Cambio climático en América Central y provisión de servicios ecosistémicos: escenarios regionales

1. Cambio climático en América Central y provisión de servicios ecosistémicos: escenarios regionales Pablo Imbach ClimateChange and BiodiversityLoss: Theeffectsonecosystemservices (CLIMBE) 11 de Mayo 2011

2. Contenidos • Introducción • Calentamiento global • Escenarios de emisiones • Cambio climático observado y proyecciones futuras • Modelado de impacto en la provisión de SE • Zonas de vida de Holdridge • Balance hídrico

3. Escenarios de emisiones • IPCC 1990-1992 -> 2000 • Emisiones: demografía, desarrollo socio-económico, tecnología • Líneas de historia cualitativas conforman 4 familias de escenarios (40) y 6 Grupos: A2, B1, B2, A1FI, A1B y A1T • Todos tienen la misma probabilidad de ocurrencia y se usan escenarios ilustrativos de cada grupo

4. Escenarios de emisiones • A1 • Crecimiento económico rápido • 2050 pico poblacional con decrecimiento al 2100 • Introducción rápida de tecnologías eficientes • Reducción en el ingreso per-cápita entre regiones (“convergencia”) • A1FI: intensivo en combustibles fósiles • A1T: energía no-fósil • A1B: balanceado • A2 • Mundo heterogéneo, preservación de identidades locales • Incremento continuo de la población mundial • Desarrollo económico y tecnológico regionalizado, fragmentado y el más lento • B1 • Soluciones globales y equitativas • Cambios rápidos a una economía de servicios e información, reducción en intensidad de materiales • 2050 pico poblacional con decrecimiento al 2100 • Teconologías limpias y eficientes • Sin iniciativas climáticas adicionales • B2 • Soluciones locales • Incremento de la población continuo a una menor tasa que en el A2 • Desarrollo económico y tecnológico intermedio y diverso • Mejoras regionales en equidad social y protección ambiental

5. Cambio Climático • AOGCMs (GCM) • Confiables a escalas grandes ya que logran reproducir climas observados y pasados • Mejores para algunas variables (temperatura) que para otras (precipitación) • Ha mejorado la representación de eventos extremos (fríos y calientes); la frecuencia e intensidad de lluvias es todavía subestimada • Hay por lo menos 23 GCMs • Técnicas para escalas regionales: RCM o métodos de “bajar escala”

6. Calentamiento Global

7. CC observado - CAM • Calentamiento general de la región • Incremento en los extremos calientes de temperaturas máximas y mínimas • Decrecimiento de extremos fríos • Sin aumentos significativos en la precipitación • Con aumentos en la intensidad de la precipitación y días húmedos y muy húmedos TX90p: warm days TN90p: warm nights TX10p: cool days TN10p: cool nights (% of days with the variable in X percetntile) PRECPTOT: annual tot. wet day prec. SIID: simple daily intensity index (total prec./# wet days) R95p: very wet days R99p: extremely wet days 1961-2003 1971-2003 CWD: consecutivewetdays CDD: consecutivedrydays (Aguilar et al., 2005)

8. Observaciones: estaciones interpoladas • 1960-1998 • Series CRU • Malhi & Wright, 2004

9. Precipitación: dificultades • Malhi& Wright, 2004

10. Proyeccionesfuturas • World Climate Research Programme’s (WCRP’s) Coupled Model Intercomparison Project phase 3 (CMIP3) • RCCI: Regional ClimateChangeIndex (T, PPT y variabilidad interanual) • Centroaméricaes el “hotspot” másgrande de CC en los trópicos • Disminución en la precipitación de verano • Incremento en la variabilidad de la precipitación en 20 AOGCM y 3 SRES • Es una de las señales más consistentes de los modelos (Giorgi, 2006)

11. Proyecciones futuras

12. Proyeccionesfuturas • 2070-2099 • 136 escenarios Imbach et al., 2010 sometido a JHM

13. Canícula • Estación lluviosa de Mayo a Octubre • Distribución bimodal con máximas en Junio y Septiembre/Octubre • Sequía de medio verano, veranillo o canícula en Julio/Agosto (MSD: midsummerdrought) principalmente en la costa pacífica • Comparan simulaciones del MSD con observaciones y analizan escenarios futuros • ECHAM, HADGEM y MIROCH seleccionados por su alta resolución (topografía de la región) y representación del MSD (Rauscher et al., 2008) CRU, WM, CMAP: obs. 20C: 20 century simulation

14. Canícula (17 modelos)

15. Impacto en SE • Sistema de zonas de vida de Holdridge (Holdridge, 1947) • Carbono • Servicios de recreación • Balance hídrico regional: escenarios de escorrentía • MAPSS (MappedAtmospherePlantSoilSystem) • Imbach et al., 2010 HESS (calibración y validación)

16. Tosi(1996), Proarca/CAPAS (1998)

18. Impactos en ecosistemas: MAPSS • Modeloestático biogeográfico • Simulavegetación natural potencialquepuedeexistir en un sitio • Ecosistemasmaximizansuárea foliar según la energía o humedaddisponible en el suelo • Calcula LAI de pastos y árboles en competiciónporluz y agua Neilson (1995)

19. Imbachet al., 2010, HESS

20. Impactos: magnitud e incertidumbre +20 0 -20 • Umbral de cambio (20%): LAI, escorrentía, ETP y forma de vida • % de escenarios 1950-2000 +20 0 -20 +20 0 -20

21. Cambios en escorrentíaanual Imbachet al., en preparación

22. Incertidumbre e impactos Imbach et al., en preparación

23. Muchas Gracias! pimbach@catie.ac.cr imbachpablo@gmail.com