Download cambio climático en méxico - Centro de Ciencias de la Atmósfera

CAMBIO CLIMÁTICO
EN MÉXICO
Dr. Carlos Gay
Centro de Ciencias de la
Atmósfera
La Ciencia del Cambio
Climático
Incoming Solar
Radiation (100)
Reflected Solar
Radiation (30)
Outgoing Infrared
Radiation (70)
Total Energy
Absorbed and
Infrared Re-emitted
by Atmosphere (66)
Reflected by
Atmosphere (25)
(25)
(4)
(12)
(29)
Absorbed by
Atmosphere
(25)
Gases
Greenhouse
Effect (88)
Thermals (5)
Absorbed
by Surface
(45)
Reflected by
Surface (5)
(45)
(100)
Radiated by
Surface (104)
Evapotranspiration (24)
Representación gráfica del balance de radiación de energía de la Tierra, que
controla el funcionamiento del efecto de invernadero.
CICLO DEL CARBONO
ATMÓSFERA
CO2 - Contribuye al efecto invernadero y es
un factor básico en la determinación de la
temperatura
Fotosíntesis
6000 tonC/año son emitidos
3000 tonC/año se quedan en la atmósfera
Procesos
Deforestación
Químicos y
s
Biológicos
Respiración
ale
t
s
ore
F
Industria
os
g
Descomposición Fue
Suelo
Combustibles
Fósiles
Procesos dependientes de la
temperatura y la precipitación
Océanos
Procesos
Químicos y
Biológicos
GAS
PRINCIPALES
FUENTES
Bióxido
de
Carbono
CO2*
Metano
CH4*
Quema de combustibles
fósiles, producción de
cemento, cambios en uso de
suelo tropical
Óxido
Nitroso
N2O**
Cultivo de arroz, rellenos
sanitarios, ganadería,
combustión de biomasa
producción y consumo de
combustibles fósiles.
Agricultura (pastoreo en
regiones tropicales), quema
de biomasa, procesos
industriales (producción de
ácido adípico y ácido nítrico).
*partes por millón
**partes por mil millones
POTENCIAL DE
CALENTAMIENTO
GLOBAL
20 100 500
años
CONCENTRACIONES
PREINDUSTRIALES
CONCENTRACIONES
ACTUALES
280
350
-
-
-
1.6
50 a 200
0.8
1.7
62
24.5
7.5
0.02
10
288
310
290
320
180
0.8
150
CRECIMIENTO VIDA ATMOSFÉRICA
(ritmo anual)
(años)
Variaciones en la temperatura terrestre superficial
IPCC
IPCC
Escenarios Climáticos Regionales Actuales y de Cambio
Precipitación 2XCO2/1XCO2
Diferencias de temperatura 2XCO2/1XCO2 (ºC)
Conde, Magaña, Gay y Sánchez
Estudios de Vulnerabilidad
Maíz de temporal
Aptitud
Apta
Medianamente
apta
No apta
Total km2
Escenario Actual
Escenario de
Cambio CCCM
km2
151012
651736
%
7.6
32.8
km2
49675
437140
%
2.5
22.0
1184252
1987000
59.6
100
1498198
1987000
75.5
100
Diferencia Esc.
Actual/Esc. de
Cambio
km2
%
-101337
-5.1
-214596
-10.8
Escenario de
Cambio
GFDLR30
km2
%
315933
15.9
166908
8.4
Diferencia Esc.
Actual/Esc. de
Cambio
km2
%
+163921 +8.3
-484828 -24.4
+313946
1490250
1987000
+305988 +15.4
+15.9
75
100
Estudios de Vulnerabilidad
Maíz de temporal
Conde C., Ferrer R., Liverman D.
Se utilizó el modelo CERES-MAIZE para simular los rendimientos en la
producción de maíz de temporal para distintas formas de administración de
cultivos y diferentes condiciones de clima, semillas y suelos. Después se
simularon las condiciones de cambio climático y se analizaron los impactos en
la producción.
Estudios de Vulnerabilidad
Ecosistemas Forestales
Tipo De Clima (Koppen, Modificado
Por García)
Cálido Húmedo
Cálido Subhúmedo 2
Cálido Subhúmedo 1
Semicálido Húmedo
Semicálido Subhúmedo 2
Semicálido Subhúmedo 1
Templado Húmedo
Templado Subhúmedo 2
Templado Subhúmedo 1
Semifrío
Seco Cálido
Seco Semicálido
Seco Templado
Árido Cálido
Árido Semicálido
Árido Templado
Tipo De Vegetación (Rzedowski)
Actua
l
Bosque Tropical Perennifolio
Bosque Tropical Subperennifolio
Bosque Tropical Caducifolio Y Bosque
Tropical Subperennifolio
Bosque Mesófilo
Bosque Tropical Subperennifolio Y
Bosque Mesófilo
Bosque Tropical Caducifolio
Bosque De Coníferas Y Quercus
Bosque De Coníferas Y Quercus
Bosque De Coníferas Y Quercus
Bosque De Coníferas
Bosque Espinoso Y Matorral Xerófilo
Matorral Xerófilo Y Bosque Espinoso
Pastizal Y Matorral Xerófilo
Matorral Xerófilo
Matorral Xerófilo
Pastizal
5.86
3.67
17.70
Modelo
T+2ºC
pp -10%
6.40
1.33
20.12
2.10
0.38
6.58
0.56
2.67
3.13
2.31
11.00
10.50
11.60
6.07
11.37
4.72
Modelo
CCCM
Modelo
GFDL
6.67
1.71
20.20
7.85
6.35
22.80
0.26
0.91
0.54
0.13
1.30
2.02
4.62
0.28
1.32
2.31
0.00
19.67
11.03
3.97
16.88
10.26
0.63
5.02
0.28
1.31
2.06
0.00
18.10
21.96
12.49
7.96
1.58
0.00
5.97
0.28
2.12
1.52
0.00
18.38
15.68
10.86
4.33
0.51
0.00
Villers L., Trejo I.
Estudios de Vulnerabilidad
Ecosistemas Forestales
Villers L., Trejo I.
Estudios de Vulnerabilidad
Desertificación y Sequía
CLASE
Nulo
Bajo
Moderado
Severo
Extremo
RIESGO POTENCIAL POR EROSIÓN HÍDRICA
ESCENARIO BASE
MODELO GFDL-R30
Área Km2
%
Área Km2
%
172,636
0,009
172,636
0,009
257348,000
13,244
263981,400
13,585
578687,300
29,781
580201,400
29,859
35036,000
18,323
342101,900
17,606
750870,900
38,643
756669,200
38,941
MODELO CCCM
Área Km2
%
0
0
88530,530
4,566
492355,900
25,338
558498,100
28,742
803761,200
41,364
Maderey L., Jiménez A.
Estudios de Vulnerabilidad
Desertificación y Sequía
Aún en las condiciones climáticas actuales se observa una gran vulnerabilidad a
la sequía y la erosión en México. De presentarse un cambio climático, el 48.21%
del país resultaría muy vulnerable al cambio climático considerando los procesos
de desertificación y sequía meteorológica, este efecto se acentuaría
especialmente al norte y en las regiones más densamente pobladas
Estudios de Vulnerabilidad
Asentamientos Humanos
Considerando los factores distribución, densidad, crecimiento de la población,
morbilidad y consumo de agua por habitante se determinó que la región central
del país resulta ser la más sensible al cambio climático debido a su gran densidad
poblacional.
Estudios de Vulnerabilidad
Hidrología
Los resultados obtenidos por los modelos indican que la región del centro del
país y la que comprende la cuenca del Lerma-Chapala-Santiago resultan las más
vulnerables en todos los casos. La región de Baja California resulta también
vulnerable debido al bajo escurrimiento que presenta.Se observa que las regiones
más vulnerables coinciden con las más pobladas.
Estudios de Vulnerabilidad
Zonas Costeras
Ortíz, M., Méndez A.
Las zonas costeras con mayor vulnerabilidad se identificaron en Tamaulipas
(laguna deltaica del río Bravo), Veracruz (Laguna de Alvarado, río Papaloapan),
Tabasco (complejo deltaico Grijalva-Mezcapala-Usumacinta), Yucatán (los
Petenes) y Quintana Roo (bahía de Sian Kaán y Chetumal)
Estudios de Vulnerabilidad
Energía e Industria
Sánchez M., Martínez M.
Los resultados de esta línea muestran que el sector energético de la región centro
del país alcanza índices de vulnerabilidad altos y muy altos. Sobresale también la
vulnerabilidad de las plataformas petroleras en la costa del Golfo de México como
resultado de un posible aumento en el nivel del mar.
Inventario Nacional de
Emisiones de Gases de
Invernadero
Ruiz, L.G.
En conjunto, todas las fuentes de energía relacionadas con la combustión
representan la mayor contribución (68.8%). Sin embargo, solamente las emisiones
del sector forestal y las producidas por cambios de uso de suelos representan el
31.4% de las emisiones nacionales de CO2.
CATEGORÍA DE FUENTES Y SUMIDEROS DE GASES DE INVERNADERO CO2 top/down CO2 bottom/up
459278.333
444378.674
Total Nacional de emisiones y captura
311800.000
296900.341
I Total de Energía (Combustibles + Fugitivas)
311800.000
296900.341
A Consumo de Combustibles
108475.773
1 Industria de Transformación y Energía
64971.198
2 Industria (ISIC)
95944.448
3 Transporte
23554.988
4 Pequeñas combustiones
3953.934
5 Otros
6 Combustión Tradicional de Biomasa p/energ.
B Emisiones Fugitivas de los Combustibles
1 Combustibles Sólidos
2 Petróleo y Gas Natural
11621.000
11621.000
2 Procesos Industriales
3 Solventes y uso de Otros Productos
4 Agricultura
A Fermentación Entérica
B Administración de Abono
C Cultivo de Arroz
D Suelos Agrícolas
E Quema Prescrita de Savanas
F Quema in situ de Residuos Agrícolas
G Otros
135857.333
135857.333
5 Cambio de Uso de Suelo y Silvicultura
-31551.667
-31551.667
A Secuestro/Emisión en bosques administrados
217734.000
217734.000
B Tala de Bosques
-50325.000
-50325.000
C Secuestro en Tierras Abandonadas
D Otros
6 Desechos
A Tiraderos de Desechos Sólidos
B Tratamiento de Aguas Residuales (urbano)
C Incineración de Desechos
D Otros Desechos
7 Otros
CH4
N2O
3641.275 15.788
1080.978 7.971
41.398 7.971
3.442 2.323
1.540 0.061
35.934 3.916
0.459 0.090
0.023 1.581
NOx
1013.055
962.973
962.973
298.358
111.547
521.849
20.918
10.301
CO
NMVOC
11034.675
800.770
8727.564
800.770
8727.564
800.770
281.484
20.716
8420.336
800.770
3.944
1.084
1039.580
70.270
969.310
1793.297
1700.905
48.101
35.000
5.817
11.082
195.111
195.111
5..510
9.291
0.307
11.082
241.000
2.000
39.000 2112.000
241.000
2.000
39.000 2112.000
526.000
468.000
58.000
Ruiz, L.G.
Emisiones de GEI por Sector
Viqueira, L.
En el caso de las emisiones por sector, el de los transportes representa el 37% de
las emisiones de México por consumo de combustibles fósiles, seguido por el de
la generación eléctrica (25%) y la industria (23%). El sector del transporte es
también el principal contribuyente a las emisiones de NOx y CO, mientras que la
generación eléctrica lo es en el caso del CH4 y el sector comercial en el del N2O.
Países con Mayores Emisiones de CO2 por Quema de
Combustibles Fósiles, 1994.
País
Estados
Unidos
China
Rusia
Japón
Alemania
India
Reino Unido
Ucrania
Canadá
Italia
Francia
Polonia
Corea
del
Sur
México
África
del
Sur
Kazakstán
Australia
Corea
del
Norte
Irán
Brasil
Total de
Emisiones
Emisiones
Emisiones por Persona por Dólar de
(Millones de
(Tons)
PIB
Ton.)
1.371
5.26
210
8.35
455
299
234
222
153
125
116
104
90
89
88
0.71
3.08
2.39
2.89
0.24
2.62
2.43
3.97
1.81
1.56
2.31
1.98
330
590
110
140
160
150
600
200
110
80
460
200
88
85
0.96
2.07
140
680
81
75
67
4.71
4.19
2.9
1250
230
960
62
60
1.09
0.39
270
70
Estudios de Mitigación
Escenarios de Emisiones
Emisiones de CO2 de México
Emisiones de CO2 per cápita
Valores históricos y proyecciones para el
período 1995-2010
Valores históricos y proyecciones para el
período 1995-2010
Escenarios de Mitigación
Emisiones de Co2 para cada escenario de mitigación
13450
13400
Miles de tons C
13350
13300
13250
13200
13150
13100
13050
13000
12950
Base
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
Escenarios
Escenario
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
Características
Cogeneración en nuevas plantas de fertilizantes
Cogeneración en nuevas plantas de celulosa y papel
Cogeneración en nuevas plantas químicas
Cogeneración en nuevas plantas petroquímicas
Cogeneración en nuevas plantas azucareras
Lámparas compactas fluorescentes en el sector residencial
Iluminación eficiente en el sector residencial
Cogeneración en nuevas plantas y en el 50% de las ya existentes en la industria de los fertilizantes
Cogeneración en nuevas plantas y en el 50% de las ya existentes en la industria de la celulosa y papel
Cogeneración en nuevas plantas y en el 50% de las ya existentes en la industria química
Escenarios de Mitigación
Emisiones de CO2 al 2005
140000
120000
M
i
l 100000
e
s
d
e
T
o
n
s
80000
Residencial y Comercial
Industrial
Generación Eléctrica
60000
Otros
40000
C
20000
0
Base
Máximo Potencial de
Mitigación
Escenarios
Curva de Costos de Mitigación Incrementales
Escenario
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
Características
Cogeneración en nuevas plantas de fertilizantes
Cogeneración en nuevas plantas de celulosa y papel
Cogeneración en nuevas plantas químicas
Cogeneración en nuevas plantas petroquímicas
Cogeneración en nuevas plantas azucareras
Lámparas compactas fluorescentes en el sector residencial
Iluminación eficiente en el sector residencial
Cogeneración en nuevas plantas y en el 50% de las ya existentes en la industria de los fertilizantes
Cogeneración en nuevas plantas y en el 50% de las ya existentes en la industria de la celulosa y papel
Cogeneración en nuevas plantas y en el 50% de las ya existentes en la industria química
Emisiones del Sector Energético vs. Captura
Forestal
Emisiones de Carbono e n México al 2010
MtC/año
140
120
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
1990
1995
2000
2005
2010
Emisiones Energía
Captura Sector Forestal
Emisiones Netas
Nivel de base (1990)
Gay C., Estrada M.
En México se han realizado varios estudios acerca de la capacidad de
secuestro de carbono de sus bosques. Los resultados de estos estudios
muestran que la captura del sector forestal sería mayor que el crecimiento
esperado de 48.3 MtonC de las emisiones anuales por consumo de energía
entre 1990 y el año 2010.
Principios y Elementos para una
Propuesta de Protocolo Mexicano
Proceso para el Establecimiento de una Política Mexicana sobre Cambio
Climático
Espacios de Riesgo
Ilustración de los umbrales críticos fuera de los cuales un evento climático puede
ser riesgoso para el sistema (variaciones en le tiempo de precipitación,
temperatura u otra variable climática). Fuera del rango de tolerancia, en el espacio
de riesgo, los sistemas podrían ser vulnerables, sujetos a posibles impactos
(Jones et al, 2000).
Estructura Probabilística de
las incertidumbres climáticas
La variación en los valores medios de alguna de las variables climáticas (por
ejemplo un incremento en la temperatura) puede asociarse a futuro con un
aumento en la probabilidad de que los valores extremos de esta variable se
presenten con más frecuencia (Jones, et al, 2000).
Cambios en el Clima
IPPC
a) Cambios por procesos naturales en la temperatura global observada y
modelada (1850 – 2000) b) Cambios por procesos antropogénicos para el
mismo periodo c) La integración de los casos reproduce mejor los
cambios observados (IPCC; WGI, 2001).
Tendencias en la precipitación anual
durante el periodo de 1945 a 1994.
(Morales et al, 2002).
Tendencias de la temperatura de verano
para las 18 regiones de Douglas.
Espacios de Riesgo para
México.
Conde C.
Se denota con N a los años de Niños y con Na a los años de Niñas fuertes.
Aplicación de indicadores de vulnerabilidad
y adaptación a un estudio de caso: Tlaxcala.
Conde C.
Espacio de riesgo para la primavera en Apizaco, Tlaxcala. Se muestran los
años de 1961 – 1999. Los años con fuertes eventos de El Niño se señalan
con N, y con eventos fuertes de la Niña, con Na. Los rectángulos muestran
los valores de 1 y 2 desviaciones estándar, respectivamente. El riesgo para la
temperatura mínima para el maíz se encuentra en los cambios negativos.
Cambios de Temperatura y
Precipitación Anual para México para
el Año 2050.
Conde C.
Cambios de temperatura y precipitación anual para México, según las
salidas de los 5 modelos que se indican y dos sensibilidades (media:
m; alta: h).
Cambios en Precipitación Anual para México
para el Año 2050.
Escenario base
(1961 – 1990) de
precipitación anual
(mm/día).
Cambios en la
precipitación media anual
(%) según el escenario y
sensitividad media y para
el año 2050. Las líneas
punteadas señalan
decrementos. Modelo
ECHAM4
Conde C.
Cambios en Temperatura Anual para México
para el Año 2050.
Escenario base
(1961 – 1990) de
temperatura anual.
Cambios en la
temperatura media anual
(ºC) según el escenario y
sensitividad media y para
el año 2050. Modelo
ECHAM4.
Conde C.
Proyectos e
Investigaciones
• Proyecto para la evaluación del Programa del Fondo para Atender a
la Población Afectada por Contingencias Climatológicas (FAPRACC)
Se analizarán los 5 Estados en que los apoyos y afectaciones fueron
más relevantes durante el 2003. (SAGARPA)
• Evaluación Integrada de la Vulnerabilidad Social y Adaptación a la
Variabilidad y Cambio Climáticos entre los Productores en México y
Argentina. (Global System for Analysis, Research and Training
(START), the Third World Academy of Sciences (TWAS), y el United
Nations Environment Programme (UNEP))
En este proyecto se estudia cómo diferentes tipos de productores en
México y Argentina se están adaptando a incertidumbres múltiples
originadas, por un lado, por un aumento en la frecuencia de eventos
climáticos extremos y, por otro lado, por cambios socioeconómicos
dramáticos asociados a procesos de globalización económica.
•Variabilidad Climática en México: Diagnósticos y mecanismos de
adaptación por sector (CONACYT SEMARNAT)
Mediante un análisis integrado de los factores como clima (lluvias,
temperatura), disponibilidad de agua y vulnerabilidad en México,
analizar el riesgo (amenaza, vulnerabilidad) a condiciones extremas en
el clima (sequía o excesos de lluvias) en los sectores agricultura,
manejo de agua y bosques. Usando información climática (diagnóstico,
pronóstico, escenarios) se proponen esquemas de uso de información
climática para atenuar los impactos negativos de condiciones extremas
del clima, como El Niño. Mediante el análisis de las tendencias del
clima y escenarios a futuro de cambio climático, se proponen
estrategias de adaptación en los sectores antes mencionados.
• Capacity Building for Stage II Adaptation to Climate Change in
Central America, Mexico and Cuba
América Central, México y Cuba servirán como región piloto para
elaborar y aplicar un marco de políticas de adaptación (Adaptation
Policy Framework) para la creación de estrategias, políticas y medidas
de adaptación. La aplicación de este marco demostrará como las
políticas de adaptación pueden estar integradas al desarrollo nacional
sustentable por lo menos en tres sistemas humanos: recursos hídricos,
agricultura y salud humana.
•El fenómeno de El Niño y la Oscilación del Sur (ENOS) y sus impactos
en México.
Durante mucho tiempo, el mayor reto en las Ciencias Atmosféricas ha sido el
entender las variaciones climáticas que se producen año con año. Periodos
de secas han resultado en cosechas pobres y en muchas ocasiones en
hambruna y migraciones masivas. Hoy en día, no solamente la agricultura se
ve afectada por la variabilidad interanual en el clima. También otras
actividades económicas, como la generación de energía eléctrica, la
pesca,entre otras, se ven afectadas . Incluso la salud humana depende de
cambios extremos en el clima. En las últimas tres décadas se ha encontrado
que la variabilidad interanual en el clima está relacionada en gran medida con
el fenómeno de El Niño-Oscilación del Sur (ENOS).