Resumen: Describimos abajo los panoramas que definen cómo las emisiones de combustible fósil desestabilizan el clima global y se deben poner fuera de fase rápidamente para restaurar el balance energético terrestre.




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títuloResumen: Describimos abajo los panoramas que definen cómo las emisiones de combustible fósil desestabilizan el clima global y se deben poner fuera de fase rápidamente para restaurar el balance energético terrestre.
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fecha de publicación22.10.2016
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Consecuencias del calentamiento continuo del planeta

La rapidez sin par del aumento de forzamiento global del clima generado por la humanidad implica que no hay analogías cercanas en el paleoclima a la situación actual. Sin embargo, la combinación de datos del paleoclima y las observaciones del cambio de clima en curso proporcionan una mirada útil.

Los datos del paleoclima sirven principalmente como indicación de probables respuestas de largo plazo a cambios en las condiciones límite. Las observaciones del cambio de clima en curso proporcionan información relevante a la tasa a la cual los cambios pueden ocurrir.

Con todo debemos considerar que algunos procesos importantes, tal como la desintegración de capas de hielo y la exterminación de especies, tienen el potencial para ser altamente no lineales. Esto significa que los cambios pueden ser lentos hasta que se alcance un punto de inclinación (Lenton y otros, 2008) y entonces un cambio más rápido ocurre.

Nivel del mar. Si se queman la mayoría de los combustibles fósiles las temperaturas globales se elevarán por lo menos varios grados centígrados. El cambio eventual del nivel del mar en respuesta al calentamiento del planeta será de muchos metros y transfigurará las líneas de costa globales. No sabemos cuán rápidamente las capas de hielo pueden desintegrarse, porque la tierra nunca ha experimentado tal calentamiento rápido del planeta. Sin embargo, incluso la subida moderada del nivel del mar creará millones de refugiados del calentamiento del planeta de las áreas bajas altamente-pobladas, que deberán emigrar de la línea costera, convirtiendo la demografía global existente en caos.

18 el sumidero principal del CO2, es decir, el mecanismo que devuelve el carbón a la tierra sólida en escala de tiempo larga, es el proceso de erosión. Las reacciones químicas resultan de la erosión de las rocas a los ríos que llevan los sedimentos de carbonato y que se depositan en el suelo marino.

Durante el período interglacial anterior más reciente, el Eemian, la temperatura media global estaba a lo más del orden 1°C mas caliente que el holoceno (figura 2). El nivel del mar durante la primera parte del Eemian era probablemente 2-3 metros más alto que hoy, pero en el período tardío se levantó a un pico de 6 - 9 metros (Hearty y Neumann, 2001; Hearty y otros, 2007). Hubo casos de cambio del nivel del mar de 1-2 metros por el siglo (Rohling y otros, 2008; Muhs y otros, 2011). Aunque los datos no estén tan buenos en el más antiguo Holsteinian, hay evidencia de que incluso el nivel del mar alcanzó niveles más altos en ese período (Olson y Hearty, 2009). Estas altas excursiones del nivel del mar durante los períodos interglaciales recientes implican la fusión parcial rápida del hielo del antártico y/o de Groenlandia cuando el mundo era solo levemente más caliente que hoy. Durante el plioceno, cuando la temperatura media global pudo haber sido 2°C mas caliente que el holoceno (figura 2), el nivel del mar era probablemente 15-25 metros más alto que hoy (Dowsett y otros, 1999, 2009; Naish y otros, 2009).

La subida prevista del nivel del mar debido al cambio de clima generado por la humanidad han sido polémicos en parte por que las discusiones y predicciones del IPCC (2001, 2007) se han centrado en la subida del nivel del mar en una fecha específica, 2100. Las estimaciones recientes del aumento probable del nivel del mar al 2100 son del orden de 1 m (Vermeer y Rahmstorf, 2009; Grinsted y otros, 2010), en gran parte debido a la dilatación termal de los océanos. Los estudios dinámicos del Hielo- estiman que índices de subida del nivel del mar de 0.8 a 2 m por siglo son factibles (Pfeffer y otros, 2008) y solamente la Antartida puede contribuir hasta 1.5 m por siglo (Turner y otros, 2009). Hansen (2005, 2007) ha sostenido que las emisiones de CO2 NCSC- BAU producen un forzamiento del clima más grande que cualquiera experimentado en períodos interglaciales anteriores, y que una respuesta no lineal de la capa de hielo con subidas del nivel del mar de muchos metros puede ocurrir este siglo.

La mejor advertencia de un período inminente de pérdida no lineal continua de la capa de hielo será proporcionada por medidas exactas de la capa de hielo. El satélite GRACE, que ha estado midiendo el campo gravitacional Terrestre desde 2003 revela ahora que la capa de hielo de Groenlandia tiene perdidas de masa a una tasa acelerada, de más de 200 kilómetros cúbicos por año, y que la Antartida está perdiendo más de 100 kilómetros cúbicos por año (Sorensen y Forsberg, 2010; Rignot y otros, 2011). Sin embargo, el actual índice de subida del nivel del mar, 3 cm por década, es moderado, y el registro del balance total de la capa de hielo es demasiado corto para determinar si hemos entrado a un período de pérdida acelerada continua del hielo.

Las observaciones de los satélites sobre Groenlandia muestran que la superficie de fusión del verano ha aumentado durante el período de registro, que se extiende al final de los 70 (Steffen y otros, 2004; Tedesco y otros, 2011). Con todo el mecanismo de desestabilización de la preocupación más grande es fusión de los estantes de hielo, las lenguas de hielo que se extienden de las capas de hielo en los océanos y refuerzan las capas de hielo, limitando el índice de descarga de hielo al océano. El calentamiento del océano está causando contracción de los estantes de hielo alrededor de Groenlandia y Antártida (Rignot y Jacobs, 2002).

La pérdida de estantes de hielo puede abrir un camino en el océano para las porciones de las capas de hielo que descansan sobre el fondo de roca bajo el nivel del mar. La mayor parte de la capa de hielo antártica del oeste, que sola podría levantar el nivel del mar por 6 metros, está sobre el fondo de roca bajo el nivel del mar, así que es la capa de hielo más vulnerable al cambio rápido. Sin embargo, partes de la capa de hielo más grande del este antártico son también vulnerables. De hecho, basada en los satélites gravedad y altimetría de radar revelan que el glaciar Totten del este Antártico, un frente de masa de hielo más grande puesto a tierra debajo de nivel del mar, está comenzando ya a perder masa (Rignot y otros, 2008).

El aspecto importante sobre las incertidumbres de la subida del nivel del mar se refieren principalmente a la sincronización de la gran subida del nivel del mar si emisiones NCSC-BAU continúan, no si ocurrirá. Si se queman todos o la mayoría de los combustibles fósiles, el carbón estará en el sistema deL clima por muchos siglos, en este caso se espera la subida del nivel del mar del muchos metroS (e.g., Rohling y otros, 2009).

Los niños nacidos hoy pueden esperar vivir la mayor parte de este siglo. ¿Si las emisiones de BAU continúan, sufrirán una gran subida del nivel del mar, o serán sus niños, o sus nietos? Desplazamiento de Zonas de clima. Los modelos y la teoría del clima indican que las regiones subtropicales se ampliarán hacia los polos con el calentamiento del planeta (Held y Soden, 2006; IPCC, 2007). Las observaciones revelan que una expansión subtropical de 4 grados hacia los polos ha ocurrido ya en promedio (Seidel y Randel, 2006), generando una aridez creciente en los Estados Unidos meridionales (Barnett y otros, 2008; Levi, 2008), la región mediterránea, y Australia. La aridez y temperaturas crecientes han contribuido a crecientes incendios forestales que queman más caliente y son más destructivos en todas estas regiones (Westerling y otros, 2006).

Aunque haya una gran variabilidad de la temperatura estacional año tras año, los promedios de diez años revelan que las isotermas (líneas de una temperatura media dada) se mueven hacia los polos a un índice de cerca de 100 kilómetros por década durante las últimas tres décadas (Hansen y otros, 2006). Este índice de desplazamiento de zonas climáticas excede los índices de cambio naturales. La dirección del movimiento desde cerca de 1975 (hacia los polos) ha sido monotónica. Las especies salvajes han respondido a este cambio climático, con por lo menos el 52 por ciento de especies que cambian de lugar hacia el polo (y hacia arriba) tanto como 600 kilómetros en sistemas terrestres y 1000 kilómetros en sistemas marinos (Parmesanoy Yohe, 2003). Mientras el planeta este tan fuera del balance energético como actualmente, esa tendencia continuará necesariamente, una conclusión basada en la comparación de tendencias observadas con variabilidad interdecadal en las simulaciones del clima (Hansen y otros, 2007).

Los seres humanos pueden adaptarse mejor al desplazamiento de las zonas de clima, comparado con muchas otras especies. Sin embargo, las fronteras políticas pueden interferir con la migración, y al contrario las maneras de vida indígenas se han afectado ya. Los impactos son evidentes en el ártico, con la tundra en fusión, el hielo marino reducido, y la erosión creciente de líneas de playa. Los efectos de cambio de zonas de clima pueden también ser importantes para los nativos americanos que poseen áreas específicas de tierra señaladas, así como otras culturas con tradiciones de muchos años en Suramérica, África, Asia y Australia.

Pérdida de especies. La explosión de la población humana y su presencia en el paisaje en los pocos siglos pasados está teniendo una influencia profunda en el bienestar del resto de especies. Tan recientemente como hace dos décadas, los biólogos trataban más efectos sobre la biodiversidad, a excepción del cambio de clima, tal como cambios en el uso del suelo, fertilización por nitrógeno, y efectos directos del creciente CO2 atmosférico sobre la ecofisiología de las plantas (Parmesan, 2006). Sin embargo, impactos fácilmente perceptibles en animales, plantas, e insectos del casi monotónico calentamiento del planeta durante las últimas tres décadas (Figura 1) han alterado agudamente opiniones sobre las amenazas más grandes.

El despertar dramático fue proporcionado por la repentina declinación extensa de ranas, de la extinción de especies restrictas de montaña atribuida enteramente al calentamiento del planeta (Pounds y otros, 1999, 2006). Aunque haya interpretaciones algo diferentes de los procesos detallados implicados en las declinaciones y las extinciones anfibias globales (Alford y otros, 2007; Fagotti y Pascolini, 2007), allí el acuerdo es que el calentamiento del planeta es el contribuidor principal a una crisis anfibia global: " El presagio de pérdidas a escala planetaria la extinción total esta en fabricación. A menos que la humanidad tome medidas inmediatas para estabilizar el clima, mientras que también lucha contra otras amenazas a la biodiversidad; una multiplicidad de especie es probable se esfumen" (Pounds y otros, 2007).

Las especies restrictas de Montaña- en general son particularmente vulnerables al calentamiento del planeta. Pues el calentamiento hace elevar las isotermas sobre la ladera y así hace la zona de clima específica en la cual una dada especie específica puede sobrevivir. Si el calentamiento del planeta continúa sin disminuir, es decir, si se queman todos los combustibles fósiles, muchas especies con vivienda en la montaña serán conducidas a la extinción.

Igual es verdad para especies que viven en regiones polares. Hay evidencia documentada de reducciones en la población y la salud de especies árticas que vive en las partes sureñas del ártico y especies antárticas en las partes más norteñas del antártico.

Figura7 Estantes de arrecife usados como analogía (Hoegh-Guldberg et al., 2007)para escenarios anticipados de estructuras ecológicas A (375 ppm CO2, +1°C), B (450-500 ppm CO2, +2°C), C (>500 ppm CO2, >+3°C)

Un factor crítico para la supervivencia de ciertas especies árticas será la retención del hielo marino anual. El uso continuo del combustible fósil de NCSC-BAU dará lugar a la pérdida de todo el hielo marino ártico del verano dentro de las próximas décadas. En cambio, el panorama en la figura 5a, con el calentamiento del planeta superando apenas 1°C y disminuyendo lentamente después, podría permitir que un poco de hielo marino de verano sobreviva y después aumentar gradualmente a los niveles presentes las últimas décadas.

La amenaza para la supervivencia de especies no se limita a la montaña y especies polares. La distribución de plantas y animales son un reflejo de los climas regionales a los cuales se adaptan. Aunque las especies intenten emigrar en respuesta al cambio de clima, sus trayectorias se pueden bloquear por obstáculos construidos por el hombre o barreras naturales tales como líneas de costa. En tanto el cambio de las zonas de clima llegue a ser comparable al rango de una cierta especie, las especies menos móviles serán conducidas a la extinción. Debido a fuertes interdependencias entre especies, esto puede llevar a extinciones masivas.

La declaraciones del grupo de trabajo II de IPCC (WG-II de IPCC, 2007) repasa los estudios relevantes para estimar la eventual tasa de extinción para diversas magnitudes de calentamiento del planeta. Si el calentamiento del planeta referido al nivel preindustrial excede 1.5°C, estiman que el 9-31 por ciento de especies será condenado a la extinción. Con el calentamiento del planeta de 2.7°C, un 21-52 por ciento estimado de especies será condenado a la extinción.

Las extinciones totales han ocurrido conjuntamente con cambios de clima rápido durante la larga historia de la Tierra, y las nuevas especies se desarrollaron sobre centenas de millares y millones de años. Pero tal escala de tiempo casi están más allá de la comprensión humana. Si conducimos muchas especies a la extinción dejaremos un planeta más solitario para nuestros niños, los nietos, y tantas generaciones como podamos imaginarnos.

Ecosistemas del arrecife coralino. Los ecosistemas del arrecife coralino son el ecosistema biológico marino posible más diverso, descrito a menudo como las selvas tropicales del océano. 1-9 millones de especies estimadas (más las que todavía no se han descrito; Reaka-Kudla 1997) pueblan los ecosistemas de arrecife coralino que generan servicios del ecosistema que son cruciales al bienestar por lo menos 500 millones de personas que pueblan zonas costeras tropicales. Estos ecosistemas de arrecife coralino son vulnerables al calentamiento y a la acidificación actual y futura de los océanos tropicales. La acidificación se presenta debido a la producción de ácido carbónico mientras que cantidades cada vez mayores de CO2 se incorporan a los océanos del mundo. La comparación de los cambios corrientes con aquellos mostrados en el registro paleontológico indican que el pH del océano esta ya fuera de donde ha estado por varios millones de años (Raven y otros 2005; Pelejero y otros 2010).

El blanqueo coralino masivo y una reducción de la calcificación coralina están rompiendo ya la salud del ecosistema arrecife coralino (Hoegh-Guldberg y otros 2007; De'Ath y otros 2009). La viabilidad disminuida de edificación de los arrecifes de coral ha conducido mortalidades masivas, enfermedades coralinas cada vez mayores, y la reducción de la acreción o aumento de carbonatos en el arrecife. Junto con más factores de tensión locales, los impactos del cambio de clima y la acidificación global del océano están conduciendo una contracción rápida (1-2% por año, Bruno y Selig 2007) en el extensión de los ecosistemas de arrecife coralino.

La Figura 7 muestra arrecifes existentes análogos para estructuras ecológicas anticipadas por Hoegh-Guldberg y otros (2007) para representar calentamientos y acidificación del océano esperados que acompañen niveles de CO2 de 375 PPM con +1°C, 450-500 PPM con +2°C, y > 500 PPM con > +3°C. La pérdida del marco tridimensional que caracteriza hoy los arrecifes coralinos tiene consecuencias para millones de especies que dependen de este entorno de arrecife coralino para su existencia. La pérdida de estos armazones tridimensionales también tiene consecuencias para otro papel favorable e importante que los arrecifes coralinos juegan en las industrias pesqueras y protección de costas al impacto de las olas. Las consecuencias de la perdida de arrecifes coralinos son substanciales y probables de ser económicamente devastadores para múltiples naciones a través del planeta, cuando se combinen con otros impactos tales como la subida del nivel del mar.

La situación de los arrecifes coralinos es resumida por Schuttenberg y Hoegh-Guldberg (2007) así: " Aunque la trayectoria actual del los gases invernadero sea desastrosa para los filones coralinos y millones de gente que depende de ellos para su supervivencia, no debemos ser calmos en aceptar un mundo sin corales. Solamente imaginándose un mundo con corales podremos construir la resolución para solucionar los desafíos a venir. Debemos evitar el síndrome del juego terminado; y dar forma a los recursos financieros, políticos, y técnicos para estabilizar el clima y para ejecutar la administración eficaz de los arrecifes con urgencia sin precedente."
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