Tercer Informe de Evaluación



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F.8 Proyecciones de los cambios futuros en el hielo terrestre (glaciares, casquetes y capas de hielo), el hielo marino y la capa de nieve La recesión general de los glaciares y los casquetes de hielo continuará durante el siglo XXI y se proyecta que la capa de nieve y el hielo marino del hemisferio norte seguirán disminuyendo. Recientemente se han ideado métodos para calcular la fusión de los glaciares sobre la base de distintas pautas de variación de la temperatura del aire en la superficie que dependen de la estación y la ubicación geográfica, extraídas de los experimentos realizados con MCGAO. Los estudios de modelización sugieren que la evolución de la masa glacial se rige principalmente por los cambios en la temperatura más que por los cambios en las precipitaciones, calculados en valores medios a nivel mundial.
Es probable que la capa de hielo de la Antártida adquiera mayor

masa debido al aumento de las precipitaciones, y que la capa de hielo

de Groenlandia pierda masa debido a que el volumen de escurrimiento

será mayor que el de las precipitaciones. La capa de hielo de

la Antártida occidental ha atraído especial atención porque contiene

suficiente hielo como para hacer elevar el nivel del mar en 6 m, y porque

se ha sugerido que la inestabilidad que le confiere el hecho de estar

asentada sobre tierra por debajo del nivel del mar podría dar lugar a un

rápido deshielo cuando se debiliten las barreras de hielo que la rodean.

Sin embargo, hoy en día hay un amplio consenso en cuanto a que

es muy improbable que durante el siglo XXI ocurra una pérdida de hielo

unido a tierra que determine un aumento importante del nivel del mar

por esta causa, aunque aún no se tiene una comprensión suficiente de

la dinámica de esta masa de hielo, que permita en especial hacer proyecciones

a escalas temporales más prolongadas.

F.9 Proyecciones de los cambios futuros en el nivel del mar Las proyecciones de la elevación media del nivel del mar a escala mundial entre 1990 y 2100, obtenidas con una serie de MCGAO respecto del escenario IS92a (teniendo en cuenta el efecto directo de las emisiones de aerosoles de sulfatos), oscilan entre 0,11 y 0,77 m. Este margen de variación refleja la incertidumbre sistemática que caracteriza la elaboración de modelos. Los principales factores que contribuyen al aumento del nivel del mar son:




  • una expansión térmica de entre 0,11 y 0,43 m, que se acelera a lo largo del siglo XXI;

  • los glaciares, con una contribución de entre 0,01 y 0,23 m;

Resumen técnico del Grupo de trabajo I del IPCC

Elevación del nivel del mar (m)

1.0


1,0

0.8
0,8

0.6

0,6


0.4

0,4


0.2

0,2
0.0

0,0

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100



Año

A1B


A1FI

A1T


A2

B1


B2

Figura 24: Elevación media del nivel del mar a escala mundial entre 1990 y 2100 en los escenarios del IE-EE. La expansión térmica y los

cambios en el hielo terrestre se calcularon utilizando un modelo climático simple, calibrado individualmente para cada uno de los siete

MCGAO, y se incorporaron las contribuciones derivadas de los cambios en la capa de permafrost, el efecto del depósito de sedimentos y

la adaptación a largo plazo de las capas de hielo a los cambios climáticos anteriores. Cada una de las seis líneas que aparecen indicadas

con su significado dentro de la figura representa el promedio de los resultados de los MCGAO para cada uno de los seis escenarios ilustrativos.

El sector sombreado de color oscuro muestra el margen de variación del valor medio proyectado por los MCGAO para los

35 escenarios del IE-EE. La parte sombreada en un tono más claro muestra el margen de variación de todos los MCGAO respecto de los

35 escenarios. El sector delimitado por las líneas exteriores muestra el margen de variación de todos los MCGAO y los escenarios que

tienen en cuenta la incertidumbre relacionada con los cambios en el hielo terrestre y en la capa de permafrost y el depósito de sedimentos.

Téngase presente que este margen de variación no tiene en cuenta las incertidumbres relativas a los cambios en la dinámica de la

capa de hielo de la Antártida occidental. [Basado en la Figura 11.12]



  • Groenlandia, con una contribución de –0,02 a 0,09 m; y

  • la Antártida, con una contribución de –0,17 a +0,02 m.

A efectos de calcular el cambio total, también se tienen en cuenta

otros factores que contribuyen en menor medida, como el deshielo de

la capa de permafrost, el depósito de sedimentos, y la constante contribución

de las capas de hielo como consecuencia de los cambios climáticos

que han venido ocurriendo desde el Último Máximo Glacial.

A fin de establecer el margen de variación en la elevación del nivel del

mar que se obtiene al elegir los distintos escenarios del IE-EE, se utilizan

los resultados relativos a la expansión térmica y los cambios en

el hielo terrestre que generan los modelos simples adaptados a varios

MCGAO (como se señaló en la Sección F.3 en relación con la temperatura).

En todos los escenarios del IE-EE se proyecta un aumento del nivel del

mar de entre 0,09 y 0,88 m en el período comprendido entre 1990 y

2100 (véase la Figura 24), fundamentalmente a causa de la expansión

térmica y la pérdida de masa de los glaciares y los casquetes de hielo.

El valor central del intervalo es de 0,48 m, lo que corresponde a una tasa

media dos a cuatro veces mayor, aproximadamente, que la tasa registrada

en el transcurso del siglo XX. El margen de variación del aumento

del nivel del mar indicado en el SIE era de entre 0,13 y 0,94 m basándose

en los escenarios IS92. A pesar de que en esta evaluación se

proyecta un cambio más pronunciado en las temperaturas, las

proyecciones del nivel del mar son algo menores, principalmente debido al uso de modelos mejorados que atribuyen una contribución menor a los glaciares y las capas de hielo. Si el almacenamiento en la superficie terrestre continúa al ritmo actual, las proyecciones podrían sufrir una modificación de entre –0,21 y 0,11 m. Para el promedio de los MCGAO, los escenarios del IE-EE dan resultados que difieren en 0,02 m o menos respecto de la primera mitad del siglo XXI. Para el año 2100, la variación en torno al valor central del intervalo es de alrededor del 50%. Después del siglo XXI, el aumento del nivel del mar dependerá en gran medida del escenario de emisiones.

Los modelos coinciden en la conclusión cualitativa de que el margen de variación del nivel del mar a escala regional es muy amplio en comparación con el aumento medio del nivel del mar a escala mundial. Sin embargo, la confianza en la distribución regional de la variación del nivel del mar que indican los MCGAO es escasa porque se observan pocas similitudes entre los modelos, aunque casi todos proyectan un aumento superior al promedio en el Océano Ártico, y un aumento inferior al promedio en el Océano Antártico. Además, los movimientos de las masas continentales, tanto isostáticos como tectónicos, continuarán durante el siglo XXI a un ritmo que no depende del cambio climático. Se prevé que, para el año 2100, muchas regiones que actualmente registran un descenso relativo del nivel del mar experimentarán en cambio un aumento relativo del nivel del mar.


Cambio climático 2001–– La base científica

Figura 25: Emisiones de CO2 proyectadas que permiten a) 1100

estabilizar las concentraciones atmosféricas

1000


WRE1000

de CO2 en distintos valores finales.

El recuadro a) muestra las trayectorias hipotéticas de
900

la concentración de CO2 (escenarios WRE) y

800

Escenarios de estabilización



Concentración de CO2 (ppm)

los recuadros b) y c) muestran las emisiones de CO2

proyectadas por dos modelos de ciclo rápido del carbono:

el Bern-CC y el ISAM. Para calcular el margen de variación del

modelo en el escenario ISAM, se calibró el modelo de manera de

aproximar el margen de variación de las respuestas al CO2 y al

clima obtenidas mediante una comparación entre los modelos.

Este método genera un menor nivel de incertidumbre en la

WRE750

700


WRE650

600


WRE550

WRE450


500

400


respuesta del ciclo del carbono. Los márgenes de variación del 300modelo en el escenario Bern-CC se obtuvieron mediante la combi
b) 20
nación de distintas hipótesis de valores mínimos y máximos con

respecto al comportamiento del efecto de fertilización por CO2, la respuesta de la respiración heterotrófica a la temperatura y el tiempo de renovación de los océanos, lo que dio como resultado un mayor nivel de incertidumbre en la respuesta del ciclo del carbono.

El borde superior y el borde inferior del sector sombreado indican el

valor máximo y el valor mínimo correspondientes a cada modelo. A su vez, los valores mínimos (donde quedan ocultos) se indican con una línea fina discontinua en un tono más claro.

[Basado en la Figura 3.13]

Emisiones de CO2 (PgC/año)

15

10


5

450


550

Bern-CC


650

750


1000
Por último, será cada vez más frecuente que la línea de pleamar suba c)

0

a niveles extremos como consecuencia de la elevación del nivel medio 20



1000

750


650

550


450ISAM
del mar. La frecuencia de este fenómeno puede aumentar aún más si las

tormentas se hacen más frecuentes o intensas como resultado de los

cambios climáticos.

F.10 Proyecciones de los cambios futuros en la respuesta a los perfiles de estabilización de la concentración del CO2 GASES DE EFECTO INVERNADERO Y AEROSOLES


Todos los perfiles de estabilización estudiados exigen que las emi
Emisiones de CO2 (PgC/año)

15


10

5

0



siones de CO2 se reduzcan en última instancia a niveles muy inferiores a los actuales. De los perfiles de CO2 previstos se dedujeron tasas de emisión de CO2 antropógeno que alcanzan niveles estables de concentración del CO2 de entre 450 y 1.000 ppm (Figura 25ª). Los resultados (Figura 25b) no son muy diferentes de los presentados en el SIE, pero el margen de variación es mayor, principalmente debido a las diferencias en cuanto al nivel futuro de absorción terrestre de carbono, que surgen como consecuencia de las distintas hipótesis que se utilizan en los modelos. Para que la concentración se estabilice en 450, 650 o 1.000 ppm, sería necesario que las emisiones antropógenas mundiales disminuyeran a niveles inferiores a los de 1990 en el lapso de unos pocos decenios, alrededor de un siglo, o alrededor de dos siglos, respectivamente, y que en adelante siguieran disminuyendo en forma constante. A pesar de que los océanos tienen una capacidad de absorción suficiente para captar entre el 70 y el 80% de las emisiones antropógenas previsibles de CO2 a la atmósfera, este proceso tarda siglos debido a la velocidad de mezcla en los océanos. Como consecuencia de ello, incluso varios siglos después de producidas las emisiones, aproximadamente la cuarta parte del aumento en la concentración causado por esas emisiones seguirá presente en la atmósfera. Para que la concentración de CO2 permanezca constante más allá del año 2300 es preciso que las emisiones disminuyan hasta alcanzar la tasa de absorción de los sumideros de carbono que existan en ese momento. Los sumideros terrestres y oceánicos naturales, capaces de perdurar durante cientos o miles de años, son pequeños (<0,2 PgC/año).

2000 2100 2200 2300

Año
TEMPERATURA

Debido a las extensas escalas temporales del océano, la temperatura media mundial seguirá aumentando durante cientos de años a un ritmo de unas pocas décimas de grado por siglo después de que las concentraciones de CO2 se hayan estabilizado. Los efectos en la temperatura de las pautas de concentración del CO2 destinadas a lograr una estabilización en el entorno de las 450 ppm a las 1.000 ppm se estudiaron utilizando un modelo climático simple adaptado a siete MCGAO, con una sensibilidad media del clima de 2,8°C. En todas las líneas evolutivas dirigidas a la estabilización, el sistema climático muestra un calentamiento considerable durante el siglo XXI y posteriormente (véase la Figura 26). Cuanto menor sea el nivel en el que se estabilicen las concentraciones, menor será el cambio total de la temperatura.

NIVEL DEL MAR

Si las concentraciones de los gases de efecto invernadero se estabilizaran

(incluso en sus valores actuales), el nivel del mar seguiría de

todos modos aumentando durante cientos de años. Al cabo de

500 años, la elevación del nivel del mar como consecuencia de la

expansión térmica podría haber llegado solamente a la mitad de su

nivel definitivo, que según los modelos podría ser de entre 0,5 y
Resumen técnico del Grupo de trabajo I del IPCC

450


ppm

550


650

750


1,000

Figura 26: Resultados obtenidos con un modelo simple: cambios


proyectados de la temperatura media a nivel mundial cuando la

concentración de CO2 se estabilice de acuerdo con los perfiles

WRE (véase el Capítulo 9, Sección 9.3.3). También se indican en

4

Cambio de la temperatura (°C)



3

color verde, con fines de comparación, los resultados obtenidos

para los perfiles S en el SIE (no se tiene datos del S1000). Los

resultados son el promedio generado por un modelo climático sim


2

ple calibrado con respecto a siete MCGAO. El escenario de base

es el escenario A1B, y esto está indicado en forma específica solamente

hasta el año 2100. Después de 2100, la hipótesis conside


rada es que las emisiones de gases distintos del CO2 se mantienen

constantes en los valores A1B de 2100. Las proyecciones se

1 rotulan de acuerdo con el nivel de estabilización del CO2. Las líneas

discontinuas después de 2100 indican un mayor grado de incertidumbre

en los resultados del modelo climático simple más allá

0

del año 2100. Los puntos negros indican el momento en el tiempo



2000 2100 2200 2300 en que se logra la estabilización del CO2. El año de estabilización

Año en el caso del perfil WRE1000 es 2375. [Basado en la Figura 9.16]

2,0 m, o de entre 1 y 4 m, si los niveles de concentración del CO2 fueran dos o cuatro veces mayores que los de la era preindustrial, respectivamente. Esta larga escala temporal es resultado de la escasa difusión y la lenta circulación de los procesos que transportan el calor hacia la profundidad de los océanos.

Es probable que se pierda una parte importante de la masa total de glaciares. Existe una gran probabilidad de que el hielo desaparezca totalmente de las zonas actualmente cubiertas de glaciares en forma marginal.

Las capas de hielo seguirán reaccionando ante el cambio climático durante varios miles de años más, aunque el clima se estabilice. Las capas de hielo de la Antártida y de Groenlandia contienen en conjunto un volumen de agua suficiente como para elevar el nivel del mar en casi 70 m si se deshelaran, de manera que hasta un pequeño cambio parcial en su volumen podría tener efectos considerables.

afectará la viabilidad a largo plazo de la capa de hielo de la Antártida. En caso de que la temperatura suba más de 10ºC, los modelos de escorrentía simples vaticinan que se creará una zona de pérdida de masa neta en la superficie de la capa de hielo. Ello daría lugar a una desintegración irreversible de la capa de hielo de la Antártida occidental porque dicha capa no puede retroceder hacia tierras más altas una vez que sus márgenes empiezan a deshelarse en la superficie y empiezan a retraerse. Esta desintegración tardaría por lo menos varios milenios. Los umbrales que determinarían la desintegración total de la capa de hielo de la Antártida oriental como consecuencia del deshielo a nivel de la superficie suponen aumentos de temperatura superiores a los 20ºC, situación que no ha ocurrido por lo menos en los últimos 15 millones de años y que es mucho más de lo que prevé cualquier escenario de cambio climático actualmente en estudio.

600
Los modelos proyectan que si el aumento de la temperatura a nivel

local superara en promedio los 3°C por año y continuara al mismo

ritmo durante milenios, se produciría una fusión prácticamente total

de la capa de hielo de Groenlandia, lo que haría elevar el nivel del mar

en unos 7 m. Las temperaturas proyectadas para Groenlandia de acuerdo

con los distintos modelos utilizados en el Capítulo 11 superan en

general el promedio mundial de temperaturas entre 1,2 y 3,1 veces. Si

el calentamiento de Groenlandia fuera de 5,5°C, de acuerdo con los escenarios de estabilización intermedios (véase la Figura 26), es probable que la capa de hielo de Groenlandia contribuyera al ascenso del nivel del mar en una proporción de aproximadamente 3 m en un lapso de 1.000 años. Si el calentamiento fuera de 8°C, la contribución sería de alrededor de 6 m y la mayor parte de la capa de hielo desaparecería. En caso de aumentos más reducidos de la temperatura, la disminución de la capa de hielo sería considerablemente menor (véase la Figura 27).

Los modelos actuales de la dinámica de los hielos proyectan que la

capa de hielo de la Antártida occidental contribuirá a la elevación

del nivel del mar en no más de 3 mm por año durante los próximos

1.000 años, aunque ocurran cambios importantes en las barreras de hielo. Estos resultados dependen en gran medida de las hipótesis de los modelos en cuanto a los posibles cambios climáticos, la dinámica de los hielos y otros factores. Aparte de una posible inestabilidad interna de la dinámica de los hielos, el deshielo a nivel de la superficie Cambio en el nivel del mara escala mundial (cm)


500

400


300

200


100

+3°C


+5,5°C

+8°C


0

2000 2200 2400 2600 2800 3000


Año (D.C.)

Figura 27: Respuesta de la capa de hielo de Groenlandia en tres escenarios de calentamiento climático durante el tercer milenio, expresada en cambios equivalentes en el nivel del mar a escala mundial. Los valores asignados a las curvas corresponden al aumento de la temperatura media anual en Groenlandia para el año 3000 D.C., de acuerdo con las predicciones de un modelo climático y oceánico bidimensional forzado con aumentos en la concentración de GEI hasta el año 2130 D.C., la que se mantiene constante después de esa fecha. Véase que las temperaturas proyectadas para Groenlandia son en general de 1,2 a 3,1 veces superiores al promedio de las temperaturas a nivel mundial, de acuerdo con los diversos modelos utilizados en el Capítulo 11. [Basado en la Figura 11.16]


G. Hacia una mayor comprensión

En las secciones anteriores se describió el estado actual de los conocimientos

sobre el clima del pasado y el presente, el grado de comprensión

actual de los agentes de forzamiento y los procesos del sistema

climático, y la exactitud con que pueden representarse en los

modelos climáticos. A la luz de los conocimientos que se poseen hoy

en día, se hizo la mejor evaluación posible de la cuestión relativa a si

el cambio climático puede detectarse y si ese cambio puede atribuirse

a la influencia humana. Con los mejores instrumentos de que se dispone

actualmente, se hicieron proyecciones de la forma en que podría

cambiar el clima en el futuro, de acuerdo con distintos escenarios de

emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

Esta Sección encara el futuro desde una perspectiva diferente. Hay incertidumbres en todos los eslabones de la cadena, desde las emisiones de GEI y aerosoles, hasta los efectos que éstos producen en el sistema climático y en la sociedad (véase la Figura 28). Son muchos los factores que continúan limitando la capacidad de detectar, atribuir y comprender el cambio climático actual y proyectar los cambios climáticos que podrían ocurrir en el futuro. Es necesario seguir trabajando en nueve aspectos generales.

G.1 Datos

Es preciso evitar que las redes de observación sigan decayendo en

muchas partes del mundo. Si no se mejoran sustancialmente las redes,

puede ser difícil o imposible detectar cambios climáticos en muchas

zonas del planeta.

Se debe ampliar la base de observación de los estudios del clima

para obtener datos exactos y a largo plazo, con un alcance temporal

Hipótesis socioeconómicas

(GTII/Cap. 3; GTIII/Cap. 2 – IE-EE)

Escenarios de emisiones

(GTIII/Cap. 2 – IE-EE)

Proyecciones de concentraciones

(GTI/Caps. 3,4,5)

Proyecciones de forzamiento radiativo

(GTI/Cap. 6)

Proyecciones del clima

(GTI/Caps. 8,9,10)

Proyecciones del nivel

del mar (GTI/Cap. 11)

Escenarios de cambio mundial

(GTII/Cap. 3)

Interracciones y retroacciones(GTI/Caps. 3,4,5,7; GTII/Cap. 3)

Impactos

(GTII)

Escenarios climáticos



(GTI/Cap. 13)

Respuestas de política: adaptación y mitigación

(GTII; GTIII)

Figura 28: La cascada de incertidumbres en las proyecciones que

debe tenerse en cuenta al diseñar escenarios climáticos y otros

escenarios conexos con el fin de evaluar el impacto de los cambios

climáticos, la adaptación a esos cambios y su mitigación.

[Basado en la Figura 13.2]

Cambio climático 2001–– La base científica

y espacial más amplio. Dada la complejidad del sistema climático y la escala temporal multidecenal inherente a éste, es necesario disponer de datos coherentes y a largo plazo, en apoyo de las investigaciones y proyecciones sobre el cambio climático y ambiental. Se requieren datos del presente y del pasado reciente, así como datos de los últimos siglos y de los últimos milenios que guarden relación con el clima. Hay una particular escasez de información sobre las regiones polares, y de datos que permitan hacer evaluaciones cuantitativas de los fenómenos extremos a nivel mundial.

G.2 Los procesos climáticos y la modelización

Es necesario mejorar las estimaciones de las emisiones y concentraciones

futuras de gases de efecto invernadero y aerosoles. Es particularmente

importante que se perfeccione el cálculo de las concentraciones

mediante su derivación de las emisiones de gases y en especial de

aerosoles; que se encare de manera más eficaz la cuestión del secuestro

de carbono y su ciclo biogeoquímico, y concretamente que se hagan

progresos para determinar la distribución espacial y temporal de las

fuentes y sumideros de CO2, actualmente y en el futuro.

Es preciso comprender y describir de manera más completa los procesos dominantes (como la mezcla en los océanos) y las retroacciones (p.ej., de las nubes y el hielo marino) en la atmósfera, la biota, la superficie de los continentes y los océanos, y las profundidades de los océanos. Estos subsistemas, fenómenos y procesos son importantes y merecen ser objeto de mayor atención para mejorar la capacidad de diagnóstico a nivel general. La combinación de la observación con los modelos será la clave del progreso. La rápida imposición de un sistema no lineal tiene grandes posibilidades de generar sorpresas.



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