Unidad 6 – La materia y el ambiente

por | marzo 29, 2022
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Tema 2: Los compuestos químicos que afectan al ambiente

Competencias digitales

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Proyecciones de Futuros Cambios Climáticos

Un avance importante de esta evaluación de las proyecciones del cambio climático, en comparación con el TIE, lo constituye el gran número de simulaciones disponibles de una variedad más amplia de modelos.
Conjuntamente con la información adicional obtenida por observación, proporcionan una base cuantitativa para la estimación de las probabilidades de muchos aspectos del cambio climático futuro. Las simulaciones con modelos abarcan una amplia variedad de posibles futuros que incluyen emisiones idealizadas o concentraciones supuestas. Éstas incluyen los escenarios ilustrativos del IE-EE[14] para 2000-2100 y experimentos con modelos con concentraciones de gases de efecto invernadero y de aerosol mantenidas constantes después del año 2000 o 2100.

Para los próximos dos decenios, se proyecta un calentamiento de unos 0.2°C por decenio para una gama de escenarios de emisiones IE-EE. Incluso si las concentraciones de todos los gases de efecto invernadero y de aerosoles se hubieran mantenido constantes en los niveles del año 2000, podría esperarse un calentamiento ulterior de 0.1°C aproximadamente por decenio. {10.3, 10.7}

  • Desde el primer informe del IPCC en 1990, las proyecciones evaluadas han sugerido aumentos en la temperatura media mundial de aproximadamente entre 0.15°C y 0.3°C por decenio para el periodo de 1990 a 2005. Esto puede compararse ahora con los valores observados de unos 0.2°C por decenio, lo cual fortalece la confianza en las proyecciones a corto plazo. { 1.2, 3.2}
  • Los experimentos con modelos muestran que, incluso si se mantienen constantes todos los agentes de forzamiento radiativo en los niveles del año 2000, se produciría otra tendencia al calentamiento en los próximos dos decenios a un ritmo de unos 0.1°C por decenio, debido principalmente a la lenta respuesta de los océanos. Podría esperarse casi el doble de calentamiento (0.2°C por decenio) si las emisiones se encuentran dentro de la gama de variedad de los escenarios del IE-EE. Las proyecciones de los mejores estimados de los modelos indican que el calentamiento medio por decenio sobre cada continente habitado en 2030 no es sensible a ser incluido entre los escenarios del IE-EE y es muy probable que duplique al menos en magnitud la correspondiente variabilidad natural durante el siglo XX. estimada por modelo. {9.4, 10.3, 10.5, 11.2–11.7, Figura TS.29}

Si se mantienen las emisiones de gas de efecto invernadero al ritmo actual o a uno superior causarían un calentamiento mayor e inducirían muchos cambios en el sistema climático mundial durante el siglo XXI, que muy probablemente superarían a los observados durante el siglo XX. {10.3}

  • Los avances alcanzado en la modelización del cambio climático permiten ofrecer ahora mejores estimaciones y márgenes de incertidumbre evaluados como probables del calentamiento proyectado para diferentes escenarios de emisiones. En este informe se presentan explícitamente resultados para diferentes escenarios de emisiones, a fin de evitar que se pierda esta información políticamente pertinente. Los calentamientos medios de la superficie mundial proyectados para finales del siglo XXI (2090–2099) respecto a 1980-1999 se muestran en la Tabla RRP.3. Éstos ilustran la diferencia entre los escenarios de emisiones mayores y menores del IE-EE y la incertidumbre del calentamiento proyectado asociada con estos escenarios. {10.5}
  • En esta evaluación se ofrecen los mejores estimaciones y los márgenes de variación probables del calentamiento medio del aire en superficie de seis escenarios de referencia de emisiones del IE-EE y se muestran en la Tabla RRP.3. Por ejemplo, la mejor estimación del escenario (B 1) bajo es 1.8°C (el margen de variación probable es de 1.1°C a 2.9°C), y el mejor estimado para el escenario alto (A1FI) es 4.0°C (el margen de variación probable es de 2.4°C a 6.4°C). Aunque estas proyecciones concuerdan, en líneas generales, con el intervalo citado en el TIE (1.4°C a 5.8°C), no son directamente comparables (véase la Figura RRP.5). El Cuarto Informe de Evaluación es más avanzado ya que presenta las mejores estimaciones y un rango de probabilidades evaluados para cada uno de los escenarios de referencia. La nueva evaluación de gamas de probabilidad ahora se basa en un gran número de modelos climáticos de creciente complejidad y realismo, así como, en nueva información sobre la naturaleza de los retroefectos del ciclo de carbono y las limitaciones de la respuesta climática obtenidas mediante observaciones. {10.5}

Medias Multimodelos Y Rangos Evaluados Del Calentamiento De La Superficeg

Figura RRP.5. Las líneas sólidas denotan las medias del calentamiento mundial obtenidas con múltiples modelos (con respecto a1980–1999) para los escenarios A2, A1B y B1,mostrados como continuación de las simulaciones del siglo XX. El sombreado denota el intervalo de la desviación estándar+1 de las medias anuales de los modelos individuales. La línea color naranja representa el experimento donde las concentraciones se mantuvieron constantes en los valores del año 2000. Las barras grises de la derecha indican la mejor estimación (línea sólida en cada barra)y el rango probable evaluado de los seis escenarios de referencia del IE-EE. La evaluación de la mejor estimación y de los rangos probables en las barras grises incluyen MCGAOs en la parte izquierda de la figura y los resultados de una jerarquía de modelos independientes y las limitaciones de la observación. {Figuras 10.4 y 10.29}

  • El calentamiento tiende a reducir la captación del dióxido de carbono atmosférico por la tierra y los océanos, aumentando así la fracción de las emisiones antropógenas que permanece en la atmósfera. En cuanto al escenario A2, por ejemplo, el retroefecto del ciclo clima-carbono aumenta el calentamiento medio mundial correspondiente en 2100 en más de 1°C. Los imágenes de variación más altos evaluados para proyecciones de temperatura superan los del TIE (véase la Tabla RRP.3) principalmente porque el mayor rango de los modelos ahora disponibles sugiere retroefectos del ciclo clima-carbono más fuertes. {7.3, 10.5}
  • En la Tabla RRP.3 se muestran las proyecciones basadas en modelos del aumento medio del nivel del mar mundial a finales del siglo XXI (2090–2099). Para cada escenario, el punto medio del rango mostrado en la Tabla RRP.3 se encuentra dentro del 10% de la media del modelo del TIE para 2090-2099. Los rangos son menos amplios que en el TIE fundamentalmente debido a que se posee mejor información sobre algunas de las incertidumbres en las contribuciones proyectadas.[15] {10.6}

Tabla RRP.3. Calentamiento de la superficie mundial y aumento del nivel del mar proyectados al final del siglo XX. {10.5, 10.6, Tabla 10.7}

  CAMBIO DE TEMPERATURA (°C EN 2090-2099 RESPECTO A 1980–1999)A    AUMENTO DEL NIVEL DEL MAR (M EN 2090-2099 RESPECTO A 1980–1999)
CASO  MEJOR ESTIMACIÓN  RANGO DE PROBABILIDAD  RANGO BASADO EN MODELOS EXCLUYENDO FUTUROS CAMBIOS DINÁMICOS RÁPIDOS EN LA CIRCULACIÓN DEL HIELO
Concentraciones constantes del año 2000b  0.6 0.3 – 0.9 NA
Escenario B1 1.8 1.1 – 2.9 0.18 – 0.38
Escenario A1T 2.4 1.4 – 3.8 0.20 – 0.45
Escenario B2 2.4 1.4 – 3.8 0.20 – 0.43
Escenario A1B 2.8 1.7 – 4.4 0.21 – 0.48
Escenario A2 3.4 2.0 – 5.4 0.23 – 0.51
Escenario A1FI 4.0 2.4 – 6.4 0.26 – 0.59

Notas de la Tabla:

a Estas estimaciones se evalúan partiendo de una jerarquía de modelos incluye un modelo de clima simple, varios Modelos del Sistema Terrestre de Complejidad Intermedia y un gran numero de Modelos de Circulación General Atmosfera-Oceáno (MCGAOs).

b La composición constante del año 2000 se deriva exclusivamente de MCGAOs.

  • Los modelos usados hasta la fecha no incluyen las incertidumbres en el retroefecto del ciclo clima-carbono ni todos los efectos de los cambios en el flujo del manto de hielo, porque no existe una base en la literatura publicada. Las proyecciones incluyen una contribución debida al aumento de la corriente de hielo de Groenlandia y la Antártica en los ritmos observados de 1993-2003, dichos ritmos de flujo pueden aumentar o disminuir en el futuro. Por ejemplo, si esta contribución aumentara linealmente con el cambio de temperatura global medio, los rangos más altos de la subida del nivel del mar de los escenarios del IE-EE que se muestran en la Tabla RRP.3 aumentarían de 0.1 a 0.2 m. No pueden excluirse valores más elevados, pero el conocimiento de estos efectos es muy limitado para poder evaluar su probabilidad de brindar un mejor estimado o un límite superior para la elevación del nivel del mar. {10.6}
  • Las crecientes concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera incrementaron la acidificación del océano. Las proyecciones basadas en escenarios del IE-EE ofrecen reducciones en el pH medio de la superficie oceánica mundial[16]de entre 0.14 y 0.35 unidades durante el siglo XXI, lo cual se añade a la presente disminución de 0.1 unidades desde la era preindustrial. {5.4, Recuadro 7.3, 10.4}

En la actualidad, existe mayor confianza en las pautas proyectadas del calentamiento y de otras características a escala regional, que incluyen cambios en las pautas del viento, las precipitaciones y en algunos aspectos de los extremos y del hielo. {8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 9.4, 9.5, 10.3, 11.1}

  • El calentamiento previsto para el siglo XXI muestra patrones geográficos independientes de los escenarios similares a los observados en los último decenios. Se espera que el calentamiento más elevado sea sobre tierra y en la mayoría de las latitudes altas septentrionales, y el menor sobre el Océano del Sur y en partes del Océano Atlántico Norte (véase la Figura RRP.6). {10.3}

Proyecciones De Las Temperaturas De La Superficie

Figura RRP.6. Cambios de temperatura proyectados para principios y finales del slglo XXI con respecto al periodo 1980–1999. Los paneles central y el derecho muestran el promedio de las proyecciones multimodelos MCGAO para los escenarios IE-EE l B1 (arriba), A1B (en el medio)y A2 (abajo) promediados en los decenios 2020–2029 (centro) y 2090–2099 (derecha). Los paneles a la izquierda muestran las incertidumbres correspondientes como probabilidades relativas del calentamiento medio mundial estimado en varios estudios de MCGAOs y del Modelo del Sistema Terrestre de Complejidad Intermedia para los mismos periodos. Algunos estudios solo presentan los resultados de un subconjunto de escenarios del IE-EE, o de varias versiones de los modelos. Por tanto, la diferencia en el número de curvas mostradas en los paneles de la izquierda sólo se debe a diferencias en la disponibilidad de los resultados. {Figuras 10.8 y 10.28}

  • Se proyecta que la cubierta de nieve se contraiga. Aumentos generalizados de la profundidad del deshielo se proyrctan en la mayoría de las regiones de permafrost {10.3, 10.6}
  • Se proyecta que el hielo marino disminuya tanto en el Ártico como en el Antártico según todos los escenarios del IE-EE. En algunas proyecciones, el hielo marino ártico de a finales del verano desaparece casi totalmente a fines del siglo XXI. {10.3}
  • Es muy probable que los fenómenos de calor extremo, olas de calor y fuertes precipitaciones continuarán volviéndose más frecuentes. {10.3}
  • Sobre la base de una gama de modelos, es probable que los ciclones tropicales (tifones y huracanes) futuros sean más intensos, con vientos de mayores velocidades máximas y precipitaciones más intensas asociadas con los aumentos que están ocurriendo en las temperaturas de la superficiales de los mares tropicales. Hay menos confianza en las proyecciones de una disminución mundial en el número de ciclones tropicales. El aumento aparente en la proporción de las tormentas muy intensas desde 1970, en algunas regiones, es mucho mayor que el simulado en los modelos actuales para este período. {9.5, 10.3, 3.8}
  • Las proyecta que las trayectorias de los ciclones extratropicales avancen hacia los polos, con los cambios consiguientes en las pautas de viento, precipitación y temperatura, manteniendo la amplia pauta de las tendencias observadas en los últimos 50 años. {3.6, 10.3}
  • Desde el TIE, el conocimiento de las pautas de la precipitación proyectada ha mejorado. Los aumentos en la cantidad de precipitación son muy probables en las latitudes altas, mientras que las disminuciones son probables en la mayoría de las regiones subtropicales terrestres (aproximadamente un 20% en el escenario A1B en 2100, véase la Figura RRP.7), al mantenerse las pautas observadas en las tendencias recientes.{3.3, 8.3, 9.5, 10.3, 11.2 a 11.9}

Pautas Proyectadas De Cambios En Precipitación

Figura RRP.7. Cambios relativos en la precipitación (en porcentaje) para el periodo 2090–2099, respecto a 1980–1999. Los valores son promedios de multimodelos basados en el escenario IE-A1B para diciembre-febrero (izquierda) y junio-agosto (derecha). En las áreas en blanco se indica que menos del 66% de los modelos coincide con el signo del cambio y en las zonas punteada, más del 90% de los modelos concuerda con el signo del cambio {Figura 10.9}

  • Sobre la base de simulaciones con modelos actuales, es muy probable que la circulación de renuevo meridional (CRM) del Océano Atlántico disminuya su velocidad durante el siglo XXI. La reducción media multimodelo para 2100 es de un 25% (rango de cero a 50% aproximadamente) para el escenario de emisiones 1B del IE-EE .Se proyecta que las temperaturas en la región atlántica aumenten, a pesar de tales cambios, debido a un calentamiento mucho mayor asociado con los aumentos proyectados de los gases de efecto invernadero. Es muy poco probable que la CRM experimente una transición abrupta considerable durante el siglo XXI. Los cambios a largo plazo en la CRM no pueden ser evaluados con confianza. {10.3, 10.7}

El calentamiento antropogéno y la elevación del nivel del mar continuarían durante siglos debido a las escalas de tiempo asociadas con los procesos climáticos y los retroefectos, incluso si las concentraciones de gas de efecto invernadero se estabilizasen,10.4, 10.5, 10.7}

  • Se prevé que el acoplamiento del ciclo clima-carbono añada dióxido de carbono a la atmósfera, a medida que se vaya calentando el sistema climático, pero la magnitud de este retroefecto es incierta. Esto aumenta la incertidumbre en cuanto a la trayectoria de las emisiones de dióxido de carbono requerida para lograr un nivel de estabilización particular de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. A partir de los conocimientos actuales sobre el retroefecto del ciclo clima-carbono, los estudios con modelos sugieren que, para estabilizar el dióxido de carbono en 450 ppm, se requeriría que durante el siglo XX ocurriera una disminución de las emisiones acumulativas a una media de aproximamente 670 [630 a 710] GtC (2460 [2310 a 2600] GtCO2) a aproximadamente 490 [375 a 600] GtC (1800 [1370 a 2200 GtCO2].Asimismo, para que se estabilizarse a 1000ppm, este retroefecto requeriría que las emisiones acumulativas se redujeran de un modelo promedio de aproximadamente 1415 [1340 a 1490] GtC (5190 [4910 a 5460] GtCO2) a aproximadamente 1100 [980 a 1250] GtC (4030 [3590 a 4580] GtCO2). {7.3, 10.4}
  • Si en 2100 el forzamiento radiativo se estabilizase en los niveles B1 o A1B[14], podría esperarse un incremento adicional de unos 0.5°C, en la media de la temperatura, en 2200. {10.7}
  • Si el forzamiento radiativo, en 2100, se estabilizace en los niveles de A1B[14],la expansión térmica por sí sola provocaría a un aumento de 0.3 a 0.8 m del nivel del mar en 2300 (respecto a 1980–1999). La expansión térmica continuaría durante muchos siglos, debido al tiempo requerido para transportar el calor a las profundidades del océanicas. {10.7}
  • Se proyecta que la contracción del manto de hielo de Groenlandia siga contribuyendo al aumento del nivel del mar con posterioridad a 2100. Los modelos actuales sugieren que las pérdidas de la masa de hielo aumenten más rápidamente que su recuperación debido a la precipitación y a que el equilibrio de la masa de la superficie se vuelve negativo al haber un calentamiento al mundial (con respecto a los valores preindustriales) mayor de 1.9°C a 6°C. Si el equilibrio negativo se mantuviese durante milenios, el manto de hielo de Groenlandia sería eliminado casi totalmente y resultaría en una contribución a la elevación del nivel del mar de unos 7 m. Las temperaturas futuras correspondientes en Groenlandia son comparables a aquellas inferidas para el último período interglaciar hace 125,000 años, donde la información paleoclimática sugiere reducciones de la extensión de hielo polar terrestre polar y una elevación del nivel del mar de 4 a 6 m {6.4, 10.7}
  • Los procesos dinámicos relacionados con el flujo de hielo no incluidos en los modelos actuales, pero sugeridos por observaciones recientes, podrían aumentar la vulnerabilidad de los mantos de hielo al calentamiento, y así aumentar el nivel del mar en el futuro. El conocimiento de estos procesos es limitado y no existe consenso en cuanto a su magnitud. {4.6, 10.7}
  • Los estudios actuales con modelos mundiales proyectan que el manto de hielo de la Antártica se mantendrá demasiado frío para que ocurra un derretimiento generalizado y se espera que la masa se incremente debido al aumento de las nevadas. Sin embargo, podría ocurrir una pérdida neta de la masa de hielo si la descarga dinámica de hielo dominara el balance de la capa de hielo. {10.7}
  • Las emisiones antropógenas de dióxido de carbono antropogénico continuarán contribuyendo al calentamiento y a la elevación del nivel del mar durante más de un milenio, debido a las escalas de tiempo requeridas para eliminar este gas de la atmósfera. {7.3, 10.3}

Los Escenarios De Emisiones Del Informe Especial Del IPCC Sobre Escenarios De Emisiones (IE-EE)[17]

A1. La familia de líneas evolutivas y escenarios A1 describe un mundo futuro con un rápido de crecimiento económico, una población mundial que alcanza su valor máximo hacia mediados de siglo y disminuye posteriormente, y una rápida introducción de tecnologías nuevas y más eficientes. Sus características distintivas más importantes son la convergencia entre regiones, la creación de capacidades e interacciones culturales y sociales, acompañadas de una notable reducción de las diferencias regionales en cuanto a ingresos por habitante. La familia de escenarios A1 se desarrolla en tres grupos que describen diferentes alternativas del cambio tecnológico en el sistema de energía. Los tres grupos A1 se diferencian en su orientación tecnológica: utilización intensiva de combustible de origen fósil (A1FI), utilización de energía de origen no fósil (A1T) utilización equilibrada de todo tipo de fuentes (A1B) (entendiéndose por “equilibrada” la situación en que no se dependerá demasiado de un tipo de fuente de energía, en el supuesto de que todas las fuentes de suministro de energía y todas las tecnologías de uso final experimenten mejoras similares).

A2. La familia de líneas evolutivas y escenarios A2 describe un mundo muy heterogéneo. Sus características más distintivas son la autosuficiencia y la conservación de las entidades locales. Las pautas de fertilidad en el conjunto de las regiones convergen muy lentamente, con lo que se obtienen una población mundial en continuo crecimiento. El desarrollo económico está orientado básicamente a las regiones, y el crecimiento económico por habitante así como el cambio tecnológico están más fragmentados y son más lentos que en otras líneas evolutivas.

B1. La familia de líneas evolutivas y escenarios B1 describe un mundo convergente con una misma población mundial que alcanza su valor máximo hacia mediados de siglo y desciende posteriormente, como en la línea evolutiva A1, pero con rápidos cambios en las estructuras económicas orientados a una economía de servicios y de información, acompañados de una utilización menos intensiva de los materiales y la introducción de tecnologías limpias, con un aprovechamiento eficaz de los recursos. En ella se da preponderancia a las soluciones de orden mundial encaminadas a la sostenibilidad económica, social y ambiental, así como a una mayor igualdad, pero en ausencia de iniciativas adicionales en relación con el clima.

B2. La familia de líneas evolutivas y escenarios B2 describe un mundo en el que predominan las soluciones locales a la sostenibilidad económica, social y ambiental. Es un mundo cuya población aumenta a un ritmo menor que en A2, con unos niveles de desarrollo económico intermedios y con un cambio tecnológico menos rápidos y más diverso que en las líneas evolutivas B1 y A1.Aunque este escenario está también orientado a la protección del medio ambiente y la igualdad social, se centra principalmente en los niveles local y regional.

Se seleccionó un escenario ilustrativo de los seis grupos A1B, A1FI, A1T, A2, B1 y B2. Todos son igualmente correctos.

Estos escenarios no abarcan otras iniciativas en relación con el clima; en otras palabras, no se ha incluido ningún escenario basado explícitamente la implementación de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático o en los objetivos de emisiones del Protocolo de Kioto.

ipcc. (2007). Proyecciones de Futuros Cambios Climáticos. Recuperado de https://goo.gl/4c0nKJ