Cambio climático en Canarias

Mercedes Montesinos del Valle Secretaría de Estado de Medio Ambiente Universidad de Las Palmas de Gran Canaria Las Palmas de Gran Canaria, 6 de noviembre de 2012 EL CAMBIO CLIMÁTICO Y EL ARCHIPIÉLAGO CANARIO USTED ESTÁ AQUÍ ¿QUÉ ES Y QUÉ SABEMOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO? •La humanidad en su conjunto ha aumentado las emisiones y concentraciones de gases de efecto invernadero que existían de forma natural en la atmósfera. •Si este aumento no se frena , la intensificación del EFECTO INVERNADERO podría conducirnos a un CAMBIO CLIMÁTICO no natural, irreversible a corto plazo y nocivo para la vida humana y la naturaleza LAS CAUSAS DE LOS CAMBIOS DEL CLIMA •EXTERNAS –Variaciones en los parámetros orbitales (ciclos de Milankovitch) –Variaciones en la irradiancia solar (ciclos solares) –Meteoritos (presencia de polvo interestelar) •INTERNAS –Vulcanismo –Aerosoles de origen diverso •Naturales no volcánicos •Producidos por la actividad humana –Cambios en la concentración de gases de efecto invernadero •Origen natural •Producidos por la actividad humana –Cambios en la superficie terrestre •Desertificación •Deforestación •Cambios de albedo –Origen natural –Producidos por la actividad humana PARÁMETROS ORBITALES DE MILANKOVITCH Esquema de los cambios orbitales de la Tierra (ciclos Milankovitch) que provocan los ciclos de período glaciares. La ‘T’ se refiere a cambios en la inclinación (u oblicuidad) del eje de la Tierra. La ‘E’ se refiere a cambios en la excentricidad de la órbita (debido a variaciones en el eje menor de la elipsis), y la ‘P’ denota la precesión, es decir, el cambio en la dirección de la inclinación del eje en un punto dado de la órbita. (Fuente: Rahmstorf y Schellnhuber, 2006, en IPCC, 2007: Climate Change 2007 : The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA). FORZAMIENTOS RADIATIVOS: ALTERACIONES DEL FLUJO NETO DE RADIACIÓN, MEDIDO EN LA TROPOPAUSA LA TIERRA RADIACIÓN SOLAR RECIBIDA (340 W/m2) RADIACIÓN SOLAR REFLEJADA (34W/m2) RADIACIÓN TERRESTRE EMITIDA (240 W/m2) LOS GASES COMUNES DE EFECTO INVERNADERO, SUS ORIGENES Y LA CONTRIBUCION AL CALENTAMIENTO DE LA ATMOSFERA GAS FUENTES PRINCIPALES CONTRIBUCION AL CALENTAMIENTO % Dióxido de carbono (CO2) *Quema de combustibles fósiles (77%) *Deforestación (23%) 55 Clorofluoros Carbonos (CFC) y gases afines (HFC y HCFC) *Diversos usos industriales: refrigeradoras, aerosoles de espuma, solventes. *Agricultura intensiva 24 Metano (CH4) *Minería de carbón. *Fugas de gas *Deforestación *Respiración del plantas y suelos por efectos del calentamiento global. *Fermentación entérica. 15 Oxido Nitroso *Agricultura y forestería intensiva *Quema de biomasa *Uso de fertilizantes *Quema de combustibles fósiles 6 Quién lo produce Combustibles fósiles y cemento 5.5 ± 0.5 Deforestación tropical 1.6 ±1.0 Total de emisiones antrópicas 7.1 ±1.1 Dónde acaba Acumulación en la atmósfera 3.3 ± 0.2 Fijación sistemas oceánicos 2.0 ± 0.8 Fijación sistemas terrestres 1.8 ± 2.0 PROCEDENCIA Y DESTINO DEL CO2 1980-1989, Gt C.y-1 ¿CUÁLES SON LOS CAMBIOS CLIMÁTICOS PREVISTOS PARA EL FUTURO?  Aumente la temperatura global media de 1,4 a 5,8 ºC;  Disminuya aún más la superficie emergida del hemisferio Norte y aumente la capa de hielo del Océano Antártico;  El nivel del mar aumente de 9 a 88 cm.;  Se den otros cambios e, incluso, haya un aumento de algunos fenómenos meteorológicos extremos. ¿CUÁLES SON LOS CAMBIOS CLIMÁTICOS PREVISTOS PARA EL FUTURO? (2) CAMBIO EN LA TEMPERATURA (ºC EN 2090-2099 CON RESPECTO A 1980-1999)a Incremento del nivel del mar (m en 2090-2099 con respecto a 19801999) Caso Mejor estimación Rango de probabilidad Rango basado en modelos excluyendo cambios dinámicos futuros rápidos en el flujo de hielo Concentraciones constantes año 2000c 0,6 0,3-0,9 NA Escenario B1 1,8 1,1-2,9 0,18-0,38 Escenario A1T 2,4 1,4-3,8 0,20-0,45 Escenario 2B 2.4 1,4-3,8 0,20-0,43 Escenario A1B 2,8 1,7-4,4 0,21-0,48 Escenario A2 3.4 2,0-5,4 0,23-0,51 Escenario A1F1 4,0 2,4-6,4 0,26-0,59 •PERO…¿LAS ISLAS CANARIAS HAN SUFRIDO CAMBIOS CLIMÁTICOS? ESTUDIO EN EL ARCHIPIÉLAGO CANARIO LA PRESENCIA DE la Saccostrea cucullata (Born) y del Harpa rosea Lamarck PROPIOS DE LOS MARES DEL GOLFO DE GUINEA EN DEPÓSITOS MARINOS DE CANARIAS PERMITEN UNA COMPARACIÓN DE LOS ÚLTIMOS INTERGLACIALES CON EL PRESENTE. ¿Por qué una especie? ¿Por qué estás especies? ¿Por qué mediante teledetección?  El último interglacial,y el penúltimo gran interglacial probablemente los más parecidos al actual  Canarias tiene depósitos con especies fósiles que viven en el Golfo de Guinea y en las Islas Cabo Verde  Cambio de Temperatura  Presencia de las 2 especies atribuible respectivamente a ambos períodos  Constatada su presencia en Canarias y conocido hábitat actual  posibilidad de inferir, a partir de las condiciones que requiere para su existencia, las del Pleistoceno, mediante teledetección CONTEXTO GEOGRÁFICO DEL ESTUDIO REALIZADO GEOLOGÍA DE LAS ISLAS CANARIAS GEOLOGÍA DE LAS ISLAS CANARIAS (2)  Muy probablemente surgen por un lento movimiento sobre un punto caliente activo desde hace 20 millones de años  Registros sedimentarios evidencian cambios climáticos durante los últimos 5 Ma  Fases cálidas  terrazas marinas intercaladas con paleosuelos (clima árido con intervalos húmedos)  Episodios áridos  depósitos eólicos y calcretas Algunos depósitos marinos  Saccostrea cucullata y Harpa rosea que en la actualidad habitan:  Costa occidental de África  Islas del Atlántico oriental CONTEXTO GEOGRÁFICO Saccostrea cucullata Born 1780 VIVAS COSTA  De Angola a Ghana ISLAS  Isla de la Ascensión FÓSILES Testimonios del Pleistoceno medio (Depósitos marinos MIS 11.3) CANARIAS GRAN CANARIA  Costa de Arucas, en La Granja del Cabildo. LANZAROTE  Piedra Alta GRAN CANARIA Saccostrea cucullata (Born) 1780, en la desembocadura del Barranco de Cardones Desembocadura del Barranco de Cardones. a. fonolitas miocenas b. colada de lava procedente del Volcán Montaña Cardones presenta formas en almohadillas (421Ka) c. depósitos marinos d. Paleosuelo e. colada más tardía procedente del volcán de la Montaña de Arucas, datada radiométricamente en 151 Ka. (Meco et alii, 2006) 2.1.2. TESTIMONIOS DEL PLEISTOCENO MEDIO EN CANARIAS : Depósitos marinos MIS 11.3 con Saccostrea cucullata (Born, 1780). (2) 2.2.2.-TESTIMONIOS DEL PLEISTOCENO SUPERIOR EN CANARIAS: Depósitos marinos MIS 5.5 GRAN CANARIA  Arenales de Santa Catalina en Las Palmas de Gran Canaria. FUERTEVENTURA  Matas Blancas, en el sur y en el Istmo de La Pared, donde empieza Jandía.  Las Playitas, costa sureste LANZAROTE  En Matagorda, o Guasimeta  En Punta Penedo. 2.2.2.-TESTIMONIOS DEL PLEISTOCENO SUPERIOR EN CANARIAS: Depósitos marinos MIS 5.5 (2)  Dados a conocer por Lyell en 1865  Meco et alii, 1996, 2002  Observados en las obras (12 m sobre la media de mareas)  Del centenar de especies la ¼ parte de origen senegalés. GRAN CANARIA: ARENALES DE SANTA CATALINA EN LAS PALMAS DE GRAN CANARIA TESTIMONIOS DEL PLEISTOCENO SUPERIOR EN CANARIAS: Depósitos marinos MIS 5.5 (3) FUERTEVENTURA MATAS BLANCAS Conglomerado marino fosilífero con Strombus bubonius Lamarck 1812  Meco,1975  lo da a conocer obteniéndose posteriores dataciones radiométricas que apuntan hacia los 120 Ka, 130 Ka  Meco,1981 Da a conocer el hallazgo de un Harpa rosea LAS PLAYITAS Contenidos en el conglomerado marino fosilífero a 3 m sobre el actual nivel medio del mar  Meco et al., 1986  2 ejemplares de Harpa rosea junto a Strombus bubonius Lamarck 1822 y el coral Siderastrea radians (Pallas, 1766) 2.2.2.-TESTIMONIOS DEL PLEISTOCENO SUPERIOR EN CANARIAS: Depósitos marinos MIS 5.5 (4) FUERTEVENTURA Localización del yacimiento de Matas Blancas y fotos representativas del mismo 28º10’N 14º11’O 2.2.2.-TESTIMONIOS DEL PLEISTOCENO SUPERIOR EN CANARIAS: Depósitos marinos MIS 5.5 (5) LANZAROTE Harpa rosea Lamarck, 1816 en los depósitos marinos del Pleistoceno Superior en Punta Penedo (Meco et alii, 2006) Situación del antiguo yacimiento de Matagorda o Guacimeta (28º56’N 13º36’O) 2.2.2.-TESTIMONIOS DEL PLEISTOCENO SUPERIOR EN CANARIAS: Depósitos marinos MIS 5.5 (5) LANZAROTE Punta Penedo YACIMIENTO CORTE TRANSVERSAL (Meco et alii, 2006) COMPARACIÓN FÓSILES CANARIOS DE Harpa rosea CON EJEMPLAR ACTUAL EVOLUCIÓN DE LAS CONDICIONES BIOCLIMÁTICAS EN LAS ISLAS CANARIAS (240.000 AÑOS A LA ACTUALIDAD)  Elevación del mar de 12 metros en Las Palmas Paleosuelos y depósitos marinos intercalados con dunas Por la edad de la colada de Teno: Paleosuelos lateríticos en relación con piroclastos alterados  Gran humedad y temperatura elevada  Desarrollo de vegetación Efecto resorte de las Terminaciones y paleotemperaturas deducidas de la fauna senegalesa presente en Canarias y en el Mediterráneo  condiciones oceánicas que se están reproduciendo en la actualidad VARIACIONES DEL NIVEL DEL MAR DURANTE EL PLEISTOCENO SUPERIOR VARIACIONES CLIMÁTICAS ÚLTIMOS 420.000 AÑOS Período húmedo-cálido (paleosuelos) Depósito marino (S= fauna senegalesa) Período árido-cálido (calcreta) Período árido-frío prolongado (dunas) Meco et alii, (2006)  Está por venir el árido cálido que precedería a la futura glaciación Recopilación citas geográficas y ecológicas en bibliografía científica desde 1758 (10ª edición Systema Naturae Linné) a la actualidad. Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid  Naturhistorisches Museum Wien  Laboratorio de Paleontología del Departamento de Biología de la ULPGC (especializada en la región atlántica euroafricana) Revisión de la diagnosis original y las sinonimias como garantía de los datos geográficos 2.1.- DOMINIO GEOGRÁFICO DETERMINACIÓN SST Y PRODUCCIÓN PRIMARIA VÍA SATÉLITE  Se han cuantificado las Temperaturas de la Superficie del Mar (SST) de los lugares donde estas especies viven en la actualidad e inferir de ello la temperatura alcanzada en los interglaciales mencionados.  Para cuantificarlas se han utilizado bases de datos sinópticos obtenidos por medio de satélites artificiales proporcionados por la División de Robótica y Oceanografía Computacional (ROC-ULPGC).  El tratamiento de escenas de Temperatura Superficial del Océano (SST) y también de Clorofila-a (clor-a), ha consistido en la obtención de síntesis diarias/semanales/mensuales/anuales en todo el Atlántico Oriental (1985 - 2009). CONSTELACIÓN DE SATÉLITES SST SST AVHRR AVHRR- -NOAA NOAA - -5 bandas 5 bandas - -IR t IR té érmico rmico - -> > SST SST - -Swath Swath de de 2700 2700 Km Km - -Alta Alta repetitividad repetitividad - -Res. Res. esp esp de de 1.1 1.1 Km Km - -Res. Res. radiom radiom 10 bits 10 bits SST SST Clorofila Clorofila- -a a - -SeaWiFS SeaWiFS/ /OrbView OrbView 2 2 - -8 bandas 8 bandas (6 VIS (6 VIS- -2 IR) 2 IR) - -S Swath wath de de 2800 2800 Km Km - -Alta Alta repetitividad repetitividad - -Res.esp Res.esp. . 1.1 1.1 Km Km - -Res. Res. rad. rad. 10 bits 10 bits Clorofila Clorofila- -a a III.- RESULTADOS 1.- Temperatura 2.- Clorofila a 3.- Descriptivos estadísticos VARIACIÓN DE LA SST / ÁREA DE MUESTREO CONCENTRACIÓN MENSUAL Clorofila-a POR ÁREA DE MUESTREO PROMEDIOS MENSUALES SST y Chl-a 1998-2007 Up ascenso permanente de aguas frías Ue ascenso estacional de aguas frías CB Corriente fría de Benguela CC Corriente fría de Canarias CG Corriente cálida de Guinea CORRIENTES MARINAS REPRESENTACIÓN DE LA CIRCULACIÓN DE SUPERFICIE EN EL INVIERNO BOREAL-VERANO AUSTRAL Y VERANO BOREAL-INVIERNO AUSTRAL (WAUTHY 1983, MALEY 1987) V.- CONCLUSIONES 1.- Taxonómicas 2.- Paleobiológicas 3.- Paleoclimáticas 3.1. SST 3.2. Concentración clorofila a 3.3. Nivel del mar/ Volumen hielos 4.4.Anticipación climática TAXONÓMICAS SST CANARIAS 1985-2009  Media: 20,44 ºC  Media estaciones cálidas: 20,77 ºC ZONAS Harpa rosea VIVAS  Media: 21,68 ºC (Banc d’Arguin) y 27,23 ºC (Guinea)  Media estaciones cálidas: 22,59 ºC (Banc d’Arguin) y 27,43 ºC (Guinea) Diferencia de 1,82 ºC a 6,66 ºC para el interglacial MIS 5.5 lo que modifica y aumenta la precisión de los datos obtenidos hasta el presente basados en el Strombus bubonius fósil mediterráneo (Meco, 1977; Meco et al., 1993; Cabero 2009) ZONAS Saccostrea cucullata VIVAS Los ejemplares vivos de Saccostrea cucullata (Born) se han encontrado en una zona mucho más limitada, ceñida prácticamente en exclusividad al Golfo de Guinea  Media: 22,86 ºC (Namibe) y 27,23 ºC (Guinea)  Media estaciones cálidas: 23,97 ºC (Namibe) y 27,43 ºC (Guinea)  Es la primera vez que se deducen estas temperaturas para el interglacial MIS 11.3 del que sólo se conocía al respecto, que en depósitos de Alaska de esta edad aparecen especies extralimite sur (Bowen 2010). PALEOCLIMÁTICAS SST SOBRE EL NIVEL DEL MAR/VOLUMEN DE HIELOS Niveles del mar en el pasado ≈ estabilidad geológica de los depósitos  Se ha demostrado por la fauna que la SST era más alta  implica un menor volumen de hielos que en la actualidad y un nivel del mar más alto. MIS 11.3, ( Saccostrea cucullata ) SST en el Atlántico de Canarias superaba a la actual con una variación anual Como mínimo eran de 2,42 ºC a 3.53 ºC más altas Como máximo eran de 6,66 ºC a 6,79 ºC más altas lo que implica la certeza de un volumen de hielos menor y un nivel del mar superior que el actual. 7 m debido a la fusión de los hielos árticos + de 10 m se necesitarían además la fusión de hielos antárticos  Esta confirmación a través del paleoindicador es NUEVA en relación con lo publicado MIS 5.5 ( Harpa rosea) 1.- SST en el Atlántico de Canarias superaba a la actual con una variación anual Como mínimo: de 1,24 ºC a 1,82 ºC más altas Como máximo, de 6,66ºC y 6,79 ºC más altas 2.- Elevación del nivel del mar Considerando mínimos  Elevación del mar ≈ 7,26 m  semejante a la del MIS 11.3 Máximos de los mínimos  6.42 m Máximos  no sería posible diferenciar entre ambos (MIS 11.3 y MIS 5.5) niveles del mar que estarían en el MIS 11.3 al menos 6 metros por encima del actual. SOBRE EL NIVEL DEL MAR/VOLUMEN DE HIELOS (2) CONCENTRACIÓN CLOROFILA a  Concentración en el agua de mar  índice de la productividad de un área  Sensores remotos en satélites que trabajan en el espectro del visible  obtención de imágenes sinópticas de áreas extensas  color del océano ~ la biomasa del fitoplancton (Morel y Prieur, 1977; Gordon y Morel, 1983; Nykjaer et al., 1986).  Tropicalización (desertificación oceánica).  Series temporales de estas imágenes  variabilidad superficial en áreas de mayor o menor extensión no representado la variabilidad de un sistema  condiciones hidrológicas.  la concentración de nutrientes en la zona eutrófica.  del control que los herbívoros del zooplancton ejercen en el fitoplancton. Una comunidad de fitoplancton puede ser muy productiva (con un alto cociente producción/biomasa) y sin embargo el resultado de esta actividad autotrófica sería difícil de encontrar. CONCENTRACIONES 1988-2007 Saccostrea cucullata (Born)  Media meses cálidos: 4,76 mg/m3 (Golfo de Guinea), 0,17 mg/m3 (Canarias)  4,59 mg/m3 Harpa rosea Lamarck  Media meses cálidos: 6,74 mg/m3 (Banc d’Arguin), 0,17 mg/m3 (Canarias)  6,57 mg/m3 Se infiere una notable diferencia con la actualidad pero también aunque más atenuada entre ambos interglaciales CONCENTRACIÓN CLOROFILA a (2) La presencia en Canarias de estas especies, utilizadas aquí como paleoindicadores, estuvo relacionada con sus requerimientos para la reproducción y la dispersión larvaria  Las especies de Saccostrea cucullata que se han considerado son exclusivamente las africanas, aunque orientativamente se ha utilizado la referencia más cercana posible (Morton, 1990 sobre las Saccostrea sp. de los manglares de Hong Kong en el océano Índico) en relación con el desarrollo gonadal.  SST en septiembre = 33,5 ºC; maduración en octubre y puesta en mayo, siendo SST ~24,5 ºC.  Harpa rosea Menos estudiada. Su reproducción se acopla a las épocas en las que la producción primaria es mayor, lo que suele coincidir con una mayor irradiación solar en aguas templadas, una elevación de la temperatura y una mayor presencia de nutrientes en el agua (por aporte terrestre, lluvias, afloramientos, etc.). PALEOBIOLÓGICAS ANTICIPACIÓN CLIMÁTICA  Conclusiones de paleotemperaturas (1.056.186 datos 1985 a 2009 que confirman WGII IPCC)  Elevación continua de STT en nuestros días  Similitud con MIS 5.5 Y 11.3  Efectos:  Aumentos de SST  Subida nivel del mar  Disminución cobertura de hielo marino  Cambios:  Salinidad  Olas  Circulación de los océanos  Retrolimentación sobre el clima mundial Impactos en la producción biológica