Ecologia I 4ta Smna

INTERACCIONES EN EL SISTEMA TERRESTRE

Lucho Suarez Salas [email protected] E.A.P. Ingenieria Ambiental Universidad Alas Peruanas – Filial Huancayo

CAMBIO CLIMATICO •Existen muchos factores que alteran el clima y también mucha incertidumbre

(IPCC, 2007)

CAMBIO CLIMATICO: mediciones ● ●

● ●

●

●

Datos de Huayao: ~1.3°C en los últimos 50 años. Posible reducción de heladas: menos daño agrícola??, menos mortalidad infantil por frío?? Reducción de Huaytapallana: 530 Ha y “subió” 54 m. Aun no claro efecto en las lluvias, pero menos agua por mala gestión o por el clima?? No hay evidencia sobre incremento de plagas o enfermedades tipo vector: p.ej., malaria. Que nos espera frente a ello?? Leer Estrategia regional URGE ADAPTARNOS!!!

REGION TROPICAL O3 + hv  O* + O2 (λ<420 nm) O* + H2O  2OH El detergente natural de la atmósfera!!

(en 106 moléculas cm-) )

Crutzen y Andreae, 1990

• Concentración máxima en los trópicos, de solo un radical OH por 1013 moléculas de aire. • Importancia clave en la remoción de contaminantes del aire.

ENFOQUE DE LA INVESTIGACION LOCAL

LOCAL

GLOBAL

GLOBAL

Trabajar localmente y pensar globalmente, globalmente

o tropicalmente????

BIOSFERA - CLIMA El gran reactor de la región tropical: natural

BIOSFERA - CLIMA El gran reactor de la región tropical: alterado

The AARAM project ANDEAN AMAZON BASINS

Caquetá (Colombia), Napo (Ecuador), Pachitea (Perú) y Alto Beni (Bolivia)

VARIACIÓN ESPACIAL DE AEROSOLES

AEROSOLES EN LOS ANDES

(Marín y Carrillo, 2006)

Onda Corta ESPACIO

Onda Larga

RADIACION SOLAR RADIATION SOLAR ENTRANTE REFLEJADA

100

ATMOSFERA

6

20

4

RADIACION INFRARROJA SALIENTE

6

38

26

DISPERSADA POR AIRE

ABSORCION

EMISSION NETA

POR H2O, AEROS

POR H2O Y CO2

OZONO 16 REFLEJADO POR NUBES CLOUDS ABSORCION 15 POR H20 & CO2

ABSORCION POR NUBES

3

EMSION NUBES

REFLEJADO POR SUPERFICE

51

EMISION NETA

CALOR

SUPERFICIE

SENSIBLE LATENTE

21

FLUJO

7

23

OCEANOS, SUELO

Da Silva, MSA, 2005

Onda Corta ESPACION

Onda Larga

RADIATION SOLAR RADIATION SOLAR ENTRANTE REFLEJADA

100

ATMOSFERA

8

20

4

RADIACION INFRARROJA SALIENTE

6

38

24

DISPERSADA POR AIRE

ABSORCION

EMISSION NETA

POR H2O, AEROS

POR H2O Y CO2

OZONO 20 REFLEJADA POR NUBES ABSORCION POR NUBES

3

ABSORCION

15 POR H20 & CO2

EMISION NUBES

REFLEJADA POR SUPERFICIE

45

EMISION NETA

CALOR

SUPERFICIE

SENSIBLE LATENTE

21

FLUJO

6

18

OCEANOS, SUELO

Da Silva, MSA, 2005

QUEMA DE VEGETACION ●

Severa alteración de la calidad del aire

Foto: Dr. Schwela,OMS)

No solo hay transporte de contaminación desde Brasil Incendios en Bolivia (Septiembre 2005)

Deforestación en Rondônia en 1970

Deforestación en Rondônia en 1973

Deforestación en Rondônia en 1976

Deforestación en Rondônia en 1978

Deforestación en Rondônia en 1985

Deforestación en Rondônia en 1988

Deforestación en Rondônia en 1991

Monitoreo de emisiones de la quema

SOIL RESPIRATION Respiración del ecosistema Recosis = Rsuperior + Rsuelo ●

tambien Rsuelo = Rraiz + Rmicrob * Typically, Rsuelo contribuye 30-80% de Recosis en bosques * Relacionado a productividad primaria, neta y del ecosistema

MEDIDOR DE LA TASA DE RESPIRACIÓN • Método de la cámara dinámica cerrada basado en la medición de la absorción IR para medir el CO2 y el H2O Rango de CO2

0-2000 PPM CO2

Rango de respiración del suelo

0-5 g CO2 m hr

CO2 calibración (auto-zero)

Every 60 s

Bateria y voltage

5 hr (max.); 12 V

Sensor de temperatura del suelo

0-50'C

Cámara de respiración del suelo

1.11 L

Datos (CO2 + sensores)

30 kRAM

Peso

2.5 kg

•PP systems

MEDICIONES DE CO2

A partir de los datos crudos de medición de CO2 se determina el flujo. Simultáneamente se medirá la temperatura y humedad del suelo en dos estaciones del año: temporada seca y húmeda y ademas con el factor fuego: antes y después

RESPIRACIÓN DEL SUELO Variación estacional en Tambopata: época húmeda y seca en distintos tipos de cobertura. Flujo de CO2 (mgCO2.m-2.h-1)

●

1800 1600 1400 1200 1000

Humeda Seca

800 600 400 200 0 Bs

Pacal

Bp Tipo de bosque

Ba

Pt

…Y CON LA TEMPERATURA???

… y, entonces, que sucederá con el incremento de temperatura global?

CONSERVACION VS APROVECHAMIENTO ●

...y la importancia del uso adecuado de los recursos naturales

●

El interes nacional (Alan 'dixit')

●

Quizas “La provision de bienes y servicios que se

obtienen de los ecosistemas naturales es una fuerte justificacion economica para la conservacion de la diversidad biologica” (Dobson y col., 2006)

Frente a esta gran contaminación, por actividades metalúrgicas, por SO2; cual será su efecto en el clima, cuando los sulfatos (SO4=) son los principales núcleos de condensación para la formación de nubes??? (Carn et al, 2007)

Mining, oil and gas exploitation

Fuente: www.perupetro.com.pe

CAMISEA GAS PROJECT

Camisea pipeline in the Andean Amazon

DEFORESTACION Y CLIMA ●

Futuros escenarios de deforestación de la Amazonia: a) Actual, b) 2030, c) 2050, y d) total deforestación (Soarez y col., 2005)

Hay un punto de quiebre de la deforestacion que podria inducir un gran cambio en la vegetacion por si misma? (Dr. Carlos Nobre, LBA, Brasil)

-20

-10

lat

0

10

Holdridge Life Zones and potential vegetation: the way most models deal with climatic effects on vegetation cover.

Data courtesy of D. Skole -80

-70

-60

-50

-40

lon

drying

Holdridge life zones (Holdridge 1967)

EXTENSIONES TEÓRICAS APROXIMADAS DE LAS REGIONES DE VEGETACION EN GRADO DE LATITUD

REGION

Ambito de Biotemperatura

1,5º

0º

Subpolar

1,5º

a

3º

67º 22,5 ´a

63º 45´

3º 37,5´

Boreal

3º

a

6º

63º 45´

a

56º 30´

7º 15´

Templada fría

6º

a

12º

56º 30´

a

42º

14º 30´

Templada

12º

a

17º

42º

27º 30´

14º 30´

Subtropical

17º ±

a

24º

27º 30´

a

13º

13º

a

0º

Más de 24º

90º

a

67º 22,5´

Ámbito en grados de latitud

Polar

Tropical

a

Ámbito en Latitud

a

22º 37,5´

14º 30´

13º

EFECTOS A GRAN ESCALA DE LA DEFORESTACION P pasture - P forest ( annual, in mm)

Oceano Atlântico

Cerrado

Bosque → Pastos Caatinga

Pacífic Ocean

Cerrado

Rocha, 2001.

Resumen de simulaciones numéricas de la deforestación • 1 a 2.5 C incremento de temperatura de superficie (verificado por observaciones! ) • 15% a 30% disminución de evapotranspiración (verificado por observaciones! ) • 5% to 20% disminución de lluvias (observaciones inconclusas!)

Modelos conceptuales de deforestación en la precipitación - Avissar et al, 2002 1 .2

R e la ti v e P r e c i p i ta ti o n

1 .1

1

0 .9

0 .8

0 .7

0 .6 0

20

40

60

D e f o r e s ta ti o n ( % )

80

10 0

Forest Vegetation = f (climate)

Climate = f (vegetation)

Savanna

Sternberg, 2001, Global Ecology & Biogeography, 10, 369–378

●

Siendo un sistema complejo no/linear, mínimas acciones pueden causar a largo plazo, cambios a gran escala. Estos cambios pueden ser severos, sorpresivos e inmanegables. De Brasseur, 2005

Conclusiones El futuro de la distribución de vegetación en la Amazonía en frente de cambios en la cobertura terrestre y del clima ●

●

●

Los ecosistemas naturales en la Amazonia están bajo una creciente presión por el cambio de uso de suelos. Estos cambios de cobertura de suelo a gran escala podrían causar calentamiento y una reducción de la lluvías en la Amazonía. El efecto sinérgico de la combinación del calentamiento global y el cambio de cobertura del suelo causaría cambios en el clima regional en las próximas décadas que podrían mover el sistema clima-vegetación a un nuevo estado de equilibrio con ‘savanización’ de partes de la Amazonía (y ‘desertificación’) y pérdidas de especies catastrófica.

MENSAJE • Dr. Paul Crutzen, Nobel 1995: “ Debido

a la escasa información y a los rápidos cambios que suceden en la región tropical, es muy importante que los esfuerzos de investigación se intensifiquen. Particularmente importante será la participación de científicos de estas regiones” Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2001. 29: 17-45