuentes de generación de energía, actividades de uso del

suelo y del propio curso de desarrollo humano en términos

globales; Incertidumbre sobre la variabilidad natural

del sistema climático: los procesos físicos y químicos de

la atmósfera global son caóticos por naturaleza, por lo que

el clima puede ser sensible a los cambios mínimos (variantes

no lineales), que son difíciles de medir, tanto en los datos

observacionales como en los resultados de los modelos; e

Incertidumbres de los modelos: la capacidad de modelar

el sistema climático global es un gran desafío para la comu-

nidad científica, y los factores limitantes son la representación

aún incompleta de procesos como el equilibrio de carbono

global y regional, el papel de los aerosoles en el equilibrio

de la energía mundial, la representación de los ciclos biogeo-

químicos y factores antropogénicos, como la deforestación y

la quema. Por otro lado, a pesar de que utilizan los mismos

escenarios de emisiones, los diferentes modelos producen

diferentes proyecciones de los cambios climáticos, proporcio-

nando así otra fuente de incertidumbre, que puede ser eval-

uada a través de la aplicación de conjuntos (ensembles)5 de

modelos globales y regionales.

5. (NT) Término en inglés para “conjuntos”

28 Grupo Brasileño de Cambios Climáticos Referencias 29

En general, los resultados de los modelos pudieron

captar muy bien el comportamiento del clima actual (si-

glo XX) y por lo tanto, a pesar de las incertidumbres,

las proyecciones de los cambios climáticos futuros a

lo largo del siglo XXI son plausibles. Por lo tanto, tales

proyecciones constituyen información innovadora y vali-

osa tanto para la mitigación como para la planificación

de acciones de adaptación y minimización de impactos

y vulnerabilidad junto a la sociedad que habita los diver-

sos biomas brasileños. Teniendo en cuenta las diferen-

tes proyecciones que implican los posibles impactos so-

cioeconómicos y ambientales en los diferentes biomas

brasileños, ya es posible (y deseable) la planificación y

la toma de decisiones ahora y en el futuro.

En Brasil, el Modelo de Circulación Global Atmos-

férico de CPTEC / INPE, base del Modelo Brasileño del

Sistema Climático Global (MBSCG) se ha desarrollado

desde su versión inicial CPTEC / COLA de 1994. En la ac-

tualidad, la mejor herramienta científica disponible para

generar las proyecciones de cambios ambientales es el

downscaling (regionalización) dinámico, cuya técnica

consiste en el uso de un modelo climático regional “ani-

dado” a un modelo climático global. Esta metodología

proporciona un mayor detalle de los escenarios climáti-

cos fornecidos por los modelos globales, que general-

mente presentan baja resolución espacial y el menor

coste computacional. Varios estudios, con diferentes

modelos, han sido realizados a lo largo de los últimos

años. Por ejemplo, Marengo et al. (2009), utilizando tres

modelos regionales (HadRM3P, Eta-CCS e RegCM3),

cuyas simulaciones se realizaron con las mismas condi-

ciones de contorno del modelo global HadAM3P, obtu-

vieron simulaciones del clima actual y proyecciones de

clima futuro para el fin de este siglo en América del Sur

(AS). En cuanto al clima actual, los autores mostraron

que los modelos tienen un sesgo negativo de precipit-

ación en la parte más al norte de AS y también un sesgo

negativo que predomina en casi todo el continente, ex-

cepto en la parte más central, que se verificó más de-

pendiente de la estacionalidad. Los resultados indicaron

que el Eta-CCS presenta un mayor calentamiento en la

Amazonía occidental en comparación con los modelos

RegCM3 y HadRM3P, mientras que estos últimos presen-

tan calentamiento mayor en la Amazonia oriental. Los

autores también destacan que las proyecciones de estos

modelos se diferencian en relación a las regiones donde

se verifican los mayores calentamientos (más de 8° C),

por ejemplo, en la Amazonia oriental o en la Amazonia

occidental, según el modelo regional utilizado. Como se

ha mencionado en Marengo et al. (2010, 2011), estas in-

certidumbres sólo pueden reducirse con los avances en

el conocimiento del sistema climático.

R E F E R E N C I A S

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