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6: Nuestro mundo en calentamiento - Biología

6: Nuestro mundo en calentamiento - Biología


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El secretario general de la ONU, Ban Ki-moon, presenta la iniciativa Momentum for Change en la Conferencia de la ONU sobre el Cambio Climático, también conocida como COP17, celebrada en Durban, Sudáfrica en 2011. Fotografía de CMNUCC, https://www.flickr.com/photos/ unfccc / 6470741719, CC BY 2.0.

Olas de calor que amenazan la vida, ciudades costeras que se ahogan, decenas de miles de refugiados desplazados… Estas palabras pueden muy bien describir una escena de la última película de terror. Pero también describen el escenario de pesadilla al que nos enfrentamos los seres humanos en solo unas pocas décadas si seguimos sin abordar la amenaza del cambio climático. Este término, cambio climático (que es la abreviatura de cambio climático antropogénico), se refiere al conjunto completo de características climáticas: temperatura; precipitación; sistemas de presión; patrones de viento; y corrientes oceánicas, que están cambiando tanto a nivel local como regional debido a las influencias humanas. Está estrechamente relacionado con el calentamiento global, también llamado calentamiento global, que describe la tendencia general de aumento de las temperaturas globales que vemos bajo el cambio climático.

El cambio climático tiene el potencial de hacer que la Tierra sea irreconocible de lo que cualquier ser humano haya experimentado. Estos cambios tendrán un impacto inmenso en los servicios de los ecosistemas, las economías globales y nuestra propia calidad de vida. Sin embargo, si bien se habla mucho sobre estos riesgos, hay muy pocas acciones que aborden sus principales causas. Parte de la falta de acción puede atribuirse a que “cambio climático” y “futuro” a menudo se usan en la misma oración, dando a los políticos y las industrias una falsa impresión de que podemos lidiar con el cambio climático una vez que logremos un crecimiento económico suficiente. Sin embargo, la realidad no podría estar más lejos de la verdad, ya que ya vemos señales de los cambios que se avecinan hoy aquí (Tabla 6.1), incluidas las malas cosechas casi anuales, las temperaturas récord y las tormentas costeras con una fuerza récord.

Tabla 6.1 Algunos ejemplos que ilustran cómo el cambio climático ya está afectando a África.

Impacto

Evidencia

Aumento de las temperaturas e incidencia de olas de calor.

Las temperaturas globales en 2016 fueron las más cálidas desde que comenzaron los registros modernos en 1880; los dos récords anteriores se establecieron en 2015 y 2014 (Gillis, 2017). Las olas de calor también son más calientes, más largas y en un área más grande que antes (Russo et al., 2016).

Sequías generalizadas

África oriental experimentó su peor sequía en 60 años desde mediados de 2011 hasta mediados de 2012. Murieron más de 250.000 personas; casi 10 millones más necesitaban asistencia humanitaria (Maxwell et al., 2014). La mayor intensidad de sequías similares en 2016 es directamente atribuible al cambio climático (Uhe et al., 2017).

Aumento del nivel del mar

Las inundaciones costeras trastornan vidas y economías locales en Ghana, Nigeria y Benin casi todos los años. La erosión costera ha dañado propiedades comerciales en Gambia y Senegal, mientras que la línea costera retrocedió 35 m en algunas áreas de Togo (Fagotto y Gattoni, 2016).

Actividad anterior a la primavera

Las fechas de floración de varias plantas, incluidos los manzanos y perales cultivados comercialmente en Sudáfrica, son ahora entre 1,6 y 4,2 días antes por década que hace 35 años (Grab y Craparo, 2011).

Cambios en los rangos de especies

La malaria apareció recientemente en las tierras altas de Etiopía, Kenia, Ruanda y Burundi, en áreas donde no había ocurrido antes (Siraj et al., 2014).

Disminuye la población de vida silvestre

Las tasas de notificación de algunas especies de aves endémicas de la región de Cape Floristic disminuyeron en más del 30% durante los últimos 15 años (Milne et al., 2015).

Afortunadamente, con la creciente comprensión de que nuestras actividades están creando una crisis global de proporciones épicas, los impactos del cambio climático ahora se están debatiendo activamente en los pasillos de los gobiernos y las grandes corporaciones. Los políticos, los medios de comunicación y otros también están reemplazando cada vez más el "cambio climático" con un lenguaje más vívido, como "crisis climática" y "emergencia climática" (por ejemplo, Carrington, 2019). Es de esperar que esto anime a más gobiernos e industrias a sentarse a la mesa y cooperar como nunca antes para abordar los impulsores fundamentales del cambio climático. Resolver esta crisis global requiere un enfoque internacional de múltiples frentes que debería incluir la protección y restauración de los ecosistemas (Capítulo 10), el manejo directo de especies (Capítulo 11) y la acción legislativa (Capítulo 12). Pero antes de considerar las soluciones, primero investigaremos por qué está ocurriendo el cambio climático y cómo afectará a la biodiversidad en las próximas décadas.

6.1 Factores impulsores del cambio climático

Los gases de efecto invernadero son esenciales para la vida en la Tierra. Pero demasiados de ellos hacen que la Tierra se caliente demasiado y demasiado rápido, lo que lleva al cambio climático.

El cambio climático que estamos experimentando hoy es impulsado por actividades humanas que aumentan las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra. Aunque escuchamos principalmente sobre los gases de efecto invernadero en el contexto de su contribución al cambio climático, de hecho son esenciales para la vida en la Tierra. Considere por un momento el papel crítico del dióxido de carbono (CO2) en la fotosíntesis y el papel del vapor de agua en la formación de lluvia. Ambos gases son gases de efecto invernadero. Los gases de efecto invernadero se ganan su nombre porque funcionan de manera muy parecida al vidrio que cubre un invernadero; permiten que la luz solar pase fácilmente a través de la atmósfera, pero atrapan la energía térmica reflejada para que permanezca cerca de la superficie de la Tierra. Este efecto invernadero permite que todos los organismos de la Tierra, incluso los humanos, prosperen. Sin los gases de efecto invernadero, las temperaturas bajarían y nuestro planeta estaría demasiado frío para sustentar la vida. Sin embargo, las altas concentraciones de gases de efecto invernadero también pueden ser perjudiciales. Piense por un momento en los gases de efecto invernadero como "mantas" que cubren la superficie de la Tierra: más "mantas" atraparán más calor, dando lugar a temperaturas más altas. Esto es exactamente lo que está sucediendo hoy: las actividades humanas aumentan tanto las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera, ya un ritmo tan rápido, que la Tierra se está calentando demasiado rápido para que la biodiversidad se adapte a los cambios.

La mayor contribución de África al cambio climático proviene de la destrucción de ecosistemas complejos, lo que conduce a la pérdida de importantes sumideros de carbono.

En la actualidad, la principal causa del aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero es la quema de combustibles fósiles. Desde la Revolución Industrial hace unos 200–250 años, los seres humanos se han vuelto muy dependientes de la energía capturada en estos combustibles (carbón, petróleo y gas natural) para actividades como el transporte, la calefacción, la fabricación y la generación de electricidad. Los combustibles fósiles contienen un alto porcentaje de carbono, por lo que cuando se quema, ese carbono se libera a la atmósfera, generalmente como CO2. En consecuencia, desde que las poblaciones humanas comenzaron a explotar y han estado usando combustibles fósiles a un ritmo mayor, el efecto invernadero se ha amplificado significativamente.

Si bien la quema de combustibles fósiles es actualmente el principal impulsor general del cambio climático, la mayor contribución de África es la destrucción de sumideros de carbono, como los bosques tropicales (Recuadro 6.1) y las turberas. La destrucción de estos ecosistemas contribuye al aumento de las concentraciones de CO2 atmosférico directamente a través de la quema de vegetación que libera carbono, e indirectamente a través de la pérdida de vegetación que de otro modo extraería CO2 de la atmósfera si todavía estuvieran vivos. La contribución de la pérdida de ecosistemas al cambio climático es sustancial: el 13% de las emisiones globales de carbono de hoy se pueden atribuir a la deforestación tropical (IPCC, 2014). Este impacto es mucho más fuerte en África, donde la deforestación representa el 35% de los impactos generales del cambio climático en la región (WRI, 2019). En comparación, los sectores de energía y agricultura de África contribuyen con el 30% y el 24%, respectivamente.

Recuadro 6.1 ¿La agricultura de palma aceitera amenaza la diversidad biológica en África Ecuatorial?

Abraham J. Miller-Rushing

Parque Nacional Acadia, Servicio de Parques Nacionales de EE. UU.,

Bar Harbor, ME, Estados Unidos.

La palma de aceite (Elaeis guineensis, LC) se encuentra entre los cultivos de más rápido crecimiento en el mundo. Originaria de África occidental, esta especie produce más aceite por hectárea que cualquier otro cultivo cultivado en el mundo. Por lo tanto, no debería sorprendernos que se haya convertido en la fuente de aceite vegetal más popular del mundo. África tropical está preparada como un punto de acceso para nuevas plantaciones de palma aceitera (Linder, 2013; Vijay et al., 2016). ¿Es esto algo bueno? ¿Los beneficios de los trabajos y el secuestro de carbono compensarán la pérdida de ecosistemas nativos?

Para muchas personas, el cultivo de palma aceitera presenta una situación en la que todos ganan. La industria proporciona empleos y estímulo económico (Figura 6.A) y afirma que la palma aceitera secuestra carbono de la atmósfera (Burton et al., 2017). Esto podría ayudar a los países a compensar las emisiones de carbono; incluso pueden recibir financiación de los mercados de carbono. El aceite de palma también se puede utilizar para la producción barata de bioenergía y como ingrediente en alimentos y productos domésticos (por ejemplo, aceite de cocina, productos horneados, aderezos para ensaladas, champú y jabón). En consecuencia, la demanda está creciendo rápidamente a medida que las ventas de alimentos procesados ​​y envasados ​​(en la actualidad, alrededor del 50% de los alimentos envasados ​​incluyen aceite de palma como ingrediente) se expanden a nivel mundial.

Figura 6.A Un trabajador de una plantación que se prepara para cosechar la fruta de la palma aceitera, conocida localmente como oro rojo, en Côte d’Ivoire. A menudo asociado con el acaparamiento de tierras, la deforestación, la pérdida de biodiversidad y la explotación de las comunidades locales, existe la necesidad de que la industria del aceite de palma sea más sostenible para proporcionar beneficios duraderos y significativos a las economías locales. Fotografía de Donatien Kangah, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:R%C3%A9colteur_de_r%C3%A9gimes_de_palme_1.jpg, CC BY-SA 4.0.

Sin embargo, las plantaciones de palma aceitera rara vez se desarrollan de manera respetuosa con el medio ambiente que les permita realizar su valor potencial. Más bien, generalmente tiene un gran costo ecológico. Por ejemplo, para asegurar el secuestro neto de carbono positivo, las plantaciones de palma aceitera deben desarrollarse en paisajes degradados, en lugar de desplazar ecosistemas intactos que ya son muy efectivos para secuestrar carbono (Burton et al., 2017). Sin embargo, en la práctica, los bosques intactos se talan con mayor frecuencia para generar espacio (e ingresos adicionales) para las plantaciones de palma aceitera (Ordway et al., 2019), lo que resulta en la pérdida de hábitat y emisiones netas de carbono positivas. Las plantaciones de palma aceitera también suelen estar asociadas con grandes costos sociales, como el acaparamiento de tierras, la explotación de la población local y el desplazamiento de actividades tradicionales (Linder y Palkovitz, 2016). La afluencia de trabajadores migrantes de las plantaciones ejerce una mayor presión sobre el medio ambiente debido a la caza insostenible de carne de animales silvestres. Un estudio encontró que el tamaño de la población de primates disminuyó entre un 25% y un 100% después del desarrollo de las plantaciones de palma en Côte d’Ivoire (Gonedelé et al., 2012).

Recientemente, Herakles Farms / SG Sustainable Oils, una empresa estadounidense de agronegocios, intentó desarrollar una plantación de palma aceitera de 730 km2 en Camerún. Esta apropiación de tierras habría sido uno de los proyectos de aceite de palma más grandes de África, enclavado en las profundidades de los bosques tropicales de las tierras bajas de Camerún, uno de los ecosistemas más amenazados y biológicamente diversos del continente. Los bosques amenazados por este desarrollo están situados junto a cuatro áreas protegidas que incluyen dos parques nacionales (Linder y Palkovitz, 2016), y albergan 14 especies de primates amenazados, incluido el chimpancé Nigeria-Camerún (Pan troglodytes ellioti, EN) (Linder, 2013). Los residentes y grupos ambientalistas se opusieron a la plantación debido a posibles actividades ilegales de la empresa, las consecuencias ecológicas del proyecto y porque la población local habría recibido poco o ningún beneficio del proyecto. Después de un prolongado debate y lucha, incluida la intimidación y el arresto de activistas sociales y ambientales locales, la empresa retiró sus planes cameruneses en 2013.

Parece que existe el potencial de que las plantaciones de palma aceitera sean buenas para el desarrollo económico, la creación de empleo y la conservación. Pero en la práctica, las empresas que establecen estas plantaciones suelen explotar a la población local y degradar los ecosistemas locales. A veces incluso lo hacen bajo los auspicios de la sostenibilidad, argumentando que las actividades de bajo impacto de los pueblos tradicionales indican que el área ya está degradada y, por lo tanto, apta para el desarrollo. Con suerte, algún día podremos vivir en un mundo donde las empresas de aceite de palma y los sistemas legales sólidos realmente consideren la protección de la biodiversidad y los derechos de la población local en esas operaciones.

El vínculo entre el cambio climático inducido por el hombre y las concentraciones atmosféricas de CO2 se destacó por primera vez a fines del siglo XIX (Arrhenius, 1896). Sin embargo, no fue hasta mediados de la década de 1950 (por ejemplo, Kaempffert, 1956) que los científicos comenzaron a plantear preocupaciones sobre el aumento de las concentraciones de CO2 en la atmósfera. En la década de 1980, cuando las temperaturas medias anuales globales comenzaron a aumentar, el consenso sobre el cambio climático relacionado con el CO2 comenzó a extenderse entre el público en general. Sin embargo, los pasos concretos para frenar las emisiones de CO2 solo se iniciarían décadas después (Sección 12.2.1). Mientras tanto, las emisiones de CO2 continúan acelerándose (Figura 6.1): más de 37 mil millones de toneladas de carbono, un nuevo récord, se liberaron a la atmósfera en 2018 (Jackson et al., 2018; Le Quéré et al., 2018). Para decirlo de otra manera, durante 2018, los seres humanos liberaron en promedio más de 100 millones de toneladas de CO2 a la atmósfera todos los días.

Figura 6.1 Las actividades humanas, en particular la quema de combustibles fósiles y la deforestación, han aumentado drásticamente las concentraciones de CO2 atmosférico durante el último siglo. Como resultado, las temperaturas globales anuales medias son ahora mucho más altas que en el pasado. Las temperaturas se informan en términos de diferencia (anomalía) de la temperatura media anual de 1910 a 2000. Fuente de datos climáticos: NOAA, 2018a. Fuentes de datos de CO2: NASA, 2018 (antes de 2006); NOAA, 2018b (después de 2005), CC BY 4.0.

El segundo gas de efecto invernadero más importante que impulsa el cambio climático es el metano (CH4). El metano es un subproducto natural emitido por la materia orgánica en descomposición, sobre todo de los humedales que inhiben la velocidad de descomposición. Estos importantes procesos del ecosistema liberan metano a la atmósfera, aunque en concentraciones relativamente bajas. Sin embargo, las actividades humanas han aumentado significativamente las emisiones de metano en los últimos siglos, a través de la descomposición de los alimentos desperdiciados en los vertederos, las fugas de los pozos de gas natural, un aumento de las granjas de ganado y lecheras a escala industrial y la destrucción a gran escala de pantanos y turberas. Las temperaturas más cálidas también provocan el secado de humedales y turberas; este secado acelera la descomposición de la materia orgánica, lo que aumenta la tasa de liberación de metano. El metano constituye actualmente el 16% de todas las emisiones globales de gases de efecto invernadero liberadas por los seres humanos (IPCC, 2014). Puede que esto no parezca una contribución importante; sin embargo, el metano es 72 veces más efectivo que el CO2 para atrapar la radiación durante un período de 20 años (Forster et al., 2007), por lo que incluso pequeños aumentos en el metano atmosférico pueden tener efectos dramáticos.

El tercer gas de efecto invernadero importante que impulsa el cambio climático es el óxido nitroso (N2O), también conocido como gas de la risa. El óxido nitroso es un subproducto de los fertilizantes sintéticos utilizados en la agricultura, la quema de combustibles fósiles y varios procesos industriales, y representa el 6% de todas las emisiones de efecto invernadero causadas por el hombre (IPCC, 2014). Sin embargo, es incluso más potente que el metano y permanece en la atmósfera durante unos 114 años, por lo que el impacto de una tonelada de N2O equivale a 310 toneladas de CO2 durante 100 años (Forster et al., 2007).

6.2 Predecir el clima futuro de la Tierra

La previsión del cambio climático es famosa por su complejidad, con una gran cantidad de incertidumbre asociada a la tarea. La mayoría de nosotros hemos estado expuestos a pronósticos meteorológicos a corto plazo (es decir, del día a día) en televisión, radio y periódicos. Estos pronósticos meteorológicos diarios se derivan de las mediciones meteorológicas actuales mientras se considera el registro histórico de eventos pasados ​​que ocurrieron durante condiciones similares. También se pueden crear algunos pronósticos diarios para hasta dos semanas en el futuro, pero estos pronósticos futuros generalmente son mucho menos detallados. Por el contrario, pronosticar el cambio climático implica predecir nuevas condiciones climáticas durante varias décadas en el futuro. Los modelos de circulación general (MCG) utilizados para la predicción del cambio climático (Figura 6.2) también deben tener en cuenta una gran cantidad de componentes altamente variables, cada uno de los cuales se afecta entre sí en el único planeta que podemos medir o examinar adecuadamente (no tenemos otro planeta donde podemos probar predicciones). Entre miles de consideraciones, los climatólogos (científicos que estudian el clima) deben tener en cuenta cómo las actividades humanas podrían cambiar con el tiempo y cómo estas actividades cambiarán la composición de la atmósfera. También deben tener en cuenta la cantidad de CO2 que absorberán los océanos y las plantas del mundo, y cómo el viento y el fuego podrían influir en estos procesos. Combinando todos los componentes, los climatólogos necesitan estimar cómo el aumento de las temperaturas afectará a los casquetes polares, cómo el hielo derretido afectará las condiciones oceánicas y las corrientes que, a su vez, afectarán las condiciones terrestres y los patrones climáticos. También existe incertidumbre sobre los efectos interactivos de algunos controladores. Por ejemplo, las temperaturas más altas aumentan la evaporación y la cobertura de nubes que, a su vez, tendrá un efecto de enfriamiento (un efecto de enfriamiento similar a corto plazo, causado por un efecto de albedo, se observa después de que un ecosistema se limpia debido a la capacidad del suelo desnudo para reflejar más luz solar de la que absorbe, sección 4.2.3). Debido a la complejidad de estas y otras variables que entran en los modelos climáticos, se alienta a un gran número de grupos de investigación a desarrollar sus propios pronósticos climáticos, cada uno utilizando una variedad de escenarios diferentes sobre cómo la actividad humana podría cambiar en el futuro.

Figura 6.2 (Izquierda) Precipitación anual (mm) y (Derecha) Desplazamiento anual de la temperatura media (° C) pronosticado para África subsahariana en 2070, suponiendo que las emisiones de gases de efecto invernadero alcancen un pico alrededor de 2080. Valores presentados como la cantidad de desviación de 1960-1990 promedios. Se predice que algunas áreas costeras de África occidental y central tendrán más lluvia, pero grandes áreas del sudeste de África se volverán mucho más secas. Se prevé que toda África se calentará más, con los mayores aumentos en el sur de África. Fuente: https://www.worldclim.org; modelo: GISS-E2-R. Mapa de Johnny Wilson, CC BY 4.0.

Para mejorar aún más la predicción del cambio climático, en 1988, la ONU nombró a un grupo de científicos destacados, conocidos colectivamente como el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), para estudiar las implicaciones del cambio climático. Al realizar regularmente revisiones extensas de toda la evidencia y la literatura sobre ciencia del clima, el IPCC ha descubierto que, a pesar de la complejidad de los modelos climáticos, los resultados de todos los modelos tomados en conjunto mostraron una concordancia significativa con los cambios ya observados. Los modelos de cambio climático también han demostrado ser confiables para predecir las respuestas de la biodiversidad al cambio climático (Fordham et al., 2018). Por lo tanto, si bien algunos grupos marginales pueden continuar negando la validez de la ciencia climática, existe un amplio consenso entre los científicos del mundo de que el aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, causado por actividades humanas, está causando que el clima mundial cambie, y seguirá cambiando en próximas décadas. Si bien los climatólogos continúan mejorando los detalles más finos de sus modelos, los biólogos de la conservación pueden y deben usar con confianza los pronósticos climáticos disponibles para fines generales de planificación de la conservación.

Suponiendo que las actividades humanas continúen como de costumbre y que las tasas actuales de emisión de gases de efecto invernadero continúen sin cesar, los climatólogos predicen que las temperaturas medias anuales en África subsahariana aumentarán en 0,5 ° C para 2050, en comparación con las temperaturas de finales del siglo XX (Serdeczny et al. , 2017). El aumento podría ser aún mayor, hacia los 4 ° C, si los seres humanos emiten más gases de efecto invernadero de los previstos y los sistemas de almacenamiento de carbono de la Tierra tienen un rendimiento inferior. Por el contrario, las temperaturas podrían calentarse menos o más lentamente si logramos reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y proteger mejor los sumideros naturales de carbono. Desafortunadamente, la evidencia actual sugiere que las estimaciones de temperaturas más altas parecen más probables. Por ejemplo, 2016 fue el año más caluroso (desde el mantenimiento de registros moderno) a nivel mundial por tercer año consecutivo (Gillis, 2017) con temperaturas ya 0.9 ° C por encima de los promedios de finales del siglo XX. Otro récord climático se estableció en abril de 2018, que fue el 400o mes consecutivo más cálido que el promedio de la Tierra (NOAA, 2018c). Además, de manera más local, los científicos observaron que las temperaturas en algunos parques nacionales de Sudáfrica alcanzaron aumentos de temperatura previstos para 2035 ya en 2015 (van Wilgen et al., 2016).

6.3 El impacto del cambio climático

El cambio climático no es un fenómeno nuevo. Durante los últimos 2 millones de años, ha habido al menos 10 ciclos de calentamiento y enfriamiento global. Cuando los casquetes polares se derritieron durante los períodos de calentamiento, los niveles del mar se elevaron muy por encima de sus niveles anteriores y una mayor parte de la Tierra experimentó climas tropicales. Durante los períodos de enfriamiento, los casquetes polares se expandieron, el nivel del mar descendió y la distribución de especies tropicales se contrajo. En ocasiones, estos cambios se produjeron de forma gradual, lo que permitió que las especies afectadas se adaptaran. Pero el inicio de algunos períodos de cambio climático fue abrupto, lo que provocó importantes alteraciones del ecosistema y eventos de extinción masiva global (Sección 8.1). Sin embargo, la naturaleza se recuperó cada vez; muchas de las especies que vemos hoy son sobrevivientes de eventos de cambio climático anteriores. Por tanto, es justo preguntarse por qué nos preocupa tanto el cambio climático actual.

6.3.1 Impacto del cambio climático en las personas

La historia nos brinda muchas lecciones para ilustrar el impacto del cambio climático en las sociedades humanas. Estas lecciones comienzan con el primer ejemplo bien documentado de un colapso social, el de las comunidades natufianas de Oriente Medio hace aproximadamente 10.000 años, que se ha atribuido a los cambios climáticos (Weiss y Bradley, 2001). Desde entonces, el cambio climático ha contribuido regularmente al colapso de sociedades humanas complejas en todo el mundo. Ejemplos notables de tales colapsos incluyen el Imperio Acadio (el primer imperio del mundo) de Medio Oriente (Carolin et al., 2019), el Antiguo Reino de Egipto (quien construyó las pirámides), la civilización maya clásica de América Central, la primera colonia inglesa de EE. UU. ( deMenocal, 2001), varias dinastías chinas (Wang et al., 2010) y las sociedades de la Edad del Bronce Final a lo largo del Mar Mediterráneo (Kaniewski et al., 2013). Además, en el sur de África, la caída del Reino de Mapungubwe se ha atribuido a las malas cosechas y la disminución de las tierras de pastoreo debido a las sequías regionales y los ciclos de calentamiento (O'Connor y Kiker, 2004).

A diferencia de los inevitables cambios climáticos naturales que llevaron a los colapsos sociales históricos discutidos anteriormente, hemos traído sobre nosotros los impactos del cambio climático de hoy. Debido a nuestra falta general de respuesta para abordar los impulsores del cambio climático, miles de personas sufrirán las consecuencias. De manera prominente, muchas partes de África ya están experimentando temperaturas más altas y sequías más prolongadas (Engelbrecht et al., 2009). Estas condiciones están comprometiendo nuestra calidad de vida (Watts et al., 2017) al provocar incendios forestales más intensos (Jolly et al., 2015; Strydom y Savage, 2016), mayor incidencia de malaria (Siraj et al., 2014), aumento de las malas cosechas (Myers et al., 2014; Medek et al., 2017) y una mayor competencia por el agua (Flörke et al., 2018). Muchas áreas costeras también están experimentando tormentas que aumentan en intensidad y frecuencia, lo que expone a las personas que viven cerca de grandes ríos, deltas y estuarios a inundaciones más frecuentes (Figura 6.3) y marejadas ciclónicas (Fitchett y Grab, 2014). Se espera que el aumento del nivel del mar deje inhabitables muchas islas oceánicas bajas en unas pocas décadas (Storlazzi et al., 2018). Dado que se espera que todos estos impactos aumenten la competencia por el espacio bajo una población humana en aumento, sería prudente que los gobiernos del mundo comenzaran a prepararse para miles de refugiados climáticos que tendrían que ser reubicados en un futuro cercano (Merone y Tait, 2018) .

Figura 6.3 (Arriba) Una imagen de satélite Copernicus Sentinel-1 que muestra la extensión de las inundaciones (áreas mostradas en azul) en el centro de Mozambique después de que el ciclón Idai tocó tierra el 15 de marzo de 2019. Fotografía de la Agencia Espacial Europea, https://www.flickr .com / photos / europeanspaceagency / 47477652401, CC BY-SA 2.0. (Abajo) Personas en Beira, Mozambique, refugiándose en los tejados para escapar de las inundaciones provocadas por el ciclón Idai. Fotografía de World Vision, https://www.flickr.com/photos/dfid/46570320385, CC BY 2.0. Más de mil personas murieron durante esto, una de las peores tormentas registradas en África. Si bien ningún evento de inundación puede atribuirse al cambio climático, es innegable que los océanos más cálidos crean las condiciones para que los huracanes y ciclones sean más fuertes, más grandes y más frecuentes.

Para combatir el cambio climático, los políticos de varios países han comenzado a promulgar leyes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la destrucción del hábitat (Sección 12.2.1). Muchas industrias también están trabajando arduamente en el desarrollo de tecnologías "más ecológicas" que nos permitan llevar una vida más sostenible. Los biólogos de la conservación también juegan un papel crucial en la mitigación de los impactos negativos del cambio climático. Además de resaltar la difícil situación del mundo natural para la sociedad en general, podríamos trabajar para reducir la pérdida de servicios de los ecosistemas y prevenir la extinción de especies. Para lograr esta tarea, necesitamos identificar qué especies y ecosistemas son más sensibles al cambio climático y desarrollar estrategias que aseguren la persistencia continua de tantas especies sensibles y sus hábitats como sea posible. El resto de este capítulo está dedicado a los métodos que podemos emplear para comprender qué especies son sensibles y cómo pueden responder al cambio climático, mientras que los Capítulos 10 a 15 discuten los métodos que podemos emplear para abordar mejor el cambio climático.

6.3.2 Impacto del cambio climático en los ecosistemas terrestres

Aparte de las variaciones regionales de temperatura y precipitación, la superficie de la Tierra será unos grados más cálida en el futuro que las temperaturas que experimentamos hoy. En efecto, eso significa que las zonas climáticas de hoy en día generalmente se desplazarán hacia los polos en las tierras bajas, llanuras y mesetas. Para sobrevivir, las plantas y animales sensibles al clima necesitarán rastrear estos cambios para que permanezcan dentro de sus envolturas climáticas adecuadas de temperatura y precipitación.

Cambio climático en las montañas

Las especies que viven en las montañas corren un riesgo especial por el cambio climático. Debido a que las temperaturas disminuyen aproximadamente 0,65 ° C por cada 100 m de elevación (conocido como tasas de variación de temperatura), un aumento de 1 ° C sugiere que las especies sensibles al clima que viven en una montaña se desplazarían al menos 150 m (1,5 m / año) pendiente ascendente entre los años 2000 y 2100. Las especies que viven en las laderas más bajas de las montañas y son lo suficientemente móviles como para hacer tal ajuste pueden tener oportunidades de trasladarse a terrenos más altos. Sin embargo, es posible que las especies que viven en los picos o cerca de ellos no tengan otro lugar adonde ir a medida que el mundo se calienta, lo que resulta en lo que los biólogos llaman extinciones en las cimas de las montañas. Si bien aún no se ha registrado una extinción en la cima de una montaña en África, tenemos amplia evidencia para sugerir que la vida silvestre de la región es vulnerable a ella. Por ejemplo, debido al cambio climático, las poblaciones de algunas especies de aves endémicas de las montañas de la región de Cape Floristic se han reducido en un 30% en las últimas dos décadas (Milne et al., 2015). Las especies que habitan en las montañas Eastern Arc de Tanzania (Dimitrov et al., 2012), Albertine Rift (Ponce-Reyes et al., 2017) y los bosques guineanos de África occidental (Carr et al., 2014) parecen haber experimentado disminuciones similares. Dadas estas observaciones, es solo cuestión de tiempo antes de que uno de los especialistas en montañas de África siga el ejemplo del otrora abundante sapo dorado de Monteverde (Bufo periglenes, EX) de Costa Rica, la primera extinción de anfibios conocida atribuida al cambio climático (Crump et al., 1992).

Las especies que viven en los picos de las montañas son vulnerables al cambio climático porque es posible que no tengan a dónde ir a medida que el mundo se calienta.

Cambio climático en las tierras bajas

La respuesta de las especies que viven en las tierras bajas y en las llanuras suele ser más variable y compleja que las que viven en las montañas. Si bien es posible que algunas especies solo necesiten hacer ajustes menores en el rango, los investigadores estiman que algunos taxones africanos pueden necesitar moverse 500 km (Barbet-Massin et al., 2009), tal vez incluso 1,000 km (Hsiang y Sobel, 2016), para mantenerse al día. con cambios climáticos. Para especies, como las aves de la sabana de Tanzania, que ya han cambiado su distribución entre 200 y 300 km (Beale et al., 2013), la adaptación parece relativamente fácil gracias a su movilidad y ecosistemas en gran parte intactos. Desafortunadamente, la tasa de cambio climático probablemente superará la capacidad de adaptación de la mayoría de las especies (Jezkova y Wiens, 2016; Wiens, 2016). Por ejemplo, se predice que casi el 62% de las especies de África subsahariana sufrirán contracciones de distribución (Hole et al., 2009), y el 37% de las especies se enfrentan a la extinción si los pronósticos climáticos son ciertos (Thomas et al., 2004). Las especies que viven en los bosques de Miombo en el sur de África son aún más vulnerables, donde hasta el 90% de los anfibios, el 86% de las aves y el 80% de los mamíferos se enfrentan a la extirpación (Warren et al., 2018).

Las especies de bosques tropicales de tierras bajas y desiertos también son muy vulnerables a los climas cambiantes. Muchas especies tropicales tienen tolerancias estrechas para la variación de la temperatura y la lluvia, mientras que los especialistas del desierto pueden estar en los límites de sus tolerancias fisiológicas de calor y desecación (Figura 6.4). En consecuencia, incluso pequeños cambios en el clima de estos dos ecosistemas pueden tener efectos importantes sobre la reproducción, la distribución de especies y, por lo tanto, la composición del ecosistema (Recuadro 6.2). Una especie ya afectada es el cerdo hormiguero nocturno (Orycteropus afer, LC): un estudio en el desierto de Kalahari en África austral encontró tasas de mortalidad de más del 80% en esta especie durante los veranos recientes (Rey et al., 2017). Los altos niveles de mortalidad en esta especie se atribuyeron a temperaturas superiores a la media, que sometieron a los animales a estrés por calor, lo que provocó alteraciones del comportamiento, deterioro de las condiciones corporales y, finalmente, inanición. El impacto del cambio climático en el oso hormiguero es preocupante porque es un ingeniero de ecosistemas: sus madrigueras proporcionan lugares de guarida y refugio para muchas otras especies (Whittington-Jones et al., 2011).

Recuadro 6.2 Aves del desierto y cambio climático

Susan Cunningham1 y Andrew McKechnie2,3

1 Instituto FitzPatrick de Ornitología Africana, Centro de Excelencia DST-NRF,

Universidad de Ciudad del Cabo, Sudáfrica.

Centro de excelencia 2DST-NRF en el Instituto FitzPatrick,

Departamento de Zoología y Entomología,

Universidad de Pretoria, Sudáfrica.

3 Cátedra de Investigación Sudafricana en Fisiología de la Conservación, Jardín Zoológico Nacional,

Instituto Nacional de Biodiversidad de Sudáfrica,

Pretoria, Sudáfrica.

[email protected]

Los desiertos, con sus temperaturas extremas y sus precipitaciones escasas e impredecibles, se encuentran entre los entornos más inhóspitos del planeta. Para sobrevivir y reproducirse en regiones áridas, los organismos deben minimizar sus necesidades de energía y agua, y evitar la exposición a temperaturas potencialmente letales. Las aves son generalmente pequeñas y diurnas; y, por lo tanto, se encuentran entre los grupos de animales más vulnerables a incluso pequeños aumentos en la temperatura del aire asociados con el cambio climático. Por lo tanto, los estudios de los efectos de la temperatura en las aves de las zonas áridas pueden ser muy informativos en términos de identificar nuevos desafíos de conservación planteados por el calentamiento global, desarrollar medidas de mitigación y comprender las intervenciones de gestión que pueden ser necesarias durante el siglo XXI.

Las temperaturas diurnas en muchos desiertos exceden regularmente la temperatura corporal de las aves, creando condiciones bajo las cuales las aves pueden evitar un golpe de calor letal solo disipando el calor a través de la evaporación. Pero las rápidas tasas de evaporación aumentan el riesgo de que las aves se deshidraten letalmente. Por lo tanto, las aves del desierto enfrentan decisiones de vida o muerte entre evitar la hipertermia mediante enfriamiento por evaporación o evitar la deshidratación letal minimizando las pérdidas de agua. Ocasionalmente, ocurren eventos de mortalidad masiva durante olas de calor extremo cuando la temperatura del aire excede los límites de tolerancia fisiológica de las aves. En Australia, por ejemplo, hay relatos históricos y contemporáneos de muertes que a veces involucran a millones de aves. A medida que la Tierra se calienta bajo el cambio climático, se espera que el riesgo de muerte de aves del desierto aumente dramáticamente para los desiertos de Australia y América del Norte durante el siglo XXI (McKechnie y Wolf, 2010; Albright et al., 2017).

Las regiones áridas de África también están experimentando aumentos significativos de temperatura que se prevé que continúen durante las próximas décadas (Conradie et al., 2019). En estas condiciones, el impacto de la temperatura del aire en la fisiología de las aves puede estar mediado por el comportamiento. Las aves emplean un trío de ajustes de comportamiento para controlar la carga de calor y mantener la temperatura corporal dentro de límites seguros. Estos incluyen buscar sombra, reducir la actividad para minimizar la producción de calor metabólico y abrir el pico (jadeo, a veces acompañado de aleteo gular) para facilitar el enfriamiento por evaporación respiratoria (Figura 6.B). Aunque estos comportamientos pueden proteger a las aves de los costos fisiológicos de las altas temperaturas, conllevan costos sutiles pero importantes, en particular a través de su impacto en la capacidad de las aves para alimentarse.

Figura 6.B Un par de balbuceos de varios colores del sur (Turdoides bicolor, LC), un endémico de las áridas sabanas del sur de África, abriendo el pico para facilitar el enfriamiento por evaporación respiratoria durante una tarde de verano particularmente calurosa. Fotografía de Nicholas Pattinson, CC BY 4.0.

Para las aves del desierto, la búsqueda de alimento es de vital importancia para mantener el equilibrio energético y hídrico, ya que la mayoría de las especies obtienen toda su agua de los alimentos. La reducción de la actividad significa casi inevitablemente una reducción de la ingesta de alimentos a través de los impactos en el tiempo disponible para buscar alimento. Buscar sombra también conlleva costos: para algunas especies, los beneficios del esfuerzo de búsqueda de alimento en lugares sombreados son significativamente más bajos que bajo el sol (por ejemplo, Cunningham et al., 2013). Finalmente, el enfriamiento por evaporación respiratoria puede restringir severamente la capacidad de las aves que se alimentan activamente para adquirir alimento debido a limitaciones mecánicas para abrir el pico y usarlo simultáneamente para la captura y manipulación de presas (por ejemplo, du Plessis et al., 2012).

Bajo el cambio climático, las implicaciones de estos intercambios de comportamiento entre la búsqueda de alimento y la termorregulación no son triviales. La incapacidad para equilibrar los presupuestos de agua y energía significa que las aves pierden progresivamente su condición corporal durante las olas de calor (du Plessis et al., 2012). El forrajeo comprometido también afecta la capacidad de las aves para proporcionar descendencia, lo que resulta en un menor éxito de nidos y / o polluelos más pequeños y livianos que pueden tener dificultades para sobrevivir y reclutar en la población reproductora (por ejemplo, Cunningham et al., 2013, Wiley y Ridley, 2016).

Equilibrar con éxito las compensaciones entre la búsqueda de alimento y la termorregulación, y entre la hipertermia y la deshidratación, es el secreto del éxito de las aves en lugares cálidos. A medida que el clima se calienta, lograr este equilibrio será cada vez más difícil. Los costos de comportamiento subletales de mantener la calma se activan a temperaturas más frías que las que promueven la mortalidad masiva. En algunas partes del mundo, como el sur de África, la pérdida de aves de los ecosistemas desérticos puede producirse por la insidiosa reducción de la aptitud y el debilitamiento de las poblaciones (Conradie et al., 2019) incluso antes de que seamos testigos de la dramática extinción. eventos por los que Australia ya es infame.

Figura 6.4 El gecko de arena de Namib (Pachydactylus rangei), endémico del desierto de Namib de Namibia, sobrevive al calor abrasador siendo nocturno y excavando en la arena suelta con sus dedos palmeados. Las condiciones más cálidas bajo el cambio climático pueden hacer que sea mucho más difícil para el gecko y otras especies del desierto, que operan en los límites de sus tolerancias fisiológicas, sobrevivir. Fotografía de Marije Louwsma, https://www.inaturalist.org/observations/18594993, CC BY 4.0.

Una preocupación adicional para los ecosistemas de las tierras bajas es que el cambio climático probablemente conducirá a la creación de ecosistemas novedosos (es decir, más cálidos) a diferencia de cualquier otro que se encuentre actualmente en la Tierra (Williams et al., 2007). Estos cambios conducirán a la atrición biótica. El empobrecimiento gradual de las comunidades biológicas de los ecosistemas de tierras bajas a medida que las especies se extinguen o se alejan mientras siguen sus envolturas climáticas. Lo que no está claro es cómo se llenarán los nichos abiertos por la pérdida neta de especies y los nichos recién creados en los nuevos ecosistemas. El escenario más probable es que especies más tolerantes y generalistas llenen los nichos vacíos. Sin embargo, con la inevitable pérdida de algunas especies, combinada con el desacoplamiento de importantes interacciones biológicas (discutidas a continuación), es probable que algunas funciones y servicios asociados con los ecosistemas de las tierras bajas finalmente colapsen. Es importante señalar que los desiertos y los bosques tropicales de las tierras bajas no son de ninguna manera los únicos ecosistemas vulnerables al desgaste biótico.Por ejemplo, los investigadores han descubierto que incluso un calentamiento leve expondría las tierras altas de Etiopía al desgaste biótico (Kreyling et al., 2010).

Limitaciones de dispersión y cambio climático

En muchos ecosistemas diversos, un gran número de especies están amenazadas por el cambio climático debido a su escasa capacidad de dispersión. Debido a que carecen de mecanismos de dispersión adecuados, es posible que las especies, como las plantas de maduración lenta (Foden et al., 2007), los musgos y los insectos no voladores, simplemente no sean capaces de adaptarse a las condiciones climáticas cambiantes. Ya se pueden ver los impactos del cambio climático en las especies africanas de dispersión limitada. Por ejemplo, el una vez abundante caracol con bandas de Aldabra (Rhachistia aldabrae, CR) es hoy tan raro que esta especie de Lazarus (Figura 6.5) se creyó extinta debido al cambio climático (Battarbee, 2014). También se teme que las sucesivas sequías en la Región Florística del Cabo puedan haber llevado recientemente a la extinción a una rara especie de acedera (Oxalis hygrophila, CR) (Zietsman et al., 2008). Los siguientes podrían ser el saltamonteses de cueva (Cedarbergeniana imperfecta, CR) y el saltamontes de Marais (Pseudosaga maraisi, CR); Estos insectos altamente amenazados se cuentan entre los pocos especialistas en cuevas de África y, sin embargo, al vivir en ecosistemas altamente restringidos y restrictivos, enfrentan grandes desafíos para adaptarse al cambio climático (Bazelet y Naskrecki, 2014). Las limitaciones de dispersión también afectarán en gran medida a las especies terrestres que viven en islas oceánicas, a las que les resultará casi imposible rastrear sus nichos climáticos a medida que se mueven sobre el océano. Una de esas especies es la alondra raso de Cabo Verde (Alauda razae, CR); con un tamaño de población que fluctúa en respuesta a las lluvias, las condiciones de sequía inducidas por el cambio climático han llevado a esta ave al borde de la extinción en los últimos años (BirdLife International, 2016).

Figura 6.5 Alguna vez se pensó que el caracol con bandas Aldabra de Seychelles era una de las primeras especies del mundo empujadas a la extinción por el cambio climático. Afortunadamente, se ha descubierto una pequeña población aislada, lo que ofrece a los biólogos conservacionistas una segunda oportunidad para garantizar la supervivencia de esta especie. Fotografía de Catherina Onezia / Fundación Islas Seychelles, CC BY 4.0.

Cambio climático e interacciones biológicas

Las especies que tienen una gran movilidad no se libran por completo de los impactos negativos del cambio climático. Considere las especies migratorias por un momento. De la misma manera que los músicos de una orquesta dependen de un director para mantenerse sincronizados, las especies migratorias dependen de señales ambientales, como la duración del día y la temperatura, para decidir cuándo deben comenzar a moverse de un área a otra. Pero debido a que diferentes especies dependen de diferentes señales ambientales para cronometrar sus ciclos de vida (por ejemplo, reproducción), no todas las especies se ajustarán al cambio climático al mismo ritmo. En consecuencia, existe una alta probabilidad de que el cambio climático interrumpa estos movimientos sincrónicos que el reino animal ha desarrollado durante miles de años (Renner y Zohner, 2018). Esta interrupción de aspectos cronometrados del ciclo de vida de las especies, como la migración y la reproducción, se denomina desajuste fenológico o asincronía trófica. Los investigadores ya han visto signos de desajuste fenológico: algunas aves migratorias que hibernan en África han comenzado a migrar a sus zonas de reproducción europeas en fechas más tempranas que antes (Both et al., 2006; Vickery et al., 2014). Si estas tendencias se mantienen, es posible que pronto comiencen a reproducirse antes de la disponibilidad máxima de alimentos, lo que podría conducir a una menor aptitud de la descendencia.

Ya podemos ver evidencia de cómo el cambio climático está alterando las migraciones y las relaciones mutualistas que se desarrollaron durante miles de años.

Las especies residentes también son vulnerables al desajuste fenológico. Si bien es posible que estas especies no sean conocidas por sus movimientos a gran escala en todo el mundo, es posible que aún tengan que ajustar sus rangos para realizar un seguimiento de sus nichos climáticos. Teniendo en cuenta la improbabilidad de que las diferentes especies se adapten al mismo ritmo, existe el peligro de que las relaciones mutualistas importantes se rompan durante las adaptaciones del área de distribución. Esto es motivo de preocupación para las especies con nichos de alimentación especializados, como se observa en algunos polinizadores. Por ejemplo, estudios de Sudáfrica han demostrado cómo los ajustes de rango necesarios bajo el cambio climático amenazan tanto a los pájaros del sol, que muestran baja adaptabilidad (Simmons et al., 2004), como a sus plantas hospedantes, si los nichos de polinizadores especializados se dejan vacíos (Huntley y Barnard, 2012). Las extinciones que surgen de este desacoplamiento de relaciones mutualistas se denominan coextinción (Koh et al., 2004), mientras que una serie de coextinciones vinculadas se denomina cascada de extinción (Sección 4.2.1).

Cambio climático y reptiles

Uno puede pensar que los reptiles, a menudo vistos tomando el sol en rocas bañadas por el sol para obtener temperaturas corporales activas, pueden beneficiarse del cambio climático. Sin embargo, como grupo, también se espera que sufran el cambio climático. Una razón es que muchos reptiles también tendrán que adaptar su distribución a los climas cambiantes (Houniet et al., 2009). Aún más importante, el cambio climático aumentará la vulnerabilidad de los reptiles a la estocasticidad demográfica (Sección 8.7.2). Muchos reptiles, y algunos peces, tienen su sexo determinado por la temperatura durante el desarrollo embrionario, y las temperaturas más cálidas a menudo conducen a más hembras (Valenzuala y Lance, 2004). En general, las hembras regulan la proporción de sexos de sus crías mediante la selección del lugar de reproducción a escala fina. Sin embargo, bajo el cambio climático, podría ser más difícil para las hembras encontrar lugares de reproducción con microclimas adecuados. Esta situación es preocupante en el Parque de Humedales iSimangaliso de Sudáfrica, donde los cocodrilos del Nilo (Crocodylus niloticus, LC) ya están luchando por encontrar sitios de reproducción adecuados debido a los cambios microclimáticos causados ​​por la invasión de plantas invasoras (Leslie y Spotila, 2001). Aquellas especies que no pueden adoptar nuevos mecanismos para controlar el sesgo de la proporción de sexos de la descendencia pueden eventualmente extinguirse, incluso bajo cambios de temperatura relativamente pequeños (Sinervo et al., 2010).

6.3.3 Impacto del cambio climático en los ecosistemas de agua dulce

Con los ecosistemas de agua dulce de África ya afectados por las demandas de una población humana en crecimiento, la biodiversidad de agua dulce enfrentará varios factores estresantes adicionales asociados con el cambio climático. El cambio climático afectará la temperatura del agua, el volumen de flujo y la variabilidad del flujo. Debido a que estas variables son tres predictores principales de la composición del ecosistema de agua dulce (van Vliet et al., 2013; Knouft y Ficklin, 2017), se espera que el cambio climático afecte en gran medida la composición y el funcionamiento del ecosistema de agua dulce en las próximas décadas.

Ríos y arroyos más cálidos

Los climatólogos e hidrólogos predicen que los ecosistemas de agua dulce generalmente experimentarán aumentos de temperatura bajo el cambio climático. Estos cambios ya son evidentes en África: por ejemplo, el lago Albert en la frontera entre la República Democrática del Congo y Uganda y el lago Mweru Wantipa de Zambia han experimentado aumentos de temperatura superficial de 0,62 ° C y 0,56 ° C respectivamente durante la última década (O'Reilly et al. ., 2015). Al igual que sus homólogos terrestres, muchas especies de agua dulce son sensibles a los cambios de temperatura (por ejemplo, Reizenberg et al., 2019). El agua más caliente también contiene menos oxígeno disuelto y aumenta la toxicidad de los contaminantes (Whitehead et al., 2009). Además, las temporadas de crecimiento más largas y las temperaturas del agua más altas conducirán a un aumento general de la productividad primaria y las tasas de descomposición, lo que a su vez conducirá a un aumento de la carga de nutrientes, la proliferación de algas y la eutrofización (Whitehead et al., 2009). Todos estos factores obligarán a muchas especies de agua dulce, incluso a aquellas que no son sensibles a los cambios de temperatura, a ajustar sus rangos para realizar un seguimiento de las condiciones adecuadas. Muchos de estos ajustes se verán obstaculizados por la fragmentación del hábitat, en particular por las presas y otras construcciones humanas que bloquean las vías de dispersión adecuadas. Como complicación adicional, muchos organismos acuáticos no pueden viajar por tierra, por lo que están naturalmente limitados a ajustar sus rangos a lo largo de los ríos y arroyos en los que viven. Pero es posible que la orientación de estos ríos y arroyos no siga las isolíneas térmicas adecuadas: considere una especie de agua fría que necesita dispersarse a una elevación más alta, y por lo tanto río arriba, a medida que su nicho climático se mueve más arriba en una montaña. Para algunas especies de agua dulce, los impedimentos para ajustar sus rangos según sea necesario pueden ser insuperables.

El cambio climático alterará la temperatura del agua, el volumen de flujo y la variabilidad del flujo, los tres predictores principales de la composición del ecosistema de agua dulce.

Cambiando los regímenes de flujo

Los cambios en los niveles de precipitación tendrán varios impactos en los ecosistemas de agua dulce, particularmente en lo que se refiere a cambios en sus regímenes de flujo (Thieme et al., 2010; Knouft y Ficklin, 2017). Por ejemplo, las áreas que están experimentando una disminución de las precipitaciones experimentarán una disminución de la escorrentía y un mayor secado de los humedales y pequeños arroyos, mientras que las áreas con un aumento de las precipitaciones experimentarán un aumento de las marejadas ciclónicas y los enjuagues. Estos cambios, junto con los impactos del aumento de las tasas de extracción de agua y la evapotranspiración en un mundo más cálido, provocarán cambios significativos en los niveles de agua, las tasas de flujo, las cargas de sedimentos, la turbidez del agua y la estructura del entorno físico. Con un estimado del 80% de los peces de agua dulce de África que se prevé que experimenten cambios significativos en el régimen de flujo (Thieme et al., 2010), la región probablemente verá cambios sustanciales en la composición de las comunidades de agua dulce en las próximas décadas.

Dados estos múltiples factores de estrés, existe una expectativa razonable de que muchas especies de agua dulce se extinguirán o enfrentarán una disminución significativa de la población y cambios de distribución en las próximas décadas. Estos cambios son de gran preocupación en África, donde muchas personas dependen de la pesca y los recursos naturales relacionados para su sustento. Las comunidades de Uganda, Malawi, Guinea y Senegal ya tienen más dificultades para satisfacer sus necesidades nutricionales debido a la disminución de peces de agua dulce inducida por el clima (Allison et al., 2009). Además, en el lago Tanganica, que suministra entre el 20% y el 40% de las proteínas alimentarias de los países vecinos, la producción de pescado ha disminuido en un 30% en los últimos años, lo que también se atribuye al cambio climático (O’Reilly et al., 2004).

6.3.4 Impacto del cambio climático en los ecosistemas marinos

Al igual que los bosques tropicales, los océanos del mundo han proporcionado históricamente un entorno relativamente estable en el que han evolucionado los organismos marinos. Si bien esta estabilidad promueve la diversidad de especies, también deja a las especies marinas más vulnerables a los cambios ambientales. De hecho, un estudio reciente encontró que las especies marinas de sangre fría son dos veces más vulnerables a los impactos de océanos más cálidos que sus contrapartes terrestres (Pinsky et al., 2019). Además de los impactos de las marejadas ciclónicas (Figura 6.6) y el calentamiento de los océanos (que conduce al aumento del nivel del mar y la desoxigenación de los océanos), los organismos marinos también deben lidiar con la acidificación de los océanos. Es probable que estas amenazas tengan impactos como los que se enfrentan en los ecosistemas terrestres y de agua dulce, incluidos los ajustes de rango, el desgaste biótico y el desacoplamiento o interacciones importantes. A continuación, analizamos los mecanismos que conducirán a algunos de estos cambios con más detalle.

Figura 6.6 Muchas especies que viven en regiones costeras bajas pueden verse empujadas a la extinción por ciclones / huracanes más frecuentes, marejadas ciclónicas y aumento del nivel del mar como resultado del cambio climático. Un ejemplo de ello es el caballito de mar Knysna (Hippocampus capensis, EN); Los biólogos han atribuido la muerte de miles de estos animales únicos a las fluctuaciones de temperatura y las inundaciones que alteraron partes de su rango altamente restringido en Sudáfrica (Pollom, 2017). Fotografía de Brian Gratwicke, https://www.flickr.com/photos/briangratwicke/7108174613, CC BY 2.0.

Acidificación oceánica

Como se mencionó anteriormente, las actividades humanas liberan cantidades masivas de CO2 a la atmósfera todos los días. Aunque los bosques y otras comunidades vegetales reciben una atención considerable por el secuestro de CO2, los océanos del mundo también juegan un papel clave en mantener bajo control el balance de carbono de la Tierra. De hecho, los océanos del mundo absorben aproximadamente entre el 20 y el 25% de nuestras emisiones actuales de CO2 (Khatiwala et al., 2009). Ahora, con más CO2 atmosférico disponible, los océanos absorben más carbono, que se disuelve en el agua de mar en forma de ácido carbónico. Si bien esta absorción puede ralentizar el cambio climático, también aumenta la acidez (es decir, baja los niveles de pH) de los océanos del mundo. Este proceso, conocido como acidificación de los océanos, tiene varias consecuencias que pueden matar directa e indirectamente a los organismos marinos. Por ejemplo, inhibe la capacidad de los animales de coral para depositar el calcio utilizado para construir la estructura de sus arrecifes (Mollica et al., 2018) y evita que los mariscos acumulen cantidades adecuadas de carbonato de calcio para desarrollar conchas lo suficientemente fuertes para sobrevivir (Branch et al., 2018). al., 2013). La acidificación del océano también perturba la dinámica depredador-presa al afectar los sentidos de las especies de presa (Leduc et al., 2013) y comprometer la capacidad de las criaturas marinas para comunicarse con sus congéneres (Roggatz et al., 2016).

El cambio climático está provocando un aumento del nivel del mar y un aumento de la temperatura del agua de mar, con amplias implicaciones para la ecología marina y las personas que viven en las zonas costeras.

Aumento del nivel del mar

Durante los últimos 30 a 40 años, las temperaturas de la superficie del océano se han calentado alrededor de 0,64 ° C (NOAA, 2016). El calentamiento del océano tiene varias implicaciones, la más conocida es el aumento del nivel del mar, causado por la expansión térmica del agua del océano combinada con el agua liberada por el derretimiento de los glaciares y los casquetes polares. Las predicciones actuales sugieren que el nivel del mar en África subsahariana aumentará entre 0,2 y 1,15 m durante los próximos 100 años, en comparación con los niveles de 2005 (Serdeczny et al., 2017). A medida que los océanos avanzan hacia el interior, la extensión de los ecosistemas costeros de tierras bajas, como las costas rocosas o las playas de arena, se reducirá, y también el tamaño de las poblaciones de vida silvestre que viven en esas áreas. La extinción de las melomys de Bramble Cay de Australia (Melomys rubicola, EX), la primera extinción de mamíferos documentada del mundo causada por el cambio climático antropogénico, se ha atribuido al aumento del nivel del mar (Gynther et al., 2016).

Blanqueamiento de coral

La increíble diversidad de ecosistemas de arrecifes de coral es atribuible a la relativa estabilidad de los océanos tropicales. Debido a esta estabilidad, las especies de coral individuales se han adaptado a nichos muy especializados. Por lo tanto, muchos corales toleran solo rangos estrechos de temperatura, niveles de luz solar, opacidad del agua y cargas de nutrientes. El cambio climático está alterando esta estabilidad al cambiar la temperatura (calentamiento del océano), la profundidad (aumento del nivel del mar), las cargas de sedimentos y nutrientes (mayor erosión y escorrentía) de los ambientes donde viven los corales. Estos cambios están provocando una ruptura de las relaciones mutualistas críticas entre las algas fotosintéticas y los corales. En el proceso, los corales también pierden sus colores vibrantes, revelando los esqueletos blancos fantasmales de los corales, de ahí el nombre de blanqueamiento de los corales (Figura 6.7). Esta ruptura de la relación priva a los corales de los carbohidratos esenciales que obtienen de las algas, lo que hace que los corales mueran de hambre si las condiciones estresantes continúan durante un tiempo prolongado.

Figura 6.7 Un biólogo marino inspecciona los corales blanqueados en el Parque Nacional Marino Curieuse, Seychelles. Los eventos de blanqueamiento ocurren cuando el estrés por calor mata los corales, dejando solo esqueletos blancos donde existía una comunidad de arrecifes de coral que alguna vez fue vibrante. Fotografía de Emma Camp, CC BY 4.0.

Los océanos tropicales de África han experimentado extensos eventos de blanqueamiento de corales en los últimos años. Por ejemplo, partes de Tanzania y Kenia han visto más del 80% de sus corales afectados (McClanahan et al., 2007; Chauka, 2016). El blanqueamiento de los corales también afecta a otras especies asociadas con los arrecifes de coral. Por ejemplo, en las Seychelles, donde se observó la decoloración de los corales en el 70-99% de los arrecifes, los peces mariposa exhibieron un deterioro en el comportamiento territorial, lo que les dificultó la reproducción y la alimentación (Samways, 2005). En Zanzíbar, Tanzania, las comunidades de peces erosionadas mostraron pocos signos de recuperación varios años después de un evento de blanqueamiento (Garpe et al., 2006).

Desoxigenación del océano

Los peces e invertebrados marinos dependen del oxígeno disuelto que ingresa al agua a través de la atmósfera o del plancton fotosintético. Pero debido a que el agua más caliente absorbe menos oxígeno, los científicos predicen que algunas áreas del océano experimentarán una caída del 3 al 6% en las concentraciones de oxígeno disuelto bajo el cambio climático (IPCC, 2014). Este proceso, conocido como asfixia o desoxigenación del océano (Ito et al., 2017), dejará partes del océano inadecuadas para los peces e invertebrados marinos. El impacto de la desoxigenación de los océanos también lo sentirán las pesquerías económicamente importantes, especialmente a lo largo de África occidental (Long et al., 2016), donde se prevé que el cambio climático provocará pérdidas económicas relacionadas con la pesca de más de 311 millones de dólares cada año (Lam et al., 2016). ., 2012).

6.3.5 El cambio climático interactúa con la pérdida de hábitat

La pérdida de hábitat y el cambio climático causan impactos negativos en la biodiversidad; sin embargo, estas amenazas también interactúan para tener un impacto negativo general mayor que la suma de estas amenazas de forma independiente. De manera destacada, debido a la pérdida de hábitat, muchas especies no podrán ajustar adecuadamente sus áreas de distribución para realizar un seguimiento de sus nichos climáticos cambiantes. Por ejemplo, es posible que algunas especies no puedan adaptar sus áreas de distribución porque el hábitat adecuado en sus áreas de distribución futuras será destruido por la actividad humana.

El cambio climático interactúa con la pérdida de hábitat, impidiendo la capacidad de adaptación de las especies y haciendo que la vida silvestre en dispersión entre en conflicto con los humanos.

Las brechas de cambio de rango describen una brecha de hábitat que evita que una especie se disperse de su área de distribución actual a la futura (Figura 6.8). Estas brechas, que pueden ocurrir naturalmente o debido a la fragmentación del hábitat, también pueden impedir los ajustes de rango bajo el cambio climático. Si bien el impacto de las brechas de cambio de rango es un área activa de investigación, se espera que las especies de la cima de las montañas sean inherentemente vulnerables a las brechas de cambio de rango, particularmente si no pueden dispersarse primero por la ladera antes de llegar a lugares climáticamente adecuados en mayor elevación en otros lugares. Por ejemplo, más del 60% de las plantas herbáceas que viven en las montañas Arsi de Etiopía podrían enfrentar brechas de cambio de rango pronto (Mekasha et al., 2013). Pero incluso las especies muy móviles pueden ser vulnerables, y se espera que muchas aves africanas enfrenten brechas de cambio de rango a medida que ajustan sus rangos (La Sorte et al., 2014).

Figura 6.8 Ejemplo hipotético de una especie que ajusta su rango al cambio climático a lo largo de un hábitat no fragmentado (Escenario 1) y una especie que no puede ajustar su rango debido a una brecha de cambio de rango (Escenario 2). En el escenario 1, la especie persiste; en el escenario 2, la especie se extingue porque una brecha en el hábitat disponible evita la dispersión en áreas adecuadas. CC BY 4.0.

También se espera que la pérdida de hábitat y el cambio climático exacerben los conflictos entre humanos y vida silvestre (Sección 14.4). El África subsahariana enfrentará pérdidas de hasta 2,5 millones de km2 en tierras cultivables entre 2010 y 2100 (Zabel et al., 2014). Estas pérdidas verán aún más ecosistemas naturales convertidos para la agricultura, lo que, a su vez, aumentará aún más la competencia entre los humanos y la vida silvestre por recursos como alimentos, agua y hábitat adecuado (Serdeczny et al., 2017). A medida que la huella humana se expande por la Tierra, la agricultura y la infraestructura impedirán la capacidad de las especies especializadas para encontrar alimentos y adaptarse a las condiciones cambiantes, mientras que las especies generalistas se verán obligadas a instalarse en tierras agrícolas y en las viviendas humanas cercanas mientras buscan recursos y / o se dispersan. el paisaje. Tal escenario probablemente exacerbará el conflicto entre humanos y vida silvestre en áreas como la región de Amboseli de Kenia, donde los leones que viven en ecosistemas fragmentados con poblaciones de presas naturales en disminución son cada vez más propensos a vagar más allá de los límites de las áreas protegidas hacia áreas de cría en busca de alimento (Tuqa et al., 2014).

6.4 Beneficiarios del cambio climático

Para ser claros, no todas las especies sufrirán por igual por el cambio climático. De hecho, hay algunas especies que serán resistentes y otras que incluso se beneficiarán de un mundo que se calienta. Los principales beneficiarios son las plantas de las zonas septentrionales de Europa, Asia y América del Norte (Zabel et al., 2014) y, en menor medida, del sur de América del Sur y Nueva Zelanda. En estas áreas, las plantas se beneficiarán de temporadas de crecimiento más largas (primaveras más tempranas e inviernos más cortos) y mayores concentraciones de CO2 (lo que aumentará las tasas de fotosíntesis).

Es probable que las especies generalistas con una alta diversidad genética y que se reproducen rápidamente se beneficien del cambio climático. Muchas especies que exhiben estos rasgos son portadoras de enfermedades y son plagas agrícolas.

Más cerca de casa, también se espera que una variedad de especies africanas se beneficien del cambio climático. Estos incluyen especies generalistas actualmente limitadas por interacciones con especialistas localizados que son, al menos en la actualidad, mejores competidores para limitar los recursos. Algunas especies tropicales pueden prosperar a medida que sus hábitats se vuelven más cálidos y húmedos. También es probable que se beneficien las especies con una alta diversidad genética que se reproducen rápidamente (lo que permite una rápida adaptación a los cambios ambientales). Desafortunadamente, muchas especies que exhiben estas características son portadoras de enfermedades (Cuadro 6.3) y son plagas agrícolas (Serdeczny et al., 2017). Por ejemplo, se espera que las poblaciones del barrenador del café (Hypothenemus hampei), la plaga del café más notoria de África, aumenten considerablemente en un mundo más cálido (Jaramillo et al., 2011). Esta creciente amenaza es particularmente preocupante dado que las temperaturas más altas ya han reducido las cosechas de café en países como Tanzania hasta en un 50% (Craparo et al., 2015).

Recuadro 6.3 Alteración del hábitat, cambio climático y enfermedades transmitidas por mosquitos

Kevin Njabo

Centro de Investigaciones Tropicales,

Instituto de Medio Ambiente y Sostenibilidad de UCLA,

Los Ángeles, CA, Estados Unidos.

[email protected]

Con un cambio climático sin precedentes que se avecina, las enfermedades transmitidas por mosquitos, incluida la malaria y el dengue, afectarán a los seres humanos y la vida silvestre de formas novedosas e impredecibles. Si bien el cambio climático es de naturaleza global, los cambios debidos a la alteración del hábitat se están produciendo más rápidamente a escala local y están teniendo efectos significativos sobre las enfermedades transmitidas por mosquitos (Figura 6.C). Por ejemplo, la destrucción de las selvas tropicales peruanas desencadenó más de 120.000 casos de malaria a fines de la década de 1990, en comparación con menos de 150 nueve años antes (Vitor et al., 2006).

Figura 6.C (Arriba) Camiones que transportan árboles recientemente talados en Gabón. Fotografía de David Stanley, https://www.flickr.com/photos/davidstanleytravel/46170117302, CC BY 2.0. (Abajo) Anopheles funestus, uno de los vectores más importantes de la malaria en África. Fotografía de USCDCP, CC0.

Las selvas tropicales de la cuenca del Congo albergan aproximadamente el 20% de todas las especies de plantas y animales conocidas en la Tierra. Sin embargo, la alteración del hábitat continúa a un ritmo alarmante (Harris et al., 2012). Para exacerbar estas amenazas está el hecho de que se prevé que África (Boko et al., 2007), y África central en particular (McClean et al., 2006), serán algunas de las más afectadas por el cambio climático. Los aumentos de temperatura previstos conducirían a temporadas más largas de transmisión de la malaria y una extensión de la enfermedad del 5 al 7% a latitudes más altas (Craig et al., 1999, Boko et al., 2007). Junto con el crecimiento demográfico proyectado, el cambio climático casi duplicaría el número de personas en riesgo de contraer la fiebre del dengue para 2080. Esto es preocupante porque África es particularmente vulnerable a los cambios ambientales debido a su limitada capacidad de adaptación, la pobreza generalizada y los bajos niveles de desarrollo.

Entonces, ¿cómo afectarán la alteración del hábitat y el cambio climático a las enfermedades transmitidas por mosquitos como la malaria? La relación entre la transmisión de enfermedades, la alteración del hábitat y el cambio climático es compleja. Aunque la deforestación aumenta el riesgo de transmisión de enfermedades (Vitor et al., 2006), diferentes mosquitos portadores de malaria (Anopheles spp.) Se adaptan a diferentes microclimas. Irónicamente, nuestros ecosistemas multifacéticos desempeñan el papel de mantener los ciclos de transmisión con infecciones cruzadas a los humanos y regular esos ciclos mientras controlan el contagio a las poblaciones humanas. El equilibrio entre estos factores se ve influido por la disponibilidad de un hábitat adecuado para los mosquitos y los huéspedes reservorios de la infección. En un mundo ideal, los ciclos de transmisión están regulados por procesos que dependen de la densidad, como la inmunidad adquirida a las enfermedades infecciosas, y por límites en la capacidad de carga del medio ambiente para sustentar insectos y huéspedes.

Los hábitats naturales alterados y el posible aumento de la transmisión de enfermedades de los animales a las personas también aumentan los riesgos potenciales de que nuevos patógenos se adapten a los huéspedes humanos. Solo se han descrito alrededor de 2.000 de un millón de virus únicos estimados transportados por especies de vertebrados silvestres con posibles amenazas zoonóticas. Por ejemplo, cuando un lentivirus de chimpancés saltó por primera vez a los humanos en la década de 1930, no murieron muchas personas. Pero la enfermedad se afianzó en la ciudad africana de Kinshasa, en la República Democrática del Congo, en rápido crecimiento, y evolucionó hasta convertirse en una forma que acechaba a los humanos de manera eficiente. Más de 78 millones de personas se infectaron entre 1981 y 2015. Hasta la fecha, la enfermedad que causa, el SIDA, ha matado a más de 39 millones de personas, mientras que se estima que otros 37 millones de personas viven con el VIH.

Hoy en día, la alteración del hábitat, como la deforestación, no solo está provocando la extinción de especies y emitiendo una gran cantidad de dióxido de carbono que cambia el clima, sino que también está aumentando las oportunidades de que las enfermedades transmitidas por mosquitos, como la malaria y el dengue, infecten a más humanos en nuevos lugares. Es de esperar que los avances tecnológicos, incluidos el modelado matemático y por computadora, la genómica y el seguimiento por satélite, nos permitan predecir mejor los brotes de enfermedades en el futuro. Pero también podemos reducir las oportunidades de brotes si cuidamos mejor nuestro medio ambiente.

Un grupo de especies actualmente en peligro de extinción que pueden beneficiarse de un mundo más cálido son las tortugas marinas. Los investigadores que trabajan en Cabo Verde especulan que las poblaciones de la tortuga boba (Caretta caretta VU) de la nación isleña se beneficiarán de una proporción de sexos cada vez más sesgada por las hembras (como se esperaba en condiciones más cálidas) dado que un solo macho puede reproducirse con varias hembras (Laloë et al. , 2014). Sin embargo, los investigadores señalan que esta población requiere un monitoreo continuo como seguro contra la estocasticidad demográfica (Sección 8.7.2) que puede convertirse en una amenaza mayor bajo el cambio climático.

El cambio climático tiene el potencial de reestructurar en gran medida los ecosistemas, los servicios de los ecosistemas y las economías nacionales del mundo.

6.5 El impacto general del cambio climático

Todo el mundo debería tener claro que el cambio climático tiene el potencial de reestructurar en gran medida los ecosistemas, los servicios de los ecosistemas y las economías nacionales del mundo. Muchas áreas costeras experimentarán un aumento del nivel del mar y un aumento de las inundaciones, mientras que las áreas del interior pueden experimentar desertificación y condiciones de crecimiento de cultivos menos favorables. Los africanos pobres sufrirán las consecuencias de manera desproporcionada debido a su movilidad limitada, su alta dependencia de los servicios de los ecosistemas y la falta general de infraestructura de gestión de desastres (Serdeczny et al., 2017).

Si queremos mitigar los impactos de largo alcance del cambio climático, debemos monitorear y estudiar cuidadosamente los cambios en las comunidades biológicas y el funcionamiento de los ecosistemas, y cómo se relacionan con los cambios en el clima y otros factores estresantes. Si bien podemos perder algunas especies en un mundo más cálido, también podemos prevenir muchas extinciones con un manejo proactivo de la vida silvestre (Sección 11.4). Es probable que muchas áreas protegidas existentes ya no preserven algunas de las especies raras y amenazadas que actualmente viven en ellas (Hole et al., 2009; Smith et al., 2016, pero ver Beale et al., 2013), por lo que es necesario planificación cuidadosa al establecer nuevas áreas protegidas (Sección 13.7.2). Incluso si el cambio climático no es tan severo como se predijo, las medidas que tomemos ahora para salvaguardar la biodiversidad solo pueden ayudar en el futuro.

En 2007, la economía mundial estuvo cerca del colapso debido a las fechorías de la industria de servicios financieros. Teniendo en cuenta el historial del cambio climático como causante de trastornos y sufrimientos sociales, y nuestro mundo cada vez más globalizado (en el que los trastornos regionales se sienten mucho más amplios que antes), los políticos están legítimamente preocupados por nuestra capacidad para adaptarnos a una reestructuración generalizada de los recursos naturales del mundo (Dietz et al. al., 2016). Si bien las consecuencias del cambio climático están estrechamente asociadas con las ciencias ambientales, es verdaderamente, en esencia, una preocupación de derechos humanos.

Los impactos generalizados y dramáticos del cambio climático merecen, con razón, mucha atención. Pero también es importante recordar que seguimos destruyendo hábitats a una escala masiva y a un ritmo creciente, y esta pérdida de hábitat es actualmente la principal causa de extinción de especies. Las más altas prioridades para la conservación deben seguir siendo la preservación de ecosistemas sanos, intactos y conectados, y la restauración de ecosistemas degradados. Estas acciones reducirán simultáneamente los impactos del cambio climático, al reducir las emisiones de carbono, aumentar el secuestro de carbono y brindar a la vida silvestre más oportunidades para ajustar sus rangos, en su propio tiempo, a medida que cambia el clima mundial.

6.6 Resumen

  1. Si bien el cambio climático a menudo se considera un desafío futuro, ya podemos ver sus impactos hoy, como lo demuestran las temperaturas récord y los patrones de lluvia cambiantes. Estos cambios se producen porque las actividades humanas liberan grandes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera a diario.
  2. La pérdida de hábitat contribuye al cambio climático directamente a través de la destrucción de ecosistemas complejos (es decir, sumideros de carbono) que liberan CO2 almacenado, e indirectamente a través de la pérdida de vegetación que de otro modo secuestraría CO2 de la atmósfera.
  3. Se predice que algunos cambios climáticos serán tan rápidos en las próximas décadas que muchas especies no podrán ajustar sus rangos para mantenerse al día con los cambios ambientales. Las especies con limitaciones de dispersión, requisitos especiales de hábitat e importantes relaciones mutualistas corren un riesgo de extinción especialmente alto.
  4. Mitigar los impactos negativos del cambio climático requerirá un enfoque internacional de múltiples frentes que incluya la protección y restauración de los ecosistemas, la gestión directa de especies y la acción legislativa.
  5. Las especies rara vez están expuestas a una sola amenaza; más bien, diferentes amenazas interactúan con el cambio climático de modo que su impacto combinado es mayor que sus efectos individuales. Una estrategia de conservación exitosa debe hacer frente a estas amenazas de forma colectiva.

6.7 Temas de discusión

  1. Piense en cualquier ecosistema en particular en su región. ¿Cómo cree que afectará el cambio climático a ese ecosistema? ¿Qué medida única cree que se puede implementar para reducir el impacto del cambio climático en ese ecosistema? ¿Puede pensar en los recursos que necesitará para implementar esa medida?
  2. ¿Qué grupos de personas y vida silvestre de África crees que se beneficiarán más del cambio climático y por qué? ¿Quién crees que sufrirá más y por qué?
  3. ¿Cómo deberíamos tratar con especies que no tienen adónde ir debido al cambio climático? ¿Deberíamos dejar que se extingan? ¿Qué pasa si se trata de una especie de importancia económica, como una que sustenta una importante industria pesquera o de ecoturismo? ¿Cuáles crees que son nuestras mejores opciones para salvar a este tipo de especies?

6.8 Lecturas sugeridas

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6: Nuestro mundo en calentamiento - Biología

Calentamiento a la evolución
Julio de 2006, actualizado en julio de 2008

El calentamiento global es, literalmente, un tema candente. Aunque el mecanismo del calentamiento global y el aumento de la temperatura debido a la producción humana de gases de efecto invernadero que atrapan el calor pueden no ser una gran noticia, el impacto proyectado del calentamiento global suele aparecer en los titulares. El reciente documental de Al Gore sobre el tema ha centrado aún más la atención en los efectos potencialmente desastrosos de incluso un aumento de la temperatura de unos pocos grados. Países insulares enteros podrían desaparecer en el océano a medida que se derrite el hielo polar y aumenta el nivel del mar. Pueden intensificarse los huracanes y las tormentas tropicales. Y las interacciones ecológicas podrían cambiar de manera impredecible. Por ejemplo, una noticia reciente informa que el derretimiento del hielo marino puede estar forzando a algunos osos polares al canibalismo ahora que hay menos oportunidades de caza de focas disponibles. Cada vez más, al parecer, el calentamiento global aparece en la portada del periódico & # 151, pero las implicaciones evolutivas del calentamiento global a menudo permanecen ocultas.

El calentamiento global está cambiando el mundo de formas alarmantes. A la izquierda hay una foto del glaciar Boulder en el Parque Nacional Glacier, Montana, tomada en julio de 1932. A la derecha hay una foto tomada en el mismo lugar en julio de 1988. El glaciar ha desaparecido.

¿Dónde está la evolución?
El calentamiento global es sin duda un problema climático y medioambiental, pero también es evolutivo. Durante los últimos 20 años, los biólogos han descubierto varios casos de evolución justo debajo de nuestras narices y evolución causada por el calentamiento global.

En esta entrevista, Susumu Tomiya analiza cómo las altas tasas de extinción actuales pueden indicar que la Tierra está experimentando una sexta extinción masiva. Este video es producido por el Centro Nacional de Síntesis Evolutiva (NESCent) y UCMP.

Durante los últimos 25 años, las temperaturas de la superficie global han aumentado alrededor de & # 189 & # 176F. Puede que no parezca mucho, pero resulta ser más que suficiente para cambiar la ecología y la evolución de la vida en la Tierra. En muchos casos, estos cambios son simplemente ejemplos no evolutivos de plasticidad fenotípica, donde un organismo expresa diferentes rasgos dependiendo de las condiciones ambientales. Por ejemplo, muchos organismos responden al clima más cálido reproduciéndose más temprano y aprovechando una primavera más temprana, pero esta reproducción temprana no es causada por cambios genéticos en la población y, por lo tanto, no es un ejemplo de cambio evolutivo. De manera similar, muchas especies han cambiado sus rangos en respuesta a esta pequeña diferencia de temperatura, extendiéndose hacia los polos, a medida que esos hábitats se calientan, pero este cambio en el rango no puede atribuirse a un cambio genético en la población y, por lo tanto, no es un ejemplo de evolución. Y aún otras especies simplemente parecen estar en camino de peligro o extinción a medida que sus hábitats (como los arrecifes de coral) se degradan y el tamaño de su población disminuye.

Sin embargo, en algunos casos, sabemos que las especies en realidad han evolucionado & # 151 experimentado un cambio en la frecuencia de genes en la población & # 151 en respuesta al calentamiento global. Curiosamente, en esos casos, las especies no necesariamente se están volviendo más tolerantes al calor, sino que se están adaptando a los cambios en el tiempo estacional:

Las ardillas canadienses están evolucionando para aprovechar una primavera más temprana y se están reproduciendo antes, lo que les permite acumular más piñas para sobrevivir en invierno y reproducirse el próximo año. Las ardillas con genes para la reproducción temprana tienen más éxito que las ardillas con genes para la reproducción posterior.

Los carboneros europeos (un tipo de ave) también están evolucionando en diferentes épocas de reproducción. Las aves que pueden ajustar la puesta de huevos a principios de la primavera pueden programar la eclosión para que coincida con una mayor abundancia de alimento (orugas) y con los cambios climáticos recientes, las orugas han estado madurando más temprano en la primavera. Las aves con genes para tiempos de puesta de huevos más flexibles tienen más éxito que las aves con menos flexibilidad en la puesta de huevos.

Otra ave europea, la curruca capirotada, ha ido evolucionando debido a cambios en sus patrones migratorios. Algunas currucas han comenzado a invernar en la ahora un poco más cálida Gran Bretaña en lugar de en España, Portugal y el norte de África, como lo hacían históricamente. La subpoblación británica ha desarrollado diferencias genéticas de las otras aves y tiene más éxito en la reproducción, ya que sus miembros llegan antes a las zonas de anidación y tienen la primera elección de territorios y parejas.

Una especie de mosquito de América del Norte ha evolucionado para aprovechar los veranos más largos para recolectar recursos mientras hace buen tiempo. Los mosquitos con genes que les permiten esperar más tiempo antes de permanecer inactivos durante el invierno tienen más éxito que los mosquitos que permanecen inactivos antes.

En cierto sentido, estas poblaciones son las afortunadas. Los animales pequeños (como las aves, las ardillas y los mosquitos descritos anteriormente) tienden a tener poblaciones de gran tamaño y tiempos de generación cortos, y eso es un buen augurio para su capacidad para evolucionar junto con un entorno cambiante. El gran tamaño de la población significa que es más probable que la especie tenga la variación genética necesaria para la evolución, y tener un tiempo de generación corto significa que su tasa de cambio evolutivo puede seguir el ritmo del cambio ambiental. Sin embargo, otras especies pueden no tener tanta suerte: los animales más grandes tienden a tener tiempos de generación más largos y, por lo tanto, evolucionan más lentamente y los animales más grandes también tienden a tener tamaños de población más pequeños, lo que significa que sus poblaciones simplemente tienen menos probabilidades de contener el gen. versiones que permitirían a la población adaptarse a climas más cálidos. Si el calentamiento global continúa, estas especies pueden enfrentarse cara a cara con la extinción, ya que los entornos a los que se han adaptado a lo largo de miles o millones de años cambian desde debajo de ellas en el transcurso de unas pocas décadas.

Desde que publicamos este informe en julio de 2006, hemos estado monitoreando las noticias en busca de otros ejemplos de evolución en respuesta al calentamiento global y hemos identificado dos para agregar a la lista:

  • Las plantas de mostaza de campo han evolucionado en respuesta a una sequía extrema de cuatro años en el sur de California, que algunas fuentes han relacionado con el calentamiento global. Estas plantas florecen y producen semillas cerca del final de la temporada de lluvias, pero cuando la temporada de lluvias es interrumpida por una sequía, las plantas de floración tardía pueden marchitarse y morir antes de que puedan producir semillas. Esta forma de selección natural favorece a los que florecen temprano. ¿Son solo cuatro años tiempo suficiente para ver los resultados de este cambio evolutivo? Los investigadores compararon plantas cultivadas a partir de semillas silvestres recolectadas antes y después de la sequía y descubrieron que las plantas posteriores a la sequía habían evolucionado para florecer mucho antes y, a veces, ¡hasta 10 días!
  • Los científicos han estado estudiando la genética de la mosca de la fruta durante un siglo. Cuando comenzaron a examinar los genes encontrados en poblaciones enteras de moscas silvestres, notaron un patrón curioso. Ciertos marcadores cromosómicos (inversiones) eran comunes en poblaciones que vivían en climas más cálidos cerca del ecuador, y otros eran comunes en poblaciones más polares y de clima frío. No estaba claro qué hacían exactamente los genes asociados con estos diferentes marcadores, pero parecían ayudar a las moscas a hacer frente a sus climas divergentes. Ahora, los científicos han vuelto a muchas de las poblaciones de moscas estudiadas por primera vez y han descubierto que a medida que el clima global se ha calentado, los marcadores genéticos del clima cálido se están volviendo cada vez más comunes. De las 22 poblaciones de moscas en tres continentes que experimentaron tendencias de calentamiento, 21 parecen haber evolucionado ya en respuesta al cambio climático.

Con el aumento de las temperaturas y las fluctuaciones climáticas adicionales, esperamos que salgan a la luz más ejemplos de evolución en respuesta al calentamiento global. Estos rápidos cambios evolutivos son inquietantes y sugieren la gravedad de esta amenaza global, pero aún más inquietante es el probable destino de muchas especies con largos tiempos de generación y bajos niveles de variación genética: la extinción. Para estos organismos, el cambio climático puede simplemente superar su capacidad de evolución.

  • Para obtener un resumen fácil de entender del impacto potencial del calentamiento global en muchas especies, consulte este artículo de Smithsonian.com.

    Balanya, J., Oller, J. M., Huey, R. B., Gilchrist, G. W. y Serra, L. (2006). El cambio genético global rastrea el calentamiento climático global en Drosophila subobscura. Ciencias 313:1773-1775.

    de National Geographic News

de la Universidad de Alberta

Comprensión de los recursos de Evolution:

Preguntas de discusión y extensión

    ¿Cómo podría afectar el calentamiento global los caminos evolutivos de diferentes especies?

Lecciones y recursos didácticos relacionados

    : En esta actividad de la clase para los grados 3-5, los estudiantes observan y realizan un experimento para ver si las diferencias en la salinidad (el medio ambiente) tienen un efecto en la tasa de eclosión y la supervivencia de los camarones de salmuera.

: En esta actividad en el aula para los grados 9-12, los estudiantes experimentan un mecanismo de evolución a través de una simulación que modela los principios de la selección natural y ayuda a responder la pregunta: ¿Cómo podría haber ocurrido y reforzado el cambio biológico con el tiempo?

    Balanya, J., Oller, J. M., Huey, R. B., Gilchrist, G. W. y Serra, L. (2006). El cambio genético global rastrea el calentamiento climático global en Drosophila subobscura. Ciencias 313:1773-1775.

Obtenga más información sobre la temperatura cambiante de la Tierra en el sitio Comprensión del cambio global.


6: Nuestro mundo en calentamiento - Biología

Para explorar más a fondo las causas y efectos del calentamiento global y predecir el calentamiento futuro, los científicos construyen modelos climáticos y simulaciones por computadora del sistema climático. Los modelos climáticos están diseñados para simular las respuestas e interacciones de los océanos y la atmósfera, y para tener en cuenta los cambios en la superficie terrestre, tanto naturales como inducidos por el hombre. Cumplen con las leyes fundamentales de la física y mdashconservación de energía, masa y momento y mdasy explican docenas de factores que influyen en el clima terrestre y terrestre.

Aunque los modelos son complicados, las pruebas rigurosas con datos del mundo real los perfeccionan para convertirlos en herramientas poderosas que permiten a los científicos explorar nuestra comprensión del clima de formas que de otro modo no serían posibles. Experimentando con los modelos y eliminando los gases de efecto invernadero emitidos por la quema de combustibles fósiles o cambiando la intensidad del Sol para ver cómo influye cada uno en el clima, los científicos usan los modelos para comprender mejor el clima actual de la Tierra y para predecir el clima futuro.

Los modelos predicen que a medida que el mundo consume cada vez más combustibles fósiles, las concentraciones de gases de efecto invernadero seguirán aumentando, y la temperatura media de la superficie de la Tierra aumentará con ellas. Basado en una variedad de escenarios de emisiones plausibles, Las temperaturas medias de la superficie podrían aumentar entre 2 ° C y 6 ° C a fines del siglo XXI.

Las simulaciones de modelos realizadas por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático estiman que la Tierra se calentará entre dos y seis grados Celsius durante el próximo siglo, dependiendo de qué tan rápido crezcan las emisiones de dióxido de carbono. Los escenarios que asumen que las personas quemarán más y más combustibles fósiles proporcionan las estimaciones en el extremo superior del rango de temperatura, mientras que los escenarios que asumen que las emisiones de gases de efecto invernadero crecerán lentamente dan predicciones de temperaturas más bajas. La línea naranja proporciona una estimación de las temperaturas globales si los gases de efecto invernadero se mantuvieran en los niveles del año 2000. (& copy2007 IPCC WG1 AR-4.)

Retroalimentaciones climáticas

Los gases de efecto invernadero son solo una parte de la historia cuando se trata del calentamiento global. Los cambios en una parte del sistema climático pueden provocar cambios adicionales en la forma en que el planeta absorbe o refleja la energía. Estos cambios secundarios se denominan retroalimentación climática, y podrían más del doble de la cantidad de calentamiento causado por el dióxido de carbono solo. Las reacciones primarias se deben a la nieve y el hielo, el vapor de agua, las nubes y el ciclo del carbono.

Nieve y hielo

Quizás la retroalimentación más conocida proviene del derretimiento de la nieve y el hielo en el hemisferio norte. El aumento de las temperaturas ya está derritiendo un porcentaje creciente del hielo marino del Ártico, exponiendo el agua oscura del océano durante la luz solar perpetua del verano. La capa de nieve en tierra también está disminuyendo en muchas áreas. En ausencia de nieve y hielo, estas áreas pasan de tener superficies brillantes que reflejan la luz solar que enfrían el planeta a tener superficies oscuras que absorben la luz solar y que aportan más energía al sistema terrestre y provocan más calentamiento.

Canadá y el glaciar rsquos Athabasca se ha reducido en unos 15 metros por año. En los últimos 125 años, el glaciar ha perdido la mitad de su volumen y se ha retirado más de 1,5 kilómetros. A medida que los glaciares retroceden, el hielo marino desaparece y la nieve se derrite a principios de la primavera, la Tierra absorbe más luz solar de la que absorbería si permanecieran la nieve y el hielo reflectantes. (Fotografía y copia 2005 Hugh Saxby.)

Vapor de agua

La mayor retroalimentación es el vapor de agua. El vapor de agua es un fuerte gas de efecto invernadero. De hecho, debido a su abundancia en la atmósfera, el vapor de agua causa alrededor de dos tercios del calentamiento del efecto invernadero, un factor clave para mantener las temperaturas en el rango habitable en la Tierra. Pero a medida que las temperaturas se calientan, se evapora más vapor de agua de la superficie a la atmósfera, donde puede hacer que las temperaturas aumenten aún más.

La pregunta que hacen los científicos es, ¿cuánto vapor de agua habrá en la atmósfera en un mundo que se calienta? Actualmente, la atmósfera tiene un equilibrio o equilibrio promedio entre la concentración de vapor de agua y la temperatura. A medida que las temperaturas se calientan, la atmósfera se vuelve capaz de contener más vapor de agua, por lo que las concentraciones de vapor de agua aumentan para recuperar el equilibrio. ¿Se mantendrá esa tendencia a medida que las temperaturas sigan subiendo?

La cantidad de vapor de agua que ingresa a la atmósfera determina en última instancia cuánto calentamiento adicional se producirá debido a la retroalimentación del vapor de agua. La atmósfera responde rápidamente a la retroalimentación del vapor de agua. Hasta ahora, la mayor parte de la atmósfera ha mantenido un equilibrio casi constante entre la temperatura y la concentración de vapor de agua a medida que las temperaturas han aumentado en las últimas décadas. Si esta tendencia continúa, y muchos modelos dicen que lo hará, El vapor de agua tiene la capacidad de duplicar el calentamiento causado por el dióxido de carbono solo.

Nubes

Estrechamente relacionada con la retroalimentación del vapor de agua está la retroalimentación de las nubes. Las nubes causan enfriamiento al reflejar la energía solar, pero también causan calentamiento al absorber energía infrarroja (como los gases de efecto invernadero) de la superficie cuando se encuentran sobre áreas que son más cálidas que ellas. En nuestro clima actual, las nubes tienen un efecto de enfriamiento en general, pero eso podría cambiar en un ambiente más cálido.

Las nubes pueden enfriar el planeta (al reflejar la luz visible del sol) y calentarlo (al absorber la radiación de calor emitida por la superficie). En conjunto, las nubes enfrían ligeramente la Tierra. (Fotografía del astronauta de la NASA STS31-E-9552 cortesía del Laboratorio de Observaciones de la Tierra del Centro Espacial Johnson).

Si las nubes se vuelven más brillantes, o la extensión geográfica de las nubes brillantes se expande, tenderán a enfriar la superficie de la Tierra y los rsquos. Las nubes pueden volverse más brillantes si más humedad converge en una región en particular o si más partículas finas (aerosoles) ingresan al aire. Si se forman menos nubes brillantes, contribuirá al calentamiento debido a la retroalimentación de las nubes.

Vea Ship Tracks South of Alaska para aprender cómo los aerosoles pueden hacer que las nubes sean más brillantes.

Las nubes, al igual que los gases de efecto invernadero, también absorben y reemiten energía infrarroja. Las nubes bajas y cálidas emiten más energía que las altas y frías. Sin embargo, en muchas partes del mundo, la energía emitida por las nubes bajas puede ser absorbida por el abundante vapor de agua sobre ellas. Además, las nubes bajas a menudo tienen casi las mismas temperaturas que la superficie de la Tierra y los rsquos y, por lo tanto, emiten cantidades similares de energía infrarroja. En un mundo sin nubes bajas, la cantidad de energía infrarroja emitida que escapa al espacio no sería muy diferente a la de un mundo con nubes bajas.

Las nubes emiten radiación térmica infrarroja (calor) en proporción a su temperatura, que está relacionada con la altitud. Esta imagen muestra el hemisferio occidental en el infrarrojo térmico.Las áreas cálidas del océano y la superficie terrestre son blancas y gris claro, las nubes frías, de bajo nivel son de color gris medio y frías, las nubes a gran altitud son de color gris oscuro y negro. (Imagen de la NASA cortesía de GOES Project Science).

Sin embargo, se forman nubes altas y frías en una parte de la atmósfera donde el vapor de agua que absorbe energía es escaso. Estas nubes atrapan (absorben) energía proveniente de la atmósfera inferior y emiten poca energía al espacio debido a sus frías temperaturas. En un mundo con nubes altas, una cantidad significativa de energía que de otro modo escaparía al espacio se captura en la atmósfera. Como resultado, las temperaturas globales son más altas que en un mundo sin nubes altas.

Si las temperaturas más cálidas dan como resultado una mayor cantidad de nubes altas, entonces se emitirá menos energía infrarroja al espacio. En otras palabras, más nubes altas aumentarían el efecto invernadero, reduciendo la capacidad de la Tierra y rsquos para enfriarse y haciendo que las temperaturas se calienten.

Consulte Nubes y radiación para obtener una descripción más completa.

Los científicos no están completamente seguros de dónde y en qué grado las nubes terminarán amplificando o moderando el calentamiento, pero la mayoría de los modelos climáticos predicen una leve retroalimentación positiva general o una amplificación del calentamiento debido a una reducción en la baja cobertura de nubes. Un estudio observacional reciente encontró que se formaron menos nubes bajas y densas sobre una región en el Océano Pacífico cuando las temperaturas se calentaron, lo que sugiere una retroalimentación positiva de las nubes en esta región como lo predijeron los modelos. Sin embargo, esta evidencia de observación directa es limitada y las nubes siguen siendo la mayor fuente de incertidumbre, además de las decisiones humanas para controlar los gases de efecto invernadero y predecir cuánto cambiará el clima.

El ciclo del carbono

El aumento de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera y el calentamiento de las temperaturas están provocando cambios en el ciclo natural del carbono de la Tierra y los rsquos que también pueden retroalimentar la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. Por ahora, principalmente el agua de los océanos y, hasta cierto punto, los ecosistemas terrestres están absorbiendo aproximadamente la mitad de nuestras emisiones de combustibles fósiles y quema de biomasa. Este comportamiento ralentiza el calentamiento global al disminuir la tasa de aumento del dióxido de carbono atmosférico, pero es posible que esa tendencia no continúe. Las aguas oceánicas más cálidas retendrán menos carbono disuelto, dejando más en la atmósfera.

Aproximadamente la mitad del dióxido de carbono emitido al aire por la quema de combustibles fósiles se disuelve en el océano. Este mapa muestra la cantidad total de dióxido de carbono producido por el hombre en el agua del océano desde la superficie hasta el fondo del mar. Las áreas azules tienen cantidades bajas, mientras que las regiones amarillas son ricas en dióxido de carbono antropogénico. Se producen grandes cantidades donde las corrientes llevan el agua superficial rica en dióxido de carbono a las profundidades del océano. (Mapa adaptado de Sabine et al., 2004.)

En tierra, los cambios en el ciclo del carbono son más complicados. En un clima más cálido, los suelos, especialmente el deshielo de la tundra ártica, podrían liberar dióxido de carbono o metano atrapado a la atmósfera. El aumento de la frecuencia de los incendios y las infestaciones de insectos también liberan más carbono a medida que los árboles se queman o mueren y se descomponen.

Por otro lado, el dióxido de carbono adicional puede estimular el crecimiento de las plantas en algunos ecosistemas, lo que permite que estas plantas extraigan carbono adicional de la atmósfera. Sin embargo, este efecto puede reducirse cuando el crecimiento de las plantas está limitado por el agua, el nitrógeno y la temperatura. Este efecto también puede disminuir a medida que aumenta el dióxido de carbono a niveles que se vuelven saturantes para la fotosíntesis. Debido a estas complicaciones, no está claro cuánto más pueden sacar las plantas de dióxido de carbono de la atmósfera y cuánto tiempo podrían seguir haciéndolo.

El impacto del cambio climático en el ciclo del carbono terrestre es extremadamente complejo, pero en conjunto, los sumideros de carbono terrestres serán menos eficientes a medida que las plantas alcanzan la saturación, donde ya no pueden absorber dióxido de carbono adicional, y ocurren otras limitaciones en el crecimiento, y cuando la tierra comienza a agregar más carbono a la atmósfera debido al calentamiento del suelo, los incendios y las infestaciones de insectos. Esto dará como resultado un aumento más rápido del dióxido de carbono atmosférico y un calentamiento global más rápido. En algunos modelos climáticos, la retroalimentación del ciclo del carbono tanto de la tierra como del océano añaden más de un grado Celsius a las temperaturas globales para el 2100.

Escenarios de emisiones

Los científicos predicen el rango de aumento de temperatura probable mediante la ejecución de muchos escenarios futuros posibles a través de modelos climáticos. Aunque parte de la incertidumbre en los pronósticos climáticos proviene del conocimiento imperfecto de las retroalimentaciones climáticas, la fuente más importante de incertidumbre en estas predicciones es que los científicos no saben qué decisiones tomará la gente para controlar las emisiones de gases de efecto invernadero.

Las estimaciones más elevadas se basan en la suposición de que el mundo entero seguirá utilizando cada vez más combustibles fósiles per cápita, un escenario que los científicos denominan & ldquobusiness-as-usual & rdquo. Los paneles solares y la energía eólica reemplazan gran parte de la combustión de combustibles fósiles de hoy en día.

Se necesitan de décadas a siglos para que la Tierra reaccione por completo al aumento de los gases de efecto invernadero. El dióxido de carbono, entre otros gases de efecto invernadero, permanecerá en la atmósfera mucho después de que se reduzcan las emisiones, lo que contribuirá al calentamiento continuo. Además, a medida que la Tierra se ha calentado, gran parte del exceso de energía se ha destinado a calentar las capas superiores del océano. Como una bolsa de agua caliente en una noche fría, el océano caliente continuará calentando la atmósfera inferior mucho después de que los gases de efecto invernadero hayan dejado de aumentar.

Estas consideraciones significan que la gente no verá de inmediato el impacto de la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Incluso si las concentraciones de gases de efecto invernadero se estabilizaran hoy, el planeta continuaría calentándose alrededor de 0,6 ° C durante el próximo siglo. debido a los gases de efecto invernadero que ya se encuentran en la atmósfera.


El complejo vínculo entre la disminución de la población y el calentamiento del planeta

Crédito: CC0 Public Domain

Es hora de dejar de culpar a la superpoblación por nuestros problemas ambientales y comenzar a analizar los factores que realmente importan: el consumo de recursos y la exposición a sustancias tóxicas, ya que el crecimiento de la población y las tasas de fertilidad muestran tendencias a la baja.

Las poblaciones de EE. UU. Y el mundo están creciendo a un ritmo más lento. Solo en el período comprendido entre julio de 2019 y julio de 2020, la tasa de crecimiento en los EE. UU. Se había desacelerado a solo 0.35%, la más lenta registrada desde al menos 1900. Y esto no se debe solo a un colapso de COVID-19. Más bien, esto es parte de una tendencia a largo plazo, que se ha estado gestando durante décadas.

En 2010, los nacimientos habían caído un 3% desde 2009, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. La tasa total de fecundidad (número de nacimientos a lo largo de la vida de una mujer) se redujo un 4% y la tasa de natalidad entre adolescentes cayó un 10%, la caída más pronunciada en más de 70 años.

El crecimiento de la población mundial, que se ha estabilizado, también se encamina hacia el declive. Según la división de población de las Naciones Unidas, la población mundial está creciendo a un ritmo más lento que en cualquier otro momento desde 1950, y se estabilizará alrededor de 2100. Un estudio de 2020 sugiere que la población mundial probablemente alcanzará su punto máximo cuatro décadas antes de lo que indica la ONU. proyectado.

En cualquier caso, las estructuras de edad ya están cambiando notablemente. A partir de 2018, las personas mayores de 65 años superaban en número a los niños menores de 5 años en todo el mundo por primera vez en la historia. Si bien el ritmo es desigual, la historia de la población del siglo XXI será de un envejecimiento global, en lugar de un crecimiento global significativo.

Sin embargo, a pesar del crecimiento más lento, seguimos avanzando hacia una catástrofe ambiental. Al mismo tiempo que disminuían las tasas de fertilidad humana, las emisiones de gases de efecto invernadero en todo el planeta aumentaban constantemente, alcanzando niveles récord en 2019. Un informe de la ONU sobre las emisiones globales de gases de efecto invernadero encontró que el 1% más rico de las personas de la Tierra era responsable de más de duplicar el número de emisiones de gases de efecto invernadero del 50% más pobre. Para cumplir con el acuerdo de París, los ultrarricos tendrían que reducir sus comportamientos de emisión de gases de efecto invernadero en un factor de 30.

El vínculo entre población y cambio climático está roto. Tanto en China como en EE. UU., Los dos principales emisores de emisiones de gases de efecto invernadero, la mujer promedio da a luz a 1,6 niños en su vida, menos de los 2,1 niños necesarios para reemplazar a ella y a su pareja.

Hay varios factores detrás de la desaceleración de la fertilidad. El acceso voluntario de las mujeres a los anticonceptivos, junto con otros servicios de salud reproductiva, juega un papel importante, así como la educación formal y las oportunidades de obtener ingresos fuera del hogar.

Pero los investigadores también señalan otra preocupación: la infertilidad puede estar en aumento. La tasa de pérdida del embarazo debido a aborto espontáneo, muerte fetal intrauterina y embarazo ectópico entre mujeres de todas las edades en los EE. UU. Ha aumentado a una tasa del 1% por año entre 1990 y 2011. Además, un análisis de 185 estudios que analizaron cerca de 43,000 hombres entre 1973 y 2011 se encontró que el recuento total de espermatozoides había disminuido en casi un 60%. Los investigadores no están completamente seguros de por qué, y algunos investigadores cuestionan si el recuento de espermatozoides incluso afecta la fertilidad, pero alguna evidencia demuestra que la exposición a sustancias químicas que alteran las hormonas, como los ftalatos (que hacen que los plásticos sean flexibles), desempeña un papel en la alteración de la fertilidad.

Hay algo más a considerar: los jóvenes simplemente tienen menos relaciones sexuales, con menos parejas y tienen relaciones sexuales por primera vez en edades posteriores en comparación con las generaciones anteriores. Algunos aplauden este cambio para reducir el embarazo adolescente en los EE. UU. Pero podría indicar un deseo menguante de tener hijos en un planeta que se calienta.

Varias encuestas han encontrado este fenómeno, mostrando que la ansiedad climática va en aumento y, con ella, el miedo a traer bebés a un mundo cuyo futuro no es tan optimista. Mis propias entrevistas con diversos jóvenes de entre 22 y 34 años revelan que la violencia racial y el cambio climático compiten como las dos razones principales que citan para ser profundamente ambivalentes o totalmente opuestos a convertirse en padres en el futuro.

Estos problemas sociales y ambientales muy reales se han intensificado a medida que disminuyen las tasas de crecimiento de la población. Esto solo demuestra que estabilizar el tamaño de la población no es una panacea. Los problemas sociales y ambientales no se resolverán por sí mismos, independientemente del número de personas en la Tierra.

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6: Nuestro mundo en calentamiento - Biología

Parque Estatal Cobscook Bay, Maine. Foto: W. Menke

El mes pasado di una conferencia pública titulada & # 8220When Maine was California & # 8221 a una audiencia en un pequeño pueblo de Maine. Estableció paralelismos entre California, hoy, y Maine, hace 400 millones de años, cuando estaban ocurriendo procesos geológicos similares. Posteriormente, un miembro de la audiencia me preguntó qué tenía que decir la geología sobre el calentamiento global. La siguiente es una versión ampliada de mi respuesta. Tenga en cuenta que utilizo la palabra geología para referirme a cualquier elemento de las ciencias de la tierra que se centre en la historia de la tierra, y no distingo las muchas subdisciplinas con las que un especialista estaría familiarizado.

Los geólogos piensan en los últimos 50 millones de años como el pasado reciente, tanto porque representan solo alrededor del uno por ciento de la edad de la tierra, como porque la tectónica de placas, el proceso geológico que controla las condiciones dentro de la parte sólida de la tierra, ha operado sin cambio importante durante ese período de tiempo. Este es el período de tiempo más relevante para obtener conocimientos sobre el clima de la Tierra que se pueden aplicar al debate actual sobre el calentamiento global.

El registro geológico del clima antiguo es excelente. Las temperaturas antiguas se pueden determinar con mucha precisión, porque la composición de las conchas de los corales y otros organismos marinos varía considerablemente con ellas. Además, las plantas y animales que vivieron durante un tiempo determinado y que ahora se conservan como fósiles indican si el clima era húmedo o seco. La tendencia climática general ha sido el enfriamiento, desde un período inusualmente cálido, llamado Eoceno Óptimo, hace 55-45 millones de años, a un período inusualmente frío, llamado coloquialmente la Edad de Hielo, que terminó hace apenas 20.000 años. El rango general de temperatura fue enorme, alrededor de 35 ° F. La tierra estaba tan caliente durante el Eoceno Óptimo que la Antártida estaba libre de hielo. Los casquetes polares no comenzaron a formarse allí hasta hace unos 35 millones de años. Las palmeras crecían en latitudes altas y los animales de sangre fría, como los cocodrilos, vivían en el Ártico.

Lección 1. El clima de la Tierra (incluida su temperatura media) es muy variable.

A pesar de condiciones muy divergentes, la vida floreció tanto durante el Eoceno Óptimo como durante la Edad del Hielo, aunque en ambos casos la vida fue más abundante en algunas partes del mundo que en otras. El registro fósil indica que los bosques eran comunes durante el Eocence Optimum, sin embargo, algunas áreas eran estepas y desiertos con escasa vegetación. Mientras que los grandes glaciares de la Edad de Hielo estaban sin vida, mamíferos extremadamente grandes como el Mamut Lanudo y el Perezoso Terrestre Gigante habitaban latitudes más bajas. El clima cambiante produjo tanto ganadores como perdedores. Algunas especies se adaptaron, otras se extinguieron.

Lección 2. La vida floreció durante los períodos cálidos y fríos. Los cambios climáticos produjeron tanto ganadores como perdedores.

Parque Estatal Roque Bluffs, Maine. Foto: W. Menke

Una cuestión importante es si la variabilidad climática se debe a procesos que ocurren en la tierra oa cambios en la intensidad de la luz solar, ya que es el sol el que mantiene caliente nuestro planeta. La evidencia geológica, aunque sutil, apoya fuertemente las causas terrenales y no solares. Esta evidencia se extrae del estudio de muchas fluctuaciones climáticas de períodos más cortos, algunas que duran millones de años y otras solo miles, que se superponen a la tendencia de enfriamiento a largo plazo.

El clima durante la Edad de Hielo (los últimos 4 millones de años) ha sido particularmente inestable, con muchas oscilaciones de más de 10 ° F. Estas fluctuaciones se registran en las capas anuales de nieve que se conservan en los glaciares y en los sedimentos marinos, cuyas propiedades rastrean la temperatura a la que se formaron. El momento de estos cambios sigue de cerca las fluctuaciones regulares en la inclinación del eje de la tierra y la forma de su órbita alrededor del sol. Llamados ciclos de Milankovitch, se deben a la influencia gravitacional de la luna y los planetas. Su magnitud se puede calcular de forma fiable, ya que se deben a las fluctuaciones de la posición y orientación de la Tierra en relación con el sol, y no a ningún cambio en el brillo del sol. Sorprendentemente, son demasiado pequeños para dar cuenta de los grandes cambios de temperatura, a menos que el sistema climático de la Tierra actúe para amplificarlos. Aquí está la parte sutil del argumento: este desajuste entre la débil amplitud de los ciclos de Milankovitch y los grandes cambios en el clima es una fuerte evidencia de que los procesos internos pueden causar una fuerte variabilidad climática.

Lección 3. Las variaciones en el clima se deben principalmente a procesos que ocurren en la tierra, en contraste con el sol.

Los niveles de dióxido de carbono de la Edad de Hielo son bien conocidos porque las burbujas de aire de la Edad de Hielo se conservan dentro de los glaciares de la Antártida y Groenlandia. Los niveles de dióxido de carbono más antiguos son difíciles de medir, ya que no se han conservado muestras de aire más antiguo. Se utilizan varios métodos indirectos, uno basado en el efecto de los niveles de dióxido de carbono del océano en la composición de los sedimentos marinos y otro en su efecto sobre las hojas de plantas ahora fósiles. Estas mediciones muestran de manera bastante convincente que la tendencia de enfriamiento a largo plazo durante los últimos 50 millones de años está asociada con una disminución gradual en los niveles de dióxido de carbono, de 2000-3000 partes por millón durante el Eoceno Óptimo a 200 p.p.m. durante la Edad del Hielo. La causa de esta disminución no se comprende completamente, pero parece indicar que la cantidad total de carbono que puede influir en el clima (carbono en la atmósfera, la biosfera y el océano) está disminuyendo lentamente, posiblemente porque una cantidad cada vez mayor de carbono se está inmovilizando en rocas sedimentarias como la piedra caliza.

Lección 4. Los niveles de dióxido de carbono atmosférico son muy variables, estando los niveles más altos asociados con los períodos cálidos y los niveles más bajos asociados con los períodos fríos.

La correlación de la temperatura atmosférica con el dióxido de carbono refleja el papel de este último como gas de efecto invernadero. Al absorber el calor irradiado desde la superficie de la tierra y volver a irradiarlo hacia abajo, hace que la superficie de la tierra sea más cálida de lo que estaría de otra manera. La tierra sería inhabitable sin el efecto invernadero, como se puede ver al comparar la temperatura promedio de la tierra de aproximadamente 60 ° F con la temperatura promedio de menos 100 ° F de la luna, que recibe exactamente la misma cantidad de luz solar. Una pregunta importante es si el alto nivel de dióxido de carbono en el momento del Eoceno Óptimo fue la causa de las altas temperaturas que ocurrieron durante ese período de tiempo.

Atribuir causas a la fluctuación del clima es un asunto complicado, porque el nivel de dióxido de carbono atmosférico es solo uno de los varios factores que determinan el clima de la Tierra. Otros factores importantes incluyen: la cantidad de vapor de agua (otro gas de efecto invernadero) en la atmósfera, el porcentaje del cielo cubierto por nubes, que reflejan la luz solar de regreso al espacio, el porcentaje de tierra cubierta con hielo y nieve, que también son muy reflectantes y el porcentaje cubierto por océanos y bosques, que son muy absorbentes. Todos los factores actúan juntos para mantener una temperatura determinada, pero se retroalimentan entre sí de formas complicadas. Así, por ejemplo, si la Antártida hubiera estado glaciada durante el Eoceno Óptimo (y la evidencia geológica es que estaba libre de hielo), el mundo habría sido algo más frío debido a la alta reflectividad del hielo. Por otro lado, los glaciares estaban ausentes precisamente porque el mundo era muy cálido. La evidencia geológica por sí sola no puede probar que los altos niveles de dióxido de carbono atmosférico durante el Eoceno Óptimo causaron las altas temperaturas entonces, ya que se desconoce la contribución de otros factores, como las nubes y el vapor de agua. Sin embargo, los modelos climáticos globales parecen indicar que una temperatura tan alta solo puede mantenerse en un mundo con altos niveles de dióxido de carbono, ninguna otra combinación de factores puede explicarlo.

Las temperaturas globales cambiantes inducen cambios en los patrones de lluvia, vientos y corrientes oceánicas, todo lo cual puede tener un efecto profundo en el ecosistema de una región determinada. Una gran disminución de las precipitaciones, por supuesto, convertirá la selva tropical en un desierto. Sin embargo, la geología tiene pocos detalles que ofrecer sobre el tema de cómo se verá afectada una región en particular. Los factores que causan el cambio climático en una ubicación geográfica determinada son demasiado variados para permitir análogos geológicos convincentes. Sin embargo, la geología muestra que la variabilidad es la norma. Algunos de los desiertos de hoy fueron forestados hace unos millones de años, y algunos de los bosques de hoy fueron desiertos anteriormente. Desde la perspectiva humana, el cambio climático tiene el potencial de hacer que algunas áreas se vuelvan menos productivas desde el punto de vista agrícola (y por lo tanto menos habitables) y que otras lo sean más.

Lección 5. Los climas locales son muy variables y cambian drásticamente durante períodos de miles a millones de años.

Parque Estatal Wolfe Neck Woods, Maine. Foto: W. Menke

El cambio de temperatura global puede provocar un aumento o descenso del nivel del mar debido a la acumulación o el derretimiento del hielo de los glaciares.Este efecto es de alcance global y puede tener un efecto extremadamente deletéreo para nosotros, los seres humanos, ya que muchos de nosotros vivimos cerca de la costa. La evidencia geológica es muy fuerte de que el nivel del mar fue más alto en unos 200 pies a veces, como durante el Eoceno Óptimo, cuando la Antártida estaba libre de hielo y estaba unos 400 pies más bajo durante el apogeo de la Edad del Hielo. El rango es enorme, las costas del mundo se ven radicalmente alteradas por tales cambios. Las plataformas continentales estuvieron sustancialmente expuestas durante las masas bajas, y muchas áreas costeras bajas quedaron bajo el agua durante las masas altas. Los mamuts lanudos vagaban a cientos de millas de la costa de Virginia durante la Edad de Hielo. Los depósitos de arena de playa en el interior de Carolina del Norte indican que la costa estaba muy tierra adentro durante el Eoceno Óptimo.

Lección 6. El nivel del mar ha fluctuado a medida que los glaciares del mundo crecen o retroceden, y era unos 200 pies más alto en momentos en que la Antártida estaba libre de hielo.

Los niveles de dióxido de carbono han aumentado desde el final de la Edad del Hielo, primero a un nivel natural de aproximadamente 280 p.p.m. justo antes del inicio de la Era Industrial, y luego a 400 p.p.m. ya que la gente quemaba carbón y petróleo en grandes cantidades. El dióxido de carbono está aumentando actualmente a un ritmo de aproximadamente 2,6 p.p.m. por año.

Una cuestión crítica es el nivel de dióxido de carbono atmosférico hace 35 millones de años, cuando comenzaron a formarse los glaciares en la Antártida, ya que sirve como una estimación aproximada de la concentración necesaria para derretir la Antártida actual. Es solo una estimación aproximada, ya que las condiciones geológicas no eran exactamente las mismas de vez en cuando. En particular, las fuertes corrientes oceánicas que hoy mantienen las aguas más cálidas lejos de la Antártida no estaban presentes hace 35 millones de años, debido a la configuración algo diferente de las placas tectónicas. Desafortunadamente, las mejores estimaciones disponibles actualmente del dióxido de carbono atmosférico durante este período de tiempo crítico tienen grandes incertidumbres. El dióxido de carbono disminuyó de 600 a 1400 p.p.m. al inicio de las glaciaciones a 400-700 p.p.m. varios millones de años después. Estas mediciones son consistentes con los resultados del modelado, que dan un umbral de aproximadamente 780 p.p.m. para la formación de una capa de hielo a escala continental en la Antártida. Este valor se alcanzará en el año 2150 con la tasa de crecimiento actual del dióxido de carbono atmosférico, o antes si las tasas de emisión continúan aumentando, lo que sugiere que la Antártida correrá el riesgo de derretirse en ese momento.

El hielo antártico no se derretirá de la noche a la mañana, incluso si se alcanza el umbral. La desglaciación al final de la Edad de Hielo proporciona un ejemplo útil. La tasa de aumento del nivel del mar fue inicialmente baja, solo una décima de pulgada por año. Luego aumentó gradualmente, alcanzando un máximo de aproximadamente 3 pulgadas por año hace aproximadamente 14,000 años, que fue aproximadamente 5,000 años después del inicio de la desglaciación. Esta tasa persistió durante 1.600 años, durante los cuales el nivel del mar subió un total de 60 pies. La tasa promedio de aumento del nivel del mar fue más lenta, alrededor de media pulgada por año.

Lección 7. El aumento del nivel del mar tan rápido como unas pocas pulgadas por año puede persistir durante miles de años.

El escenario más extremo para los niveles futuros de dióxido de carbono considerado por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) predice alrededor de 0.4 pulgadas por año de aumento del nivel del mar durante el próximo siglo. Esta tasa es menor, pero similar en magnitud, a la tasa promedio durante la desglaciación de la Edad de Hielo, pero considerablemente menor que su pico. Debido a su enfoque en el siglo actual, un lector del informe del IPCC podría quedarse con la sensación de que el aumento del nivel del mar habrá terminado para el 2100. ¡Precisamente lo contrario es cierto! La geología demuestra que la fusión se acelera con el tiempo y puede durar varios miles de años.

Las lecciones más importantes que se extraen de la geología son que el clima de la Tierra puede cambiar radicalmente y que el ritmo del cambio puede ser rápido. La geología también apoya la teoría de que los períodos pasados ​​de temperatura especialmente cálida fueron causados ​​por un alto nivel de dióxido de carbono en la atmósfera. De los muchos efectos del calentamiento global, la geología es actualmente más relevante para el aumento del nivel del mar causado por el deshielo de los glaciares. La precisión de la medición es actualmente demasiado pobre para dar una respuesta exacta a una pregunta crítica: ¿A qué nivel de dióxido de carbono estamos en peligro de derretir la Antártida? Sin embargo, aunque son crudas, estas estimaciones sugieren que este umbral se alcanzará en 150-300 años, si los niveles de dióxido de carbono continúan aumentando al ritmo actual.

William Menke del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty es profesor de ciencias de la tierra y ambientales.


La Tierra se está calentando hacia 1,5 grados Celsius, advierten los científicos

Los bomberos luchan contra un incendio forestal la semana pasada en Santa Bárbara, California. Las sequías provocadas por el clima hacen que los incendios grandes y destructivos sean más probables en todo el mundo. Los científicos advierten que los humanos están en camino de causar un calentamiento global catastrófico en este siglo. Condado de Santa Bárbara, California, Departamento de Bomberos a través de AP ocultar leyenda

Los bomberos luchan contra un incendio forestal la semana pasada en Santa Bárbara, California. Las sequías provocadas por el clima hacen que los incendios grandes y destructivos sean más probables en todo el mundo. Los científicos advierten que los humanos están en camino de causar un calentamiento global catastrófico en este siglo.

Condado de Santa Bárbara, California, Departamento de Bomberos a través de AP

La temperatura promedio en la Tierra ahora es consistentemente 1 grado Celsius más alta que a fines del siglo XIX, y esa temperatura seguirá aumentando hacia el punto de referencia crítico de 1.5 grados Celsius durante los próximos cinco años, según un nuevo informe de la Organización Meteorológica Mundial. .

Los científicos advierten que los seres humanos deben evitar que la temperatura global anual media se mantenga a 1,5 grados Celsius o más para evitar los efectos más catastróficos y a largo plazo del cambio climático. Entre ellos se incluyen inundaciones masivas, sequías severas y calentamiento descontrolado de los océanos que alimenta las tormentas tropicales e impulsa la extinción masiva de especies marinas.

El nuevo informe de la OMM, una agencia de las Naciones Unidas, encuentra que las temperaturas globales se están acelerando hacia 1,5 grados Celsius de calentamiento. Los autores del nuevo informe predicen que hay un 44% de posibilidades de que la temperatura media anual en la Tierra alcance temporalmente 1,5 grados Celsius de calentamiento en algún momento de los próximos cinco años. Esa probabilidad se ha duplicado desde el año pasado.

"Estamos viendo un cambio acelerado en nuestro clima", dice Randall Cerveny, científico climático de la Universidad Estatal de Arizona y relator de la Organización Meteorológica Mundial que no participó en el informe.

Las temperaturas anuales en la Tierra fluctúan según los ciclos climáticos a corto plazo, lo que significa que algunos años son mucho más calurosos que otros, incluso cuando la línea de tendencia general aumenta de manera constante. A medida que se acelera el cambio climático, es cada vez más probable que los años individuales superen los 1,5 grados Celsius de calentamiento.

"Teníamos algunas esperanzas de que, con el escenario de COVID del año pasado, tal vez la falta de viajes [y] la falta de industria podrían actuar como un pequeño freno", dice Cerveny. "Pero lo que estamos viendo es, francamente, que no".

Años con un calor récord ofrecen una visión del futuro. Por ejemplo, 2020 fue uno de los años más calurosos registrados. El año pasado, las temperaturas globales eran aproximadamente 1,2 grados centígrados más altas que las de finales del siglo XIX, según la OMM.

Millones de personas sufrieron inmensamente como resultado. Estados Unidos experimentó un número récord de desastres climáticos de miles de millones de dólares, incluidos huracanes e incendios forestales. Sequías generalizadas, inundaciones y olas de calor mataron a personas en todos los continentes excepto en la Antártida.

Los desastres climáticos recientes subrayan hasta qué punto un par de grados de calentamiento pueden tener efectos enormes. Por ejemplo, durante la última edad de hielo, la Tierra estaba solo unos 6 grados centígrados más fría de lo que es ahora, en promedio. Un aumento de 1,5 grados Celsius "es un número muy, muy, muy, muy grande", dice Cerveny. "Tenemos que estar preocupados por eso".

Mundo

Las carreteras se convierten en ríos: casi 4 millones de chinos evacuados o desplazados de las inundaciones

El objetivo del acuerdo climático de París es mantener el aumento de las temperaturas globales muy por debajo de los 2 grados Celsius en comparación con los niveles preindustriales, e idealmente tratar de limitar el calentamiento a 1,5 grados Celsius. Esos umbrales se refieren a la temperatura en la Tierra durante varios años. Exceder 1,5 grados Celsius de calentamiento en un solo año no violaría el Acuerdo de París.

Pero con cada año que pasa en el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, es cada vez más probable que los seres humanos provoquen un calentamiento catastrófico. El informe estima que hay un 90% de posibilidades de que uno de los próximos cinco años sea el año más cálido registrado.

"Es otra llamada de atención que el mundo necesita acelerar los compromisos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y lograr la neutralidad de carbono", dijo el secretario general de la OMM, Petteri Taalas, en un comunicado que acompaña al informe. Las Naciones Unidas advierten que, a fines de 2020, los humanos estaban en camino de causar más de 3 grados Celsius de calentamiento para fines de siglo.

Ciencias

Cómo Estados Unidos podría reducir a la mitad las emisiones climáticas para 2030

Si EE. UU. Cumple sus nuevas promesas de reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero, ayudaría a limitar el calentamiento global hasta cierto punto, aunque otros países, incluida China, también tendrían que reducir sus emisiones drásticamente en los próximos 10 años.

En abril, la administración Biden se comprometió a reducir las emisiones de Estados Unidos a la mitad para 2030 en comparación con los niveles de 2005. La mayoría de esos recortes tendrían que provenir de la generación de electricidad y el transporte, incluida la eliminación de las centrales eléctricas de carbón y la transición a automóviles y camiones eléctricos. El Congreso está considerando una legislación de infraestructura que podría ayudar a impulsar esas transiciones.

Mientras tanto, la industria de los combustibles fósiles está experimentando una mayor presión para invertir en energía limpia. El miércoles, un tribunal holandés ordenó a Shell que redujera sus emisiones de carbono más rápidamente, aunque la compañía dice que espera apelar la decisión. Y un pequeño fondo de cobertura activista colocó con éxito al menos a dos nuevos candidatos en la junta directiva de Exxon Mobil, con el objetivo de presionar a la empresa para que se tome el cambio climático más en serio.


Lo que encontraron los investigadores

Históricamente, dijo Hughes, cada baldosa tenía entre 50 y 100 corales bebé. "Pero cuando los recuperamos en enero de 2018, muchos de los paneles no tenían reclutas".

En el norte blanqueado, la nueva generación de corales parecía sombría. El tercio más al sur de la Gran Barrera de Coral no había experimentado el blanqueamiento de los corales en 2016 o 2017, por lo que el reclutamiento de nuevos corales allí no disminuyó.

Donde había corales bebés, la mayoría de los bebés eran descendientes de corales empolladores. Las criadoras no esparcen a sus crías hasta los reproductores, lo que reduce la interconectividad de los arrecifes.

La mayor parte de la arquitectura de los arrecifes en la Gran Barrera de Coral, tal como la conocemos, fue creada por los reproductores y los corales ramificados y de mesa que crecen como bosques y crean muchos escondites para los animales.

Históricamente, la Gran Barrera de Coral ha estado dominada por corales ramificados y de mesa que construyen enormes estructuras para que otros animales vivan. En el futuro, dijo Hughes, el arrecife será más plano y proporcionará hogares para menos peces e invertebrados. Imagen del Marine Photobank cortesía de The Ocean Agency / XL Catlin Seaview Survey

"Puedes pensar en ello como la cantidad de personas que caben en los suburbios, versus la cantidad de personas que podrían vivir en el centro de Los Ángeles en [rascacielos]", dijo la ecóloga evolutiva Carly Kenkel de la Universidad del Sur de California, quien fue no participa en este estudio.

Hay una serie de problemas que enfrentan los arrecifes de coral, dijo Kenkel. La contaminación de la costa o la propagación repentina de estrellas de mar que comen corales llamadas corona de espinas también podrían haber contribuido a la disminución de nuevos corales en el norte de la Gran Barrera de Coral.

El nuevo artículo, dijo Kenkel, la convenció de que el blanqueamiento & # 8212 y el calentamiento global & # 8212 causaron esta disminución en los corales bebés. El momento y la ubicación de los eventos de blanqueamiento coincidían demasiado con los paneles de coral vacíos de los investigadores.


Publicado el 24 de junio de 2021 por Autor Invitado

Para algunos estadounidenses, los signos del calentamiento global están en todas partes. Solo en 2020, los incendios forestales batieron récords en todo el oeste, los huracanes impulsados ​​por temperaturas oceánicas anormalmente cálidas azotaron el sureste y una estación meteorológica del Valle de la Muerte registró una temperatura de 130 grados Fahrenheit & mdash, posiblemente la máxima diaria más caliente jamás documentada de manera confiable en la Tierra. Ahora, la sequía se ha apoderado de gran parte de Occidente, lo que ha provocado lo que se espera sea una temporada de incendios extremadamente activa.

Los científicos del clima han estado advirtiendo durante décadas que el calentamiento global conducirá a un clima más extremo. Y así, a medida que más estadounidenses comienzan a experimentar personalmente eventos climáticos desastrosos, es razonable preguntarse si apoyarán una acción climática agresiva.

La respuesta corta ya es clara: no necesariamente.

Es difícil para las personas percibir la señal del cambio climático en el contexto ruidoso de los cambios climáticos diarios y estacionales.

Pero incluso cuando un vecindario, ciudad o región experimenta un clima realmente inusual, algunos lo verán claramente conectado con el calentamiento global, mientras que para otros, la conexión ni siquiera se les ocurrió. Así como dos personas pueden responder de manera completamente diferente a eventos políticos, modas actuales o un partido de fútbol, ​​dos personas pueden compartir lo que parece ser una experiencia idéntica y, sin embargo, sacar conclusiones completamente diferentes sobre lo que sucedió, lo que lo causó y lo que sucedió. hacer al respecto.

No usamos simplemente nuestros sentidos para registrar información sobre nuestro entorno y eventos diarios y ndash interpretar esos eventos

& ldquoExperience & rdquo es mucho más resbaladizo de lo que la mayoría de nosotros creemos. No usamos simplemente nuestros sentidos para registrar información sobre nuestro entorno y eventos diarios y mdash interpretar esos eventos y filtrarlos a través de nuestras emociones, recuerdos, cultura y, en el caso del tiempo y el clima, nuestra política. Luego combinamos nuestras creencias, actitudes y evaluaciones de nuestras experiencias pasadas para formar nuevas opiniones, construir nuevos modelos de causa y efecto en nuestras mentes y, en última instancia, construir narrativas sobre eventos que nos permitan darle sentido al mundo y cómo encajamos en él.

Figura 1. Porcentaje de republicanos y demócratas que dicen haber experimentado personalmente los efectos del calentamiento global, por estado, 2008-2018. Los datos de Mildenberger et al. 2017. Para los demócratas, las estimaciones oscilan entre el 53% en Wyoming y el 66% en Oregon. Para los republicanos, las estimaciones oscilan entre el 14% en West Virginia y Wyoming y el 48% en Hawai y Nueva York. (Fuente: Marlon et al.2021)


El primer capítulo describe los efectos esperados del cambio climático con un aumento de un grado centígrado (1 ° C) en la temperatura global promedio desde la época preindustrial.

El segundo capítulo describe los efectos de la temperatura promedio de dos grados y así sucesivamente hasta el Capítulo 6, que muestra los efectos esperados de un aumento de la temperatura global promedio de seis grados Celsius (6 ° C). Los efectos también se comparan con estudios paleoclimáticos, con seis grados de calentamiento en comparación con el Cretácico. [ cita necesaria ]

Se brinda una cobertura especial a los mecanismos de retroalimentación positiva que podrían acelerar drásticamente el cambio climático. El libro explica cómo la liberación de hidrato de metano y la liberación de metano del derretimiento del permafrost podrían desencadenar un gran evento de extinción. También se describen las retroalimentaciones del ciclo del carbono, la desaparición de los corales, la destrucción de la selva amazónica y la desertificación extrema, con cinco o seis grados de calentamiento que potencialmente conducen a la completa inhabilidad de los trópicos y subtrópicos, así como a una escasez extrema de agua y alimentos. , lo que posiblemente provoque una migración masiva de miles de millones de personas.

Un programa de televisión de National Geographic Channel, "Seis grados podrían cambiar el mundo" [1] se produjo después de que el libro ganara el Premio de la Royal Society en 2008. [2]

En abril de 2020, el autor publicó una versión reescrita y actualizada del libro: Nuestra advertencia final: seis grados de emergencia climática ( 978-0008308551). [3]


Comunicados de prensa

Proyectos

Conservación de los leopardos de las nieves, protección de los recursos hídricos y beneficio de las comunidades

En octubre de 2012, WWF inició un proyecto de cuatro años para conservar el hábitat del leopardo de las nieves, promover la seguridad del agua y ayudar a las comunidades a prepararse para los impactos del cambio climático en Asia Central. El proyecto Conservación y Adaptación en Paisajes y Comunidades de Alta Montaña de Asia y rsquos, financiado por USAID, llevará a cabo actividades de campo y creará alianzas entre seis de los 12 países del área de distribución del leopardo de las nieves y rsquos: Bután, India, Nepal, Mongolia, Kirguistán y Pakistán. El proyecto se extenderá hasta el 30 de septiembre de 2016.


Ver el vídeo: y cambio climático I (Junio 2022).


Comentarios:

  1. Mezim

    ¡Este asunto de tus manos!

  2. Abdul- Rashid

    También veo esto de vez en cuando, pero de alguna manera no le otorgé ninguna importancia antes.

  3. Eldwin

    ¡No se desesperen! ¡Más divertido!

  4. Melanippus

    Solo hoy pensé, pero es cierto, si no lo piensas, entonces es posible que no entiendas la esencia y no obtengas el resultado deseado.

  5. Donte

    Creo que no tienes razón. Discutiremos. Escribe en PM, nos comunicaremos.



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