RT.3.2 Descripción del futuro en la Cuarta Evaluación del Grupo de Trabajo II

Generalmente, las evaluaciones del CCIAV necesitan información sobre cómo se prevé cambien en el futuro las condiciones del clima, el desarrollo económico y social, y otros factores del medioambiente. Comúnmente, esta situación entraña la creación de escenarios, líneas argumentales u otras descripciones del futuro, a menudo reducidas a escala regional o local [2.4.1, 2.4.6].

Los escenarios son descripciones plausibles, sin atribución de probabilidades, de posibles estados futuros del mundo. Las líneas argumentales son narraciones cualitativas, internamente congruentes, de cómo evolucionará el futuro, que generalmente apuntan las proyecciones cuantitativas de cambio futuro que, unidas a la línea argumental, conforman un escenario [R2.1]. El Informe Especial del IPCC sobre Escenarios de Emisiones (IE-EE), publicado en el año 2000, describe escenarios de emisiones futuras de gases de efecto invernadero acompañados por líneas argumentales de desarrollo económico, social y tecnológico que se pueden utilizar en los estudios del CCIAV (Gráfico RT.2.). Aunque pueden existir problemas metodológicos al aplicar estos escenarios (por ejemplo, al reducir las escalas de las proyecciones de la población y el producto interior bruto (PIB) de los cuatro IE-EE de las regiones más grandes del mundo a escales nacionales o entre naciones), éstos, no obstante, suministran un cálculo mundial congruente del desarrollo socioeconómico, de las emisiones de gases de efecto invernadero y del clima. Estos escenarios son los más abarcadores a disposición de los investigadores del ICCAV. Una cantidad significativa de estudios de impactos evaluados en este volumen que emplean descripciones futuras utilizaron los escenarios IE-EE. Para otros estudios, principalmente análisis empíricos de adaptación y vulnerabilidad, no se aprobaron los escenarios por ser de poca importancia [2.4.6].

Gráfico RT.2 Resumen de las características de las líneas argumentales de los cuatro IE-EE [F2.5].

En el futuro, se desea una mejor integración de los escenarios climáticos con aquellos ampliamente adoptados por cuerpos internacionales, y una intensificación del intercambio de información entre las comunidades políticas y de investigación a fin de mejorar el uso y la aceptación de los escenarios. Se necesita escenarios perfeccionados para indicadores escasamente especificados como la tecnología y la capacidad de adaptación futuras y se debe especificar mejor las interacciones entre controladores climáticos claves. [2.5].

Descripción del clima futuro

Estudios de sensibilidad

Un número considerable de estudios de CCIAV basados en modelos y evaluados en este Informe utilizan análisis de sensibilidad para investigar el comportamiento de un sistema mediante ajustes arbitrarios, a menudo espaciados regularmente, en variables controladoras importantes. El uso de una gama de alteraciones permite la creación de superficies de respuesta a impactos, cuyo uso está aumentando en combinación con representaciones probabilísticas del clima futuro a fin de evaluar los riesgos de los impactos [2.4.3, 2.3.1, 2.4.8].

Analogías

Fenómenos meteorológicos extremos históricos, tales como inundaciones, olas de calor y sequías se analizan con más frecuencia con respeto a sus impactos y respuestas de adaptación. Tales estudios pueden ser útiles para planificar las respuestas de adaptación, fundamentalmente si aumenta la frecuencia y/o severidad de estos fenómenos en el futuro. Se han adoptado analogías espaciales (regiones con un clima actual similar al previsto en una región de estudio en el futuro) como un mecanismo heurístico para analizar los impactos económicos, las necesidades de adaptación y los riesgos de la biodiversidad [2.4.4].

Datos de modelos climáticos

La mayoría de los estudios cuantitativos de CCIAV evaluados en el CIE utiliza modelos climáticos para elaborar los escenarios subyacentes de cambio climático. Algunos escenarios se basan en escenarios de emisiones previos al IE-EE, tales como IS92a, o hasta en experimentos de modelos climáticos en equilibrio. Sin embargo, la mayor proporción se deriva de escenarios de emisiones IE-EE, principalmente el escenario A2 (que asume altas emisiones), por el que se realizaron la mayoría de los primeros experimentos de modelos climáticos basados en IE-EE. Pocos estudios de escenarios analizan fenómenos singulares con consecuencias generalizadas, tales como el cese abrupto de la Circulación de Retorno Longitudinal (CRL) [2.4.6.1, 2.4.7].

Los estudios de CCIAV evaluados en la Cuarta Evaluación del Grupo de Trabajo II (GTII CIE) se basan generalmente en las simulaciones de modelos climáticos evaluados por el Grupo de Trabajo I (GT1) en el TIE. A partir del TIE, se han realizado nuevas simulaciones con Modelos acoplados de Circulación General Atmósfera-Océano (AOGCM) que asumían emisiones de IE-EE. Estas simulaciones se evaluaron en el GT1 CIE, pero la mayoría no estaba disponible en los estudios de CCIAV evaluados para el GTII CIE. El Gráfico RT.3 compara el intervalo de proyecciones de temperatura y precipitaciones regionales basado en simulaciones recientes forzadas de AOGCM del A2 (evaluadas por el GT1 CIE: barras rojas) con simulaciones previas forzadas del A2 evaluadas en el GT1 TIE y utilizadas en la construcción de escenarios en muchos estudios de CCIAV evaluados para el GTII CIE (barras azules). El Gráfico demuestra la conclusión del GT1 CIE de que la pauta básica de calentamiento proyectado ha cambiado muy poco comparada con las evaluaciones anteriores (ténganse en cuenta las posiciones de las barras rojas y azules), pero la confianza en las proyecciones regionales es ahora más alta para la mayoría de las regiones en la temperatura y en algunas regiones en la precipitación (por ejemplo, donde las barras rojas son menores que las azules) [R2.3].

Gráfico RT.3. Intervalo de cambios en la temperatura y precipitaciones de invierno y verano hasta finales del siglo XXI en las proyecciones recientes de AOGCM (quince modelos – barras rojas) y previas al TIE (siete modelos – barras azules) bajo escenarios de emisiones IE- EE A2 en treinta y dos regiones del mundo , expresado como tasa de cambio por siglo. Las barras malvas y verdes muestran la variabilidad natural modelizada de 30 años. Los números de las delineaciones de precipitaciones muestran el número de sesiones recientes de A2 que produjeron cambios negativos/positivos de precipitaciones. DEF: Diciembre, Enero, Febrero; JJA: Junio, Julio, Agosto. [F2.6, que incluye el mapa de regiones]

Escenarios no climáticos

Mientras que los estudios de CCIAV incluidos en el TIE aplicaron típicamente uno o más escenarios climáticos, muy pocos aplicaron escenarios contemporáneos de cambios socioeconómicos, en el uso de la tierra u otros cambios del medioambiente. Aquellos que lo hicieron utilizaron una gama de fuentes para desarrollarlos. En contraste, los estudios del CIE que incluyen supuestos de escenarios IE-EE pueden tener en la actualidad varias estimaciones, teniendo en cuenta diferentes líneas argumentales. Algunos estudios demuestran que la función de los controladores no climáticos como cambios tecnológicos y políticas regionales del uso de la tierra es más importante para determinar los resultados que el cambio climático [2.4.6].

Algunos estudios necesitan los escenarios de concentración de CO₂ ya que las concentraciones elevadas pueden afectar la acidez de los océanos y el crecimiento y el uso de agua de muchas plantas terrestres. La concentración de CO₂ observada en 2005 fue de aproximadamente 380 ppm y se proyectó en el TIE, mediante el uso del modelo Bern-CC, un aumento de los siguientes niveles para 2100 en los escenarios IE-EE testimoniales –B1: 540 ppm (intervalo 486-681 ppm); A1T: 575 (506-7359; B2: 611 (544-769); A1B: 703 (617-918); A2: 836 (735-1080); A1FI: 958 (824-1248)) ppm. Valores similares a estos niveles de referencia se adoptan comúnmente en estudios de impactos basados en IE-EE [2.4.6.2]. Además, un enfoque de factores de tensión múltiples puede revelar dependencias regionales importantes entre controladores y sus impactos (por ejemplo, los efectos combinados de fenómenos meteorológicos y contaminación del aire extremos en la salud humana) Esta ampliación del alcance y aplicación de escenarios ha centrado la atención en la amplia gama de impactos potenciales futuros y las incertidumbres asociadas a ellos [2.2.5, 2.5].

Escenarios de mitigación/estabilización

Las líneas argumentales de los escenarios IE-EE asumen que no se implementarán políticas climáticas específicas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (entre otros, la mitigación). Las proyecciones del calentamiento medio mundial para los seis escenarios IE-EE, donde se utilizan dos enfoques diferentes descritos por el GT1 CIE (Capítulo 10), se muestran en los paneles centrales e inferiores del Gráfico RT.4.

Aún sin asumir políticas climáticas explícitas, las diferencias entre las proyecciones de calentamiento para escenarios de emisiones alternativos a finales del siglo pueden exceder los 2ºC [R2.8].

Los estudios de CCIAV que asumen las mitigaciones futuras están comenzando a evaluar los beneficios (mediante impactos mejorados o evitados) de las decisiones de políticas climáticas. Los escenarios de estabilización constituyen un tipo de escenario de mitigación que describe el futuro, donde se llevan a cabo las reducciones de emisiones de manera que las concentraciones de gases de efecto invernadero, el forzamiento radiativo o los cambios de la temperatura media mundial no excedan un límite preescrito. Se han realizado pocos estudios sobre los impactos del cambio climático que asumen la estabilización. Una de las razones es que hasta el momento se han completado relativamente pocas sesiones de estabilizaciones de MCGAO, aunque la situación cambia con rapidez [2.4.6]

Se prevé que la mitigación de los gases de efecto invernadero reduzca el calentamiento medio mundial con respecto a las emisiones de referencia, que a su vez podrían evitar algunos impactos adversos del cambio climático. Con el fin de indicar el efecto previsto de mitigación de la temperatura durante el siglo XXI, y en ausencia de estimaciones comparables más recientes en el GT1 CIE, se reproducen los resultados del Tercer Informe de Evaluación que utiliza un modelo climático sencillo en el panel superior del gráfico RT.4. Este gráfico muestra la respuesta de temperatura de cuatro escenarios de estabilización de CO₂ durante tres fechas, a principios (2025), mediados (2055) y finales (2085) del siglo XXI^[8] 12 [R2.8].

Gráfico RT.4. Cambios en la temperatura mundial en períodos de tiempos seleccionados, respecto a 1980-1999, pronosticados para escenarios IE-EE y de estabilización. Para expresar el cambio de temperatura con respecto a 1850-1899, sume 0.5 °C. El Capítulo 2 ofrece más detalles [Recuadro 2.8]. Las estimaciones corresponden a los decenios de 2020, 2050 y 2080, (períodos de tiempo utilizados por el Centro de Distribución de Datos del IPCC y por consiguiente en muchos estudios de impactos) y al decenio de 2090. Los pronósticos basados en IE-EE se muestran con dos enfoques diferentes. Panel central: pronósticos del GT1 CIE RPP basados en diversas fuentes. Las estimaciones óptimas se basan en AOGCM (puntos en colores). Los niveles de incertidumbres, disponibles solamente para la década de 2090, se basan en modelos, restricciones de observación y juicio de los expertos. Panel inferior: estimaciones óptimas y niveles de incertidumbres basados en un modelo climático sencillo (MCS), además del GT1 CIE (Capítulo 10). Panel superior: estimaciones óptimas y niveles de incertidumbres para cuatro escenarios de estabilización de CO₂ basados en un MCS. Los resultados corresponden al TIE porque las proyecciones comparables correspondientes al siglo XXI no están disponibles en el CIE. Sin embargo, se incluyen estimaciones de calentamiento de equilibrio en el GT1 CIE para la estabilización^[1] del CO₂ equivalente. Nótese que la temperatura de equilibrio no se alcanzará hasta decenios o siglos después de que se estabilicen los gases de efecto invernadero. Niveles de incertidumbre: panel central, intervalo de probabilidad (> 66% de probabilidad); panel inferior, intervalo entre 19 estimaciones que se calculan al asumir retroefectos bajos del ciclo del carbono (desviación media estándar - 1) y aquellas de retroefectos altos del ciclo del carbono (desviación media estándar + 1); panel superior, intervalo de los ensayos de siete modelos para situaciones del ciclo medio del carbono.

Peculiaridades a gran escala

Se han realizado muy pocos estudios sobre los impactos de las peculiaridades a gran escala, que constituyen cambios extremos, a veces irreversibles, en el sistema terrestre como el cese abrupto de la Circulación de Retorno Longitudinal del Atlántico Norte o el acelerado aumento del nivel del mar mundial debido a la fusión del manto de hielo de Groenlandia y/o la Antártida [2.4.7]. Debido a que los mecanismos subyacentes de estos fenómenos, o su probabilidad, no se comprenden totalmente, sólo se han realizado estudios exploratorios. Por ejemplo, para analizar el peor de los casos del aumento abrupto del nivel del mar, se realizaron evaluaciones de impactos en la zona costera para 5 m de aumento y para 2.2 m de aumento para 2100 [2.4.7]. Esta es la primera vez que se incluyen estos escenarios en alguna evaluación del GTII, y se espera que en el futuro estén disponibles muchos más estudios de esta índole para realizar evaluaciones.

Descripciones probabilísticas

Aumenta la disponibilidad de descripciones probabilísticas de las condiciones climáticas y no climáticas futuras. Un número de estudios centrados en el sistema climático generó estimaciones probabilísticas de cambio climático, condicionantes en escenarios de emisiones seleccionados o probabilísticos, siendo estos últimos objeto de un debate considerable [2.4.8]. Los resultados probabilísticos futuros se aplicaron en algunos estudios de CCIAV para estimar el riesgo de exceder los umbrales de impactos previamente establecidos y el tiempo de duración asociado a tal exceso [2.3.1].