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Cambio Climático desde la Perspectiva del Océano, Laura Farías
 

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    Cambio Climático desde la Perspectiva del Océano, Laura Farías Cambio Climático desde la Perspectiva del Océano, Laura Farías Presentation Transcript

    • Cambio climático desde la perspectiva del océano Laura Farías Departamento de Oceanografìa y Centro COPAS Lab de Procesos Oceanográficos y Clima (PROFC) Universidad de Concepción Concepcion , 31 de mayo 2011
    • ¿Qué es el cambio climático?• Cambios significativos en las condiciones promedio del clima, como temperatura, vientos y precipitaciones, durante un tiempo prolongado (décadas o más) debido a procesos naturales y/o a la actividad antropogénica que modifique la composición atmosférica y por ende la dinámica del océano y de la atmósfera (www.epa.gov) Cambios graduales Respuesta casi lineal al aumento de gases invernadero Atmósfera +1–3ºC. Último Siglo. >3ºC en cortos periodos de tiempo (años a Cambios abruptos décadas) [Testigos de Hielos] Organismos tienen poco tiempo para ajustarse (extinciones)
    • Forzamiento radiativo del Planeta
    • Escenarios de calentamiento futuros IPCC, 2007 Precipitaciones para la el cono sur 2030 2080
    • Claves del pasado, interrogantes del futuro ¿Ha cambiado el clima del planeta en el pasado? ¿Qué cambios han producido http://www.waisdivide.unh.edu/ estas variaciones climáticas? Diámetro 122mm Los testigos de hielos y sedimentos son importantes archivos de varias señales climáticas Petit et al. (1999), Vostok, Antartida
    • Reconstrucciones últimos 300 años Bahía de Mejillones • (1) incremento en los flujos de carbono orgánico de un 23% desde AD 1879 al presente con respecto al periodo anterior a AD 1821 • (2) incremento en los flujos de material litico proveniente del continente (incremento de los vientos costeros favorables a la surgencia) • (3) 2°C en promedio ha bajado la temperatura superficial del mar (basado en alquenonas) desde 19.1 to 17.1ºC) (1) (2) (3) (Vargas, Pantoja, Lange, Ortlieb, 2007)
    • Un mar de cambiosIncremento de la temperaturaMenor salinidad superficialMayor estratificación y por ende menor ingreso denutrientes a la superficieMenor solubilidad de gases (desoxigenación y zonasmuertas)Acidificación y disolución de CaCO3Cambio en las biodiversidad y distribución de organismosbiológicos Oceanic pH 8.6 8.4 8.2 1800 AD 2000 AD pH 8 2050 AD 7.8 2100 AD 7.6 7.4 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 time (million years before present)
    • ¿Cuál es el rol del océano en el sistema climático? Intercambio Mar-atmósfera lisis celular DMS DMSP-containing Infección Viral marine phytoplankton Precursor aerosoles nitrificación N2O-mediating Bacteria/Arqueas denitrification * N2O Gas Invernadero N-fixation methanogenesis CH4-mediating CH4 Bacteria/Arqueas Gas invernadero methanotrophy
    • Importancia del Pacífico Sur-Oriental (1) 1. Es una región de formación de estratocúmulos que actúan como radiador para el sistema climático. 2. Es una de las regiones más productivas del (3) planeta (10% de la captura mundial) 3. Tiene varios centros de surgencia costera que actúan como fuente de gases de invernadero hacia la atmósfera (CO2 and N2O) (2) 4. Contiene una Zona de Mínimo Oxígeno que es una de las más extensas y poco profundas del océano global 5. Responde a forzantes remotos tanto ecuatoriales (4) como del Océano Austral (3) N2 N2 O CO(4) Depth (m) (2, 3) 0 2 N2 (5) N2 O 50 ESSW NO3 NO 2 V NO + NH4 3 36ºS 100 60 50 40 30 20 10 0 Distance from coast.
    • Características oceanográficas y biogeoquímicas de la región del PSOMeridionalmente....Sistemade HumboldtZonalmente…..El giroSubtropical y sulímite continentalTemporalmente…..Surgencia estacional yCiclo ENSO
    • ¿Cómo observamos el océano? Observaciones Muestreo discreto  Temperatura, salinidad, nutrientes, pigmentos 02  Gases (O2 , N2O, CH4, DMS) ºC  Sedimentos  Composición biológica (bacterias, arqueas, fito-zooplancton) Muestreo continúo Procesos biogeoquímicosFluorescense Fotosíntesis, asimilación de nutrientes (13C y 15N) Producción y consumo de gases Sedimentos Serie de tiempo COPAS localizada en la plataforma continental de Chile central, frecuencia estacional desde Julio 2002 hasta el presente
    • La región del PSO ¿fuente o sumidero de gases? Fuerte emisión de N2O ha sido Mediciones a lo largo y ancho del PSO muestra que la zona modeladas principalmente en zonas norte actuan como un gran costeras del HN (Nevison et al. 1995) fuente de N2O, mientras que el océano austral actúa como sumider (Cornejo et al., 2010)
    • Distribución zonal de las condiciones biogeoquímicas y gases disueltos 32ºS desde Isla de Pascua a Chile central (110-72º W) Chl-a superficialO2 disuelto Cornejo et al., 2010 Sistema de medición continua (SIMON) usada durante los crucero BEAGLE y BIOSOPE, Charpentier et al, 2010 .
    • Distribución temporal de condiciones oceanográficas y gases disuelto; serie de tiempo COPAS Flujos oceáno-atmósfera de N2O en Chile central fluctúan entre -9.8 y 195 µmol m-2 d-1. Promedio global oceánico es 3 µmol m-2 d-1 (Nevison et.al., 1995) Flujos oceáno-atmósfera de CH4 en Chile central fluctúan entre - 0.04 y 3.7 µmol m-2 d-1. Promedio global oceánico es 0.39 µmol m-2 d-1 (NOAA sources) ¿Cuál es el origen de esta cantidad importante de gases invernadero y, cuáles son los procesos que los reciclan?
    • Calentamiento del interior del océano (300 m a 6000 m) en el hemisferio sur 1992 a 2003: + 0.02 ºC Si bien esto parece un incremento muy pequeño, la energía que serequiere para calentar un cuerpo de agua tan grande como el océanoes equivalente a la energía producida por todas las plantas nucleares del mundo trabajando sin parar durante 20 años
    • Cambio de la temperatura superficial del mar: anomalías 1992 a 2003 Costa afuera Costa afuera de de Chile: Nueva Zelanda: - 0.6 ºC + 1.0 ºC Schneider, 2006 Australia Pacifico Sur Chile
    • Intensificación de los vientos y la surgencia costeraFalvey & Garreaud 2007
    • Intensificación de aguas deficientes en oxígeno Salinidad N2 0 WOCE 1992 ENOS 2002 Mortandad masiva de peces (Hernández et al. (2010) ENOS 2003BEAGLE 2003Biosope 2004 Perdida de Nitrógeno en el Tara 2011 ecosistema Cornejo 2011
    • Glaciares chilenos“indicadores de cambios climáticos” Los glaciares chilenos están experimentando en términos generales, una tendencia al retroceso que fluctúa entre unos pocos metros por año en la zona Norte del país hasta los 900 m/año en la zona sur (Rivera et al., 2002). Fluctuaciones en el glaciar San Rafael inferidas desde datos documentales (Araneda et al., 2007) Y la Antártica?
    • Acuicultura? Florez et al., 2010
    • Conclusiones El océano posee numerosos mecanismos retroalimentación (positivos y negativos): nuestra tarea es conocer para predecir y adaptarse El océano costero se está enfriando producto de una intensificación de los vientos La comunidad biológica (productividad marina) y el intercambio de gases son muy sensibles a estos cambios: La series de tiempo de largo plazo son necesarias ya que solamente con estudios de larga data podremos predecir e interpretar los cambios El océano austral puede des-salinizarse (producto del derretimiento de hielos), con dramáticas consecuencias en la estratificación e intercambios de gases y la productividad marina
    • Gracias por la atención… Gracias al equipo PROFC… Gracias tripulación Kay Kay..Gracias estudiantes y staff Centro COPAS