Los ecosistemas polares se configuran como el frente de batalla del calentamiento global




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Los ecosistemas polares se configuran como el frente de batalla del calentamiento global


  • Los registros climáticos indican que el Ártico se calienta a un ritmo de 0,4ºC por década, dos veces más rápido que el resto del planeta

  • El frente de hielo retrocedió el pasado verano 18 kilómetros diarios en el Ártico

  • La temperatura media anual del agua del Ártico ha subido 0,6ºC desde principios del siglo XX

  • La biomasa y la producción de plancton podrían disminuir en la Antártida hasta 10 veces por el aumento de la radiación ultravioleta


4 de julio de 2008.- La Fundación BBVA acaba de publicar “Impactos del calentamiento global sobre los ecosistemas polares”, una obra en la que destacados científicos con amplia experiencia en investigación polar alertan de las amenazas que el calentamiento global supone para los ecosistemas polares.

Este libro representa una relevante contribución al Año Polar Internacional y supone una llamada de atención al hecho de que los ecosistemas polares se están configurando como los frentes de batalla del calentamiento global. La obra contiene las aportaciones del científico alemán de la Universidad de Bremen, Víctor Smetacek, del ecólogo canadiense Paul Renaud, del profesor noruego de la Universidad de Tromsø, Paul Wassmann, y de los españoles Jaume Forcada, científico del British Antarctic Survey, y Susana Agustí y Carlos Duarte, investigadores del CSIC.

En un momento en el que los centros internacionales de observación alertan de que el deshielo del Ártico podría superar este año el ritmo record del año 2007, los datos y análisis contenidos en este trabajo representan un punto de partida para comprender las consecuencias del calentamiento sobre los procesos ecológicos, climáticos y geopolíticos.
Las áreas polares se calientan dos veces más rápido que el resto del planeta

Carlos Duarte, investigador del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA) y editor de esta obra de la Fundación BBVA, afirma que las áreas polares son las que más velozmente se están calentando, dos veces más rápido que el resto del planeta, y alerta de la aceleración de la fusión de las placas de hielo en el Ártico y en la Península Antártica. Estas pérdidas de hielo tienen importantes consecuencias y afectan a procesos fundamentales para el resto del planeta, como el clima y el aumento del nivel del mar, por lo que su comprensión es un desafío de dimensiones globales y requiere del concurso de toda la comunidad científica internacional.

Los peligros que se ciernen sobre los ambientes polares son particularmente preocupantes, pues estas regiones poseen una importancia fundamental en el sistema Tierra, ya que intervienen en la circulación de la atmósfera y de los océanos, participan en la regulación del clima del planeta y tienen un elevado valor ecológico.

En los ecosistemas polares, que pueden considerarse como los desiertos más inhóspitos del planeta, la producción primaria terrestre resulta mínima, lo que ha hecho que estén basados, prácticamente en su totalidad, en producción primaria marina. La estabilidad de estos medios y la supervivencia de su megafauna dependen, en gran medida, de la existencia de amplias placas de hielo, las cuales sirven como zona de cría para organismos clave en el ecosistema (por ejemplo, el krill en la Antártida), como plataformas de caza, descanso y transporte para pingüinos, lobos de mar y focas leopardo en la Antártida, o para osos, focas, morsas y otros animales, incluido el hombre, en el Ártico.

Las emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero derivados de la actividad humana están generando un aumento de su concentración en la atmósfera que, según las previsiones del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC), puede provocar una elevación en la temperatura global del planeta durante el siglo XXI cercana a los 4 ºC. Los modelos de circulación global que se utilizan para pronosticar la evolución futura del clima apuntan a grandes diferencias regionales en las tasas de calentamiento.

Estos modelos sugieren que el mayor calentamiento se apreciará en el Ártico; de hecho, los registros climáticos indican que el Ártico se ha venido calentando ya a un ritmo de 0,4 ºC por década, dos veces más rápido que el resto del planeta (IPCC). En el hemisferio sur, por el contrario, se espera que el calentamiento sea prácticamente nulo.

El primer efecto del calentamiento global en los ecosistemas polares es la fusión de los casquetes polares. Resultados científicos publicados en 2006 han revelado grandes pérdidas de hielo en el planeta. Por una parte, la placa de hielo antártico está perdiendo 152 km3 de hielo al año, lo que equivale a una disminución de hielo de 8.000 km2 en la Península Antártica durante los últimos 50 años y a un aumento global anual del nivel del océano de aproximadamente 0,4 mm.

Por otro lado, la disminución de la placa de hielo ártico se está acelerando y el frente de hielo retrocedió en el verano de 2007 18 kilómetros diarios, con tasas recientes de pérdida de la extensión de hielo estacional casi 20 veces mayores que las de las últimas décadas. Se ha constatado una merma sin precedentes del espacio ocupado por el hielo perenne, lo que provocó un mínimo histórico en la superficie invernal de hielo en marzo de 2006; además, en agosto de 2006 se observaron grandes grietas, de centenares de kilómetros de longitud, en el núcleo de hielo hasta ahora permanente del Ártico, lo que hace prever un incremento de las pérdidas de masa helada. En Groenlandia, por otra parte, el ritmo de desprendimiento de glaciares se ha duplicado en los últimos 5 años.

En definitiva, la proyección de los cambios debidos al calentamiento global sobre la extensión de hielo ártico augura una rápida pérdida de hielo y una reducción de su superficie a menos de 3 millones de km2 a finales del siglo XXI, cifra tres veces inferior a la existente a principios del siglo XX (gráfico 1). El rápido deshielo ocurrido en el Ártico durante el verano de 2007, en el que la placa de hielo se redujo hasta 4,1 millones de km2, ha llevado a la comunidad científica a revisar este pronóstico y considerar ahora que el Océano Glaciar Ártico podría estar libre de hielos en verano antes del año 2020.



La biomasa podría disminuir hasta 10 veces debido al aumento de la radiación ultravioleta

Susana Agustí, investigadora del IMEDEA, constata que el cumplimiento del protocolo de Montreal no ha conseguido disminuir aún el tamaño del agujero de ozono sobre la Antártida y recoge investigaciones pioneras que demuestran que la biomasa y la producción del plancton antártico podrían disminuir hasta 10 veces por el aumento de la radiación ultravioleta. La rápida pérdida de hielo en el Ártico aumentará el impacto de la radiación ultravioleta en ese ecosistema, generando cambios que podría propagarse en un efecto dominó por toda la cadena trófica.

Victor Smetacek, científico del Instituto Alfred Wegener de Investigación Polar, en Alemania, es un pionero de la investigación experimental en la Antártida y propone que la drástica disminución de los stocks de krill en esa zona se debe a la acción conjunta del calentamiento global y a un factor hasta ahora ignorado, la drástica disminución de la población de ballenas azules, que en el siglo XX se redujeron desde varias decenas de miles hasta las 1.700 existentes en la actualidad y que jugarían un papel fundamental en el reciclaje de los elementos clave para la productividad biológica en la Antártida (las ballenas azules pueden llegar a pesar 150 toneladas y son los animales más grandes que jamás han vivido en el planeta). Las hipótesis de Smetacek vinculan los cambios en la población de ballenas de la Antártida con la reducción de la capacidad para secuestrar CO2 de este océano.
El pingüino emperador sobrevive a temperaturas inferiores a -50ºC.

Jaume Forcada, científico del British Antarctic Survey, demuestra que las perturbaciones climáticas globales y su impacto sobre la formación y dinámica del hielo en las regiones polares modifican los ecosistemas marinos. Esto repercute directamente sobre el hábitat y el alimento de muchas aves y mamíferos marinos, cuyas poblaciones se ven muy afectadas. La supervivencia de estas especies frente al cambio climático dependerá de su capacidad de adaptación a un medio ambiente más variable y menos predecible, así como a la competición con especies invasoras, favorecidas por el clima más suave.

El impacto del calentamiento global en la megafauna antártica no es tan aparente como en el Ártico, donde la pérdida acelerada de hielo marino, sobre todo en verano, afecta al éxito reproductor y a la supervivencia de algunas especies de megafauna, como el oso polar (Ursus maritimus). En menor grado, también repercute sobre las focas de Groenlandia (Pagophilus groenlandicus) y de casco (Cystophora cristata), pues ambas dependen estrictamente de las plataformas de hielo y del hielo marino para criar. Sin embargo, una de las regiones australes donde ya se detectan cambios parecidos en la megafauna es la Península Antártica.

De entre los pingüinos antárticos, el de Adelia (Pygoscelis adeliae) y el emperador (Aptenodytes forsteri) son los más afines al hielo. El pingüino emperador es uno de los vertebrados antárticos más adaptados al hielo, capaz de sobrevivir a temperaturas inferiores a –50 °C durante las tormentas del invierno, en uno de los ambientes más extremos y hostiles del planeta. Esta especie presenta uno de los ciclos reproductores más largos y durante la incubación y eclosión de su único huevo, así como en las primeras semanas de vida del pollo, los machos resisten más de tres meses sin alimento, expuestos a temperaturas extremas, y llegan a perder hasta el 45% de su peso corporal. El aumento de temperatura en verano y en invierno puede reducir la supervivencia en ambos sexos aunque, en particular, la disminución extrema de la extensión de hielo marino puede incrementar la mortalidad en los machos como consecuencia de la posible menor disponibilidad de alimento.
El 25% de las reservas de gas y petróleo del mundo están en el Ártico

Paul Wassmann, investigador de la Universidad de Tromsø, en Noruega, demuestra el fuerte impacto de los cambios actuales en el Océano Ártico, forzados por el calentamiento global sobre la pesca, la biodiversidad y abundancia animal, la formación de aguas profundas (que influye en la concentración atmosférica de CO2 y el clima del planeta), la distribución pluvial y las condiciones de vida para los habitantes del norte. Wassmann considera que la pérdida de la cubierta de hielo del Ártico está llevando a una fiebre del oro entre los países ribereños, que se disputan los recursos: stocks pesqueros, depósitos de gas, petróleo y metales preciosos, y nuevas rutas de navegación que la pérdida de hielo está dejando expeditas.

El Ártico desempeña un papel importante, aunque hasta ahora insuficientemente conocido, en el clima global. Observaciones recientes han puesto de relieve significativas reducciones en la cobertura y el grosor del hielo marino del Ártico, así como una elevación en las temperaturas del aire y el océano, lo que indica que quizá estemos ante las primeras señales de calentamiento de un ecosistema a punto de sufrir transformaciones dramáticas. El calentamiento de las regiones septentrionales supera al de Europa central y los acusados cambios del Ártico pueden utilizarse como índices del estado general del hemisferio norte.

Las modificaciones que se registran actualmente en el Ártico tienen consecuencias para las pesquerías, la abundancia y diversidad animal, la formación de aguas profundas –que influye en la concentración de CO2 atmosférico–, los patrones de las tormentas y las condiciones de vida de los habitantes de dicho hemisferio. Antes de mediados de este siglo, la mayor parte de la cobertura de hielo puede llegar a desaparecer de las plataformas panárticas a finales del verano, con la excepción de un núcleo de hielo ubicado justo encima del Polo Norte, constituyéndose en el síntoma más visible de la era del cambio climático.

Un clima más cálido, con menor cobertura de hielo, provocará un aumento de la producción primaria, una reducción de las masas de agua estratificadas en el sur, cambios en la relación entre los procesos biológicos de la columna de agua y los sedimentos, una mengua de los nichos en los niveles tróficos superiores y una sustitución de especies árticas por especies boreales. Además, el incremento del aporte de los grandes ríos siberianos y la disminución del permafrost (capa de hielo permanente) darán lugar a una mayor turbiedad, una menor producción primaria y un mayor suministro de materia biogénica vieja al océano Glacial Ártico. Los cambios que se avecinan probablemente modificarán de forma intensa la productividad, las relaciones funcionales y la biodiversidad de este océano.

Las regiones subárticas han desempeñado un papel importante en el desarrollo de Europa. Mientras que estas regiones constituyen todavía la superficie de pesca más importante de Europa, la extracción marina de gas y petróleo se desplaza sin cesar hacia el norte a causa del calentamiento del clima y la reducción del hielo. Dentro de poco se introducirán actividades económicas básicas en el Ártico euroasiático, con la creación de la mayor planta marina de gas, Shtokman Field, en la zona centro-oriental del mar de Barents. Existen proyectos similares para otros enclaves, ya que se supone que el 25% de las reservas de gas y petróleo del mundo están en el Ártico.

Así pues, el Ártico ha dejado de ser ese lugar inhóspito, remoto y cubierto de hielo de épocas pasadas, para convertirse en una región bien integrada en la economía global contemporánea y con un papel significativo para la población del hemisferio norte. Por otra parte, aproximadamente el 10% del aporte de agua dulce del mundo al océano llega al Ártico. Este aporte de agua dulce, con una distribución muy estacional, permite la formación de hielo marino a medida que el agua estratificada se va congelando rápidamente. La mayor parte del océano Glacial Ártico está cubierta de hielo en invierno y primavera, una extensión que se reduce durante el verano y a principios del otoño. El calentamiento global, ya en la actualidad y aún más en el futuro, conllevará la disminución de la extensión y la pérdida de grosor del hielo; en ese caso, es posible que las colonias de aves marinas pierdan sus zonas de alimentación o no puedan acceder a ellas fácilmente, que las focas se queden sin sus sitios de descanso y que los osos polares se vean perjudicados por la pérdida de su hábitat alimentario y por el acceso del hombre a sus lugares de hibernación y pesca.
La temperatura media anual del agua del Ártico ha subido 0,6 ºC desde principios del siglo XX

El ecólogo Paul Renaud indica en esta obra de la Fundación BBVA que la fauna que habita los fondos árticos se ve fuertemente afectada por la reducción del grosor del hielo. Renaud considera que la pérdida del hielo perenne en el Ártico y la extensión hacia el Norte de masas de aguas más cálidas causarán cambios drásticos en la fauna, amenazando particularmente a las especies más longevas del Ártico. La intensidad del calentamiento global se ha acrecentado en la región ártica con respecto a la media global, observándose cambios dramáticos en las últimas décadas. En este contexto, la temperatura media anual del agua ha subido 0,6 ºC desde principios del siglo XX.

Esta subida ha ido acompañada por cambios en el ciclo hidrológico del Ártico, en los patrones climáticos y en la dinámica del hielo marino. La tendencia a un mundo más caliente detectada en el siglo pasado se prevé no sólo que continúe, sino que se acelere. El calentamiento climático general documentado en la región ártica enmascara grandes variaciones en las tendencias de la temperatura entre diferentes ubicaciones. Zonas como Alaska y Rusia occidental se han calentado más de 1 ºC por década en los últimos 30 años, mientras que otras regiones, como Canadá nororiental, Groenlandia suroccidental y el mar de Labrador, han presentado tendencias al enfriamiento.

En los sectores siberiano y norteamericano del Ártico se prevé que el calentamiento global provoque un aumento en las temperaturas de la superficie marina, la aportación de agua dulce y los flujos de nutrientes hacia la plataforma, así como una reducción en la extensión del hielo marino. Los modelos para el Ártico europeo muestran que el aporte de agua cálida y salada a través del Atlántico norte y su posterior hundimiento en los mares de Groenlandia y Labrador (la denominada circulación termohalina) resulta extremadamente sensible a los cambios de salinidad y temperatura; tan sólo un pequeño cambio en la temperatura o salinidad del agua superficial del Ártico, en respuesta al calentamiento global, tiene el potencial de reducir de manera significativa o detener las grandes corrientes propulsadas por la circulación termohalina.

Asimismo, se ha demostrado que el hielo marino está disminuyendo, tanto en extensión aérea como en grosor a lo largo de las dos últimas décadas. Un cambio del sistema actual, desde una banquisa con hielo de varios años en la cuenca ártica y una cobertura de hielo anual en las regiones de la plataforma, hasta una de hielo anual con veranos sin hielo, provocará impactos importantes en la biodiversidad y la estructura de las comunidades del hielo marino, los regímenes de producción pelágica y el suministro de alimento bentónico. Las colonias de mamíferos y aves marinas tendrán que cambiar sus zonas de alimentación y tal vez sus áreas de reproducción a medida que disminuya el número de presas y cambien los patrones de distribución. Por último, la temprana fusión del hielo y la reducción de las poblaciones de focas darán lugar a un declive en la salud, la movilidad y los tamaños poblacionales de los osos polares.




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