Hidrocarburos fósiles= 3800 Unidades: Gt: 1017g Distribución del Carbono en reservorios Biomasa: 560 CO2 , CO, CH4= 720 Materia muerta= 1200 C inorgánico= 37400 C orgánico disuelto= 1000 Biomasa= 3 Hidrocarburos fósiles= 3800 Ciclos C y N. Roca sedimentaria: 340.000.000

Transformaciones del carbono a lo largo del ciclo H2O Perdido hacia la atmósfera + Reducido Metano CH4 Carbono orgánico Metanogénesis Ganancia neta de energía CH2O Respiración Libera energía FS consume energía Liberación de energía Con H2 sin O2 CO2 + Oxidado H2O Ciclos C y N. Los cambios ocurren por acción de seres vivos

Efecto del hombre sobre el ciclo del carbono Perdido hacia la atmósfera H2O + Reducido +Combustión Metano CH4 + ganado Carbono orgánico Metanogénesis Ganancia neta de energía - def CH2O Respiración Libera energía FS consume energía Liberación de energía Con H2 sin O2 CO2 + Oxidado H2O Ciclos C y N. Los cambios ocurren por acción de seres vivos

Balance de emisiones y consumos de CO2 de la atmósfera 5 Unidades: Gt: 1017g 2 120 60  Balance = 5  Observado = 3 ¿? 60 105 + 2 105 Balance de emisiones y consumos de CO2 de la atmósfera Ciclos C y N.

Difusión y afloramiento Sedimentación CO2 “Bomba biológica de carbono”: hay un transporte de carbono hacia el fondo del océano Difusión y disolución FS CO2 + H2O Zona con luz para FS CH2O + O2 R Difusión y afloramiento Sedimentación R Zona sin luz para FS CO2 + H2O CH2O en MO muerta + O2 Sedimentación Ciclos C y N. C en sedimentos

Incremento en la concentración de CO2 desde 1955 hasta 2005 Ciclos C y N.

Cambios en las emisiones de carbono entre 1800 y 2000 debido a distintas actividades Ciclos C y N.

Emisiones de carbono entre 1800 y 2000 en distintas regiones de la Tierra Ciclos C y N.

Emisiones antropógenicas de origen industrial o por uso de la Tierra en distintas regiones Ciclos C y N.

Cambios en la atmósfera durante la era industrial Ciclos C y N.

Efectos del aumento del CO2 atmosférico ¿¿Aumento en la producción de las plantas?? Cambios en las relaciones de competencia entre plantas C3, C4 y CAM Aumento de la relación carbono:nitrógeno en plantas. Déficit de nitrógeno para descomponedores Aumento del efecto invernadero Ciclos C y N.

La radiación solar y terrestre Longitudes de absorción de gases invernaderos Ventana de radiación Radiación de onda corta Radiación infrarroja Absorción UV Tierra Los gases de invernadero en la atmósfera absorben parte de la radiación infrarroja emitida por la Tierra, lo que mantiene una mayor temperatura que en planetas sin atmósfera o con otra composición El principal gas de invernadero es el vapor de agua Ciclos C y N.

¿Qué es el Clima? El clima abarca los valores estadísticos sobre los elementos del tiempo atmosférico en una región durante un período representativo: temperatura, humedad, presión, viento y precipitaciones, principalmente. Estos valores se obtienen con la recopilación de forma sistemática y homogénea de la información meteorológica, durante períodos que se consideran suficientemente representativos, de 30 años o más Ciclos C y N.

Variaciones climáticas El clima está determinado por el balance entre la radiación incidente y la emitida por la Tierra y por su redistribución en el planeta Este balance está influido por Manchas solares Órbita terrestre Inclinación del eje terrestre Variaciones en la radiación solar incidente Variaciones en la reflexión Composición de la atmósfera: Gases invernadero Albedo por hielos Cubierta vegetal Aerosoles Nubes Ciclos C y N.

Características de los Subsistemas que determinan el clima Océano Atmósfera > Masa y densidad Baja densidad Respuesta térmica más lenta > Respuesta térmica > Capacidad calorífica del océano Temperaturas actuales son resultado de procesos pasados En superficie: últimos decenios En profundidad: últimos miles de años El aire de la capa baja de la atmósfera depende de la del océano superficial La capa alta ( estratósfera) está desacoplada Ciclos C y N.

Rta térmica lenta debido a su masa Mantos de hielo Glaciares Criósfera Hielo marino Rta térmica lenta debido a su masa Mantos de nieve < temperatura Albedo: reflejo de la radiación solar Retroalimentación positiva + hielo + reflejo < temperatura Ciclos C y N.

Cambia la reflexión (el albedo) Cambia la evaporación Biósfera Disminuye la amplitud térmica Influye sobre ciclos de los gases invernadero Intercambio con la atmósfera Aporte de aerosoles Litósfera Vulcanismo Ciclos C y N.

Causas de variabilidad en el clima Clima: estado promedio (30 años) de la atmósfera. OMM Manchas solares: ciclos de 11- 22 años Cambios en la energía del sol. Cambios en la órbita terrestre: ciclos de más de 20.000 años Cambios en la composición de la atmósfera vulcanismo Desplazamientos de continentes y corrientes marinas Movimientos tectónicos Alteraciones geológicas Ciclos C y N.

Variabilidad antrópica en el clima Cambios en la composición de la atmósfera Efecto invernadero Aerosoles Cambia la reflexión y evaporación Cambios en la cobertura vegetal Cambios por urbanización “Islas de calor” Ciclos C y N.

GASES INVERNADERO Forzamiento radiativo por unidad de masa y tiempo de vida de distintos gases invernadero FR Tiempo de vida CO2 1 1 CH4 58 14,5 N2O 206 120 CFC11 3,97 50 CFC12 3,75 102 Forzamiento radiativo: Cambio en el balance de radiación al nivel de tope de la tropósfera El efecto total depende de la cantidad y de la capacidad de forzamiento por unidad Ciclos C y N.

Forzamiento radiativo total desde el comienzo del período industrial Ciclos C y N.

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Evidencias del cambio climático    Reconstrucción paleoclimática. Testigo de Vostok, perforación del hielo antártico hasta 2000 m de profundidad a partir del cual se puede analizar el contenido de burbujas de aire atrapadas a distintas profundidades (aprox años) Se mide CO2 y la relación entre isótopos da estimación de temperaturas reinantes. Registros en los últimos siglos y años Ciclos C y N.

¿Cómo sabemos si el clima cambió? temp Años Series de tiempo Registros Período abarcado Confiabilidad de los datos Reconstrucción paleoclimática Cobertura espacial de los datos Burbujas de gas en hielo Antártico Ciclos C y N.

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Cambios en la temperatura y cobertura de hielos en el Ártico A escalas continentales, regionales y de cuencas oceánicas se han observado cambios a largo plazo. Cambios en la temperatura y cobertura de hielos en el Ártico Cambios en la magnitud e intensidad de las precipitaciones Cambios en la salinidad del océano Cambios en los vientos Aumento de eventos extremos como tormentas, sequías, olas de calor e intensidad de ciclones tropicales Ciclos C y N.

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¿Variabilidad natural o cambios antropogénicos? Apartamiento de la temperatura media anual respecto al período 1860- 1990 Ciclos C y N. Planeta

Ciclos C y N.

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La cobertura de nieve y hielo del Artico están disminuyendo La cobertura de Nieve en primavera mostró una gran disminución durante los 1980s El hielo sobre el mar Artico disminuyó un 2.7% por década (En verano: -7.4%/década) Ciclos C y N.

Los glaciares y los suelos congelados están disminuyendo Ciclos C y N.

El incremento en temperatura fue mayor en los últimos años Ciclos C y N.

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Cambios en las precipitaciones: incremento de intensidad de lluvias Ciclos C y N.

Modelo con forzantes naturales Modelo con forzantes antropógenicos Modelo con forzantes naturales + antropogénicos En gris: cambios esperados de acuerdo a los modelos En rojo: observado Ciclos C y N.

Más pronunciado en latitudes altas Cambios en el clima que predicen los modelos de acuerdo a los cambios introducidos por el hombre Aumento de temperatura Más pronunciado en invierno Más pronunciado en mínimas Más pronunciado en latitudes altas > Número de días calurosos < Número de días con heladas Aumento de eventos extremos Ciclos C y N. Cambios en la precipitación

Predicciones de los modelos climáticos Aumento de 1-3,5 º C para el 2100. Corrimiento de isotermas. Un cambio de 3 C equivale a correrse 300-400 km a nivel del mar o 500 m en altura Derretimiento de hielos y expansión térmica del mar: inundación de tierras bajas El efecto sería mayor en zonas extremas (polos) que en zonas templadas y cálidas. Habría disminución de la amplitud térmica diaria (por > efecto durante la noche) Mayor incremento en invierno que en verano, de noche que de día. Ciclos C y N.

Incremento en eventos extremos PRECIPITACIÓN.    Todos los modelos predicen aumento en la precipitación global, pero algunas regiones van a ser más secas. Incremento en eventos extremos Ciclos C y N.

Escenario predicho en Argentina Región centro- Norte: Incremento en temperaturas mínimas, pero disminución en la máxima = T media Veranos más largos Inviernos más moderados Más evidente en la Patagonia Centro y norte: incremento del 23% Precipitaciones Centro- oeste: reducción del 50% > Frecuencia de vientos del E en el río de la Plata Desplazamiento hacia el sur del anticiclón del Atlántico sur Ciclos C y N.

La cuenca del Plata. Observaciones Incremento de 10- 40% en precipitaciones en Misiones y Corrientes en los últimos 40 años Corrimiento isoyetas hacia el oeste Expansión de la frontera agrícola hacia el oeste Incremento en el caudal de los ríos El Río de la Plata aumentó 1,7 mm/año en el último siglo Mayor frecuencia de sudestadas Ciclos C y N.

Disminución de 50- 60% en el caudal de los ríos desde 1980 Región de Cuyo y Comahue Disminución de 50- 60% en el caudal de los ríos desde 1980 Disminución de nevadas en los Andes Ciclos C y N.

Reducción del 5,2% en las emisiones entre 2008 y 2012 respecto a 1990 Protocolo de Kyoto. 1992- 2005. Reducción del 5,2% en las emisiones entre 2008 y 2012 respecto a 1990 2010 pico de emisión de CO2 CO2 CH4 N2O HFC PFC SF6 Bonos de carbono: equivalente en pesos de la disminución de emisión Ciclos C y N.

Se prorrogó hasta 2020 pero varios países no asumieron el compromiso- Conferencia de Doha para renovar la vigencia del Protocolo de Kioto. 2012 Se prorrogó hasta 2020 pero varios países no asumieron el compromiso- Ciclos C y N.

Predicciones de variaciones en T·, precipitaciones y eventos extremos Modelos climáticos Predicciones de variaciones en T·, precipitaciones y eventos extremos Ecología Predicciones de consecuencias sobre seres vivos Individuos Poblaciones Comunidades Ciclos C y N. Biomas

Consecuencias del cambio de temperatura sobre los organismos Nivel individual Efectos Fenológicos Efectos Fisiológicos Aumento de tasa de fotosíntesis, respiración y crecimiento Cambios en los óptimos Posibles desajustes Efectos sobre poblaciones, comunidades y ecosistemas Cambios en las relaciones de competencia Extinciones Cambios en los rangos de distribución Cambios en la composición de las comunidades Cambios en las funciones de los ecosistemas Ciclos C y N.

Cambios en la distribución geográfica: Atlántico N Zooplancton de aguas cálidas se expandió 1000 km al N en los últimos 40 años Zooplancton de aguas frías contrajo su distribución Ciclos C y N.

Cambios en la disponibilidad de hábitat por cambios en temperatura y precipitación Ej Proteas en África Muchas especies pueden perder hábitats Aumenta el riesgo de extinción Áreas protegidas pueden quedar mal ubicadas Ciclos C y N.

Riesgo de invasiones El caso de la acacia en Australia Introducida desde África Se convirtió en peste De acuerdo a su “nicho fundamental” > Temperatura > área a invadir > CO2 > eficiencia en áreas secas > área a invadir Ciclos C y N.

Distribución de la Acacia bajo 3 escenarios climáticos Clima actual 2·C + y 10% más precipitación 2·C + y 10% menos precipitación Ciclos C y N.

La hormiga Argentina Modelo de nicho en base a distribución original y área invadida Temperatura Precipitación Días con heladas Días húmedos Elevación Pendiente Se predice disminución en áreas tropicales Aumento en latitudes altas Ciclos C y N.

especies r y K estrategas Especialistas y generalistas Diferentes efectos de los cambios climáticos y en los gases atmosféricos especies r y K estrategas Especialistas y generalistas Aves migratorias Rango de movimientos Ciclos C y N.

Efectos sobre poblaciones Oscilación Artica: > temperaturas Los osos polares Oscilación Artica: > temperaturas Menos crías Ciclos C y N. Efecto por capa de hielo o indirecto por presas

Aumento de riesgo de dengue, fiebre amarilla. cólera Efectos sobre pestes áfidos Disminuirían con aumento de CO2 Aumento de riesgo de dengue, fiebre amarilla. cólera Ciclos C y N.

Efectos sobre explotación de pesquerías Bacalao Datos y posibles escenarios de cambios Efecto sobre juveniles Efecto sobre hábitat Ciclos C y N.

Incendios, peste, tormentas Efectos sobre bosques Incendios, peste, tormentas Ciclos C y N.