1

1

Evolución de la población de la especie humana (UN 1999, 2004)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

9000

9500

10000

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 23

Mill

ones

de

habi

tant

es

Megaciudades

Revolución alimentos

Fleming: Penicil ina

Energía: Petróleo

Pasteur: Bacterias

Dr. José Mª Baldasano

Catedrático de Ingeniería Ambiental (UPC)Director del Área de Ciencias de la Tierra (BSC-CNS)

Premio Rey Jaime I Medio Ambiente 1997Experto del IPCC

"L'actual Canvi Climàtic. Evidències entre els AR4 i AR5

informes de l'IPCC”

2

3

VARIACIONES CLIMÁTICAS CAUSADAS POR LA TIERRA

● Deriva conti nental● Erupciones volcánicas● Corrientes oceánicas● Efecto invernadero● …

4

EVOLUCIÓN NATURAL DEL CLIMA DE LA TIERRA

3

5

Temperatura sin ef ectoinv ernadero: -18 ºC

Temperatura con ef ectoinv ernadero: + 15 ºC

Fue el científico francés Fourierquien, en 1827, sugirió que la atmatmóósfera terrestre podsfera terrestre podíía a actuar como un vidrio de un actuar como un vidrio de un invernaderoinvernadero, permitiendo la entrada de la radiación solar, pero captando parte de la radiación emitida por la superficie terrestre

Tyndall (1862): Absorción IR

El efecto invernadero es un fenóm eno

natural

6

Arrhenius Model Results 1896

Relative CO2 Relative Temp

0.67 -3.191.50 3.422.00 5.492.50 7.163.00 8.4

ObservationsDate Relative CO2 Relative Temp

1896 1.0 (296 ppm) 0 (13.74)1988-1997 1.21 (357.2 ppm) 0.6 (14.34)

1997 1.23 (363.5 ppm) 0.59 (14.33)

Chamberlin (1896) Climate Change

W.Broecker (1975)

4

7

Pero, ¿puede que esta no sea la mejor evidencia?

¿Esta la Tierra sufriendo un Cambio Climático?

8

¿Tenemos tantos datos?, ¿Son fiables?el clima es una ciencia que se basa en la OBSERVACIÓN

5

9

VariaciVariacióón de la Constante Solarn de la Constante Solar

0.1% de variación de la cte. solar representa un cambio de

1.365x0.7/4 = 0.24 W/m2. Esta cantidad es muy pequeña

(Rome EGU 2005)

Laut, 1998

10

Enero 2008Enero 2008

En 1843 Heinrich Schwabe, advirtió que el número de manchas registradas no er a constante a l o largo del tiempo, si no que aumentaba y disminuía en ciclos de once años (de 8 a 13 años).

6

11

Volcanic aerosols

Eruptions are episodic and aerosol effects transitory (1-3 years)

12

Keeling medidas de CO2, en Mauna Loa (Hawai)

7

13Fuente: IPCC

14

Human and Natural Drivers of Climate Change

CO2, CH4 and N2O Concentrations

- far exceed pre-industrial values- increased markedly since 1750

due to human activities

Relatively l ittle variation before the industrial era

8

15

La La teorteorííaa del actual del actual CambioCambio ClimClimááticotico

16

9

17

Bert Bert BolinBolin--19261926--20082008Fundador IPCCFundador IPCC

18

La respuesta cientLa respuesta cientíífica al cambio climfica al cambio climááticotico

10

19

Conferencia de Rio de Janeiro, 1992: Conferencia de Rio de Janeiro, 1992: ConvenioConvenio Marco Marco sobre el sobre el CambioCambio ClimClimááticotico de las de las NacionesNaciones UnidasUnidas [[UNFCCCUNFCCC] ] 19941994

● COP1: Berlin 1995● COP2: Ginebra 1996●● COP3: COP3: KiotoKioto 12.1997 12.1997 ProtocoloProtocolo de de KiotoKioto (2.2005)(2.2005)● COP4: Buenos Aires 1998● COP5: Bonn 1999● COP6: La Haya 2000 + Bonn 2001● COP7: Marrakech 2001● COP8: Nuev a Delhi, 2002● COP9: Berlin, 12.2003● COP10: Buenos Aires, 12.2004● COP11/MOP11: Montreal, 12.2005● COP12/MOP12: Nairobi, 11.2006● COP13/MOP13: Bali, 12.2007 ● COP14/MOP14: Poznan, 12.2008● COP15/MOP15: Copenaghen, 12.2009● COP16/MOP16: Cancún, 12.2010

La respuesta polLa respuesta políítica al cambio climtica al cambio climááticotico

20

IPCC AR4 :Direct Observations of Recent Climate Change (2.2007)

Gobal mean air temperature

Global averagesea level

Northern hemisphereSnow cover

11

21

Temp. Media 2010Temp. Media 2010

22

Smoothed annual anomalies for precipitation (%) over land from 1900 to 2005; other regions are dominated by variabi li ty.

AR4: Land precipitation is changing over broad areas

Increases

Decreases

12

23

Cambio en el regimen de precipitaciones: menos nieve

24

The most important spatial pattern (top) of the monthly Palmer Drought Severity Index (PDSI) for 1900 to 2002.

The time series (below) accounts for most of the trend in PDSI.

AR4: Drought is increasing most places

Mainly decrease in rain over land in tropics and

subtropics, but enhanced by increased atmospheric

demand with warming

13

25

AR4: Circulation change

● Climate change is affecting storm tracks, winds and temperature patterns

● Anthropogenic forcing has likely contributed

26

AR4:North Atlantic hurricanes have increased with SSTs

SST(1944-2005)

Marked increase after 1994

14

27

Frequency of occurrence of cold or warm temperatures for 202 global stations for 3 time periods: 1901 to 1950 (black), 1951 to 1978 (blue) and 1979 to 2003 (red).

1979-2003

1951-1978

1901-1950

AR4: + Warm nights; - cold nights

⇐f ewer more⇒ ⇐f ewer more⇒

28

Extreme Heat WaveSummer 2003Europe

AR4:Heat waves are increasing: an example

15

29

AR4:Snow cover and Arctic sea ice are decreasing

Spring snow covershows 5% stepwise drop during 1980s

Arctic sea ice area decreased by 2.7% per decade(Summer: -7.4%/decade)

30

Artic ice

16

31

Record Melting i n Greenland during 2010

32

Evolución del “PERMAFROST”

17

33

AR4: Glaciers and frozen ground are receding

Area of seasonally frozen ground in NH has decreasedby 7% from 1901 to 2002

Increased Glacier retreat since the early 1990s

34

AR4: During theXX century the

sea level are increase about

17 cm

18

35

36

AR4: Elevación de la temperatura del mar

19

37

38

AR4: Some aspects of climate hav e not been observed to change: Antarctic sea ice

(Stine 2009, Nature)

20

39

J. Peñuelas et al., Science 324, 887-888 (2009)

Phenology and climate. The change from a dormant winter to a biologically active spring landscape has numerous biogeochemical and biophysical effects on climate. Earlier leaf unfolding and delayed leaf fall as a result of global warming (graph) (3, 17) will thus affect climate change itsel f.

40

ClimategateClimategate, 12.2009, 12.2009

21

41

Desde el “Homo Sapiens” al “Homo Energeticus”

42

atmospheric CO2

ocean

land

fossil fuel emissions

deforestation

7.7

1.4

4.1

3.0 (5 models)

2000-2008PgC

CO2

flux

(PgC

y-1 )Si

nkSo

urce

Time (y)

Human Perturbation of the Global Carbon Budget

0.3 Residual

2.3 (4 models)

Global Ca rbon P roject 2009; Le Q uéré et al. 200 9, Natu re- geoscie nce

22

43

Resolution

Complexity

44

Infraestructura computacional:Mare NostrumMare Nostrum

10240 IBM Power PC 970MP processorsat 2.3 GHz (dual processors).● 20 T B Main M emory (4GB ECC 333 DDR memory per node).● 94,21 Tflops (peak).● 280 + 90 TB disk.● 3 networks:

MyrinetGigabit10/100 Ethernet

● Linux 2.6 clus ter (SuSe).● Diskless network support .

La elevada capacidad computacional permiteemplear modelos con elevada resolución

reduciendo los tiempos de cálculo

23

45

Attribution(IPCC: TAR, 2001):

● are observed changes consistent with:

expected responses to forcingsinconsistent with alternative explanations

Observations

All forcing

Solar+volcanic

46

Continental warming

l ikely shows a significant anthropogenic contribution over the past 50 years

Understanding and Attributing Climate Change (IPCC: AR4, 2007)

24

47

Projections of Future Changes in Climate

Best estimate for low scenario (B1) is 1.8°C (l ikely range is 1.1°C to 2.9°C), and for high scenario (A1FI) is 4.0°C (l ikely range is 2.4°C to 6.4°C).

Broadly consistent with span quoted for SRES in TAR, but not directly comparable

48

25

49

50

26

51

52ENERGIAENERGIA

27

53

Modelo energético

54

28

55

56

PRINCIPALES EVIDENCIAS CIENTPRINCIPALES EVIDENCIAS CIENTÍÍFICAS ACTUALES (FICAS ACTUALES (IPCCIPCC: AR4, 2007): AR4, 2007)

Otra cuestiOtra cuestióón clave es la respuesta del proceso en el tiempo:n clave es la respuesta del proceso en el tiempo:

En los comienzos de análisis del cambio climático se pensaba en una respuesta más lenta del proceso: para mediados-finales siglo XXI

En estos momentos, las observ aciones están indicando que el proceso puede estar produciéndose a un ritmo mucho más rápido del inicialmente considerado:

ya se esta produciendo

29

57

La situaciLa situacióón es realmente preocupanten es realmente preocupante

Pero todavPero todavíía tenemos oportunidades, si a tenemos oportunidades, si actuamos YAactuamos YA

Pues no nos queda mucho tiempoPues no nos queda mucho tiempo

58

Muchas Muchas graciasgracias

¿¿Cuestiones?Cuestiones?