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Vulnerabilidad a la sequía y
al cambio climático
Víctor Magaña Rueda
Instituto de Geografía
UNAM
El Sistema Climático
Formas de variabilidad natural del clima
•Ciclo anual
bien conocido
•El Niño / Oscilación del Sur
conocido
•Variabilidad Inter-decadal
algunas ideas
•Glaciaciones
bien conocidas
Formas de cambios en el clima por causa de
las actividades humanas
•Cambio Climático
detectándose y atribuyéndose
•Isla de calor
conocido
¿Hacia dónde va el clima?
¿cómo enfrentar una mayor variabilidad en el ciclo hidrológico?
¿cómo garantizar la disponibilidad de agua?
Las emisiones de
gases de efecto
invernadero cambian
la composición de la
atmósfera y el clima
DT (promedio global
____)
Anomalía en la temperatura promedio global
Calentamiento global
Cambios en el ciclo
hidrológico
DT 2009
Tendencia de cambio en la precipitación 1900-2000
DT 1979
NASA
Cambio climático
A diferencia de la variabilidad natural, existen cambios en el
clima que comienzan a detectarse y que se asocian a la
actividad humana (por emisiones de gases de efecto
invernadero GEI, por cambios en el uso de suelo)
¿Cómo distinguir variabilidad natural de cambio climático?
Se han definido estrategias de detección para documentar
cambios en el clima a partir de datos observados, pero es
necesario hacer ejercicios de atribución, por ejemplo con
modelos numéricos, para afirmar que el cambio se debe a
actividades antrópicas.
Sin embargo,
son pocos los ejercicios
ATRIBUCIÓN
que se han hecho,
sobre todo a nivel
regional o local para
afirmar que una
tendencia determinada
en el clima se debe al
aumento de los Gases
de Efecto Invernadero.
De ahí que con
frecuencia se
caiga en el
“paradigma
naturalista”
ipcc
El IPCC concluye que
Las emisiones de GEI mundiales seguirán aumentando durante los próximos decenios.
Las proyecciones indican un calentamiento de aproximadamente 0,2°C por decenio
El calentamiento tiende a reducir la incorporación de CO2 atmosférico por el ecosistema
terrestre y por los océanos.
El calentamiento antropógeno y el aumento de nivel del mar proseguirían durante siglos
aunque las emisiones de GEI se redujesen lo suficiente para estabilizarse
Es muy improbable que la sensibilidad climática en equilibrio sea inferior a 1,5°C.
Es probable que algunos sistemas, sectores y regiones resulten especialmente
afectados por el cambio climático. Los sistemas y sectores son: ciertos ecosistemas
(tundras, bosques boreales, montañas, ecosistemas de tipo mediterráneo, manglares,
marismas, arrecifes de coral, y el bioma de los hielos marinos), las costas bajas, los
recursos hídricos en algunas regiones secas de latitudes medias, en los trópicos
y subtrópicos secos y en las áreas que dependen de la nieve y el hielo fundidos, la
agricultura en regiones de latitud baja, y la salud humana en áreas de escasa capacidad
adaptativa.
Es muy probable que los impactos aumenten debido a una mayor frecuencia e
intensidad de ciertos fenómenos meteorológicos extremos. Sucesos recientes han
evidenciado la vulnerabilidad de algunos sectores y regiones, incluso en países
desarrollados, a olas de calor, ciclones tropicales, crecidas y sequías.
Por ejemplo, ¿cómo le va a ir a México?
a)
c)
b)
Temperatura promedio anual (°C)
durante el periodo
a) 1901-1950,
b) 1951-2000 y
c) diferencia entre periodos
Fuente de datos: CRU
¿por qué los patrones de tendencias se diferencian regionalmente?
1901-2000
1951-2000
Tendencia de precipitación anual
(mm/año) durante el periodo
1901-1950
a) 1901-2000,
b) 1901-1950
c) 1951-2000
Fuente de datos: CRU
Son diversos los factores que determinan el clima a escala regional
(decenas de kilómetros)…..
Latitud
Topografía
elevación
vegetación
cercanía al mar
vientos dominantes
corrientes
nubosidad
……..y son muchos más los que determinan microclimas
La Vegetación influye fuertemente en el tiempo y el clima a través de
intercambios de energía, momento y humedad,
afectando la temperatura diurna, los procesos de la capa límite atmosférica, la
nubosidad, las precipitaciones, el calentamiento y las circulaciones
atmosféricas.
La vegetación afecta el tiempo y el clima en una escala media (es decir, entre
decenas y cientos de kilómetros en la horizontal).
Renee A. McPherson 2007: A review of vegetation—atmosphere interactions and their influences on mesoscale phenomena
HUMEDAD EN EL SUELO
ALBEDO
RUGOSIDAD DEL TERRENO
Entonces: Los escenarios de cambio climático sólo intentan estimar la
respuesta del clima global a incrementos en la concentración de GEI.
NO SON PRONÓSTICOS,
sino un estado probable de la atmósfera a futuro
Representación plausible y a menudo simplificada del clima futuro, basada en
un conjunto internamente coherente de relaciones climatológicas, que se
construye para ser utilizada de forma explícita en la investigación de las
consecuencias potenciales del cambio climático antropogénico, y que sirve a
menudo de insumo para las simulaciones de los impactos.
Diversos procesos no son
simulados por los
modelos.
Hay incertidumbre
asociada al escenario de
emisiones de GEI que
vamos a seguir.
La incertidumbre es
inherente a cualquier
proyección del futuro, pero
es la esencia de la gestión
del riesgo
Los escenarios del IPCC (2007) proyectan un aumento de temperatura y
una disminución en las precipitaciones en las regiones subtropicales
Lo anterior resultará
en menores
escurrimientos en
México y menor
disponibilidad de
agua
Proyecciones de cambio en temperatura media anual y en precipitación
acumulada anual (%) hacia mediados del s. XXI (fuente CCA-UNAM)
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
12
60
(c) 60
40
40
20
20
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6
0
0
1
2
3
54
5
6
7
8
9
-20
10
11
12
1
-20
4
-40
-40
3
-60
-60
2
1
(c)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Las proyecciones del agua en México sólo consideran las tendencias de
demandas y la disminución de disponibilidad por cambio climático. Ninguno
estima qué efecto tendría la adaptación.
Proyecciones de cambio en el grado de presión sobre el recurso hídrico
resultado del cambios en el clima y en las demandas de agua hacia el
2030
Pero, esto
significa que
dejamos en
manos de la
naturaleza
nuestro
futuro
hídrico!!
Comenzar con la
pregunta: ¿Qué pasa
con los diferentes
escenarios x, y, z?
Utilizar modelos
de cambio
climático ,
escenarios,
impactos,
evaluaciones,
reportes, etc.
Aproximación de “arriba
hacia abajo” para la
formulación de
escenarios de impactos
bajo cambio climático
Problemas estructurales de impacto
Evaluar cambios climáticos relevantes
de modelos climáticos, downscaling.
Evaluar impactos relevantes basados
en cambios climáticos proyectados.
Diseñar y evaluar opciones de
adaptación para impactos relevantes.
Condición de la región o sector bajo
cambio climático
En realidad se trata de un problema de gestión de riesgos
IPCC 2009
La naturaleza y la gravedad de los impactos debidos a fenómenos climáticos
extremos no dependen solo de los propios fenómenos sino también de la
exposición y la vulnerabilidad.
EJEMPLO: La sequía, uno de los grandes peligros para México
….. dijo que “si no tenemos un proyecto para
enfrentar la crisis del agua, las consecuencias
serían dependencia total y pobreza”.
CIUDAD DE MÉXICO (CNNMéxico) — La falta de lluvias en 19 entidades del
país ya provocó pérdidas superiores a los 15,000 millones de pesos por las
hectáreas perdidas en cultivos de maíz, frijol y cabezas de ganado,
informaron autoridades federales.
Jueves, 09 de febrero de 2012
La comunicación
sobre un problema
tan serio como la
sequía termina
convirtiéndose en
“nota roja”
Hay poco entendimiento entre las autoridades del agua de qué significa el clima
Es pobre la capacidad para
aprovechar los pronósticos
climáticos
13 jun 2012
Es necesario enseñar cómo se
puede utilizar el pronóstico del
clima en un esquema de gestión
de riesgo
24 oct 2012
….y, ¿qué es la sequía?
• Se dice que hay sequía en una zona cuando
permanece sin llover más tiempo del habitual y
comienzan a notarse efectos negativos
• En los países desarrollados no es un desastre
que suponga pérdida de vidas humanas o
grandes catástrofes, porque hay sistemas para
reservar y abastecer de agua, cubriendo las
necesidades mínimas.
• Pero, en los países en vías de desarrollo la
sequía sigue originando hambrunas y la muerte
de personas.
En realidad,
En Sonora se repite la secuencia de acciones
ante la sequía:
Siempre hay sequías,
pero algunas duran más
que otras
¿Por qué?
1979-2012
SPI – 3
promedio en
el norte de
México
1901-2002
La sequía en este 2011-2012 ha sido
muy intensa para el norte de México,
pero no la más prolongada, como lo
fue en la década de los 50´
H
H
S
S
S
S
S
H
H
S
H
H
S
H
H
S
Los periodos de sequías prolongadas (S)
en el norte de México tienden a ocurrir
cuando son periodos anómalamente
húmedos (H) en el sur y viceversa
S S
H
H
S
S
HS S
H
S
S
S
S
SH H
SH
S
SH
H
S
Contraste de anomalías
estandarizadas de lluvia en el
norte y sur de México durante el
s. XX (1901-2000)
Reconstrucciones de precipitación anual
(anillos de árboles) entre 1500 y 2000
Las sequías prolongadas pueden
explicarse con base en la condición
de la temperatura de superficie del
mar en el Pacífico y el Atlántico
Los periodos prolongados de sequía en
el norte de México, coinciden con un
Océano Atlántico más cálido de lo
normal: +AMO , y un océano Pacífico
más frío de lo normal : –PDO.
Cuando se invierte el signo de las
anomalías de temperatura de superficie
del mar en ambos océanos, se invierte
el patrón de anomalías de lluvia en
México.
+AMO y –PDO.
-AMO y +PDO.
2020 2030
AMO
2000
2040
2050
No incluido
en los
escenarios
del IPCC
2012
Sequía y huracanes
Durante periodos
secos aumentan las
posibilidades de
entrada de
huracanes al noreste
Seco en el norte
húmedo en el norte
¿ a dónde vamos?
A estas proyecciones hay
que sumar la variabilidad
natural del clima.
Proyecciones de SPI 24
bajo escenarios de
cambio climático
Los aumentos proyectados de
temperatura tendrán más efectos
en la vegetación que la misma
disminución de precipitación.
La discusión de sequía y CC
• ¿Quién dice que estas sequías ya son cambio
climático y que ya estamos sintiendo sus impactos?
• Lo que ha aumentado en mayor medida es la
vulnerabilidad, por lo que debemos gestionar el
riesgo
More realistic calculations, based on the
underlying physical principles8 that take
into account changes in available energy,
humidity and wind speed, suggest that
there has been little change in drought
over the past 60 years.
Por tanto,
• La sequía forma parte de la variabilidad natural del clima y es
recurrente aunque sin un ciclo definido
• No es correcto pensar que la sequía actual es producto del cambio
climático (aunque éste puede influir).
• La sequía meteorológica (déficit de lluvia) siempre ha existido. La
magnitud de sus impactos depende de la vulnerabilidad de la
sociedad a estas condiciones.
• Al haber aumentado nuestra vulnerabilidad en décadas recientes, la
sequía hidrológica, agrícola y social (falta de suficiente agua para
actividades diversas) parece más severa.
• Medir la severidad de la sequía a través de los impactos no es lo más
adecuado, pues habla en mayor medida de nuestra vulnerabilidad y
exposición (todo lo que hemos dejado de hacer).
• La falta de acciones preventivas sigue dominando sobre las acciones
de prevención en materia de desastres.
Y entonces, ¿por qué sentimos que las sequías y
la falta de agua son problemas cada vez más
severos?
Pensar en los impactos del cambio climático en
la disponibilidad del agua requiere cambiar la
forma de aproximar el problema
Comenzar con la
pregunta ¿Dónde se
localizan las
sensibilidades,
umbrales y prioridades
considerando la
variación climática ?
Identificar el contexto, peligros y
vulnerabilidad
Identificar vulnerabilidad, sensibilidad,
umbrales y medidas de adaptación.
Utilizar
proyecciones de
cambio climático
e información
relevante
Aproximación de “abajo
hacia arriba” para la
formulación de
escenarios de impactos
bajo cambio climático
Evaluar la adaptación y las acciones contra
cambio climático
Evaluar las opciones de adaptación
Condición de la región o sector bajo cambio
climático
Evaluación de riesgos
• Estimación del peligro y
vulnerabilidad
•Evaluación de la exposición
• Caracterización del riesgo
Manejo de riesgos
•Significado del riesgo
•Opciones de gestión
del riesgo
•Monitoreo y evaluación
de la gestión
Comunicación de
riesgos
•
Impacto de la
gestión
• Percepción
…..no hay una fórmula o metodología universalmente aceptada para
cuantificar la vulnerabilidad a la variabilidad y el cambio climático, por lo
que existe espacio para definir la que más convenga para cada sector.
Sin embargo, es conveniente que se cumpla con ciertas reglas para que la
estimación de la vulnerabilidad sea útil.
Riesgo ante sequía = peligro X vulnerabilidad
El fin último de la cuantificación de la vulnerabilidad es
que, en combinación con la información sobre el peligro,
resulte en una estimación del riesgo, que permita su
gestión mediante estrategias de adaptación.
Por ejemplo, los recursos hídricos internos renovables de
México per cápita son de 4016 m3/hab (al 2009), y han ido
disminuyendo en relación principalmente, con el aumento
de la población. ¿y a futuro?
INDICADOR
Grado de presión
sobre el recurso
agua
DEFINICIÓN
Porcentaje del agua
empleada en usos
consuntivos con
respecto al agua disponible
Porcentaje de
acuíferos
sobreexplotados
y con intrusión
salina
FÓRMULA
100%*(volumen
total de agua
concesionado / agua
disponible)
La sobreexplotación de
acuíferos está en función de
la relación
extracción/recarga y
salinización de suelos por
intrusión salina costera
Porcentaje de
acuíferos
sobreexplotados y
con intrusión salina
= 100% * número
de acuíferos
sobreexplotados /
número total de
acuíferos
Proporción de
agua pública
residual tratada
con respecto del
agua urbana
consumida
Volumen total de agua
residual municipal tratada
comparada con el volumen
total entregado para
abastecimiento público
urbano
1 – (volumen de
agua residual
tratada / volumen de
agua concesionada
para abastecimiento
público urbano)
Tarifa consumo
en ciudades $/m3
Tarifas de agua potable en
ciudades de la RHA. Se usa
como año base el 2009, y se
considera como precio
promedio de producción 25
pesos/m3.
Productividad
del agua kg/m3
Relación entre la masa de
alimentos producidos (kg)
con respecto al agua
utilizada (m3). Se usa como
año base el 2009 y se
supone un valor óptimo de 3
kg/m3, considerando el caso
RANGO
DEL
ÍNDICE
0% = 0
100% = 1
0% = 0
100% = 1
0
1
0
1 – (tarifa / 25
pesos/m3)
(1-kg/m3) / 3
1
0
1
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
Valle de México
Península de Yucatán
Frontera Sur
Golfo Centro
Golfo Norte
Lerma Santiago Pacífico
Cuencas Centrales del …
Río Bravo
Pacífico Sur
Balsas
Pacífico Norte
Noroeste
Península de Baja…
Riesgo ante sequía
Riesgo ante sequía
hidrológica
Vulnerabilidad
Peligro de sequía
Es necesario dar seguimiento preciso a los resultados de los programas que se
pongan en marcha. Algunas de las metas del sector serán difíciles de cumplir por no
contarse con capacidades humanas y no considerarse un programa de formación de
recursos humanos y su incorporación al sector. En particular, los sistemas de
alertamiento temprano programados al 2010 están lejos de ser una realidad
Año
Meta
2010
Sistemas de alertamiento y prevención con tecnologías de punta
2011
Todos los ríos y lagos libres de basura
2015
Todas las cuencas efectivamente auto-administradas
2016
Todos los asentamientos humanos libres del riesgo de inundación
2018
Todos los suburbios urbanos conectados a redes de agua potable
2019
Todos los organismos operadores funcionando eficientemente
2020
Todas las aguas municipales colectadas reciben tratamiento
2021
Todas las aguas tratadas se reutilizan
2024
Todas las localidades rurales con disponibilidad de agua potable
2025
Todas las aguas industriales son tratadas
2026
Agro funcionando con la mitad de su consumo actual de agua
2030
Todos los acuíferos en equilibrio
El cambio climático está acabando con la idea de que la
experiencia en materia de hidrología y gestión del agua es una
buena guía para definir las condiciones de manejo futuras.
Flujo de datos y construcción de información de tiempo y
clima
El uso de la información climática para la
prevención es muy limitado
Predecibilidad
Requerimientos de
los usuarios
Escalas Espaciales
Calidad
Actual
Escalas Temporales
Propuesta de un sistema de alerta temprana
Limitaciones para el uso de
Información Climática
ANÁLISIS
- errores (o incertidumbre) en las mediciones o la asimilación.
- Falta de observaciones en algunas regiones
LÍMITES EN LOS MODELOS
-Resolución espacial de la malla, número de niveles verticales
- Ecuaciones (solución), parametrizaciones
-Fenómenos de pequeña escala (no representados en la malla
o poco entendidos)
INTERPRETACIÓN
- Los modelos generalmente entregan “datos crudos” y
consecuentemente la interpretación es a menudo difícil)
COMUNICACIÓN
- Vocabulario confuso
- Lectura equivocada de las necesidades de los usuarios
-Diseminación de productos sin retroalimentación de los
usuarios
En el futuro cercano, México deberá enfrentar 10 temas
críticos para una adaptación efectiva en el sector agua:
1. Oportunidades de regulación y financiamiento;
2. Agua potable y saneamiento;
3. Saneamiento y control de la contaminación;
4. Riego;
5. Agua y energía;
6. Gestión de la cuenca;
7. Ecosistemas y el agua para el desarrollo sustentable;
8. Vulnerabilidad;
9. Infraestructura para la reducción de pérdidas de agua en la
distribución y el riego; y
10.La eficiencia en el uso del agua
(INE, 20012 5ª CN).
El caso del sector agua en México requiere sin duda de acciones como las
de “no arrepentimiento”, pero de magnitud tal que compense y corrija los
aumentos del grado de presión sobre el recurso agua proyectado bajo
cambio climático.
A partir de los próximos años debe ponerse un énfasis especial a La
Agenda del Agua 2030. Sin embargo, se tendrá que ampliar la visión del
sector a futuro considerando los efectos de cambio climático
Agenda del agua al 2030
Cuencas auto-administradas
Todas las aguas
municipales tratadas
Todos los ríos y lagos
sin basura
Agro funcionando con la
mitad de su consumo actual
Ríos
limpios
Todas las aguas
industriales tratadas
Suburbios urbanos
conectados a redes
Todas las aguas
tratadas se reutilizan
Cuencas y
Acuíferos
sanos
Todos los acuíferos en
equilibrio
Cobertura Ordenamiento
universal del territorio
Localidades rurales
con agua potable
Organismos operadores
funcionando eficientemente
Delimitación de zonas
federales
Zonas inundables libres de
asentamientos humanos
Sistemas de alertamiento y
prevención con tecnologías
de punta
29
Variaciones en el
Almacenamiento de Agua en el
Lago de Chapala (mm3) entre
1980 y 2011
Ya están
pasando
algunas cosas
Proyecto de Reservas
potenciales de agua
Cambio climático es una
oportunidad para cambiar
muchas cosas