Escenario de cambio climático para la República Argentina
Desde el inicio de la era industrial se registra un incremento progresivo de la concentración atmosférica de ciertos gases que producen el denominado efecto invernadero. De continuar esta tendencia, ocurriría un aumento significativo de la temperatura de la superficie terrestre en el transcurso del presente siglo, que alteraría además otros aspectos fundamentales del clima como la distribución espacial y temporal de las lluvias, la altura del nivel del mar y la circulación en los océanos y la atmósfera, entre otros. Los modelos de circulación general (MCG) considerados en este reporte proyectan un calentamiento global comprendido entre 3.5 y 5.3 °C hacia fines del siglo 21.La incertidumbre acerca de la evolución de las tasas de emisión de gases invernadero (GI) en los próximos años, el desconocimiento de la capacidad efectiva de los sumideros de estos gases existentes en el medio ambiente, y la complejidad de la posible respuesta del sistema climático, impiden efectuar un 'pronóstico' de los patrones regionales del cambio climático previsible a escala global. Sin embargo, es posible trazar un escenario de cambio climático para estimar el probable impacto sobre los ecosistemas naturales y las actividades humanas.
Frente a la necesidad de diseñar e implementar acciones que tiendan a mitigar los efectos social, económico y ambiental del cambio climático en la Argentina, se pone a consideración esta actualización de un escenario de cambio climático regional. Este se basa en los resultados más recientes de experimentos climáticos que la comunidad científica internacional ha puesto a disposición de los interesados a través del IPCC.
Se ha seleccionado un conjunto de cinco experimentos climáticos, por su similitud en el diseño experimental. En esta instancia se consideraron sólo experimentos de simulación de un incremento de la concentración de CO2equivalente, mientras se analizan los resultados de experimentos que contemplan además el efecto de enfriamiento debido a la contaminación del aerosol atmosférico por sulfatos.
Tomando como línea de base una concentración de CO2e 330 ppm correspondiente a 1973, este valor se duplicaría en el 2043 (al cabo de 70 años) si se asume una tasa de aumento de la concentración del 1% anual compuesto (escenario de emisión del IPCC "business as usual"). Sin embargo, podría duplicarse hacia el 2100 si se asume una tasa de aumento intermedio como la del escenario de emisión IS92a del IPCC.
La Tabla 1 refiere en la columna de la izquierda la procedencia de los MCG cuyos resultados se analizan, y muestra el incremento de la temperatura media global promediada sobre un período de treinta años centrado en el 2085.
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Dic- Feb |
Mar - May |
Jun - Ago |
Set - Nov |
Año |
|
5.6 |
5.4 |
5.2 |
5.1 |
5.3 |
|
4.1 |
3.3 |
3.2 |
3.6 |
3.5 |
|
3.7 |
3.7 |
3.5 |
3.6 |
3.6 |
|
3.9 |
3.7 |
3.7 |
3.8 |
3.8 |
|
4.0 |
3.5 |
3.5 |
3.7 |
3.7 |
Tabla 1: Promedio global del incremento de la temperatura del aire (° C) cerca de la superficie, proyectado por cada MCG en la época en que se estima una duplicación de la concentración atmosférica de CO
2 según el escenario IS92a del IPCC (promedio climático sobre los años 2070-2099 de las simulaciones).El método empleado para desarrollar el escenario del clima futuro de la Argentina comprende una estimación de la capacidad de los MCG para simular características salientes del clima contemporáneo durante experimentos de control. En las Tablas 2 y 3 se muestran los valores obtenidos para algunas medidas estadísticas de semejanza entre los patrones observados en la naturaleza y los simulados por los MCG para variables como la temperatura y la precipitación.
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Temperatura Mínima |
Temperatura Media |
Temperatura Máxima |
||||||
r |
e (° C) |
w |
r |
e (° C) |
w |
r |
e (° C) |
w |
|
|
0.84 |
3.6 |
0.19 |
0.82 |
4.1 |
0.19 |
0.78 |
4.2 |
0.18 |
|
0.76 |
4.6 |
0.14 |
0.74 |
4.5 |
0.16 |
0.76 |
5.5 |
0.14 |
|
0.87 |
3.3 |
0.20 |
0.80 |
4.3 |
0.18 |
0.87 |
3.6 |
0.22 |
|
0.92 |
2.4 |
0.25 |
0.90 |
2.9 |
0.25 |
0.93 |
3.0 |
0.26 |
|
0.88 |
3.0 |
0.22 |
0.86 |
3.2 |
0.23 |
0.90 |
4.6 |
0.20 |
Tabla 2: Correlación r y la raíz cuadrada del error cuadrático medio e entre los promedios anuales de la temperatura media, máxima y mínima diaria del aire cerca de la superficie simulados por cada MCG y los observados en el clima contemporáneo, para la región continental de América del Sur. El factor de peso w de cada MCG se basa en una medida estadística de la eficiencia con la que el modelo simula estas temperaturas en el clima actual en la región de estudio (un factor 0.2 indicaría que los cinco modelos son igualmente eficientes).
Tabla 3: Idem
Tabla 2, para los campos de lluvia media anual.Los cambios regionales en las variables climáticas que proyectan los MCG para una misma época y escenario de emisión de CO2 presentan discrepancias apreciables, debido a diferencias en los procedimientos de modelado de los procesos físicos y en los métodos de resolución numérica de las ecuaciones del modelo. A escala global, los MCG difieren además en el grado de sensibilidad climática. Por lo tanto, se comparan valores normalizados de las variaciones climáticas como se detalla en el método.
Para discernir los patrones de cambio climático más probables, se calcula un promedio ponderado de las variaciones proyectadas por los cinco MCG. El factor de peso se calcula en base a la eficiencia con que cada modelo simula el clima contemporáneo, y es indicado en las Tablas 2 y 3 para cada variable considerada.
Variación de la temperatura
En la Figura 5 se muestra el promedio ponderado de variación de la temperatura media regional para cada estación del año, expresada en °C, por grado de calentamiento global. Los contornos están trazados a intervalos de 0.1. Por lo tanto, los valores superiores a la unidad señalan las áreas expuestas a un calentamiento relativo más intenso que la media planetaria. Los valores mostrados en la figura corresponden a un promedio sobre los últimos 30 años de este siglo.
Las áreas sombreadas indican niveles de consenso entre los resultados de los experimentos climáticos. Así, en las áreas amarillo oscuro todos los modelos concuerdan en un aumento de temperatura superior a la media global, mientras que en las áreas amarillo claro concuerdan cuatro de los cinco modelos. Similarmente, las áreas azul oscuro y azul claro señalan acuerdo de cinco y cuatro modelos respecto de un aumento de la temperatura inferior a la media global.
Como se aprecia en la Figura 5, el mayor calentamiento se produciría en el noroeste argentino, con máxima intensidad en el semestre invierno-otoño, y máxima extensión en verano. La región patagónica y la costa atlántica estarían expuestas a aumentos de temperatura inferiores a la media global. El grado de acuerdo respecto a este patrón de variación de la temperatura es elevado. Esto permite estimar los rangos de variación de la temperatura indicados en la Tabla 6 para ambas regiones, tomando en cuenta las variaciones normalizadas de la Figura 5 y los escenarios de calentamiento global del IPCC para el año 2085.
Variación de la Temperatura (° C) |
Zona Noroeste |
Zona Sur y Costa Atlántica |
Dic-Feb |
1.0 a 3.6 |
0.6 a 2.2 |
Mar-May |
1.1 a 3.9 |
0.6 a 2.0 |
Jun-Ago |
1.1 a 3.9 |
0.5 a 1.7 |
Set-Nov |
1.0 a 3.6 |
0.6 a 2.0 |
Tabla 6: Rango estimado de variación de la temperatura media estacional (° C) en las dos regiones de mayor consenso entre experimentos climáticos, hacia fines del corriente siglo.
Con igual criterio, en la Figura 6 se muestran los resultados correspondientes a variaciones en el valor medio de la temperatura máxima diaria, y en la Figura 7 los correspondientes a la temperatura mínima diaria.
Como se observa en las Figuras 6 y 7, los modelos sugieren que los aumentos en el valor medio estacional de las temperaturas máxima y mínima diaria serían, en general, muy similares a los de la temperatura media. En el extremo noroeste argentino en verano, la máxima diaria podría incrementarse en 1.2 a 4.2 °C, superando apreciablemente el aumento de la media.
Respecto a las temperaturas extremas, conviene destacar que un aumento en la temperatura media puede estar acompañado por una mayor frecuencia de episodios de temperaturas máximas diarias extremadamente altas, así como una disminución de la frecuencia de temperaturas mínimas diarias extremadamente bajas.
Variación de la precipitación
La Figura 8 muestra el promedio ponderado de la variación de la tasa de precipitación, expresado en mm/día por grado de aumento de la temperatura media global. Los contornos están trazados a intervalos de 0.05 mm/día por°C, y muestran las zonas más expuestas a aumentos o disminuciones de la lluvia como resultado del calentamiento global. Las áreas sombreadas indican niveles de consenso entre los resultados de los experimentos climáticos. Así, en las áreas amarillo oscuro todos los modelos concuerdan en un aumento de lluvia, mientras que en las áreas amarillo claro concuerdan cuatro de los cinco modelos. Similarmente, las áreas azul oscuro y azul claro señalan acuerdo de cinco y cuatro modelos respecto de una disminución de la lluvia.
La menor extensión de las áreas de consenso comparada con las de temperatura, señala un mayor grado de incertidumbre en las proyecciones de las variaciones de precipitación. Es necesario destacar que los patrones de cambio más confiables son aquellos que muestran un área continua y extensa de elevado consenso.
La variación estacional de la lluvia presenta patrones similares en los semestres verano - otoño (diciembre a mayo) e invierno - primavera (junio a noviembre). Se analizan separadamente ambos casos.
Verano - otoño
En los mapas estacionales de variación normalizada de la lluvia de estas estaciones se diferencian dos regiones: una comprende el oeste y sur del territorio y la otra el este, separadas ambas por el meridiano de 67° Oeste aproximadamente.
La región occidental y sur presenta disminución de la lluvia, con mayor grado de consenso entre los resultados de los modelos en verano que en otoño, pero similar magnitud.
La región oriental presenta aumento de la lluvia, con dos núcleos de máximo incremento ubicados en el norte de la Mesopotamia y en la precordillera de Jujuy, Salta y Tucumán. El mayor consenso entre modelos se registra en otoño, cuando el aumento de las lluvias es mayor.
Zona Oeste y Sur |
Zona Este |
|
Verano - Otoño |
-0.3 a -0.1 |
+0.6 a +0.2 |
Tabla 8: Rango estimado de variación de la tasa de lluvia (mm/día) para el semestre verano-otoño hacia fines del corriente siglo. Los valores se basan en el promedio ponderado normalizado de resultados de cinco MCG y en el escenario de calentamiento global IS92a del IPCC. Las áreas consideradas se refieren a las zonas de mayor consenso entre modelos (Figura 8).
Invierno - primavera
En este semestre se distinguen tres regiones: zona norte, zona de Cuyo y norte de Patagonia, y zona sur de Patagonia y Tierra del Fuego.
La zona norte presenta aumento de lluvia en este semestre, con mayor intensidad en primavera y mayor grado de consenso en invierno. En primavera se distinguen dos núcleos de máximo aumento, similares a los observados en verano.
La zona de Cuyo y norte de Patagonia muestra disminución de la lluvia, con mayor intensidad y consenso hacia el oeste de la región.
La zona sur de Patagonia y Tierra del Fuego muestra consenso respecto a un aumento de lluvia durante el invierno.
Zona Norte |
Zona Cuyo y Patagonia Norte |
Zona Patagonia Sur y Tierra del Fuego |
|
Invierno - Primavera |
+0.3 a +0.1 |
-0.4 a -0.1 |
+0.3 a +0.1 |
Tabla 9: Idem Tabla 8, para el semestre invierno-primavera.
Las magnitudes de las variaciones deben considerarse con cautela, especialmente fuera de las ares de mayor consenso entre los resultados de los modelos. Las Tablas 8 y 9 indican rangos de variaciones de la tasa de lluvia en mm/día (no normalizadas) promediados sobre un período de 30 años centrado en el 2085. Estos rangos toman en cuenta la incertidumbre en los escenarios de calentamiento global del IPCC y en los resultados de los MCG.
Varios patrones de cambio climático presentes en este escenario actualizado se aprecian también en los resultados de investigaciones anteriores (Labraga, 1997, Labraga y López, 1997, Labraga, 1998), y señalan las tendencias más sólidas. Sin embargo, existen también variaciones notables en los resultados, atribuibles en parte a la evolución reciente de los MCG acoplados, especialmente en el tratamiento de los procesos oceánicos.
Gordon, H. B. y S. P. O'Farrell, 1997: Transient climate change in the CSIRO coupled model with dynamic sea ice. Mon. Wea. Rev., 125, 875-907.
IPCC, 1992: Climate change 1992: the supplementary report to the IPCC scientific assessment, J.T. Houghton, Callander, B.A., and Varney, S.K. (Eds.), Working Group 1. Cambridge University Press, Cambridge.
IPCC, 1996: Climate Change 1995: The Science of Climate Change. Houghton, J.T., Meira Filho, L.G., Callander, B.A., Harris, N., Kattenberg, A., y Maskell, K. (Eds.), Contribution of Working Group 1 to the second assessment report of the IPCC, Cambridge University Press, Cambridge.
Labraga, J.C., 1997: The climate change in South America due to a doubling in the CO2 concentration: Intercomparison of general circulation model equilibrium experiments. International Journal of Climatology, 17, 377-398.
Labraga, J. C., 1998: Escenario de cambio climático para la Argentina. Ciencia Hoy, (8)44, 18-25, 1998.
Labraga, J.C., y M. López, 1997: General circulation model simulated climate trends in South America due to an increment in the atmospheric CO2 concentration. International Journal of Climatology, 17, 1635-1650.
Peixoto, J.P. y A.H. Oort, 1991: Physics of Climate. American Institute of Physics, New York, 520 pp.
Pittock, A.B., 1993: Climate Scenario Development, Capítulo 20, Modelling Change in Environmental Systems, Edt. A.B. Jakeman, M.B. Beck, y M.J. McAleer, Wiley & Sons Ltd.
Timothy, C., E. Holopainen, y M. Kanninen (Eds.) 1995: Techniques for developing regional climatic scenarios for Finland. Academy of Finland, 2/93, 63 pp.
Este reporte, sobre los posibles efectos del calentamiento global en la Argentina, se basa en el estado actual del conocimiento científico sobre el sistema climático y de los métodos de desarrollo de escenarios de cambio climático. Su contenido será revisado y ampliado en la medida que se produzcan nuevos avances en el tema.
En este trabajo se pone a consideración sólo una breve reseña de definiciones, conceptos, y procedimientos pertinentes. Los resultados provistos para la Argentina no cubren la totalidad de los requerimientos habituales en estudios de impacto. Quienes deseen hacer uso de escenarios regionales del clima futuro para investigación de impactos ambientales y para desarrollo de medidas de adaptación, pueden ponerse en contacto con J.C.Labraga para obtener información adicional o más detallada.
Este documento pretende ser un aporte al estudio y tratamiento del problema del calentamiento global, y no representa la posición oficial de ninguna de las instituciones que financiaron las investigaciones o la difusión de sus resultados.
Se agradece especialmente la generosidad de las instituciones que proveyeron los resultados de sus experimentos climáticos, base de este reporte: Canadian Center for Climate Modelling and Analysis, Canada, Centre for Climate Study Research, Japan, Australia's Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, Australia, Hadley Centre for Climate Prediction and Research, United Kingdom, y Max Plank Institut für Meteorologie, Germany. Asimismo, se agradece la labor de recopilación y difusión de la misma llevada a cabo por el IPCC.
