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Variabilidad Climática y Cambio Climático en la Zona Conurbada
Tampico-Madero-Altamira.
Arteaga-Del Ángel, J. J. 1; González-Turrubiates, D. M. E. 2
1
Pasante de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller”
Universidad Autónoma de Tamaulipas, Centro Universitario Tampico-Madero, C. P. 89339 Tampico,
Tamaulipas.
2
Profesora-Investigadora, Colaboradora en el CAEF Desarrollo Integral de Zonas Costeras,
Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” Universidad Autónoma de Tamaulipas
Centro Universitario Tampico- Madero, C. P. 89339 Tampico, Tamaulipas.
Responsable del Artículo: J. J. Arteaga Del Ángel, E-mail: [email protected]
Línea Temática: Escenarios de Clima
Palabras clave: Variabilidad Climática, Cambio Climático, Zona Conurbada.
RESUMEN
En esta investigación se presenta el análisis de la variabilidad climática histórica y los
escenarios de cambio climático a mediano plazo (2025) y largo plazo (2050) en la zona
conurbada Tampico-Madero-Altamira. El estudio se realizó en dos etapas, la primera
consistió en determinar el clima histórico (clima base) en la zona de estudio y caracterizar
la variabilidad climática histórica. Para la determinación del clima base ó línea base
climática se consideraron dos variables climáticas: la precipitación pluvial y la temperatura
observada, registradas en dos estaciones climatológicas del Servicio Meteorológico
Nacional de la Comisión Nacional del Agua localizadas en el área de estudio, Tampico
DGE (Tampico) con clave 28111 y Los Tomates (Altamira) con clave 28055, con un
periodo de 50 años de registro de 1961-2010. La segunda parte consistió en aplicar las
anomalías en la precipitación y la temperatura observada determinadas para los escenarios
de cambio climático mediante la corrida del MAGICC/ScenGen 5.3, para los modelos de
circulación general GFDL-CM2.0, UKHADGEM y MPIECH-5 y considerando los
escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero A1B, A2, B1 y B2, usados en el
Cuarto Reporte del IPCC (AR4), para los horizontes de tiempo 2025 y 2050.
Los resultados en la modelación de la precipitación y la temperatura para los diferentes
escenarios de cambio climático muestran una clara disminución en el valor anual de la
precipitación y un aumento en el valor medio de la temperatura.
1. INTRODUCCIÓN
A lo largo de las últimas décadas, se ha producido un cambio creciente en las condiciones
climáticas que se manifiestan alrededor del planeta, generada tanto por la variabilidad
natural como por la actividad humana (IPCC, 2007) (citado en Sánchez, Díaz, Cavazos,
Granados y Gómez, 2011), y de acuerdo a muchos científicos, este fenómeno es causado
principalmente por el incremento de gases de efecto invernadero localizados en la
atmósfera (Gómez y Romanillos, 2012), produciendo un calentamiento en el globo
terráqueo, al que describen como “el incremento de la temperatura media del aire cerca de
la superficie de la Tierra y de los océanos desde mediados del siglo XX” (p.13). Conde
(2010) indica, que existen evidencias con un alto porcentaje de confianza, de que el
calentamiento global observado se ha estado propagando desde el siglo XX, y que esta
mayormente asociado a la quema de combustibles fósiles y a procesos de cambio de uso de
suelo. La prueba más importante es la que se manifiesta en la temperatura media del planeta
que se ha incrementado en un orden de 0.74°C durante el siglo XX (Gómez y Romanillos,
2012).
Las variaciones en el clima producto del cambio climático están ocurriendo en todos los
rincones del mundo, pero también es cierto que existen países con mayores y mejores
condiciones de desarrollo que no se muestran tan afectados como nuestro país (Landa,
Magaña y Neri, 2008). En el caso de México, como señala Ángeles y Gámez (2010) (citado
en Boyd e Ibarrarán, 2008), “como muchos países en desarrollo, es potencialmente muy
vulnerable a los cambios económicos causados por el cambio climático global” (p.35),
debido a que se encuentra ubicada en una región muy susceptible a las variaciones en los
patrones del clima y las temperaturas. Si se tiene en cuenta que México es uno de los países
que se ve más afectado por los efectos del cambio climático (Oswald, 2010), se debe de
considerar la importancia de generar información que nos permitan tener una perspectiva
ante las particularidades del clima futuro a consecuencia del cambio climático.
Los estudios producto de la simulación de escenarios de cambio climático nos permiten
tener un panorama del posible estado futuro del clima, por lo cual resulta significativo su
elaboración, y aún más conveniente si es orientado a escalas regionales, en donde su
utilidad es elemental cuando se desea crear estrategias de adaptación, reducción de
vulnerabilidad o mejores estimaciones de riesgo (Conde y Gay, 2008).
Con base en lo anteriormente expuesto, en este trabajo se presentan los resultados de la
modelación de escenarios de cambio climático a partir del clima histórico de dos estaciones
climatológicas en la Zona Conurbada Tampico-Madero-Altamira, y sobre la variabilidad
climática que se presenta en la climatología histórica y los escenarios modelados en los dos
horizontes de tiempo propuestos (2025 y 2050).
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1 Área de estudio
El trabajo de investigación se realizó en la Zona Conurbada Tampico-Madero-Altamira,
localizada en el sur del estado de Tamaulipas (Figura 1); delimitada al norte con el
municipio de Aldama, Tamps., al este con el Golfo de México, al sur con la desembocadura
del Río Pánuco y el municipio de Pueblo Viejo, Ver., y al oeste con los municipios de
Pánuco, Ver. y González, Tamps.
Esta importante zona costera tiene una extensión territorial de 1,825 km² (INEGI, 2009),
que equivale a la suma de la extensión territorial de los tres municipios que la conforman, y
de acuerdo a INEGI (2010), posee un total de 706,771 habitantes.
Figura 1. Localización espacial de la Zona Conurbada Tampico-Madero-Altamira dentro de la República Mexicana, donde se muestran
los tres municipios que pertenecen al área de estudio. Fuente: Elaboración propia (2013).
2.2 Determinación y análisis del clima histórico
Para la determinación del clima histórico ó clima base de la Zona Conurbada TampicoMadero-Altamira, se extrajeron los registros diarios de temperatura observada y
precipitación pluvial de las estaciones climatológicas: 28111 Tampico (DGE) y 28055 Los
Tomates, pertenecientes a la red nacional de estaciones climatológicas del Servicio
Meteorológico Nacional de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) y que forman
parte del sistema CLICOM (CLImate COMputing project), sistema de software de manejo
de datos climatológicos desarrollado por las Naciones Unidas. A partir de estas estaciones
fue posible extraer 50 años de registro para cada uno de los observatorios y para cada una
de las variables, que corresponde a una serie de datos de 1961-2010, obteniendo una serie
favorablemente extensa de lo que aconteció en la zona de estudio. Al realizar un análisis de
datos de las series, se determinó que poseían menos del 10% de datos faltantes, es decir
menos de 5 datos faltantes por día, lo que se considero que no era necesario realizar relleno
de datos faltantes.
Con base a estas series se realizó un análisis estadístico, obteniendo así una media diaria de
cada una de las variables, para posteriormente estimar un promedio mensual de la
temperatura y un acumulado mensual de la precipitación, lo que determinó el clima base en
la zona de estudio.
2.3 Generación de los escenarios de cambio climático
Para la estimación de los escenarios de cambio climático se utilizaron las anomalías
mensuales en la precipitación y la temperatura calculadas a partir de las corridas del
programa MAGICC-SCENGEN versión 5.3, usado en el Cuarto Reporte del IPCC (AR4) y
modeladas para el estudio: “Valoración de la vulnerabilidad debido a la disposición del
agua
ante
escenarios
de
cambio
climático
en
la
cuenca
Guayalejo-Tamesí”
(PROMEP/103.5/12/3433), del cual esta investigación forma parte. Los modelos de
circulación general utilizados en este estudio fueron ECHAM5, HADGEM1 y
GFDLCM20, modelos que representan de mejor manera las condiciones de los escenarios
de cambio climático en México (Conde, Estrada, Martínez, Sánchez y Gay, 2011).
Asimismo, se utilizaron los escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero A1B,
A2, B1 y B2, usados en el Cuarto Reporte del IPCC (AR4) para los horizontes a corto plazo
2025 y largo plazo 2050.
Las anomalías estimadas corresponden al porcentaje de incrementos/decrementos en los
valores mensuales de precipitación, expresada en milímetros; e incrementos/decrementos
en los valores mensuales de temperatura expresados en grados centígrados. Posteriormente,
se aplicaron las anomalías estimadas para cada uno de los horizontes al clima base de los
dos observatorios elegidos, mediante un sencillo proceso de reducción de escala
denominado Método del Cuadrante, método que considera cuatro puntos circundantes
(celda con la información obtenida del MAGICC/SCENGEN que comprenden el área de
estudio en la zona costera de Tamaulipas con una resolución de 2.5 x 2.5 grados) al punto
de interés, en cada observatorio y que toma en cuenta su posición geográfica y altitud.
3. RESULTADOS
Con base en las climatologías base y escenario de cada uno de los observatorios, se realizó
el análisis estadístico para cada una dos variables. La Tabla 1 y 2, muestran las anomalías
anuales en la temperatura y la precipitación en los dos observatorios climatológicos para
cada uno de los horizontes de tiempo modelados.
Tabla 1. Valores de las anomalías anuales de la temperatura en los dos observatorios a los horizontes de tiempo 2025 y 2050,
representados en incrementos o decrementos en grados centígrados.
Modelo/Escenario
Estación
Climatológica
TAMPICO
LOS TOMATES
GFDLCM20
Horizonte
MPIECH-5
UKHADGEM
A1B
A2
B1
B2
A1B
A2
B1
B2
A1B
A2
B1
B2
2025
0.41
0.29
0.36
0.44
0.71
0.56
0.61
0.69
0.61
0.47
0.61
0.61
2050
1.03
0.62
0.95
1.03
1.59
1.15
1.41
1.15
1.51
0.98
1.41
1.36
2025
0.43
0.30
0.37
0.46
0.71
0.56
0.61
0.70
0.62
0.48
0.62
0.63
2050
1.05
0.64
0.97
1.06
1.58
1.14
1.41
1.14
1.53
0.99
1.42
1.39
Fuente: Elaboración propia (2013).
A partir de la información generada en las Tablas 1 y 2, se optó por enfatizar en aquellos
escenarios más reveladores, basándose en los resultados que mostraron; por lo cual se
establecieron dos escenarios, uno optimista y otro pesimista, refiriéndose al incremento o
decremento en la anomalía anual resultante. Denominando como escenario optimista a
aquel que presenta el menor incremento en la anomalía de la temperatura y el menor
decremento en la anomalía de la precipitación; asimismo, el escenario pesimista es aquel
que muestra el mayor incremento en la anomalía de la temperatura y el mayor decremento
en la anomalía de la precipitación. Cabe mencionar que aunque se señalen como escenarios
optimistas, todos los escenarios modelados presentación un aumento en la temperatura y
una disminución en la precipitación, es sólo que algunos escenarios manifiestan cambios
más drásticos.
Tabla 2. Valores de las anomalías anuales de la precipitación en los dos observatorios a los horizontes de tiempo 2025 y 2050,
representados en incrementos o decrementos en porcentaje de precipitación en milímetros
Modelo/Escenario
Estación
Climatológica
TAMPICO
GFDLCM20
MPIECH-5
UKHADGEM
Horizonte
A1B
A2
2025
-6.1%
-7.0%
2050
A1B
A2
-5.9% -4.6%
-6.6%
-7.5%
-8.4%
-12.0% -5.4% -4.9%
-9.4%
-12.9% -6.2% -5.7% -3.3% -7.2% -3.3% -0.5%
2025
-7.4%
-8.0%
-7.0% -5.9%
-7.0%
2050
-10.6% -13.9% -7.5% -7.1% -10.0% -13.3% -7.0% -6.6% -3.6% -7.4% -3.6% -1.0%
LOS TOMATES
B1
B2
-7.7%
B1
B2
A1B
A2
B1
B2
-6.4% -4.8% -3.5% -4.5% -3.5% -2.4%
-6.8% -5.3% -3.7% -4.6% -3.7% -2.7%
Fuente: Elaboración propia (2013).
3.1 Variabilidad en la Precipitación
Las Figuras 2 y 3, muestran el escenario optimista para la precipitación. Este escenario
corresponde al B2, escenario que describe un mundo en el que predominan las soluciones
locales de sustentabilidad económica, social y medioambiental (IPCC, 2000). Las gráficas
muestran la variabilidad mensual de la precipitación, base y escenario, para los horizontes
modelados; donde la precipitación en los meses de Abril, Mayo, Septiembre y Noviembre,
superan un incremento del 10% hacia el horizonte 2050, siendo el mes de Noviembre el que
presenta el mayor incremento en comparación con la precipitación base 44.7mm y 24.5mm,
con valores de 38.8% (54.9mm) y 39.6% (34.3mm), para Tampico (DGE) y Los Tomates
respectivamente. Sin embargo, el mes de Septiembre, con una precipitación base de
280.9mm y 179.1mm, muestra un incremento de 14.6% (322.1mm) y 16.5%(208.5mm),
para Tampico (DGE) y Los Tomates respectivamente, representando un aumento
importante, tomando en consideración que es el mes con mayor precipitación.
Figura 2. Variabilidad de la precipitación escenario más optimista en la estación 28111 Tampico (DGE), en donde se observa el clima
base y los horizontes 2025 y 2050 del Clima Escenario B2 Modelo UKHADGEM. Fuente: Elaboración propia (2013).
Figura 3. Variabilidad de la precipitación escenario más optimista en la estación 28055 Los Tomates, en donde se observa el clima base
y los horizontes 2025 y 2050 del Clima Escenario B2 Modelo UKHADGEM. Fuente: Elaboración propia (2013).
Por otro lado, durante los meses de Junio, Agosto y Octubre, se presenta una disminución
en la precipitación con valores por encima del 13.3%, siendo el mes de Octubre el más seco
para Los Tomates, con una precipitación base de 75.8mm, presentando una disminución del
23.9% (57.7mm), y el mes de Marzo para Tampico (DGE) con una precipitación base de
17.3mm, mostrando una disminución de 24.9% de precipitación (13.0mm).
Las Figuras 4 y 5, donde se detalla la variabilidad en los escenarios más pesimistas,
corresponden al escenario A2, donde considera la autosuficiencia y la conservación de las
identidades locales, un continuo aumento de la población mundial orientado al desarrollo
económico de las regiones y con un desarrollo tecnológico fragmentado (IPCC, 2000). En
las figuras, destaca el mes de Septiembre para la estación Tampico (Figura 4), que aunque
se considere un escenario pesimista, presenta un aumento del 18.1% en la precipitación
para el horizonte 2050 (331.9mm), siendo inclusive más alto que el modelado en el
escenario más optimista, sin embargo esto podría deberse al modelo empleado (MPIECH5). Los meses con las disminuciones más altas en precipitación para Tampico (DGE) hacia
el horizonte 2050, son Abril, Mayo y Octubre, con precipitaciones base de 22.5mm,
53.5mm y 144.9mm, mostrando disminuciones de 33.0% (15.1mm), 59.3% (21.8mm) y
31.5% (99.3mm) respectivamente.
Figura 4. Variabilidad de la precipitación escenario más pesimista en la estación 28111 Tampico (DGE), en donde se observa el clima
base y los horizontes 2025 y 2050 del Clima Escenario A2 Modelo MPIECH-5. Fuente: Elaboración propia (2013).
Figura 5. Variabilidad de la precipitación escenario más pesimista en la estación 28055 Los Tomates, en donde se observa el clima base
y los horizontes 2025 y 2050 del Clima Escenario A2 Modelo GFDLCM2.0. Fuente: Elaboración propia (2013).
En la estación los Tomates (Figura 5) presenta un aumento en la precipitación durante el
mes de Julio, con una precipitación base de 135.5mm, mostrando un incremento del 10.9%
(150.4mm), para el horizonte 2050. Marzo, Agosto y Octubre, con una precipitación base
de 10.4mm, 138.1mm y 75.8mm, presentan las mayores disminuciones con valores de
37.1% (6.5mm), 54.1% (63.5mm) y 34.7% (49.5mm), respectivamente; condición muy
crítica para el mes de Agosto, ya que es uno de los meses con mayor precipitación.
3.2 Variabilidad en la Temperatura
El escenario optimista en la temperatura, corresponde al escenario A2, como se observa en
la Figura 6 y 7. Durante los meses de Enero y Octubre, con temperaturas base en la estación
Tampico (DGE) de 16.5°C y 23.7°C, y en la estación Los Tomates de 17.3°C y 23.6°C, se
presenta una disminución en las temperaturas medias mensuales (0.6ºC y 0.5ºC, en las dos
estaciones climatológicas, respectivamente) para el horizonte 2050; además el mes de
Febrero, con una temperatura base de 17.7°C (Tampico) y 18.5°C (Los Tomates), muestra
un aumento del 1.5°C hacia el mismo horizonte, no obstante los meses de Mayo y
Septiembre, con temperaturas base de 25.9°C y 25.7°C (Tampico) y de 25.9°C y 25.5°C
(Los Tomates) respectivamente, presentan aumentos del orden de 1.2°C a 1.6°C,
alcanzando temperaturas de 27.4°C y 26.9°C (Tampico), y de 27.5°C y 26.8°C (Los
Tomates).
Figura 6. Variabilidad de la temperatura escenario más optimista en la estación 28111 Tampico (DGE), en donde se observa el clima
base y los horizontes 2025 y 2050 del Clima Escenario A2 Modelo GFDLCM2.0. Fuente: Elaboración propia (2013).
Figura 7. Variabilidad de la temperatura escenario más optimista en la estación 28055 Los Tomates, en donde se observa el clima base y
los horizontes 2025 y 2050 del Clima Escenario A2 Modelo GFDLCM2.0. Fuente: Elaboración propia (2013).
Finalmente las Figuras 8 y 9, corresponde al escenario A1B, donde describe un mundo de
rápido crecimiento económico, con una población mundial que llegará a su máximo
histórico a mediados del siglo XXI y disminuirá posteriormente, y que posee un balance en
todas las fuentes de energía (IPCC, 2000).
Figura 8. Variabilidad de la temperatura escenario más pesimista en la estación 28111 Tampico (DGE), en donde se observa el clima
base y los horizontes 2025 y 2050 del Clima Escenario A1B Modelo MPIECH-5. Fuente: Elaboración propia (2013).
Estas figuras muestran indudablemente, el aumento de la temperatura en todos los meses.
El mes de Agosto presenta el mayor aumento en su temperatura base, con un incremento de
2.0°C para el año 2050, alcanzando temperaturas de 28.5ºC (Tampico) y 28.3ºC (Los
Tomates); seguido de Mayo y Junio con un incremento de 1.9°C para el mismo horizonte,
mostrando temperaturas de 27.7°C y 28.7°C en la estación Tampico (DGE) para los
respectivos meses y de 27.8°C para el mes de Mayo en la estación Los Tomates, siendo el
incremento que alcanza el mes de Junio en esta estación de 2.0ºC, alcanzando una
temperatura de 28.7ºC.
Figura 9. Variabilidad de la temperatura escenario más pesimista en la estación 28055 Los Tomates, en donde se observa el clima base y
los horizontes 2025 y 2050 del Clima Escenario A1B Modelo MPIECH-5. Fuente: Elaboración propia (2013).
4. CONCLUSIONES
La conclusión general es un incremento en la temperatura y una reducción en la
precipitación en la zona de estudio y por lo tanto, un estado de aridez más crítico que podría
prolongarse y aumentar en años venideros. Aún los escenarios más optimistas muestran una
reducción en las precipitaciones y un aumento en las temperaturas observadas, y los
escenarios más pesimistas se reportan aún más fuertes. Cabe mencionar que no todos los
escenarios que aquí se presentan pertenecen a una familia en específico, por lo cual es
correcto pensar que puede no presentarse condiciones tan pesimistas en ambas variables
(precipitación y temperatura) o al menos en una de ellas, sin embargo, el punto a resaltar es
que en cualquiera que sea el escenario, todos estiman un incremento en la temperatura y un
decremento en la precipitación.
Agradecimientos
Se agradece al Programa de Mejoramiento del Profesorado (PROMEP) por el apoyo
brindado al estudio de “Valoración de la vulnerabilidad debido a la disposición del agua
ante escenarios de cambio climático en la cuenca Guayalejo-Tamesí” con clave
PROMEP/103.5/12/3433, de la cual esta investigación forma parte.
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