EL CAMBIO CLIMÁTICO Y LOS ECOSISTEMAS DE MONTAÑAS ANDINOS. LA MODIFICACIÓN DE LOS REGÍMENES DE LLUVIA

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Por:
Haline Heidinger Abadía. Centro Internacional de la Papa. Alumna de la Maestría de Ecología Aplicada. Email: heidinger.h@gmail.com


Resumen

La estocasticidad temporal y espacial de la precipitación es un rasgo sumamente importante de la misma. Sin embargo, a lo largo del tiempo las comunidades altoandinas han ido conociendo el régimen climático de lluvias, empleando una serie de indicadores para poder adaptarse al medio y poder manejar sus cultivos y/o pastizales de una manera adecuada. No obstante, el cambio climático trae consigo una serie de cambios en el comportamiento de diferentes variables climáticas, que en suma ocasionan la ocurrencia de eventos extremos o episodios inesperados. Para poder sobrellevar dichos cambios, específicamente en cuanto a los regímenes de precipitación, los habitantes de las montañas deben hacer uso de su capacidad de adaptación para poder contrarrestar la vulnerabilidad climática del medio en el que viven. En el presente trabajo se detallan los efectos del cambio climático en los ecosistemas de montañas andinos, haciendo énfasis especial en el tema de las lluvias.




I. EL PROBLEMA

Registros de observación del clima y proyecciones ofrecen abundantes pruebas de que los recursos de agua dulce son vulnerables y tienen el potencial de ser fuertemente impactados por el cambio climático, con consecuencias de gran alcance para las sociedades humanas y los ecosistemas (Bates et al., 2008). Según el IPCC (2007), se espera que el cambio climático intensifique el estrés actualmente padecido por los recursos hídricos, debido al crecimiento de la población y al cambio económico y de los usos de la tierra y, en particular, a la urbanización. Según las proyecciones, las pérdidas de masa generalizadas de los glaciares y las reducciones de la cubierta de nieve de los últimos decenios se acelerarían durante el siglo XXI, reduciendo así la disponibilidad de agua y el potencial hidroeléctrico, y alterando la estacionalidad de los flujos en regiones abastecidas de agua de nieve de las principales cordilleras (por ejemplo, Hindu-Kush, Himalaya, Andes), donde vive actualmente más de la sexta parte de la población mundial. Los cambios en la precipitación y en la temperatura inducen cambios de la escorrentía y de la disponibilidad de agua. Las investigaciones disponibles parecen indicar que aumentarán apreciablemente las precipitaciones de lluvia intensas en numerosas regiones, en algunas de las cuales disminuirán los valores medios de precipitación. El mayor riesgo de crecidas que ello supone plantearía problemas desde el punto de vista de la sociedad, de la infraestructura física y de la calidad del agua. Es probable que hasta un 20% de la población mundial llegue a habitar en áreas en que las crecidas aumenten posiblemente de aquí al decenio de 2080. Los aumentos de la frecuencia y gravedad de las crecidas y sequías afectarían negativamente el desarrollo sostenible.

II. OBJETIVOS

2.1. Objetivos generales

- Analizar el impacto del cambio climático sobre los regímenes de precipitación en los Ecosistemas de Montañas Andinos.
- Analizar la incertidumbre y desconfianza con respecto al comportamiento de la precipitación frente al cambio climático en los ecosistemas de montañas andinos.

2.2. Objetivos específicos

- Sistematizar información sobre evidencias de la modificación de los regímenes de precipitación en los Ecosistemas de Montañas Andinos.
- Recopilar las proyecciones y posibles efectos del comportamiento de la precipitación frente al cambio climático en Los Andes.
- Evidenciar la incertidumbre generada por la modificación de los regímenes de precipitación debido al cambio climático en Los Andes.
- Detallar el posible manejo de la incertidumbre frente al cambio climático en los Andes.

III. MARCO CONCEPTUAL

3.1. Cambio climático

La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático celebrada en Río de Janeiro en 1992 definió el término cambio climático de la siguiente manera: "Por cambio climático se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables" Artículo 1, párrafo 2 (Naciones Unidas, 1992).

3.1.1. Escenarios de cambio climático

Los cuatro escenarios climáticos que se muestran aquí se relacionan con cuatro trayectorias de emisiones, definidas en el Reporte Especial sobre Escenarios de Emisiones (REEE) del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (Intergovernmental Panel on Climate Change o IPCC). Estos son llamados B1, B2, A1 y A2, los cuales describen a continuación:

- La línea evolutiva y familia de escenarios A1 describe un mundo futuro con un rápido crecimiento económico, una población mundial que alcanza su valor máximo hacia mediados del siglo y disminuye posteriormente, y una rápida introducción de tecnologías nuevas y más eficientes. Sus características distintivas más importantes son la convergencia entre regiones, la creación de capacidad y el aumento de las interacciones culturales y sociales, acompañadas de una notable reducción de las diferencias regionales en cuanto a ingresos por habitante. La familia de escenarios A1 se desarrolla en tres grupos que describen direcciones alternativas del cambio tecnológico en el sistema de energía. Los tres grupos A1 se diferencian en su orientación tecnológica: utilización intensiva de combustibles de origen fósil (A1FI), utilización de fuentes de energía no de origen fósil (A1T), o utilización equilibrada de todo tipo de fuentes (A1B) (IPCC, 2000).

- La familia de líneas evolutivas y escenarios A2 describe un mundo muy heterogéneo. Sus características más distintivas son la autosuficiencia y la conservación de las identidades locales. Las pautas de fertilidad en el conjunto de las regiones convergen muy lentamente, con lo que se obtiene una población mundial en continuo crecimiento. El desarrollo económico está orientado básicamente a las regiones, y el crecimiento económico por habitante así como el cambio tecnológico están más fragmentados y son más lentos que en otras líneas evolutivas (IPCC, 2000).

- La familia de líneas evolutivas y escenarios B1 describe un mundo convergente con una misma población mundial que alcanza un máximo hacia mediados del siglo y desciende posteriormente, como en la línea evolutiva A1, pero con rápidos cambios de las estructuras económicas orientados a una economía de servicios y de información, acompañados de una utilización menos intensiva de los materiales y de la introducción de tecnologías limpias con un aprovechamiento eficaz de los recursos. En ella se da preponderancia a las soluciones de orden mundial encaminadas a la sostenibilidad económica, social y medioambiental, así como a una mayor igualdad, pero en ausencia de iniciativas adicionales en relación con el clima (IPCC, 2000).

- La familia de líneas evolutivas y escenarios B2 describe un mundo en el que predominan las soluciones locales a la sostenibilidad económica, social y medioambiental. Es un mundo cuya población aumenta progresivamente a un ritmo menor que en A2, con unos niveles de desarrollo económico intermedios, y con un cambio tecnológico menos rápido y más diverso que en las líneas evolutivas B1 y A1. Aunque este escenario está también orientado a la protección del medio ambiente y a la igualdad social, se centra principalmente en los niveles local y regional (IPCC, 2000).

3.2. Variabilidad climática

La variabilidad climática se refiere a las fluctuaciones temporales de las condiciones climáticas promedio (Rosenweig y Hillel, 2008). En la Figura 1 se muestra un ejemplo hipotético de variabilidad climática en relación con el cambio climático, en dicha figura se observan fluctuaciones con un incremento constante de frecuencia y amplitud constante, con respecto a la media creciente.

Figura 1. Ejemplo de variabilidad climática y cambio climático

Fuente: Rosenweig y Hillel (2008)

3.3. Calentamiento global

El calentamiento global se refiere al aumento gradual, observado o proyectado, de la temperatura de la superficie promedio mundial, como una de las consecuencias de la fuerza radiativa causada por las emisiones antropogénicas (Bates et al., 2008).

3.4. Cambio global

Según el U.S.Global Change Research Act de 1990, el cambio global se define como: "Los cambios en el medio ambiente mundial (incluyendo alteraciones en el clima, la productividad de la tierra, los océanos u otros recursos hídricos, química atmosférica, y los sistemas ecológicos) que pueden alterar la capacidad de la Tierra para sostener la vida. "

IV. RESULTADOS Y DISCUSION

4.1. El Cambio climático y la modificación de los regímenes de lluvia

4.1.1. Evidencias a nivel mundial

El calentamiento observado durante varias décadas se ha vinculado a los cambios a gran escala del ciclo hidrológico como los cambios de los patrones de precipitación. Los cambios de la precipitación muestran cambios espaciales e interdecadales sustanciales. Durante el Siglo 20, las lluvias han aumentado en la mayoría de las tierras de latitudes altas del Norte, mientras que las disminuciones han dominado desde los 10° S a 30° N desde el decenio de 1970. La frecuencia de los eventos de precipitación fuerte (o proporción del total de precipitaciones de fuertes caídas) ha aumentado en la mayoría de las áreas (Bates et al., 2008).

En las Figura 2a y 2b se muestra la evolución de las cantidades de precipitación anual. La figura 2a corresponde a la tendencia de la precipitación del rango de años 1901-2005 (% por siglo) con respecto a la media de 1961 – 1990, mientras que en la Figura 2b representa la evolución de la precipitación de los años 1979-2005 con respecto a la media de 1961 -1990 (% por década). Las zonas grises no tienen datos suficientes para producir tendencias fiables.

4.1.2. Proyecciones a nivel mundial

Las simulaciones de modelos climáticos para el siglo 21 coinciden en la proyección del aumento de las precipitaciones en latitudes altas y algunas zonas del trópico, y la disminución de la misma en algunas regiones subtropicales y de latitud media. Fuera de estas zonas, el signo y la magnitud de los cambios proyectados varía entre modelos, lo que lleva a la incertidumbre sustancial en las proyecciones de precipitación. Así, las proyecciones de los futuros cambios de la precipitación son más robustas para algunas regiones que para otros. Las proyecciones se hacen menos coherentes entre los modelos a menores escalas espaciales (Bates et al., 2008).

Figura 2. Tendencias de la precipitación anual

 Figura 2a. Tendencia entre los años 1901 a 2005

Fuente: Bates et al., 2008

 

Figura 2b. Tendencia entre los años 1979 a 2005

Fuente: Bates et al., 2008

En la Figura 3 se presentan los cambios relativos de la precipitación (en porcentaje) para el período 2090-2099, respecto del período 1980-1999. Los valores son promedios multimodelo basados en el escenario A1B (IEEE) para los períodos diciembre-febrero (izquierda) y junio-agosto (derecha). Las áreas en blanco representan los lugares en que más de un 66% de los modelos coinciden en el signo del cambio, y las áreas punteadas representan los lugares en que más de un 90% de los modelos concuerdan en el signo del cambio (IPCC, 2007).

Figura 3. Proyecciones multimodelo de las pautas de cambio de las precipitaciones

Fuente: IPCC, 2007

4.2. Efectos del cambio climático sobre la precipitación en los ecosistemas de montanas andinos

4.2.1. Evidencias en los Andes

Según Kaser et al. (2002) y Yamina et al. (2006), el proceso (de cambio climático) está acompañado por una tendencia general de disminución de la precipitación en los Andes centrales y en el sur del Perú, y notablemente en la Cuenca del Río Mantaro, que es la fuente principal para el agua en Lima. En la Figura 4 se muestran las tendencias en la precipitación anual en América del Sur (1960-2000). Las cruces simbolizan el incremento de la precipitación, mientras que los círculos, la disminución de la misma (Bates et al., 2008). Según la Figura 4, ha ocurrido una reducción de la precipitación en los Andes Centrales y del Sur del Perú y un aumento de la misma en los Andes ubicados en Ecuador.

Figure 4. Tendencias en la precipitación anual en América del Sur

Fuente: Bates et al., 2008.

Vuille et al., 2003, realizaron un análisis linear de tendencias de datos observados combinados con diagnósticos de modelos de circulación global para encontrar posibles mecanismos relacionados con el retroceso de los glaciares observado en los Andes tropicales entre 1950 y 1998. Las evidencias de datos observados indican que cambios en la cantidad de precipitación y cobertura de nubes a lo largo de las últimas décadas son menores en la mayoría de las regiones y por ende improbable que haya causado el retroceso observado. La única excepción es el sur de Perú y oeste de Bolivia donde existe una tendencia general hacia condiciones levemente más secas.

En la Figura 5 se muestran las tendencias de la precipitación (mm/año) entre 1950 y 1994, según los datos de 42 estaciones en los andes tropicales (45 años). Los triangulos que apuntan hacia arriba (abajo) simbolizan el incremento (decremento) de la precipitación, y aquellos rellenos simbolizan la tendencia significativa a un nivel de confianza de 95%. En suma, existe poca coherencia espacial entre las tendencias de los datos de las estaciones y no existe un patrón claro de incremento o decremento de la lluvia. A una escala regional, existe una tendencia débil con respecto al incremento de la precipitación en el norte del Perú. Al sur de Perú y a lo largo del límite entre Perú y Bolivia varias estaciones indican un decremento de la precipitación con respecto a la precipitación total anual y durante la época lluviosa (DJF o verano austral) (Figura 5b). Durante la época seca (JJA, invierno austral) varias estaciones indican un incremento de la precipitación, en particular en las estaciones de zonas bajas del este de los andes y la región del altiplano del norte de Bolivia y sur de Perú (Figura 5c). Aun en el caso de coherencia regional de la señal, las tendencias en las estaciones individuales son insignificantes.

Figure 5. Tendencias de la precipitación (mm/año) entre 1950 y 1994

Fuente: Vuille et al., 2003

La cantidad de precipitación ha cambiado poco durante los 45 últimos años, a pesar de que existen varios reportes que indican el incremento de la precipitación a escala regional en los andes del este, como en Ecuador durante la época lluviosa (Vuille et al., 2000a), nor-oeste de Argentina (Villalba et al., 1998) o tierras bajas de Bolivia (Ronchail, 1995).

4.2.2. Proyecciones en Los Andes

Perú, Ecuador y la parte sur de Colombia se tornarán más húmedas en el futuro, pero el norte de Colombia y Venezuela serán más secos (Figura 6). Para el escenario B1-bajo estos cambios son muy modestos de tan sólo un porcentaje bajo. Sin embargo, para el escenario A2-alto hacia la década de 2080, el incremento en la precipitación anual sobre Ecuador alcanzará el 20%. El contraste de las tendencias de precipitación entre el norte y el sur de la región es más evidente en la estación de Junio a Agosto; en la estación entre Diciembre y Febrero, prácticamente toda la región será más húmeda (Hulme y Sheard, 1999).

En la Figura 6 se presenta el cambio en la precipitación media anual (cambio porcentual del promedio del clima 1961-90) para periodos de 30 años centrados en las décadas de 2050 y 2080 para cada uno de los cuatro escenarios. Los cambios sólo se muestran en donde estos son mayores en relación a la variabilidad natural de la precipitación en escalas de tiempo de 30 años.

4.3. Incertidumbre y desconfianza frente al cambio climático

La cobertura de datos climáticos sigue siendo limitada en algunas regiones y existe un desequilibrio geográfico notable en los datos y estudios científicos sobre los cambios observados en los sistemas naturales y gestionados, siendo muy escasos los dedicados a países en desarrollo. Los cambios experimentados por los fenómenos extremos, como las sequías, los ciclones tropicales, las temperaturas extremas o la frecuencia e intensidad de las precipitaciones, son más difíciles de analizar y de monitorizar que los promedios climáticos, ya que requieren series temporales de datos más prolongadas y resoluciones espaciales y temporales más altas (IPCC, 2007).

El medio ambiente andino es probablemente el medio ambiente humano más diverso ecoclimáticamente del mundo y se caracteriza por una alta incertidumbre temporal. El ciclo del ENSO, con los eventos periódicos de El Niño y La Niña, amplifica la variabilidad a mayores niveles de escala (Earls, 2006a): el inicio de la estación de lluvias puede variar por casi dos meses de un año a otro (Vuille et al., 2003). No obstante, la magnitud de la variabilidad climática guarda una asociación estrecha con la altitud y puede expresarse en términos de la altitud y la incertidumbre en el manejo agrícola - tanto para la precipitación adecuada como para la presencia de heladas (Earls, 2006a).

El gradiente ecoclimático vertical Winterhalder (Winterhalder, 1994, citado por Earls, 2006a) demostró que el índice Colwell para la predictabilidad ecoclimática, p, correlaciona inversamente con altitud. El índice en condiciones completamente aleatorias p = 0 y p = 1 para el determinismo total. En las dos laderas andinas la predictabilidad de la llegada de precipitación adecuada para el sembrío disminuye con la altitud (arriba de los 4000 msnm, p ≤ 0.4). La heterogeneidad espacial y la alta incertidumbre temporal han condicionado la evolución de una organización sociotecnológica efectiva en el manejo del riesgo ecoclimático en la agricultura. La organización social andina se caracteriza por distintos patrones que institucionalizan la coordinación cooperativa interfamiliar y colectiva frente al impacto de fluctuaciones climáticas (Earls, 1996).

Figura 6: Cambio en la precipitación media anual

Fuente: Hulme y Sheard, 1999

Es obvio que un tipo de organización que es adecuado para los recursos al nivel del mar con la predictibilidad de p = 0.8 no va a servir mucho en las condiciones casi caóticas del altiplano con p = 0.4. Sostenemos que el gradiente de la incertidumbre con altitud se refleja socialmente en el mayor énfasis institucional en la coordinación de la producción a altitudes mayores y en la tecnología empleada. El punto básico es que el grado de incertidumbre en el acceso a los recursos condiciona la cantidad de energía que se tiene que invertir para su explotación. A mayor incertidumbre ambiental, mayor es la inversión energética necesaria pues se gasta más energía en actividades sin resultados productivas. En el contexto del cambio climático y el aumento de los eventos extremos la necesidad para la coordinación eficaz también crece a razón de las tareas adicionales para la reparación y manutención de la infraestructura agrícola (Earls, 1996).

Hay algunos aspectos del cambio climático en los que tenemos más confianza que en otros. Por ejemplo, tenemos más confianza con respecto a los incrementos en las concentraciones de bióxido de carbono y elevaciones del nivel del mar, que la que tenemos con respecto al aumento de las tormentas o eventos de precipitaciones intensas (Cuadro 1). El comportamiento de los eventos de El Niño no siempre está bien representado en los modelos climáticos, por ello predecir cómo cambiarán estos eventos debido al calentamiento global es también difícil (Hulme y Sheard, 1999).

Cuadro 1. Lista de variables climáticas y su nivel de confianza relativo

Fuente: Modificado de Hulme y Sheard, 1999

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4.3.1. Impacto de la variabilidad y de la incertidumbre de los regímenes de precipitación en los ecosistemas de montañas andinos

El proceso climático genera desequilibrio e inestabilidad en el medio ambiente que se expresa en el incremento de la variabilidad climática. La variabilidad se expresa en el incremento sustancial de los eventos extremos de poca predicción. Eventos extremos son eventos o episodios en que el clima se desvía sustancialmente del comportamiento promedio a largo plazo y de las fluctuaciones típicas de localidades particulares asociadas con tiempos específicos del año. En general, los eventos extremos son fenómenos que sólo ocurren ocasionalmente con un clima estable y sobre largos intervalos de tiempo En condiciones de estrés geoclimático que resulta del cambio climático su frecuencia aumenta. En el Perú se presentan en muchas formas como inundaciones, sequías, huaycos, derrumbes de represas, escarchas atemporales, friajes, recortes de electricidad y de agua, plagas de insectos, etc. (Earls, 2008).

El impacto de la variabilidad y de la incertidumbre en la agricultura altoandina es significativo ya que dificulta el manejo efectivo del riesgo. Además, el decremento de la precipitación y la disponibilidad del agua en el centro-sur van generando conflictos entre los agricultores, y entre ellos y otros sectores como la minería (Young y Lipton, 2006).

4.3.2. El manejo adaptativo como posible solución

Con el avance del calentamiento global y la deglaciación las condiciones climáticas van a volverse siempre más aleatorias de manera que la complejidad de la coordinación a cada nivel de escala tendrá que ampliarse en compensación. La tecnología y la organización social andinas probablemente serán suficientemente resilientes para adaptarse espontáneamente tal como han hecho en el curso de su historia, y que se tengan acceso a innovaciones tecnológicas apropiadas de origen moderno. Hay que combinar nuevas tecnologías con las estrategias sociotecnológicas de adaptación que han sido desarrolladas en el curso de los milenios. En fin, la sociedad peruana urbana debería tomar en cuenta la organización adaptativa desarrollada en los Andes y, en parte mantenida en las comunidades campesinas de las altitudes (Earls, 2008).

V. CONCLUSIONES

- Existe evidencia de la modificación de los regímenes de precipitación en los Ecosistemas de Montañas Andinos, pero los resultados dependen de los datos y el método de análisis. En general, la mayoría de autores concuerdan en que: existe una tendencia general de disminución de la precipitación en los Andes centrales, en el sur del Perú y en el altiplano Peruano – Boliviano (época lluviosa), y un incremento de la misma en los Andes del Ecuador, al norte del Perú, nor-oeste de Argentina y zonas bajas del Este de los Andes y el altiplano peruano boliviano (época seca).

- Las proyecciones de efectos del cambio climático en la modificación del comportamiento de la precipitación en Los Andes detallan que el Perú, Ecuador y la parte sur de Colombia se tornarán más húmedas en el futuro, pero el norte de Colombia y Venezuela serán más secos.

- La modificación de los regímenes de precipitación debido al cambio climático en Los Andes genera incertidumbre y desconfianza frente a los episodios inesperados y la misma ocurrencia de lluvias, ello dificulta el manejo efectivo del riesgo y es probable que se generen conflictos socioambientales por la disponibilidad del agua.

- Una posible solución frente a la incertidumbre inherente al régimen natural y modificado de las lluvias es combinar nuevas tecnologías con las estrategias sociotecnológicas de adaptación que han sido desarrolladas en el curso de los milenios por las propia organización social andina, que puede ser suficientemente resiliente para adaptarse espontáneamente al cambio.

VI. BIBLIOGRAFIA

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Tomado de: http://ecosistemasdemontana.blogspot.pe/