els canvi climàtic i els ecosistemes mediterranis. ferran rodà
TRANSCRIPT
N2O
CH4
CO2 CO2
N2O
CH4
CO2
N2O
CH4
N2O
CH4 N2O
CH4
N2O CH4
CO2
CH4
CO2
CO2 CO2 CO2
CO2
CO2 CO2
L’efecte hivernacle (antropogènic)
Global Fossil Fuel and Cement Emissions
Projecció pel 2014 : 37.0 ± 1.9 GtCO2, 65% més que 1990
Uncertainty is ±5% for
one standard deviation
(IPCC “likely” range)
Global Carbon Budget 2014
Destí de les emissions antropogèniques de CO2 (mitjanes 2004-2013)
Global Carbon Budget 2014
26%
32.4±1.6 GtCO2/yr 91%
+ 3.3±1.8 GtCO2/yr 9% 29%
44%
IPCC 2013 AR5 WG1. Figure SPM.1b
Canvi observat en la temperatura superficial, 1901-2012
+ = canvi estadísticament significatiu
Retrocés de la glacera Vernagt Ferner
(Àustria, Alps tirolesos)
http://glaziologie.userweb.mwn.de/vernagt/animationen/1844/VGL1844_2001.jpg
Canvis en la precipitació
global
Canvis en la temperatura
global
+ Episodis extrems
Manifestacions del canvi climàtic
IPCC (2013) AR5 WG1, Fig. AI.43
Canvis en la precipitació, abril-setembre: projeccions dels models, amb reducció forta de les emissions (RCP4.5)
2081-2100 respecte 1986-2005
Tendència de la precipitació d’estiu, per al període 1950-2013, expressada en %/dècada.
L’àrea dels cercles és proporcional al percentatge de canvi per dècada experimentat. Els cercles taronges indiquen disminució estadísticament
significativa (test de Mann-Kendall, P<0,05).
Servei Meteorològic de Catalunya. Butlletí Anual d’Indicadors Climàtics 2013.
Oceans
Ecosistemes terrestres i d’aigua dolça
Sistemes de producció d’aliments
Energia
Seguretat
Recursos hídrics
Sistemes costaners
Àrees urbanes
Salut
Efectes del canvi climàtic
Distribució actual
de l’espècie
Escenaris d’emissions
GCMs
Models de la circulació
general
Clima futur predit Nínxol climàtic
de l’espècie
Caracterització
del clima actual
en l’àrea de distribució
Localització geogràfica futura
del nínxol climàtic de l’espècie Canvis en l’àrea de
distribució futura
Com es poden modelar les distribucions de les espècies en un clima futur:
Distribucions d'idoneïtat climàtica d‘arbres forestals de la península Ibèrica
• Models a partir de distribucions actuals (IFN3) i l'Atles Climàtic Digital
• Projecció a partir d'escenaris climàtics i els models de distribució
• Proporcionen informació de las àrees d'idoneïtat futura, però hi ha altres factors que limiten la distribució real
Ninyerola M et al (2010) Atles d'idoneïtat topo-climàtica de llenyoses.
Pi roig (Pinus sylvestris) Idoneïtat climàtica
Actual
Ninyerola M et al (2010) Atles d'idoneïtat topo-climàtica de llenyoses. Servidor de mapes. Universitat Autònoma de Barcelona. www.opengis.uab.cat/IdoneitatPI/index.html
Escenari d’emissions A2. Model HadCM3.
Pi roig (Pinus sylvestris) Idoneïtat climàtica
Predita pel 2050-2080
Ninyerola M et al (2010) Atles d'idoneïtat topo-climàtica de llenyoses. Servidor de mapes. Universitat Autònoma de Barcelona. www.opengis.uab.cat/IdoneitatPI/index.html
Idoneïtat futura/actual
No
mb
re d
’esp
ècie
s
Clima futur millor que l’actual (18 spp.)
Clima futur pitjor que l’actual (26 spp.)
Per a moltes espècies d’arbres, el clima futur de la península serà pitjor que l'actual
Lloret F et al (2013) Relationship between projected changes in future climatic suitability and demographic and functional traits of forest tree species in Spain. Climatic Change 120:449-462.
A les muntanyes, desplaçar-se a major altitud redueix la superfície d’hàbitat i la mida de les poblacions: augmenta el risc d’extinció
“Ascensor cap a l’extinció”
MIG
RA
CIÓ
ESCALFAMENT
Estage nival
Prats alpins
Límit dels arbres
Boscos subalpins
Pèrdua d’hàbitat
Menor mida de la població
Menor superfície d’hàbitat
Extinció
Any 2014
238 ha noves afectades
11 episodis nous
Any 2012:
40.000 ha afectades
Anys 2013-2014:
13.200 ha de nova
afectació
recuperació del 22%
de la superfície que el
2012 estava afectada
DEBOSCAT 2013, 2015
La sequera experimental
Exclusió parcial de l’aigua de pluja
( 30% superfície)
Exclusió de
l’escorriment
superficial
Alzinar de Prades
Barbeta el al (2014) Dampening effects of long-term experimental drought on growth and mortality rates of a Holm oak forest. Global Change Biology 19:3133-3144.
Experiment de sequera de Prades: creixement diametral
=
=
Increment del risc extrem d’incendi en tres conques fluvials catalanes
Pla et al (2011) ACCUA - Adaptacions al canvi climàtic en l’ús de l’aigua.
Dies per any amb DC > 800 (DC = Drought code, índex canadenc)
1984 -2008 2076-2100 (A2)
Fluvià
Tordera
Ciurana
Augment dels episodis perllongats d'alt risc d'incendi
Amb emissions moderades altes
Amb emissions baixes- moderades
Projeccions 2071-2100
Moriondo et al 2006
dies
Alta vulnerabilitat als grans incendis forestals • boscos extensos • alta densitat d’arbres • continuïtat horitzontal i vertical de la vegetació
Beltrán M et al (2015) Gestió forestal per a l’adaptació del bosc mediterrani al canvi climàtic. Integració del risc d’incendi.
1. Mitigació
Què cal fer?
Reduir la concentració de CO2 a l’atmosfera:
• Reduir les emissions
• Augmentar els embornals
IPCC (2013) AR5 WG1 SPM Fig. SPM.7a
Augment de les temperatures: importància de la mitigació
Amb mitigació molt forta
Sense mitigació, ‘business as usual’
°C
resp
ecte
19
86
-20
05
1994
Prades
1992
Parcel·les
aclarides
Efectes
diferencials
de
l’eixut
Major resistència a la sequera en les parcel·les aclarides
Beltrán M et al (2015) Gestió forestal per a l’adaptació del bosc mediterrani al canvi climàtic. Integració del risc d’incendi.
Comportament del foc segons l’estructura del bosc
Bosc dens, sotabosc alt Bosc aclarit, sotabosc baix
Foc de capçades Foc de superfície
Comportament del foc segons l’estructura del bosc
Beltrán M et al (2015) Gestió forestal per a l’adaptació del bosc mediterrani al canvi climàtic. Integració del risc d’incendi.
Mesures d’adaptació
Boscos més resistents al foc i amb menys estrès hídric: Reduir densitats i potenciar estructures amb arbres grans a través de la gestió
Pla E (2012)
Vulnerabilitat dels arbres forestals de Catalunya
Sequera
Incendis
Banqué et al (2013) CANVIBOSC: Vulnerabilitat de les espècies forestals al canvi climàtic.
Gasos
atmosfèrics
Clima Ecosistemes
Sector energètic
Transport
Indústria
Agricultura
Desforestació
Urbanització
Canvi g
loba
l
Usos
del sòl
Pi blanc (Pinus halepensis) Idoneïtat climàtica
Actual
Ninyerola M et al (2010) Atles d'idoneïtat topo-climàtica de llenyoses. Servidor de mapes. Universitat Autònoma de Barcelona. www.opengis.uab.cat/IdoneitatPI/index.html
Predita pel 2050-2080
Pi blanc (Pinus halepensis) Idoneïtat climàtica
Escenari d’emissions A2. Model HadCM3.
Ninyerola M et al (2010) Atles d'idoneïtat topo-climàtica de llenyoses. Servidor de mapes. Universitat Autònoma de Barcelona. www.opengis.uab.cat/IdoneitatPI/index.html
, 2000 Global annual greenhouse gas emissions by sector, year 2000
http://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_gas#/media/File:Greenhouse_Gas_by_Sector.png
Observed Emissions and Emissions Scenarios
Emissions are on track for 3.2–5.4ºC “likely” increase in temperature above pre-industrial
Large and sustained mitigation is required to keep below 2ºC
Over 1000 scenarios from the IPCC Fifth Assessment Report are shown Source: Fuss et al 2014; CDIAC; Global Carbon Budget 2014
Data: CDIAC/GCP/IPCC/Fuss et al 2014
http://static-m.meteo.cat/wordpressweb/wp-content/uploads/2014/11/19075014/Brohan-et-al-2006-TMA-Terra-18502013.jpg
actualitzat
IPCC (2013) AR5 WG1, Fig. AI.43
Precipitació al Mediterrani: tendència històrica i projeccions dels models, segons 4 escenaris d’emissions (RCP)
Evolució del risc meteorològic d’incendi Ín
dex
can
aden
c d
e ri
sc d
e fo
c (F
WI)
Tivissa
Loepfe et al (2012) Climatic Change 115: 693-697.
Escenaris A2 i B1. Model HadCM3.
Condicions climàtiques temperatura, precipitació, radiació, vent,...
valors mitjans, estacionalitat
intensitat i freqüència dels valors extrems
Dinàmica de la població
Àrea de distribució
Efectes directes del clima sobre una població
Organismes
adults Descendència
Tolerància climàtica dels individus
adults i dels joves.
Aclimatació ? Selecció?
Supervivència
Fecunditat
Creixement
Supervivència
Migració Migració
Condicions climàtiques temperatura, precipitació, radiació, vent,...
valors mitjans, estacionalitat
intensitat i freqüència dels valors extrems
Efectes indirectes del clima sobre una població
Efectes sobre
els recursos
Efectes sobre
les condicions
no climàtiques
Efectes sobre
els enemics
biològics
Efectes sobre
els
mutualistes
Supervivència Fecunditat Creixement Migració
Dinàmica de la població Àrea de distribució