RT.2 Conocimiento actual sobre los impactos observados en sistemas naturales y bajo gestión

Las pruebas de observación de todos los continentes y la mayoría de los océanos muestran que los cambios climáticos regionales, y en concreto los aumentos de la temperatura (confianza muy alta), afectan a muchos sistemas naturales. Una evaluación mundial de datos a partir de 1970 muestra que es probable que el calentamiento antropogénico haya tenido una influencia perceptible sobre muchos sistemas físicos y biológicos.

La Tercera Evaluación el Grupo de Trabajo II del IPCC demostró que los cambios climáticos recientes, específicamente los aumentos de la temperatura, ya han afectado a sistemas físicos y biológicos [1.1.1]^[3]. La Cuarta Evaluación analizó estudios a partir de la Tercera Evaluación y mostró cambios en los sistemas físicos, biológicos y humanos, principalmente desde 1970 hasta 2005, relacionados con los controladores climáticos y encontró pruebas cuantitativas más sólidas [1.3, 1.4]. El centro de atención recae en los aumentos de la temperatura superficial a escala regional y mundial [1.2].

El análisis de pruebas de cambios observados relacionados con el cambio climático se hace difícil porque otros factores influyen sobre las respuestas observadas de sistemas y sectores. Los controladores no climáticos pueden influir sobre sistemas y sectores directamente y/o indirectamente mediante sus efectos en las variables climáticas como la radiación solar reflejada y la evaporación [1.2.1]. Algunos de los controladores no climáticos más importantes son los procesos socioeconómicos, incluidos el cambio en el uso de los terrenos (por ejemplo, de zonas agrícolas a urbanas), modificación de la cubierta terrestre (por ejemplo, degradación de ecosistemas), cambio tecnológico, contaminación y especies invasivas [1.2.1].

Durante los últimos cinco años se acumularon muchas pruebas que indican que los efectos descritos anteriormente se vinculan con el componente antropogénico del calentamiento^[4]. Los tres conjuntos de pruebas siguientes apoyan esta conclusión (Véase Recuadro RT.4).

1. Existen varios estudios que vinculan las respuestas relacionadas en algunos sistemas físicos y biológicos al componente antropogénico del calentamiento mediante la comparación de las tendencias observadas con las modelizadas, donde se separan explícitamente los forzamientos naturales y los forzamientos antropogénicos. [1.4]

2. Los cambios observados en muchos sistemas físicos y biológicos son congruentes con un mundo más cálido. La mayoría (más del 89% de más de 29.000 conjuntos de datos cuyas localidades se muestran en el Gráfico RT.1) de los cambios en estos sistemas se encuentran en la dirección esperada como respuesta al calentamiento. [1.4]

3. Una síntesis general de los estudios de esta Evaluación demuestra fehacientemente la improbabilidad^[5] de que el acuerdo espacial entre regiones con calentamiento regional significativo alrededor del mundo y los lugares con cambios significativos observados en muchos sistemas congruentes con el calentamiento se deba únicamente a la variabilidad natural de las temperaturas o de los sistemas. [1.4]

Recuadro RT.4. Vinculación de las causas del cambio climático a los efectos observados en los sistemas físicos y biológicos

El Gráfico de la izquierda demuestra los vínculos entre las temperaturas observadas, los efectos observados sobre sistemas naturales y las temperaturas de las simulaciones de modelos climáticos con forzamientos naturales, antropogénicos y la combinación de forzamientos naturales y antropogénicos. Debajo se describen dos formas en las que se utilizan estos vínculos en los estudios de detección y atribución de efectos observados.

1. Utilización de modelos climáticos

El estudio de la conexión causal mediante la separación de los factores de forzamiento natural y antropogénico (Conjunto de Pruebas No. 1 de la página anterior) compara los cambios temporales observados en animales y plantas con cambios en temperaturas observadas durante los mismos períodos de tiempo, así como temperaturas modelizadas utilizando (i) solamente forzamiento climático natural; (ii) solamente forzamiento climático antropogénico; y (iii) la combinación de ambos forzamientos.

El panel de la derecha muestra los resultados de un estudio que utiliza esta metodología^[12]. Los lugares con temperaturas modelizadas se representan en cuadrículas individuales que corresponden a lugares de estudios de animales y plantas y períodos de tiempo dados. El acuerdo (en el recubrimiento y forma) entre las delineaciones observadas (barras azules) y las modelizadas es más débil con forzamientos naturales, más fuerte con forzamientos antropogénicos y mucho más fuerte con la combinación de estos forzamientos. Por tanto, es probable que los cambios observados en animales y plantas respondan a forzamientos climáticos naturales y antropogénicos y provoquen un vínculo directo de causa y efecto [F1.7, 1.4.2.2]

2. Utilización de análisis espaciales

El estudio de la conexión causal mediante el análisis espacial (Conjunto de Pruebas 3 de la página anterior) sigue estas tres etapas: (i) identifica celdas de 5º X 5º altitud/longitud alrededor del planeta que exhiben un calentamiento significativo, calentamiento, enfriamiento y enfriamiento significativo; (ii) identifica celdas de 5º X 5º de cambios significativos observados en sistemas naturales que se corresponden con el calentamiento y que no se corresponden con el calentamiento; y (iii) determina estadísticamente el nivel de acuerdo espacial entre los dos conjuntos de celdas. En esta evaluación, se concluye que el acuerdo espacial es significativo al nivel de 1% y es muy improbable que ocurra solamente debido a la variabilidad natural del clima o de sistemas naturales.

Si se analiza unido con las pruebas del calentamiento antropogénico significativo durante los últimos 50 años promediadas en cada continente excepto la Antártida [GT1 CIE^[13] RRP], este estudio muestra una influencia humana perceptible sobre los cambios en la mayoría de los sistemas naturales [1.4.2.3]

Gráfico RT.1. Se muestran lugares con cambios significativos observados en sistemas físicos (nieve, hielo y terreno congelado; hidrología y procesos costeros) y biológicos (sistemas biológicos terrestres, marinos y de agua dulce), conjuntamente con los cambios en la temperatura del aire en superficie durante el período de 1970-2004. Se seleccionó un subconjunto de aproximadamente 29.000 series de datos de aproximadamente 80.000 series de datos de 577 estudios. Estos cumplen con los siguientes criterios: (i) terminan en 1990 o posteriormente; (ii) se extienden por un período de al menos 20 años; y (iii) muestran un cambio considerable en cualquier dirección, tal como se evalúa en los estudios individuales. Estas series de datos provienen de aproximadamente 75 estudios (de los cuales aproximadamente 70 son posteriores a la Tercera Evaluación) y contienen unas 29.000 series de datos, de las cuales aproximadamente 28.000 son de estudios europeos. Las zonas blancas no contienen observaciones de datos climáticos suficientes para estimar una tendencia en la temperatura. Los recuadros de 2 × 2 muestran el número total de series de datos con cambios significativos (línea superior) y el porcentaje de aquellas congruentes con el calentamiento (línea inferior) para (i) regiones continentales: América del Norte (AMN), América Latina (AL), Europa (EUR), África (AFR), Asia (AS), Australia y Nueva Zelanda (NZ), y Regiones Polares (RP); y (ii) a escala mundial: Terrestre (TER), Marino y de Agua Dulce (MAD) y Mundial (MUN). Los números de los estudios de los recuadros de las siete regiones (AMN, …, RP) no se suman al total mundial (MUN) porque los números de las regiones, excepto la Polar, no incluyen los números relacionadas con los sistemas Marino y de Agua Dulce (MAD). Los lugares con cambios marinos en grandes zonas no se muestran en el mapa. [F1.8, F1.9; Grupo de Trabajo 1 CIE F3.9b]

Para los sistemas físicos, (i) el cambio climático está afectando a los sistemas humanos y naturales en regiones de nieve, hielo y terreno congelado, y (ii) existen pruebas actuales de efectos en la hidrología, recursos hídricos, zonas costeras y océanos.

La prueba más importante en las regiones de nieve, hielo y terreno congelado se encuentra en la inestabilidad del terreno en las regiones de permafrost y avalancha de rocas; en la disminución en los días de viaje de vehículos por los caminos helados en el Ártico; en el aumento y agrandamiento de los lagos glaciales y la desestabilización de los restos de glaciares que represan estos lagos y aumentan el riesgo de inundaciones; en los cambios en los ecosistemas del Ártico y la Península Antártica, incluidos los biomas de hielo marino y los depredadores que ocupan un nivel superior en la cadena alimentaria; y en las limitaciones en los deportes de montaña en las zonas de elevaciones alpinas bajas (confianza alta)^[6] [1.3.1]. Estos cambios corroboran la cantidad de pruebas que evidencian una intensificación del derretimiento del hielo marino ártico, el hielo de agua dulce, las plataformas de hielo, el manto de hielo de Groenlandia, los glaciares alpinos y de la Península Antártica y los casquetes de hielo, la capa de nieve y el permafrost como respuesta al calentamiento mundial (confianza muy alta) [GT1 CIE Capítulo 4].

Las pruebas recientes en los recursos hidrológicos e hídricos muestran que el nivel máximo de la descarga de primavera sucede primero en ríos afectados por el derretimiento de la nieve y existen pruebas de intensificación de la fusión glacial en la zona tropical de los Andes y en los Alpes. Los lagos y ríos a nivel mundial se calientan y tienen efectos en la estructura térmica y la calidad del agua (confianza alta) [1.3.2].

El aumento del nivel del mar y el desarrollo humano contribuyen en conjunto a la pérdida de humedales y manglares costeros y al aumento de daños debido a inundaciones costeras en muchas zonas (confianza mediana) [1.3.3.2]

Existen más pruebas, de una amplia gama de especies y comunidades en ecosistemas terrestres que las presentadas en la Tercera Evaluación, de que el calentamiento reciente ya está afectado con severidad a los sistemas biológicos naturales. Existen nuevas pruebas importantes que relacionan los cambios en los sistemas marinos y de agua dulce con el calentamiento. Las pruebas indican que el calentamiento observado recientemente está influyendo con fuerza actualmente en los sistemas biológicos terrestres y marinos.

La inmensa mayoría de los estudios sobre los efectos del clima regional sobre especies terrestres muestran respuestas congruentes con las tendencias de calentamiento, incluido los cambios hacia zonas polares y con elevaciones del ámbito de la flora y fauna. Las respuestas de las especies terrestres al calentamiento en el Hemisferio Norte está muy bien documentada por cambios en el tiempo de duración de las estaciones de crecimiento vegetativo (es decir, cambios fenológicos), en concreto la aparición temprana de episodios de primavera^[7], migración y prolongación de la estación de crecimiento vegetativo. Según la observación de satélites a partir de principios de 1980, existen tendencias en muchas regiones hacia un temprano “reverdecimiento” de la vegetación en primavera8 y al aumento de la producción primaria neta vinculada a estaciones de crecimiento más prolongadas. Los cambios en la abundancia de ciertas especies, incluida las pruebas limitadas de algunas desapariciones locales, y los cambios en la composición de la comunidad durante los últimos decenios se han atribuido al cambio climático (confianza muy alta) [1.3.5].

La mayoría de los cambios observados en la fenología y distribución de las especies marinas y de agua dulce se han asociado al aumento de la temperatura del agua, así como a otros cambios provocados por el clima en la cubierta de hielo, la salinidad, los niveles de oxígeno y la circulación. Existen cambios hacia las zonas polares, y cambios en la abundancia de algas, plancton y peces en océanos de latitudes altas. Por ejemplo, el plancton se ha desplazado hacia las zonas polares en 10º de latitud (aproximadamente 1.000 km.) durante un período de cuatro decenios en el Atlántico Norte. Además, se han documentado aumentos en la abundancia de algas y zooplancton en lagos de latitudes y altitudes altas, migraciones tempranas de peces y cambios en el ámbito de ríos [1.3.5]. A pesar de existir cada vez más pruebas de los impactos del cambio climático en los arrecifes de coral, resulta difícil establecer diferencias entre los impactos de los factores de tensión relacionados con el clima y otros factores de tensión (por ejemplo, contaminación y pesquería excesiva). La incorporación de carbono antropogénico a partir de 1750 ha elevado la acidez del océano, con una disminución media del pH en 0.1 unidades [GT1 CIE RRP]. Sin embargo, aún no están documentados los efectos de la acidificación del océano observada sobre la biosfera marina [1.3]. El calentamiento de ríos y lagos está afectando a la abundancia y productividad, a la composición de la comunidad, a la fenología, distribución y migración de las especies de agua dulce (confianza alta) [1.3.4].

Están surgiendo efectos de los aumentos de temperatura regionales sobre algunos sistemas humanos y bajo gestión, aunque éstos son más difíciles de percibir que aquellos en sistemas naturales, debido a la adaptación y a controladores no climáticos.

Se han detectado efectos en los sistemas agrícolas y de silvicultura [1.3.6]. Los cambios en diferentes aspectos del sistema de salud humano se han relacionado con el calentamiento reciente [1.3.7]. La adaptación al calentamiento reciente se comienza a documentar sistemáticamente (confianza mediana) [1.3.9].

Aún cuando existen en la actualidad pruebas significativas sobre cambios observados en los sistemas físicos y biológicos de cada continente, incluida la Antártida, así como en la mayoría de los océanos, la mayor parte de los estudios se realiza en latitudes medias y altas del Hemisferio Norte. La documentación de cambios observados en las regiones tropicales y el Hemisferio Sur está dispersa [1.5].