Download Cambio climático en el océano de Galicia

Antonio Bode
Instituto Español de Oceanografía
Centro Oceanográfico de A Coruña
El mayor ecosistema de la biosfera
© NASA SeaWifs Clorofila-a media (1997-2003)
Océano:
Fitoplancton:
•70% de la superficie mundial
• 25% de la biomasa
• 55% de la producción primaria
• 80% de la producción
Regulador del clima
Reid et al. (2009) AMB 56: 1-150
La cinta transportadora de calor
http://earthobservatory.nasa.gov/
La cinta transportadora de calor
http://svs.gsfc.nasa.gov/
El reservorio de CO2
la bomba biológica
la bomba física
o
http://www.solas-int.org
Flujo de CO2
al océano
a la atmósfera
Takahashi et al. (2009) DSR II 56: 554–577
Almacena CO2 antropogénico
Sabine et al. (2004) Science 305: 367-371
http://www.ipcc.ch
Proyecciones del AR4 IPCC para el océano
(2007)
IPCC 2007 Climate Change 2007: The physical science basis
• CO2 atmosférico: incremento subestimado
(AR4 = 3 ppm/año, ahora = 4 ppm/año)
• Calentamiento (y nivel del mar): Persistencia secular
(aún estabilizando emisiones)
• Deshielo: incertidumbres en tasas anuales
(p.ej. Groenlandia)
• Aumento del nivel del mar: incertidumbre asociada
(¿0.76-1.8 m/s XXI?)
• Circulación oceánica global: frenado ¿?
(mayor entrada agua dulce por fusión del hielo polar)
• Eventos extremos: mayor intensidad y extensión
(ej. temporales)
• Acidificación: impacto en los ecosistemas ¿?
Riesgos del cambio climático
Smith et al. 2009 PNAS 106: 4133-4137
El océano costero
• 15% de la superficie oceánica
• 50% de la producción primaria oceánica
• 50% de la población humana vive en la zona costera (<200 km)
• Interés:
• meteorológico
• defensa
• industria marítima (transporte, construcción naval, energía)
• pesca y acuicultura
• turismo
• salud
• minería
• Afectado por:
• usos pesqueros y acuícolas
• contaminación (industrial, agrícola, urbana)
• modificaciones del hábitat
• Nos afecta en:
• fluctuación de recursos alimenticios
• calidad del agua (toxinas naturales y artificiales, eutrofización)
Galicia y el mar
•Recursos marinos:
200,000 Tm año-1 de mejillón
200,000 Tm año-1 de pescado y
marisco
Actividad económica [>70%]
Turismo: [>80%]
Población humana: [>70%]
http://www.siam-cma.org/cligal
• Calentamiento
• Nivel del mar
• Afloramiento
• Ecosistemas
• Recursos pesqueros y acuicultura
Calentamiento y salinización en el
Atlántico SE
http://www.ices.dk/marineworld/oceanclimate.asp
Aumento de la temperatura del agua
0.8 ºC en los últimos 30 años
+1 a +3 ºC a finales del s XXI
Temperatura del mar
Temperatura del aire
Calentamiento
en el Golfo de
Vizcaya
0.007-0.030 °C año-1
1992
González-Pola et al. 2005 JGR doi:10.1029/2004JC002367
2008
1992
2008
Aumento del nivel del mar
Calentamiento:
expansión térmica = aumento de volumen
Deshielo terrestre:
Incremento de masa de agua
Temporales:
aumento de la cota de inundación
Aumento del nivel del mar: global
cambio relativo al
nivel medio en
1980-1999
IPCC 2007 Climate Change 2007: The physical science basis
2.70
y = 2.44 (0.01) + 2.7 (0.3) 10-3 *(x - 1940)
R2 = 0.57, n = 62 , P < 0.001
2.65
2.60
2.55
2.50
2.45
2.40
mareógrafo
© IEO
2005
2000
1995
1990
1985
1980
1975
1970
1965
1960
1955
1950
1945
2.35
1940
altura medio do nivel do mar en Vigo(m)
Aumento del nivel del mar: local
ano
>2 cm / década en los últimos 60 años
Pérdida de playas
1 m en longitud
1 cm en altura
Losada, I. 2007 Conferencias Fundación Juan March
Eventos extremos: tendencias en oleaje
IPCC 2007 Climate Change 2007: The physical science basis
http://www.puertos.es/oceanografia_y_meteorologia/
Incremento en el tamaño de las olas
Losada, I. 2007 Conferencias Fundación Juan March
Losada, I. 2007 Conferencias Fundación Juan March
Absorción de carbono antropogénico:
0.55 mol C m-2 año-1
Sabine et al. 2004. Science, 305: 367-371.
Incremento en la acidificación
-0.120
pH
-0.100
capa de 100 a 700 m
capa de 700 a 1400 m
capa de 1400 a 2000 m
capa de 2000 m al fondo
capa superficial
-0.0164 pH·decada-1
-0.080
-0.060
-0.0052 pH·decada-1
-0.040
-0.0034 pH·decada-1
-0.020
-0.0029 pH·decada-1
0.000
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Ano
0.05 unidades/década desde 1975
Menor calcificación de organismos
x2 pCO2:
Mejillón: -30%
disolución
Ostra: -15%
Gazeau et al.(2007) GRL doi:10.1029/2006GL028554
Respuesta variable a la acidificación
Doney et al. 2009 Ann Rev Mar Sci 1:169-192
Afloramiento
NE
SO
Vigo
costa
Bode et al. 2007. Ecología. Galicia. Hércules de Ediciones, A Coruña 313-333
Hundimiento
NE
A Coruña
SO
costa
Bode et al. 2007. Ecología. Galicia. Hércules de Ediciones, A Coruña 313-333
Disminución del afloramiento
UI
700
2006
UI
600
500
1998
400
1990
3 -1
-1
m s km
1000
400
-200
300
1982
200
-800
1974
100
-1400
1966
0
-100
1950
1958
1970
1990
2010
-2000
J F MA MJ J A S O N D
-45% (intensidad) y -30% (duración) en los últimos 40 años
Bode et al. 2009. Prog. Oceanogr. 83: 342-350
luz
viento
0
Clorofilaó nitrato
2
4
6
8
10
0
plancton
Profundidad (m)
20
Termoclina
40
60
Materia
orgánica
80
nutrientes
100
120
sedimentos
140
10
11
12 13 14
Temperatura
15
La red trófica:
de los microbios a los
predadores
Incremento de la estratificación oceánica
calentamiento superficial
disminución de PP neta
(en gran parte del océano
gran heterogeneidad
Behrenfeld et al. 2006 Nature 444: 752-755
Cambios en el fitoplancton
Diatomeas
150
100
Diatomeas
50
0
1957 1962 1967 1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002 Area
2007
F4 CPR
46°
44°
40°
Dinoflagelados
40
30
38°
Dinoflagelados
20
10
0
1957 1962 1967 1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002 2007
36°
10°
5°
Longitude W
0°
Latitude N
42°
Mareas rojas
Aumenta la retención de agua en las rías
Arousa exterior
Arousa interior
Pontevedra
Vigo exterior
300
máximo nº de días de peche o ano
Muros - Noia
Vigo interior
250
200
150
100
y = 365*[1-exp(- x/37(±2))]
R2 = 0.79, n = 42, p < 0.001
50
0
0
10
20
30
40
tempo de renovación (d)
50
… y también los periodos
de marea roja ?
Nuevas especies de zooplancton
Temora stylifera
15.5
T. stylifera
Temperatura
150
15.0
100
14.5
50
0
14.0
1994
Valdés et al. 2007 PiO 74:98-114
1995 1996
1997 1998 1999
2000
Temperatura (ºC)
Temora stylifera (n m-3)
200
Nuevas especies de peces
Caranx crysos (a), Pseudocaranx dentex
(b), Gaidropsarus granti (c), Physiculus
dalwigkii (d), Pisodonophis semicinctus
(e), Lepidotrigla dieuzeidei (f), Kyphosus
sectator
(g), Seriola rivoliana (h),
Fistularia petimba (i), Pomatomus
saltatrix (j)
21 nuevas especies de
aguas cálidas desde 1950
Impacto humano en los ecosistemas
marinos
Halpern et al. 2008 Science 319:498-652
Halpern et al. 2008 Science 319:498-652
Disminución de peces predadores
1900
1950
1975
2000
Christensen et al. 2003 Fish and Fisheries 4:1-24
Disminución del crecimiento del mejillón
0.7
y = 0,48(±0,02)+0,0024(±0,005)*(x - 1960)
R2 = 0,35, n = 39, p < 0.001
0.5
0.4
0.3
ano
2006
2001
1996
1991
1986
1981
1976
1971
0.2
1966
disminución del
afloramiento en
Galicia
crecemento (mm/d)
0.6
Efectos negativos sobre el marisco
riadas (berberecho) y calor (almeja babosa)
Descenso en capturas de pulpo
5.2
4.4
4.0
3.6
3.2
2.8
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
2.4
1996
observed
predicted
1995
ln-CPUE (tons d -1)
4.8
...por la reducción en el afloramiento
Conclusiones generales
1. El calentamiento global y el incremento de emisiones
de gases de efecto invernadero están afectando a las
condiciones ambientales y a la vida del oceáno a escala
global
2. No conocemos suficientemente el alcance de los
efectos futuros ni los mecanismos que convierten las
respuestas de especies a cambios en el funcionamiento
de los ecosistemas
3. Es necesario mantener y ampliar las medidas de series
temporales, incrementar la experimentación y
desarrollar modelos más complejos y detallados
Oceano en IPCC AR4
•
Pocos datos marinos
34
622
527
•
Pocos expertos en biología marina
4
b. marinos
total
43
marinas
criosfera
terrestres
Recomendaciones para IPCC AR5
1. Series marinas: Incrementar su número y
transparencia
2. Observación: uso de nuevos métodos para
observar más allá de las costas
3. Modelos: continuar las series e implementar
modelos más complejos y resolutivos
4. Nuevos retos:
•
•
•
•
•
•
•
Efectos no-lineales
Variabilidad decadal
Deshielo de Groenlandia
Acidificación del océano
Cambios en los afloramientos y giros oligotróficos
Especies más sensibles al clima
Interacción del clima con otros efectos antropogénicos
http://www.seriestemporales-ieo.net
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