1 2 CIENCIA CAMBIO CLIMATICO

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Fernando Santibáñez - Chile
1.2 Ciencia del Cambio climático:
Mayo de 2022
Evidencia empírica, modelos, causas antropogénicas, estadísticas
y proyecciones desde una perspectiva global
Algunas preguntas queemergen frente al cambio
climático
¿Qué está pasando con el clima del planeta?
¿Cuánto ha cambiado y cuanto podrá cambiar en el futuro?
¿Cómo opera el efecto invernadero?, ¿es reversible?
El aporte humano a las variaciones del clima en el siglo XX y XXI:
Cuál es la responsabilidad de la presencia humana?
Las consecuencias del cambio climático en los componentes físicos de la 
biósfera : ¿qué puede cambiar en nuestro entorno?
En el horizonte
de los telescopios
mas potentes del mundo 
no hay un planeta
como este
En los 3000 millones 
de años de vida en el 
planeta, solo en el 
ultimo millón apareció 
la inteligencia
1/10000
Probabilidad de la vida
1/1.000.000
Probabilidad de la 
inteligencia
Hoy
no estamos 
resolviendo 
adecuadamente los 
dilemas de nuestra 
existencia en esta nave 
única
El milagro de la existencia humana
Aire 
Más 
calient 
e
Aceleración 
de la 
atmósfera
Eventos 
mas 
extremos
Mayores
Riesgos
agrícola
s
Menor 
productividad 
vegetal
Nunca antes la 
humanidad se enfrentó a 
un cambio planetario de 
las dimensiones del 
cambio climatico
?
¿Por qué nos está costando tanto convivir 
con la naturaleza?
¿Detrás de qué 
andamos?
¿Por qué vivimos sin una visión del 
futuro?
Donde antes había 280 moléculas de
CO2 ahora hay 420
Emisiones GEI : 
35 mil millones 
de T/año
Probablemente lleguemos a las 600
En los años 40 
comenzaron 
las primeras 
evidencias del 
calentamiento 
terrestre. Ya en 
los 80 este 
proceso se hizo 
evidente y en 
los 90 se crea 
la Convención 
de Cambio 
Climático.
Anomalía de la temperatura mundial
El planeta perdió la capacidad
de neutralizar las emisiones de 
CO2
La evidencia
científica
Primeras señales
Las 
temperaturas 
del planeta han 
tenido ciclos 
seculares 
dentro de un 
intervalo ±
0.2°C, pero 
hoy salimos a 
una escala 5 
veces superior 
en menos de 
100 años.
La mayor temperatura en 2000
años
Anomalía de la temperatura mundial en los últimos 2000
años
El CO2 no para de aumentar a razón de 2 ppm por año
Las emisiones de 
CO2 alcanzan ya las 
40 mil millones de 
toneladas cada año
Provocando un 
aumento del orden 
de 2 ppm por año
El agua marina ha ido absorbiendo 
CO2 a la par que la atmósfera !
Lo que está volviendo ácida a las
aguas !
La absorción del 
CO2 atmosférico 
por las plantas y los 
océanos es lenta, 
por lo que se calcula 
que este tiene un 
tiempo de 
residencia de 100 
años en el aire.
Bajo los hielos de 
Alaska y 
Groenlandia 
habrían varios 
cientos de Gt de 
metano, que 
podrían liberarse.
Los bosques absorben aprox un 25 
a 30% del CO2 emitida
Las variaciones del 
clima se hacen sentir 
en el planeta físico, en 
los ecosistemas y 
finalmente en la 
sociedad. Son tres 
componentes de la 
biosfera que buscan 
siempre un equilibrio.
Clima
cambiante
Consecuencias 
físicas
Consecuencias
sociales
Las consecuencias
Alteraciones 
hidrológicas
Desaparición 
de la 
criósfera
Transporte 
de masa
Desaparición
de especies
Degradación 
de 
ecosistemas
Consecuencias
biológicas
Plagas y 
enfermedades
Perdida 
sustentación 
económica
Migraciones
Pobreza
La dinámica de 
los climas frente 
al calentamiento
Grupo de Trabajo Temático
ADAPTACIÓN Y MITIGACIÓN
15ºC
CO2
CH4
NOx
ADcuturanlmteenetsetelasiTglgolosbeaelsepse1ra5,5°C
unaLaalzTagdloeb2alap4od°riCa eancelracTargselobal
a17,5 a19,5°C
Cada año lahumanidad inyectaa laatmosfera:
35.000millonesdeTdeCO2
La radiación infrarroja del planeta esta siendo absorbida por la tropósfera 
lo que está enfriando la estratósfera
Los desajustes que
esta provocando el
cambio global.
¿Hacia donde se está yendo el calentamiento global?
Aumento CO2
Aumento 
temperatura 
global
Aumento 
contenido 
vapor
Aumento efecto 
invernadero
1 Gt = 1000 millones de toneladas
El aumento del CO2 no da señales de aflojar a pesar de las 26 COPs
Tenemos 
conciencia de 
futuro?
Superficie de
hielos árticos
Cambios en el
nivel del mar
Cuánto esperamos
que cambie la T?
Un aumento 
promedio de 
1,5°C lleva a 
importantes zonas 
de La Tierra a 
temperaturas de
+4°C y hasta
+7°C
Junto al calentamiento, los desiertos migran hacia los polos
Clima actual
(días grado)
Situación 
actual del 
régimen 
térmico en 
Sudamérica
+ 1.8 ºC
Hacia 2050
2*CO2
15º
39º
negativo
incierto
positivo
el estrés térmico el acortamiento
de los ciclos y lluvias intensas provocarán
decaimiento de la productividad
inviernos mas suaves y veranos mas 
cálidos abrirían el hábitat
aumento de estrés térmico será negativo,
mejoramiento de los inviernos será positivo
cambio en régimen de lluvias es incierto
c
a
m
b
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ía
s
Hacia 2070
Los 
impactos se 
harían notar 
con fuerza.
Cambio esperado en la precipitación
Mas seco
Ricas regiones 
agrícolas del mundo 
verían disminuir la 
precipitación, 
afectando a la 
capacidad del 
planeta de producir 
alimentos.
Una amenaza 
preocupante: 
Los desiertos 
podrían ocupar 
zonas agrícolas
Un aire más húmedo se torna mas inestable
y amenazante
?
La ciencia no dispone de 
certezas sobre el futuro del 
clima
Vapor = energíaUn aire más húmedo 
y caliente se mueve 
más rápido, creando 
eventos más 
extremos.
Finalmente toda la 
energía se tiene que 
disipar en la 
atmosfera.
Otra amenaza: 
Clima inestable 
Tormentas 
Inundaciones 
Granizo 
Sequias.
Sólo alcanzaremos la meta de 
calentamiento inferior a 1.5°C, si somos 
capaces de reducir las emisiones a cero 
hacia 2050
Emisiones totales de 
CO2
Gt/año
4 modelos posibles
La única forma de no 
superar los umbrales 
máximos (1000Gt) es 
reduciendo las 
emisiones a “cero” de 
aquí al año 2050, eso 
nos dejaría en las 
cercanías de los 2°C, 
requiriéndose un plan 
de emisiones 
negativas hacia el año 
2060 (será eso 
posible?)
Seremos capaces de construir
un mundo carbono negativo?
Las huellas que dejará el cambio 
climático en el mundo físico
Retroalimentación al calentamiento
Sobrepasados los umbrales críticos, puedan activarse varios efectos
no lineales de retroalimentación del calentamiento, potencialmente
catastróficos:
1. La liberación de grandes cantidades de metano (hidratos de gas natural) desde 
depósitos altamente inestables en el fondo de los océanos, lagos profundos y 
sedimentos polares (causa : +T y –pH).
2.Colapso masivo de las poblaciones de algas marinas disminuyendo la 
absorción de CO2 por los océanos (-pH y –O2).
3.Aceleración de la quema de los bosques tropicales liberando CO2 a la 
atmosfera y desprotegiendo extensas áreas de suelos bajo regímenes de intensas 
precipitaciones.
5. Los hielos de Groenlandia vierten 250 km3 de agua dulce al mar cada año. Los hielos 
del Ártico podrán desaparecer por completo con un calentamiento de 4°C
Efectos 
planetarios 
del 
calentamient 
o global
Retroalimentación al calentamiento
6. Si se derrite una parte del anillo periAntártico puede haber un colapso del 
casquete polar
8. Colapso de la corriente del Golfo en el Atlántico Norte que podría 
acelerar el derretimiento del polo norte.
9. Cambio en la inclinación del eje terrestre al cambiar el centro de
gravedad del planeta, cambiando con ello la circulación termohalina
de los océanos.
Son demasiadas las señales y advertencias que el planeta nos envía cada
día. Hacer oídos sordos podría tener un alto costo o incluso, un insalvable
costo para las generaciones futuras.
Efectos 
planetarios 
del 
calentamiento 
global
Las huellas que dejará el cambio 
climático enel mundo biológico
Templado 
cálido
Sub 
tropical
Sub 
polar
Sub 
polar
Boreal
Templado
frio
Templado 
frio
tropical
Polar
Los 
ecosistemas 
serán 
empujados 
hacia los 
polos
Tasas de crecimiento:
habilidad para ocupar el espacio, 
competir por luz y agua. Prolificidad 
reproductiva, resiliencia frente a 
estreses
bióticos y abióticos.
Tasa reproductiva:
Capacidad para ocupar territorios 
Resiliencia frente a eventos catastróficos 
Expresión génica.
Surgencia de nuevas amenazas (concurrenci
interespecífica)
Un alza de la temperatura puede 
afectar a las tasas de crecimiento, la 
sobrevivencia y la reproducción de 
una especie. Los niveles de estrés 
no pueden ser compensados por la 
planta y esta pierde vigor y 
capacidad para ocupar el espacio,
iniciando su retirada delCecaoslisetenmtaa. miento
aridización
La aridización del clima puede 
afectar a las tasas de crecimiento, la 
sobrevivencia y la reproducción de 
una especie. Dentro del ecosistema 
la especie pierde capacidad 
competitiva y es desplazada por 
otras que ocupan su espacio. Con 
ello comienza la degradación de 
todo el ecosistema.
Cadenas tróficas: depredació
Surgencia de nuevos depredadores 
Aumento de la tasa de depredación.
Proyección de 
la temperatura 
planetaria.
Fuerte extinción de 
especies y colapso 
de grandes zonas 
agrícolas
Déficit de cereales 
y fuerte caída en la 
producción 
agrícola mundial
Nuestra propia 
alimentación 
puede estar en 
riego para 
cuando seamos 
10000 millones 
de habitantes.
Bioma
años para
reaccionar
años/gen
Glaciares
Bosque templado 100 10000
Bosque tropical 20 2000
Pastos anuales 1 100
Algas microscópicas 15 días 5
Insectos 60 días 16
Los tiempos biológicos son compatibles con la velocidad de los cambios 
climáticos?
¿Por qué la desertificación produce mas cambio
climático?
The U.N. Convention to Combat
Desertification definition is “land
degradation in arid,
semiarid and dry sub-humid areas 
resulting from various factors, including 
climatic variations and human activities.”
Degradación de tierras
Desertificación
Desertification
Land degradation is in turn defined 
as the reduction or loss of the 
biological or economic productivity of 
drylands.
A qué llamamos
desertificación ?
Aridez, es una 
falta crónica de 
agua
Evaporació
n
Precipitació
n
Árido cuando:
P/E<0.5 durante 6 o más meses o Panual/Etanual < 0.65
Qué es un ambiente árido?
Aumento de 
la 
temperatura
Aumento del 
viento
Aumento de la 
Evaporación
Intensificación
de la aridez
Reducción de 
la cobertura 
vegetal
Desprotecció 
n del suelo
Mayor 
erosión del 
suelo
Extinción
especies
valiosas
Reducción de
la productividad
Marginalización 
de la 
agricultura
Aumento de
la pobreza
Aumento de 
la presión de 
uso
Disminución 
de la 
precipitación
extracción
Los circuitos de la
desertificación
No obstante conocemos las causas y las 
rutas de la desertificación, en La Tierra se 
siguen desertificando
En el mundo se deforestan unas 10 hectáreas por minuto !!!!
Disminución de la capacidad biológica del 
planeta.
• Cada año se pierden 8 a13
millones de Ha de bosque
tropical:
• 1500 ha por hora
• 10 ha por minuto!
• Reducción del plancton, 
aumento de la temperatura del 
agua oceánica
• Deterioro de los suelos, las
aguas, el aire
35-40 mil millones de toneladas de CO2
Este siglo 
perderemos 
el 30% de las 
especies de 
plantas y 
animales 
superiores
Los 
desiertos 
podrían 
ganar unos 
10.000.000
de Km2 en 
todo el 
mundo
3,6 de los
5,2 billones
(60%) de
hectáreas de 
suelos 
agrícolas 
están 
afectados 
por la 
erosión, lo 
que podría 
empeorar en 
este siglo
Las tierras 
de cultivo 
caerán 
hasta 0,15 
ha por 
persona 
dentro de 
este siglo
Los climas de 
La Tierra se 
están 
tornando más 
áridos, 
inestables y 
hostiles para 
las plantas 
cultivadas
El cambio 
climático podría 
tornar menos 
productivas unos 
450 millones de
los 1500 millones 
de tierras de 
cultivo de La 
Tierra, de las 
cuales 250 
millones podrían 
quedar casi sin 
posibilidades de 
cultivo
Los cuerpos de hielo se reducirán en 30 a 40% 
hacia la mitad del siglo en Los Ángeles, CA
Muchas gracias