Antonio BodeInstituto Español de Oceanografía

Centro Oceanográfico de A Coruña

Fitoplancton:

• 25% de la biomasa

• 80% de la producción

Océano:

•70% de la superficie mundial

• 55% de la producción primaria

El mayor ecosistema de la biosfera

© NASA SeaWifs Clorofila-a media (1997-2003)

Reid et al. (2009) AMB 56: 1-150

Regulador del clima

http://earthobservatory.nasa.gov/

La cinta transportadora de calor

La cinta transportadora de calor

http://svs.gsfc.nasa.gov/

o

http://www.solas-int.org

El reservorio de CO2

la bomba biológica la bomba física

Takahashi et al. (2009) DSR II 56: 554–577

a la atmósferaal océano

Flujo de CO2

Sabine et al. (2004) Science 305: 367-371

Almacena CO2 antropogénico

http://www.ipcc.ch

Proyecciones del AR4 IPCC para el océano (2007)

IPCC 2007 Climate Change 2007: The physical science basis

• CO2 atmosférico: incremento subestimado(AR4 = 3 ppm/año, ahora = 4 ppm/año)

• Calentamiento (y nivel del mar): Persistencia secular(aún estabilizando emisiones)

• Deshielo: incertidumbres en tasas anuales(p.ej. Groenlandia)

• Aumento del nivel del mar: incertidumbre asociada(¿0.76-1.8 m/s XXI?)

• Circulación oceánica global: frenado ¿?(mayor entrada agua dulce por fusión del hielo polar)

• Eventos extremos: mayor intensidad y extensión(ej. temporales)

• Acidificación: impacto en los ecosistemas ¿?

Smith et al. 2009 PNAS 106: 4133-4137

Riesgos del cambio climático

El océano costero• 15% de la superficie oceánica• 50% de la producción primaria oceánica• 50% de la población humana vive en la zona costera (<200 km)• Interés:

• meteorológico• defensa• industria marítima (transporte, construcción naval, energía)• pesca y acuicultura• turismo• salud• minería

• Afectado por:• usos pesqueros y acuícolas• contaminación (industrial, agrícola, urbana)• modificaciones del hábitat

• Nos afecta en:• fluctuación de recursos alimenticios

• calidad del agua (toxinas naturales y artificiales, eutrofización)

Galicia y el mar

•Recursos marinos:

200,000 Tm año-1 de mejillón

200,000 Tm año-1 de pescado y marisco

Actividad económica [>70%]

Turismo: [>80%]

Población humana: [>70%]

http://www.siam-cma.org/cligal

• Calentamiento• Nivel del mar• Afloramiento• Ecosistemas• Recursos pesqueros y acuicultura

http://www.ices.dk/marineworld/oceanclimate.asp

Calentamiento y salinización en el Atlántico SE

Aumento de la temperatura del agua

0.8 ºC en los últimos 30 años

+1 a +3 ºC a finales del s XXI

Temperatura del mar

Temperatura del aire

Calentamiento en el Golfo de

Vizcaya

0.007-0.030 °C año-1

González-Pola et al. 2005 JGR doi:10.1029/2004JC002367

1992 2008 1992 2008

Aumento del nivel del mar

Calentamiento: expansión térmica = aumento de volumen

Deshielo terrestre: Incremento de masa de agua

Temporales: aumento de la cota de inundación

Aumento del nivel del mar: global

cambio relativo al nivel medio en 1980-1999

IPCC 2007 Climate Change 2007: The physical science basis

ano

1940

1945

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

altu

ra m

edio

do

niv

el d

o m

ar e

n V

igo

(m)

2.35

2.40

2.45

2.50

2.55

2.60

2.65

2.70y = 2.44 (0.01) + 2.7 (0.3) 10-3 *(x - 1940)

R2 = 0.57, n = 62 , P < 0.001

Aumento del nivel del mar: local

>2 cm / década en los últimos 60 años

mareógrafo © IEO

1 cm en altura

1 m en longitud

Pérdida de playas

Losada, I. 2007 Conferencias Fundación Juan March

Eventos extremos: tendencias en oleaje

IPCC 2007 Climate Change 2007: The physical science basis

http://www.puertos.es/oceanografia_y_meteorologia/

Incremento en el tamaño de las olas

Losada, I. 2007 Conferencias Fundación Juan March

Losada, I. 2007 Conferencias Fundación Juan March

Sabine et al. 2004. Science, 305: 367-371.

Absorción de carbono antropogénico:

0.55 mol C m-2 año-1

Incremento en la acidificación

Ano

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

-0.120

-0.100

-0.080

-0.060

-0.040

-0.020

0.000

capa de 100 a 700 m

capa de 700 a 1400 m

capa de 1400 a 2000 m

capa de 2000 m al fondo

capa superficial

-0.0034 pH·decada-1

-0.0029 pH·decada-1

-0.0052 pH·decada-1

-0.0164 pH·decada-1

p

H

0.05 unidades/década desde 1975

Menor calcificación de organismos

Gazeau et al.(2007) GRL doi:10.1029/2006GL028554

x2 pCO2:

Mejillón: -30%

Ostra: -15%

disolución

Doney et al. 2009 Ann Rev Mar Sci 1:169-192

Respuesta variable a la acidificación

Vigocosta

NE

SO

Afloramiento

Bode et al. 2007. Ecología. Galicia. Hércules de Ediciones, A Coruña 313-333

A Coruña

Hundimiento

costa

NE

SO

Bode et al. 2007. Ecología. Galicia. Hércules de Ediciones, A Coruña 313-333

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

1950 1970 1990 2010

UI

UI

1958

1966

1974

1982

1990

1998

2006

-2000

-1400

-800

-200

400

1000

m s km3 -1-1

J F M A M J A S O N DJ

Disminución del afloramiento

-45% (intensidad) y -30% (duración) en los últimos 40 años

Bode et al. 2009. Prog. Oceanogr. 83: 342-350

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2 4 6 8 10

10 11 12 13 14 15

Clorofilaó nitrato

Temperatura

Pro

fun

did

ad

(m

)

luz

nutrientesMateria orgánica

plancton

viento

sedimentos

Termoclina

La red trófica: de los microbios a los

predadores

Incremento de la estratificación oceánica

Behrenfeld et al. 2006 Nature 444: 752-755

calentamiento superficial

disminución de PP neta(en gran parte del océano

gran heterogeneidad

Cambios en el fitoplancton

0

50

100

150

1957 1962 1967 1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002 2007

Dia

tom

ea

s

Diatomeas

0

10

20

30

40

1957 1962 1967 1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002 2007

Din

ofla

ge

lad

os Dinoflagelados 10° 5° 0°

36°

38°

40°

42°

44°

46°

Area F4 CPR

Longitude W

La

titud

e N

Aumenta la retención de agua en las rías

Mareas rojas

… y también los periodos

de marea roja ?

tempo de renovación (d)

0 10 20 30 40 50

máx

imo

nº

de

día

s d

e p

ech

e o

an

o

0

50

100

150

200

250

300

y = 365*[1-exp(- x/37(±2))]

R2 = 0.79, n = 42, p < 0.001

Arousa interior

Muros - Noia

Pontevedra

Vigo exterior

Vigo interior

Arousa exterior

Temora stylifera

0

50

100

150

200

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Te

mo

ra s

tylif

era

(n

m-3

)

14.0

14.5

15.0

15.5

Te

mp

era

tura

(ºC

)

T. stylifera

Temperatura

Nuevas especies de zooplancton

Valdés et al. 2007 PiO 74:98-114

Nuevas especies de peces

21 nuevas especies de

aguas cálidas desde 1950

Caranx crysos (a), Pseudocaranx dentex(b), Gaidropsarus granti (c), Physiculusdalwigkii (d), Pisodonophis semicinctus(e), Lepidotrigla dieuzeidei (f), Kyphosussectator (g), Seriola rivoliana (h),Fistularia petimba (i), Pomatomussaltatrix (j)

Impacto humano en los ecosistemas marinos

Halpern et al. 2008 Science 319:498-652

Halpern et al. 2008 Science 319:498-652

Disminución de peces predadores

Christensen et al. 2003 Fish and Fisheries 4:1-24

2000

1950

1975

1900

ano

19

66

19

71

19

76

19

81

19

86

19

91

19

96

20

01

20

06

crec

emen

to (

mm

/d)

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7y = 0,48(±0,02)+0,0024(±0,005)*(x - 1960)

R2 = 0,35, n = 39, p < 0.001

Disminución del crecimiento del mejillón

disminución del afloramiento en

Galicia

Efectos negativos sobre el marisco

riadas (berberecho) y calor (almeja babosa)

19

95

19

96

19

97

19

98

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

2.4

2.8

3.2

3.6

4.0

4.4

4.8

5.2ln

-CP

UE

(to

ns

d-1

)

observed predicted

Descenso en capturas de pulpo

...por la reducción en el afloramiento

Conclusiones generales

1. El calentamiento global y el incremento de emisionesde gases de efecto invernadero están afectando a lascondiciones ambientales y a la vida del oceáno a escalaglobal

2. No conocemos suficientemente el alcance de losefectos futuros ni los mecanismos que convierten lasrespuestas de especies a cambios en el funcionamientode los ecosistemas

3. Es necesario mantener y ampliar las medidas de seriestemporales, incrementar la experimentación ydesarrollar modelos más complejos y detallados

Oceano en IPCC AR4

34

527

622

marinas

criosfera

terrestres

• Pocos datos marinos

4

43b. marinos

total

• Pocos expertos en biología marina

Recomendaciones para IPCC AR5

1. Series marinas: Incrementar su número ytransparencia

2. Observación: uso de nuevos métodos paraobservar más allá de las costas

3. Modelos: continuar las series e implementarmodelos más complejos y resolutivos

4. Nuevos retos:• Efectos no-lineales• Variabilidad decadal• Deshielo de Groenlandia• Acidificación del océano• Cambios en los afloramientos y giros oligotróficos• Especies más sensibles al clima• Interacción del clima con otros efectos antropogénicos

http://www.seriestemporales-ieo.net

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