Impactos del cambio climático sobre los océanos y recursos pesqueros

FORO INTERNACIONAL "El cambio climático en el Perú y América Latina: situación actual, perspectivas y desafíos“

Dimitri Gutiérrez [email protected] Pimentel, 16 de Mayo del 2014

Contenido 

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Cambio climático y efectos físicoquímicos en los océanos Impactos ecológicos globales El caso del sistemas de afloramiento costero peruano:  Tendencias y escenarios  Implicancias para los recursos pesqueros Conclusiones

Cambio climático y efectos físico-químicos en los océanos

a El océano esta absorbiendo la

mayoria del calentamiento global en el siglo XX balance de calor en el océano (1022 J) (1955 – 1998)

ATSM global, 1880-2007 (Adaptado de F. Chavez).

b

Aumento del contenido de calor en el océano -Hay una tendencia de calentamiento en el contenido de calor en cada oceano (de 0-3000 metros de profundidad) del mundo. -El máximo de aumento del contenido de calor ocurre en la zona subtropical

2 x 1018 J y-1

Levitus et al. (2005)

Calentamiento global y tendencias de TSM en el Pacífico

Contenido de calor (0 – 3000 m) Levitus et al. (2008)

Falvey & Garreaud, 2009

Estratificación induce pérdida de oxígeno del océano

Bopp et al., 2001

Aumento de calor del océano y de la estratificación termal disminuyen la solubilidad del gas y la ventilación de las capas más profundas. Impacto del CC en la distribución vertical y zonal del O2 sería de unos -10 mmol L-1 en 100 años en aguas intermedias tropicales y subtropicales.

Expansión de las zonas de mínima de oxígeno

Diferencias entre valores medios de (1990 – 2008) y (1960 – 1974)

Stramma et al., 2010

Expansión de las zonas de mínima de oxígeno 1960 - 1974 1990 - 2008 Distribución de iso-oxígena a 70 mmol kg-1 a 200 dbar

Distribución vertical de iso-oxígena a 70 mmol kg-1 en 1960-1974 y en 1990 2008

Stramma et al., 2010

Expansión de la ZMO frente a California

Aumento de la estratificación y de la advección de aguas pobres en oxígeno desde el ecuador explicarían expansión de la ZMO hacia la costa de California (Bograd et al., 2008)

Amplificación de la hipoxia en zonas costeras Díaz & Rosenberg, 2008

Rabalais et al., 2009

 Mientras que el factor determinante en la expansión de las ZMO es el calentamiento global, el factor determinante para el aumento de zonas litorales ‘muertas’ para la vida aeróbica es la eutrofización

 La interacción entre factores locales y factores de gran escala amplifica el impacto en las regiones costeras

Stramma et al., 2010

Calentamiento global y acidificación del océano Estación ALOHA, Hawaii; Doney et al., 2009

El Pacífico Oriental es la sub-cuenca más ácida del océano

Impactos ecológicos globales

Impactos de calentamiento global: biodiversidad de peces

Cheung et al. (2010): modelan impacto en la biodiversidad en escenarios IPCC (‘high range’ – estabilización a 720 ppm en las figuras), basados en 1066 especies de peces e invertebrados (2050 vs. 2001/2005), a resolución 30’ x 30’

Impactos ecológicos de la acidificación Los principales efectos estudiados hasta ahora son sobre la calcificación de los organismos. También se ha encontrado efecto negativo sobre la reproducción y efectos variados sobre la fotosíntesis

Doney et al., 2009

Hipoxia, aumento de temperatura y acidez incrementan costos metabólicos

Impacto del CC sobre la biodiversidad de peces y pesquerías

W. Cheung, 2012

El caso del sistema de afloramiento costero peruano: tendencias

Forzantes del sistema de afloramiento costero peruano CIRCULACIÓN DE WALKER

Summer SST(°C) 1985 – 2007 GHRSST - PP

Callao Pisco San Juan Ilo

, nutricline, oxycline

(1) Warm pool (2) Heavy convection (3) Shallow thermocline

VIENTOS COSTEROS

Deficiencia de oxígeno regional y afloramiento costero Oxygen at 150 m

Gutiérrez et al., 2009

DePol-Holz et al., 2007

La producción pesquera más alta entre sistemas de afloramiento análogos en el océano global

Chavez et al., 2008, 2009

Forzantes del sistema de afloramiento costero Circulación Tropical (CT o ‘celda de Walker’) – varía con ENSO

Verano TSM (°C) 1985 – 2007 GHRSST - PP Callao Pisco San Juan Ilo

, nutricline, oxycline

(1) temperatura y nivel del mar más elevado (2) fuertes lluvias (convección) (3) termoclina somera

Esquema del proceso de afloramiento costero

Hípótesis de intensificación de los vientos de surgencia 1) Bakun (1990, 2010): Efecto invernadero reduce enfriamiento radiativo (nocturno) en continente e intensifica núcleo de BP → mayor gradiente térmico/presión con el océano → vientos costeros y surgencia aumentan

Hípótesis de intensificación de los vientos de surgencia 2) Enfield (1981), Rutllant (1998): Reducción de la cobertura de estratos en condiciones cálidas aumenta radiación incidente e intensifica la BP en el continente → mayor gradiente de presión con el océano → vientos costeros y surgencia aumentan Enfriamiento IR

A B

Tendencias de las surgencias en los SBO DV (2001 – 1958) (m s-1)

Diferentes tendencias con diferentes productos (Narayan et al., 2010), pero mayoría de fuentes y productos entregan tendencias positivas para la surgencia desde 1960

ERA 40

SSTI

Clima versus surgencia en escalas centeniales DV (2001 – 1958) (m s-1)

Registros de paleotemperatura apoyan la conexión entre cambios en la temperatura hemisférica e intensidad de la surgencia (Leduc et al., 2010) y además documentan enfriamiento con CG (también en Pisco – Gutiérrez et al., subm).

Reconstrucción de TSM desde el s. XIX (Pisco) 12 24

Summer SST (°C) 1985 – 2005 GHRSST - PP

36 48 60 72 B0406

La reconstrucción de temperatura superficial basada en la insaturación de alquenonas (producidas por cocolitofóridos) en el núcleo de surgencia de Pisco indican un enfriamiento desde mediados del s. XX en la principal zona de surgencia del Perú

Gutiérrez et al., 2011b

Tendencias recientes en la temperatura costera TSM: Las estaciones costeras en regiones de intenso afloramiento (central/sur) muestran una tendencia a la declinación de la TSM (0.2 – 0.3°C / década) (p