1
Download Cambio Climático y balance ídrico Pablo Imbach
Document related concepts
no text concepts found
Transcript
Impactos del cambio climático en el balance hídrico y ecosystemas Pablo Imbach 24/Enero/2012 Turrialba, Costa Rica Contenidos • Cambio climático en Mesoamérica – Observaciones – Escenarios futuros • Impactos en el balance hídrico y los ecosistemas – MAPSS: calibración y validación – Impactos: magnitud e incertidumbres • Perspectivas 2/29 % de escenarios con reducción en precipitación Cambio climático • Observaciones – Aumento de Temperatura – Aumento en intensidad de precipitación (Aguilar et al., 2005) • Proyecciones – «Hotspot» en CA (Giorgi 2006) – + Temperatura y ‐ precipitación ‐ (Neelin et al. 2006) – + Sequías (Scheffield & Wood 2008) – Canícula (Rauscher et al. 2008) SIID: simple daily intensity index (total prec./# wet days) Imbach et al., 2011 JHM Rauscher et al. 2008 CC observado en América Central • • • • • Calentamiento general de la región Incremento en los extremos calientes de temperaturas máximas y mínimas Decrecimiento de extremos fríos Sin aumentos significativos en la precipitación Con aumentos en la intensidad de la precipitación y días húmedos y muy húmedos 1961‐2003 TX90p: warm days PRECPTOT: annual tot. wet day prec. TN90p: warm nights SIID: simple daily intensity index (total prec./# wet days) 1971‐2003 CWD: consecutive wet days TX10p: cool days R95p: very wet days CDD: consecutive dry days Aguilar et al., 2005 TN10p: cool nights (% of days with the variable in X percetntile) R99p: extremely wet days CC observado en América Tropical • • 1960‐1998 Series CRU Malhi & Wright, 2004 CC observado en AC • 1979‐2003 • Satélites Neelin et al., 2006 Dificultades Malhi & Wright, 2004 CC en América Latina • • • • • • World Climate Research Programme’s (WCRP’s) Coupled Model Intercomparison Project phase 3 (CMIP3) RCCI: Regional Climate Change Index (T, PPT y variabilidad interanual) Centroamérica es el “hotspot” más grande de CC en los trópicos Disminución en la precipitación de verano Incremento en la variabilidad de la precipitación en 20 AOGCM y 3 SRES Es una de las señales más consistentes de los modelos Giorgi 2006 CC en América Central: escenarios Scheffield & Wood 2008 Imbach et al., 2011 JHM % de escenarios con reducción en precipitación Canícula en AC • • • • • Estación lluviosa de Mayo a Octubre Distribución bimodal con máximas en Junio y Septiembre/Octubre Sequía de medio verano, veranillo o canícula en Julio/Agosto (MSD: mid summer drought) principalmente en la costa pacífica Comparan simulaciones del MSD con observaciones y analizan escenarios futuros ECHAM, HADGEM y MIROCH seleccionados por su alta resolución (topografía de la región) y representación del MSD Rauscher et al., 2008 Rauscher et al., 2008 Rauscher et al., 2008 RCM’s • • Mayor calentamiento en la época humeda que en la seca y sobretodo en Yucatán Reducción de ppt en la época húmeda y en la época seca en zonas con lluvias orográficas (5,6) (bosques nubosos y flujo base) Karmalkar et al., 2011 Impactos en el balance hídrico • Estudios locales sobre disponibilidad de agua superficial y subterránea • Simulaciones globales con resolución pobre (0.5°) Scholze et al. 2006 Fekete et al. 2002 Preguntas de investigación • Cuáles serán los impactos del cambio climático en el balance hídrico y la vegetación en Centroamérica? e incertidumbres? • Herramienta – Modelo para simular el balance hídrico/vegetación a escala regional – Requerimiento de datos: climatologías… – Baja demanda computacional – Validado… Impactos en el balance hídrico y ecosistemas • Mapped Atmosphere Plant Soil System (MAPSS) (Neilson 1995) – Modelo estático biogeográfico – Equilibrio entre balance hídrico y vegetación – Vegetación maximiza el LAI según humedad y energía disponible • Evaluación de cambios e incertidumbres en el balance hídrico y LAI – Calibración y validación – Simulaciónes para un rango de modelos y escenarios de emisiones Neilson 1995 Base de datos: suelos y precipitación Imbach et al. 2010 HESS Base de datos: escorrentía • Escorrentía/Precipitación < 1, cuerpos de agua < 1%, record > 15yr Runoff database Cuencas seleccionadas Imbach et al. 2010 HESS Imbach et al. 2010 HESS Pasos • Parámetros – Profundidad de suelos – Conductancia estomática – PMP • Validación – Escorrentía mensual y anual – Índice de área foliar (LAI) Modeled LAI Validación Annual runoff for each catchment (N=138) Modeled LAI – MODIS LAI Imbach et al. 2010 HESS Imbach et al. 2010 HESS Long term equilibrium… • Versión calibrada y validada para Mesoamerica • Cómo cambiaría este equilibrio con el cambio climático? • Cuál sería el efecto de la fertilización de CO2? Imbach et al. 2010 HESS Impacts of climate change • Magnitud del cambio y su incertidumbre – Escenarios futuros: 136 ‐ AR4 (48/B1, 52/A1B, 36/A2) – Distribución de las variables en los escenarios – Probabilidad de cambio (i.e. 20%) (IPCC 2005) – Efecto del CO2 en la eficiencia de uso del agua (WUE) : Todos los escenarios muestran una reducción de al menos 20% : Todos los escenarios muestran un incremento de al menos 20% : Una fracción de los escenarios muestra in incremento/decremento de al menos 20% : Ningún escenario muestra un cambio de al menos 20% Evapotranspiration LAI Life form A2 B1 Runoff Imbach et al., JHM in review CO2 y WUE A2 • Evidence of WUE increase for plant or plot experiments • Uncertain effects at ecosystem scale for tropical areas • Hypothesis: 35% decrease in stomatal conductance for 2xCO2 LAI B1 Runoff Imbach et al., JHM in review 16/29 Imbach et al., JHM in review Water balance: projections spread Escorrentía Max Evapotranspiración p25 p75 Min p50 Actual Max p25 p75 Min p50 Actual LAI: projections spread Max p25 p75 Min p50 Actual Resumen • Bajo escenarios generales de aumento de temperatura y precipitación existen sensibilidades diferenciadas en los ecosistemas y su balance hídrico • Importancia de considerar los cambios en la vegetación para evaluar los impactos del cambio climático en el balance hídrico • Fertilización del CO2 puede reducir los impactos en la vegetación, pero no (tanto) en la escorrentía Perspectivas • Escenarios con reducción de escala • Evaluación de cambios transitorios con DGVMs (i.e ORCHIDEE) • Cambio de uso de la tierra y CC • Evaluación de la vulnerabilidad y estrategias de adaptación Plattner, 2009 Muchas gracias! pimbach@catie.ac.cr imbachpablo@gmail.com
