Cambio climático Manual para estudiantes

Cambio climático

MANUAL PARA ESTUDIANTES

Cambio climático

MANUAL PARA ESTUDIANTES

Autores

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Co-autores

Doris J. Rivera Santiago, Angela Ferrá Elías, BS, Héctor M. Martínez, BS

Redacción del trasfondo científico

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD, Angela Ferrá Elías, BS, Doris J. Rivera Santiago, Héctor M. Martínez Rivera, BS, Jeffry Morales, BS, Lillian Ramírez, MS y Berliz Morales Muñoz, MS

Redacción de los planes educativos y las actividades

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Redacción del procedimiento para crear climogramas en Excel Doris J. Rivera Santiago

Redacción del procedimiento para trabajar con WeatherLink, el App de CariCOOS y la página de Internet del Servicio Nacional de Meteorología

Angela Ferrá Elías, BS

Edición científica

Ariel E. Lugo, PhD, Rafael Méndez Tejeda, PhD, Lesbia Montero, BS

Edición

Marianna González González y MS y Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Diseño gráfico y maquetación

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Diseño de la portada

Oliver Bencosme Palmer, BA

Guía temática

Alessandra Otero Ramos, MIS, Clarissabeth López, MA y Delmis del C. Alicea Segarra, EdD

Fotos

Efra Figueroa, BS, Raúl Omar Ortiz Arroyo, MA, Oliver Bencosme Palmer, BA, Ruperto Chaparro Serrano, MA, Edwin Más (NRCS), Héctor M. Martínez, BS, NASA y Pixabay.com

Fotos del procedimiento de las actividades

Angela Ferrá Elías, BS y Doris J. Rivera Santiago

Mapas autorizados

Aurelio Mercado Irizarry, MS, NOAA Ocean Service Education, Servicio Nacional de Meteorología en San Juan, PR

Ilustraciones

Deifchiramary Tirado Choque, BA, Cynthia Lee Gotay Colón, BA, Fabiola Nieves Guerrero, Mariela Vargas Babilonia y Héctor M. Martínez Rivera, BS

Ilustraciones autorizadas

©The Comet Program

Impresión

Delmis del C. Alicea Segarra, EdD y Raúl Omar Ortiz Arroyo, MAG

Publicación número UPRSG-E-303

ISBN: 978-1-881719-84-7

Tabla de contenido

Introducción 1

Trasfondo 3

Introducción 5

Historia del cambio climático ........................................................................................................ 6

Escepticismo sobre el cambio climático ...................................................................................... 12

Clima y tiempo ............................................................................................................................. 17

Radiación solar ...................................................................................................................... 17

Temperatura y calor ............................................................................................................... 18

Presión atmosférica ............................................................................................................... 18

Viento .................................................................................................................................... 19

Precipitación .......................................................................................................................... 20

Humedad relativa .................................................................................................................. 21

La atmósfera ................................................................................................................................ 22

Efecto invernadero ...................................................................................................................... 29

Calentamiento global y cambio climático .................................................................................... 31

Causas del cambio climático .................................................................................................. 32 Causas no antropogénicas ............................................................................................... 32 Causas antropogénicas .................................................................................................... 35

Efectos del cambio climático ................................................................................................. 45

Aumento en la temperatura ............................................................................................ 45 Aumento en la precipitación y en las sequías .................................................................. 47

Cambios en frecuencia y/o intensidad en huracanes y marejadas .................................. 49 Cambios en las corrientes oceánicas ............................................................................... 50

Manifestaciones del cambio climático ................................................................................... 52

Ambiente físico ................................................................................................................ 53 Sistema ecológicos ........................................................................................................... 61 Sistemas sociales ............................................................................................................. 71

Conceptos sobre vulnerabilidad, riesgos y adaptación .......................................................... 79

Capacidad de mitigación ........................................................................................................ 80

Capacidad de resiliencia y adaptación ................................................................................... 82

Plan de acción ciudadana ...................................................................................................... 88

Plan de acción ante el paso de un huracán ........................................................................... 89

Participación ciudadana en la mitigación, adaptación y resiliencia ....................................... 91

Glosario ....................................................................................................................................... 94

Referencias ................................................................................................................................ 103

Introducción

Los efectos del cambio climático y del calentamiento global cada día son más evidentes en nuestro planeta. El aumento en la temperatura, el derretimiento de los glaciares, el alza en el nivel del mar, la acidificación de los océanos, los huracanes más intensos, las fuertes marejadas y la erosión costera, producto de estos eventos, están ocasionando serios daños tanto a los sistemas ecológicos como a los sistemas sociales. Se están afectando los ecosistemas marinos, los patrones de migración de muchas especies y las condiciones de algunos hábitats están cambiando o se están modificando, lo que limita la supervivencia de varias especies. Por otro lado, la economía, la salud y la seguridad, entre otros sistemas de nuestra sociedad, se están viendo comprometidos ante estas situaciones.

Por esta razón, es importante aumentar nuestra resiliencia y desarrollar la capacidad de adaptarnos efectivamente ante los efectos de estos riesgos y eventos climáticos extremos. Para esto es fundamental involucrarnos activamente en la búsqueda de soluciones. Es importante fomentar la educación sobre el cambio climático a todos los niveles, que esté dirigida hacia la disminución de la emisión de gases de efecto invernadero, la reducción, reúso y reciclaje de los desperdicios que se generan diariamente y hacia el uso sustentable de nuestros recursos, entre otras estrategias de conservación. De esta manera, se pueden lograr cambios en conducta para que actuemos de forma más consciente y trabajemos para preservar nuestro entorno.

El Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico, como parte de sus esfuerzos educativos, ha diseñado una serie de guías educativas para promover el uso sustentable de los recursos marinos y costeros de Puerto Rico. En esta ocasión, presentamos la guía educativa sobre cambio climático. Como parte de esta guía, se incluye este manual para estudiantes que contiene la información esencial sobre el tema y posee un glosario con los conceptos de mayor relevancia para que puedas entender fácilmente el tema.

Esperamos que esta iniciativa sea de gran utilidad para conocer lo que es el cambio climático, las implicaciones que tiene sobre nuestro planeta y sobre Puerto Rico, y cómo adaptarnos ante la nueva realidad que vivimos.

Trasfondo

Cambio climático

Sin duda, el clima de la Tierra está cambiando aceleradamente y sus efectos son evidentes en los diferentes sectores de la sociedad. Actualmente, la humanidad está experimentando una serie de fenómenos climáticos extremos (huracanes, tormentas, lluvias intensas, nevadas, olas de calor y de frío, sequías, entre otros) que afectan significativamente la vida, tanto del ser humano como la de los demás organismos que habitan en nuestro planeta. Aunque el clima ha cambiado desde que la Tierra se formó, la rapidez con la que está ocurriendo este cambio en nuestros días es mucho mayor que en el pasado. Por ejemplo, la temperatura media de la atmósfera ha aumentado 1.35 oF (0.75 °C) en menos de un siglo. La mayor parte de la comunidad científica señala que el ser humano es el principal responsable de este calentamiento acelerado de nuestro planeta. Ante esta realidad, tenemos que aprender sobre lo que es el calentamiento global y el cambio climático, cómo ocurre y qué debemos hacer para mitigar el daño ya ocasionado. Una vez logremos esto, aprenderemos a adaptarnos y a volvernos más resilientes ante estos eventos extremos.

A continuación, le presentamos los factores y elementos más importantes que intervienen en el cambio climático, las causas, los efectos y las manifestaciones de este proceso y varias recomendaciones para mitigar, adaptarse y convertirse en resilientes.

Introducción

Si bien abarcaremos este tema con detalle más adelante, es importante comenzar diferenciando los términos clima y tiempo ya que suelen confundirse frecuentemente. El tiempo puede definirse como el conjunto de cambios que ocurren diariamente en la atmósfera en un lugar determinado. El clima, por su parte, se puede definir como el conjunto de condiciones atmosféricas, en una zona específica, observadas por largos periodos de tiempo. Estas condiciones atmosféricas determinan, en gran medida, la composición de los ecosistemas en las distintas regiones de nuestro planeta. Según el clima cambia, los organismos se adaptan, se mueven hacia otros lugares o desaparecen. De hecho, la extinción de muchas especies que han habitado la Tierra podría estar relacionada, de alguna manera, a cambios drásticos en el clima. A estos cambios significativos y prolongados en los patrones del clima, ya sea a nivel local o a nivel global, se les llama cambio climático El clima siempre ha cambiado. Históricamente, han ocurrido eventos climáticos de gran importancia que han provocado modificaciones relevantes en la estructura terrestre, y por ende, han ocasionado variaciones en los habitantes de cada zona geográfica. Un ejemplo de este tipo de eventos son los procesos ocurridos durante las eras glaciales e interglaciares y durante la industrialización. Aunque los cambios en el clima se comenzaron a registrar hace poco tiempo, se pueden mencionar algunos periodos que fueron marcados por estas variaciones climáticas.

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Historia del cambio climático

Durante gran parte de la historia de la Tierra, la temperatura era de 14.4 oF a 27 oF (8 oC a 15 oC) más caliente de lo que es en la actualidad. Sin embargo, hubo unos periodos severos de glaciación. Según la evidencia geológica, hace 700 millones de años ocurrió un periodo glacial. También ocurrió otro hace 300 millones de años. El más reciente sucedió en el periodo del Pleistoceno, conocido como la edad de hielo, hace 2.5 millones de años. En esta época se pueden identificar cuatro (4) grandes periodos glaciales, separados por otros periodos intermedios llamados periodos interglaciares Estos ocurrieron alternadamente. En la siguiente tabla se muestran los diferentes periodos (glaciales e interglaciares), según los nombres que se le designaron en América del Norte y en Europa.

Tabla 1. Glaciaciones y periodos interglaciares

Periodo Antigüedad América del Norte Europa (Alpes)

Glacial 80,000 años Wisconsin Würm

Interglaciar 140,000 años Sangamon Riss-Würm

Glacial 200,000 años Illinois Riss Interglaciar 390,000 años Yarmouth Mindel-Riss

Glacial 580,000 años Kansas Mindel Interglaciar 750,000 años Afton Günz-Mindel Glacial 1.1 millones de años Nebraska Günz

Debido a las grandes fluctuaciones del clima durante este periodo, muchos organismos se vieron afectados y varios de ellos se extinguieron, sobre todo los grandes mamíferos como: el mamut, el mastodonte y el tigre dientes de sable, entre otros.

Actualmente, vivimos en un periodo interglaciar que comenzó hace aproximadamente 10,000 años y que se conoce como la época del Holoceno. La comunidad científica ha propuesto que se le llame Antropoceno, sin embargo, la Comisión Internacional de Estatigrafía de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS, por sus siglas en inglés) no ha aceptado este término todavía. Durante el Holoceno comenzaron a derretirse los glaciares progresivamente y hubo un alza en el nivel del mar. Asimismo, se produjeron cuencas hidrográficas que suministraron el agua suficiente para el desarrollo de grandes civilizaciones. Al comienzo de esta época, se consolidó la población del ser humano en todo el planeta, se desarrolló la fauna

Cambio climático: Modificación o variación del clima ya sea global o regionalmente respecto a su historial climático. Este puede deberse a procesos internos naturales o a forzamientos externos tales como modulaciones de los ciclos solares, erupciones volcánicas o cambios antropogénicos persistentes de la composición de la atmósfera o del uso del suelo.

Clima: El clima se suele definir en sentido restringido como el estado promedio del tiempo y, más rigurosamente, como una descripción estadística del tiempo atmosférico en términos de los valores medios y de la variabilidad de las magnitudes correspondientes durante periodos que pueden abarcar desde meses hasta miles o millones de años. El periodo de promedio habitual es de 30 años, de acuerdo con la Organización Meteorológica Mundial. Las magnitudes son casi siempre variables de superficie (p. ej., temperatura, precipitación o viento).

Glaciación: Es una etapa climática de la Tierra en la que la temperatura media del planeta desciende y se forman grandes extensiones de hielo que cubren gran parte de los continentes y océanos por largos periodos de tiempo.

Periodo: Sub-división dentro de una era. Cada uno marca un evento geológico de importancia.

Periodo interglaciar: Es un lapso de tiempo que ocurre entre una glaciación y otra. Durante este intervalo de tiempo el clima es templado.

Figura 1. Esta figura muestra las variaciones en la temperatura promedio durante las distintas eras geológicas. En esta se puede observar que la temperatura en el pasado, por lo general, era más caliente que la actual. Sin embargo, hubo unos momentos en la que esta temperatura bajó a 53.6 oF (12 oC) como en la actualidad. Por ejemplo, a finales del periodo Carbonífero y a principios del Pérmico. Figura tomada y adaptada de: http://www.geocraft.com/WVFossils/Carboniferous_ climate.html

y la flora moderna y se inició el efecto invernadero en la atmósfera. En la figura 1 se pueden observar las variaciones en temperatura que ocurrieron en las distintas eras geológicas. Según esta gráfica, la temperatura media actual es de 53.6 oF (12 oC). Temperaturas similares se registraron en el pasado, como por ejemplo, a finales del Carbonífero y a principios del Pérmico. Por su parte, la figura 2 muestra los eventos más importantes que sucedieron en cada una de estas eras. Entre éstos se encuentran los cambios en los patrones del clima y los organismos que se fueron desarrollando y extinguiendo a través del tiempo. En Puerto Rico, también ocurrieron eventos significativos en el pasado que permitieron la formación de nuestra isla (tabla 2).

A finales del siglo XVIII y a principios del siglo XIX inició la Revolución Industrial, época en la que se comenzó a modificar el estilo de vida del ser humano. Ocurrieron cambios trascendentales en la agricultura, en la manufactura, en la transportación, en las comunicaciones, en la tecnología y en la medicina, entre otros sectores. Con la construcción de maquinaria para facilitar el trabajo, aumentó la capacidad de producir bienes (productos en masa) y servicios. No solo se podían realizar muchas cosas rápidamente, sino que cada vez se hacían de mejor calidad. Este progreso constante, ha traído como consecuencia un incremento rápido en la población y mayor supervivencia humana, lo que a su vez, ha resultado en una mayor utilización de los recursos naturales del planeta. Para satisfacer las necesidades actuales del ser humano (comida, vivienda, medicinas, etc.), se gasta más energía, se explota el terreno para la siembra y para vivir, se utiliza mayor cantidad de agua y se cortan más árboles. Las implicaciones de este proceso son el agotamiento de los recursos disponibles, la mayor utilización de combustibles fósiles y la contaminación extrema de nuestro ambiente, entre otros impactos importantes. La quema

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de combustibles fósiles ha ocasionado la emisión desmedida de dióxido de carbono (CO2) (gas de invernadero) a la atmósfera, lo que ha provocado un aumento gradual en la temperatura del planeta. Este calentamiento global ha provocado cambios significativos en el clima de la Tierra. Se están derritiendo los glaciares, el nivel del mar sigue en aumento y tanto la flora como la fauna continúan tratando de adaptarse a este nuevo patrón climático.

Según se puede apreciar en la figura 3, la temperatura promedio de la superficie de la Tierra ha aumentado más rápido en los últimos años que al comienzo de la industrialización. Esto, entre otros factores, se debe a un rápido incremento en la emisión del CO2, como muestra la figura 4. Si se compara el comportamiento del CO2 y la temperatura (en las gráficas), se puede observar que según aumenta la emisión del CO2 a la atmósfera, también acrecienta la temperatura promedio a nivel global. El efecto de este patrón se puede ver en la figura 5, donde se muestran diferentes eventos que evidencian esta alza en temperatura y los cambios que están ocurriendo en el clima alrededor del mundo.

Figura 2. Este afiche muestra los diferentes climas que predominaron en el pasado, en cada era geológica, desde la formación de la Tierra hasta la actualidad.

Tabla 2. Escala de tiempo geológico de Puerto Rico

Eón Era Periodo Época Duración (Ma) Sucesos de importancia

Holoceno 0.0117presente

Cuaternario

Pleistoceno 2.58-0.0117

Humanos modernos; erosión del interior montañoso y de la región del Carso; formaciones de playas y dunas.

Durante el derretimiento de glaciares, los niveles del mar subieron, provocando que áreas del norte y sur de Puerto Rico se sumergieran. Al elevarse la Isla por su actividad sísmica, quedan expuestas en las costas rocas calizas.

Plioceno 5.333-2.58

Cenozoico

Neógeno

Mioceno 23.03-5.333

Depósito de restos calcáreos marinos; mares poco profundos cubren valles entre montañas.

Acumulación de remanentes calcáreos marinos.

Fanerozoico

Paleógeno

Oligoceno 33.9-23.03

Eoceno 56.0-33.9

Depósito de material calcáreo en ambientes marinos costeros.

Placa del Caribe choca con la región de las Bahamas, causando varias fallas y resultando en la deformación de las rocas.

Paleoceno 66.0-56.0

Superior 100.5-66.0

Disminución en la actividad volcano-tectónica de la Isla; periodo pequeño de depósitos de ambientes marinos costeros.

Cretácico

Los depósitos de ambientes marinos costeros no son encontrados en Puerto Rico ya que pasaron por un proceso de erosión y se forma una disconformidad. Mesozoico

Inferior ~145.0-100.5

Jurásico Superior 163.5±1.0~145.0

Volcanismo intenso y sedimentación volcaniclástica.

Formación de corteza oceánica en el área del Pacífico (zona de Sierra Bermeja).

Esta tabla muestra la historia geológica de Puerto Rico, en la que se enfatizan los sucesos más importantes que permitieron la formación del archipiélago puertorriqueño.

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Figura 3. Las temperaturas medidas en la tierra y en el mar por más de un siglo muestran que la temperatura promedio global de la superficie del planeta Tierra está en aumento. Durante los últimos 45 años, la temperatura superficial global incrementó a una tasa promedio de aproximadamente 0.31 oF (0.17 oC) por década, más del doble de rápido que el aumento de 0.13 oF (0.07 oC) por década observado durante todo el periodo de observaciones registradas (1880-2015). Las columnas de color azul muestran las temperaturas que se encuentran por debajo de 32 oF (0 oC) y las de color rojo indican las temperaturas que están sobre 32 oF (0 oC). Gráfica tomada de: NOAA National Centers for Environmental information, http://www.ncdc.noaa.gov/cag

Figura 4. Antes de la Revolución Industrial, la concentración atmosférica de dióxido de carbono era de 280 partes por millón (ppm). Cuando las observaciones continuas comenzaron en Mauna Loa, en 1958, la concentración de dióxido de carbono fue de aproximadamente 315 ppm. En el 2015, la concentración promedio de dióxido de carbono, medido en Mauna Loa, llegó a 400 partes por millón por primera vez en la historia. Desde entonces, los niveles promedios mensuales del dióxido de carbono han superado los 400 ppm. Gráfica tomada de: NOAA Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Division, https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/graph.html

Figura 5. Esta figura muestra diferentes eventos climáticos que ocurrieron durante el mes de agosto de 2018. Estos evidencian los cambios que están sucediendo en el clima alrededor del mundo. Gráfica tomada de: NOAA National Centers for Environmental Information, https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/201808

Cada vez estos cambios se hacen más evidentes y para comunicar los resultados de las investigaciones realizadas sobre el tema, se creó, en el año 1988, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés). Este grupo se encarga de evaluar los conocimientos científicos relativos al cambio climático, sus repercusiones y futuros riesgos, así como las opciones que existen para adaptarse al mismo y atenuar sus efectos. Debido a que los datos que ofrecen provienen de investigaciones científicas, les proporcionan a los gobiernos la oportunidad de desarrollar políticas sobre el clima con base empírica.

Eón: Unidad de tiempo geológico, equivalente a mil millones de años.

Era: Cada uno de los grandes periodos de la evolución geológica o cósmica. También se puede definir como cada uno de los grandes periodos de la evolución de la Tierra o del ser humano.

É poca: Es el periodo de tiempo que se distingue por los hechos históricos que acontecen en él y por sus formas de vida.

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Escepticismo sobre el cambio climático

Existe un consenso general entre la comunidad científica de que las actividades antropogénicas (ser humano) están acelerando el cambio climático. La mayor parte de los científicos, expertos en el tema del clima, señalan que el calentamiento global causado por la emisión a la atmósfera de gases de invernadero, como el CO2, está provocando un alza gradual en la temperatura promedio del planeta. Esto, a su vez, ocasiona el derretimiento de los glaciares, el alza en el nivel del mar, huracanes más intensos, grandes sequías e inundaciones significativas, entre otros efectos. Sin embargo, recientemente ha surgido un grupo de personas, llamados escépticos del clima, que insisten en que estos cambios en el clima y el calentamiento global no son causados, de ninguna manera, por las acciones humanas. Según ellos, el cambio climático es un proceso natural que ha ocurrido mucho antes de que el ser humano existiera y que la Tierra ha tenido eventos de calentamiento y enfriamiento sin la influencia humana. Estos presentan diversos argumentos para justificar las fluctuaciones climáticas observadas actualmente. La organización Skeptical Science resume gran parte de estos argumentos y explican lo que dice las investigaciones científicas (revisada por pares, “peer reviewed”) sobre el tema. A continuación se muestran algunos de estos argumentos con sus respectivas explicaciones.

Explicación científica

Argumento escéptico

El clima de la Tierra ha cambiado mucho antes de que estuviéramos vertiendo CO2 a la atmósfera. Europa era más cálida en la Edad Media. Durante el siglo XVIII, estuvo más fría, provocando “La Pequeña Edad del Hielo”. Mucho antes, hubo tiempos en que la Tierra estaba varios grados más caliente que las temperaturas actuales.

El cambio natural del clima en el pasado prueba que este es sensible a un desequilibrio energético. Si el planeta acumula calor, las temperaturas globales aumentarán. Actualmente, el CO2 está imponiendo un desequilibrio energético debido a la intensificación del efecto invernadero. El cambio del clima en el pasado en realidad proporciona evidencias de la sensibilidad de nuestro clima al CO2.

Argumento escéptico

“Los animales y las plantas pueden adaptarse al cambio climático. Los corales, los árboles, los pájaros, los mamíferos y las mariposas se están adaptando bien a la rutinaria realidad de un clima cambiante”. (Hudson Institute)

Explicación científica

“Un gran número de extinciones masivas han estado muy relacionadas con el cambio climático. Debido a la gran rapidez del actual cambio climático, el modo en que las especies suelen adaptarse (ej. migración) es, en muchos casos, simplemente imposible. El cambio global es sencillamente demasiado dominante y está sucediendo demasiado rápido”.

Argumento escéptico

El Petition Project (proyecto de petición) ofrece más de 31,000 científicos firmando la petición que afirma: “no existe evidencia científica convincente de que la emisión humana de dióxido de carbono vaya a causar, en un futuro inmediato, un calentamiento catastrófico de la atmosfera terrestre”. (Petition Project: http://www. petitionproject.org/)

Explicación científica

Argumento escéptico

“Los océanos contienen 37,4 billones de toneladas (37.400 GT) de carbono en suspensión, la biomasa terrestre tiene 2.000-3.000 GT. La atmósfera contiene 720.000 millones de toneladas de CO2 y el ser humano contribuye con solo 6 GT. Los océanos, la tierra y la atmósfera intercambian CO2 continuamente, de modo que la carga adicional de los humanos es increíblemente pequeña. Un pequeño cambio en el balance entre océanos y aire causaría un aumento mucho más fuerte que cualquiera que nosotros podríamos producir”. (Jeff Id)

Explicación científica

El CO2 que emite la naturaleza (desde los océanos y la vegetación) se compensa con las absorciones naturales (de nuevo por los océanos y la vegetación). Así que las emisiones humanas alteran el equilibrio natural, aumentando el CO2 hasta niveles que no se han visto en, al menos, los últimos 800,000 años.

Argumento escéptico

Los huracanes no están relacionados con el calentamiento global “Según el National Hurricane Center, las tormentas en el mundo no son más intensas o frecuentes de lo que lo han sido desde 1850. Es lo que da a entender la cobertura mediática constante 24/7 de cada tormenta significativa en el mundo”. (Paul Bedard)

Explicación científica

No está claro si el calentamiento global está aumentando la frecuencia de los huracanes, pero cada vez hay más evidencias de que el calentamiento aumenta su intensidad.

Que el ser humano está causando el calentamiento global es la postura de las Academias de Ciencias de 19 países, más la de muchas organizaciones científicas que estudian la ciencia climática. Más específicamente, el 97% de los científicos del clima que publican activamente documentos científicos sobre el clima respaldan la postura del consenso.

Argumento escéptico

La acidificación de los océanos no es importante.

“No es posible que nuestras inofensivas emisiones de cantidades insignificantes del dióxido de carbono acidifiquen los océanos. Eso lo hace bien claro artículo tras artículo en la literatura revisada por colegas (peer reviewed). Idso cita unas 150 referencias científicas, casi todas de ellas ofreciendo pruebas, por medición y experimentación, que no hay una base de por qué imaginar que podemos acidificar los océanos hasta tal punto de poder medirse por los más sensibles instrumentos”. (Christopher Monckton)

Explicación científica

La acidificación de los océanos amenaza a cadenas alimenticias marinas enteras.

Mientras las aguas oceánicas absorben el CO2, se vuelven más ácidas. No significa que los océanos se conviertan en ácido, sino que su nivel de pH baja relativamente. La vida marina puede ser sensible a pequeños cambios de pH, y cualquier disminución de pH es un aumento de la acidez, hasta en un ambiente alcalino.

La acidez de las aguas superficiales globales ha aumentado un 30% solamente en los últimos 200 años. Se prevé que esta tasa de acidificación se acelere de aquí a final de siglo, produciendo un impacto potencialmente catastrófico en los ecosistemas marinos.

Respaldada por setenta academias de ciencia de todas partes del mundo, una declaración de junio de 2009 del InterAcademy Panel on International Issues (IAP) dijo lo siguiente:

“La tasa actual del cambio es mucho más rápida que durante cualquier evento de los últimos 65 millones de años. Estos cambios de la química oceánica son irreversibles por muchos miles de años, y las consecuencias biológicas podrían durar mucho más tiempo”.

- The InterAcademy Panel, 1o de junio, 2009

Los glaciares están creciendo.

"Están apareciendo informes en todo el mundo: por primera vez en más de 250 años, los glaciares en Alaska, Canadá, Nueva Zelanda, Groenlandia y ahora Noruega están creciendo". (JamulBlog)

Aunque existen casos aislados de glaciares que crecen, la abrumadora tendencia en los glaciares a lo largo y ancho del planeta es de retroceso. De hecho, la velocidad de deshielo ha ido acelerando desde mediados de los 70.

Argumento escéptico

No somos nosotros. “¿En qué creen los escépticos? Primero, están de acuerdo con los creyentes en que la Tierra se está calentando desde el fin de la Pequeña Edad de Hielo, alrededor de 1850. La cuestión es la causa de este calentamiento. Los creyentes piensan que el calentamiento es producido por el hombre, mientras que los escépticos creen que el calentamiento es natural y que la contribución del hombre es mínima y de ninguna manera potencialmente catastrófica a la Al Gore”. (Neil Frank)

Explicación científica

La huella humana en el calentamiento global es clara en múltiples líneas de evidencia empírica: en las mediciones satelitales de radiación infrarroja saliente, en mediciones de superficie de la radiación infrarroja hacia el suelo, en el enfriamiento estratosférico y en otras mediciones.

La confirmación de que los niveles crecientes de dióxido de carbono se deben a la actividad humana proviene del análisis del carbono que se encuentra en el aire. El átomo de carbono tiene diferentes isótopos (o sea, diferente número de neutrones). El carbono 12 tiene 6 neutrones, mientras que el carbono 13 tiene 7. La relación C13/C12 es menor en las plantas que en la atmósfera. Si el aumento de CO2 atmosférico proviene de los combustibles fósiles, la relación C13/C12 debería estar disminuyendo. Y esto es lo que en verdad está ocurriendo (Ghosh 2003) y la tendencia se correlaciona con la tendencia en las emisiones globales.

Los argumentos y las explicaciones presentadas en esta tabla son solo algunos de los que la asociación Skeptical Science especifica. Para leer todos los argumentos y la información detalladamente puede visitar la página de esta organización en la siguiente dirección: http://www.skepticalscience.com/argument.php.

Escéptico: Es una persona que duda o no cree en ciertas cosas. En el caso del cambio climático, se les llama escépticos a aquellas personas que no creen que el calentamiento global (que ocasiona cambios en el clima) sea provocado por la intervención humana.

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Clima y tiempo

Clima y tiempo son dos términos utilizados frecuentemente. Sin embargo, aunque estos conceptos están relacionados entre sí, no significan lo mismo. El clima describe el patrón meteorológico promedio de un área por un largo periodo de tiempo, usualmente por 30 años o más. Mientras que el tiempo se refiere a las condiciones atmosféricas en un momento y en un lugar determinado. Existen cinco (5) elementos de la atmósfera que componen el clima y el tiempo. Estos son: la energía solar, la temperatura, la presión, el viento y la precipitación (incluyendo la humedad). Para medir cada uno de estos parámetros se pueden utilizar instrumentos tales como: termómetros, pluviómetros, anemómetros y barómetros, entre otros. También se pueden encontrar estaciones meteorológicas que registran estos datos en los lugares donde están ubicadas, a través de varios sensores.

Radiación solar

El sol es muy importante para la vida en la Tierra. De hecho, esta es la fuente principal de energía de nuestro planeta. Los cambios estacionales de temperatura se deben, principalmente, a las variaciones o fluctuaciones de la radiación solar. De acuerdo a la forma en que esta energía se distribuye entre la superficie terrestre y la atmósfera, es el clima que se siente en cada región. Por ejemplo, en el trópico la luz solar atraviesa una capa de 1500 km de grosor, mientras que en latitudes altas y en los polos esa capa es de aproximadamente el doble (3,000 km); véase figura 6. Por lo tanto, en los lugares donde la energía llega más a la superficie, el clima es más cálido. Si ocurre lo contrario, entonces el clima es más frío. Estas fluctuaciones provocan cambios en presión y forman corrientes de viento, lo que ocasiona distintos fenómenos meteorológicos. Es importante recalcar que debido a la inclinación del eje de la Tierra, los rayos del sol entran a la superficie a un ángulo distinto en cada región. Por eso, las variaciones en el clima.

Figura 6. Esta ilustración muestra la distribución de la radiación solar entrante y su efecto en la densidad de la energía recibida en la superficie. Por ejemplo, en el trópico la luz solar atraviesa una capa de 1500 km de grosor, mientras que en latitudes altas y en los polos esa capa es el doble (3,000 km) aproximadamente. Por tal razón, la cantidad de energía calorífica (energía térmica o energía liberada en forma de calor) que se acumula en los trópicos es mucho mayor que la energía que se acumula en las zonas polares.

Tiempo: Se refiere a las condiciones atmosféricas en un momento y en un lugar determinado. Cambio climático: Manual para estudiantes

Temperatura y calor

Aunque el calor y la temperatura también están estrechamente relacionados, tampoco son lo mismo. El calor es una forma de energía; de hecho, es el total de la energía cinética de las moléculas o átomos de una sustancia. Esta energía se transfiere de un objeto a otro debido a una diferencia de temperaturas. El calor fluye espontáneamente desde un objeto caliente a uno frío. Por su parte, la temperatura es la medida de la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo. Cuando una sustancia se calienta, sus átomos vibran más rápido y su temperatura aumenta. Cabe señalar que la cantidad de calor depende de la masa de la sustancia, mientras que la temperatura se refiere a la energía de las moléculas individuales.

El instrumento utilizado para medir la temperatura es el termómetro. Este es un tubo de cristal que contiene mercurio, el cual se expande al calentarse. Actualmente, se utilizan termómetros digitales, que al no contener mercurio, no contaminan el ambiente cuando se desecha. La temperatura se puede medir en tres escalas: Celsius, Fahrenheit y Kelvin. Estas han sido desarrolladas basadas en el punto de congelación y de ebullición del agua. La siguiente figura muestra las tres escalas y los puntos de congelación y ebullición del agua en cada una de ellas.

La escala Celsius fue creada por el científico Anders Celsius en el año 1742. En ésta el punto de congelación del agua es de 0 oC y el punto de ebullición del agua es de 100 oC. Por su parte, Daniel Fahrenheit definió como 32 oF la temperatura de congelación del agua y 212 oF la temperatura de ebullición del agua. Por último, la escala Kelvin fue desarrollada por William Thomson (Lord Kelvin) y es una escala de temperatura basada en el cero absoluto que es igual a -273 oC. En esta escala la temperatura de congelación del agua es 273 K y la de ebullición del agua es 373 K. Generalmente, cuando se ofrece el pronóstico del tiempo en Estados Unidos, se utiliza la escala Fahrenheit. En el resto del mundo y en la ciencia se utiliza la escala Celsius.

Para convertir de una escala de temperatura a otra, puede utilizar las siguientes ecuaciones:

oC = 5/9 (oF – 32)

oF = 9/5 oC + 32

K = oC + 273

Presión atmosférica

La presión atmosférica es la fuerza que ejerce el aire de la atmósfera en una unidad de área en cualquier superficie, a una elevación particular. Al nivel del mar, esta presión es 1,013 milibares (1,034 gramos por cm2) aproximadamente. La presión atmosférica varía por la acción de factores como la altura, la temperatura y la humedad. En elevaciones más altas la presión atmosférica es menor. Por otro lado, cuando las temperaturas son altas, la presión disminuye. Lo mismo ocurre con la humedad; en lugares donde hay mayor humedad, la presión es menor.

Para medir la presión atmosférica se utiliza un barómetro, instrumento creado por Torricelli. La unidad de medida que más emplean los meteorólogos es el milibar. Existen varios tipos de barómetros entre los que se encuentran el barómetro de mercurio y el barómetro aneroide.

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Barómetro de mercurio - se compone de un tubo de vidrio que se llena de mercurio. El tubo se invierte y se coloca en un plato lleno de este mismo líquido. Una parte de esta sustancia que está en el tubo se derrama en el plato y crea un vacío en la parte superior del tubo. Así el aire no ejerce presión en el mercurio que se encuentra dentro de este. El nivel de mercurio que está en el tubo es más alto que el que está en el plato, por lo tanto hay una fuerza hacia arriba que establece un equilibrio. El peso de la atmósfera al presionar el mercurio en el plato suple esa fuerza. Cuando la presión del aire cambia, la altura de la columna de mercurio cambiará, por lo que esta es un indicador directo de presión.

• Barómetro aneroide - consiste de un envase metálico o aneroide que contiene casi un vacío, con un indicador en la parte superior del envase. La forma del aneroide cambia lentamente cuando la presión del aire cambia, haciendo que el indicador se mueva a lo largo de una escala que mide la presión en unidades de la presión del aire.

Viento

El viento es el aire de la atmósfera moviéndose de forma horizontal. Su velocidad se puede medir con un anemómetro y su dirección con una brújula. El anemómetro es un instrumento que gira con el viento y a su misma velocidad. Por lo que puede tomar la medida directamente, contando las vueltas que da a través del tiempo. Actualmente, existen anemómetros que permiten realizar esta medida utilizando escalas diseñadas para este propósito. Por su parte, la brújula es un artefacto que utiliza el campo magnético de la Tierra. Una de las agujas que posee, señala siempre al Norte magnético de la Tierra, que es diferente al Norte geográfico. Para saber cómo se utiliza cada uno de estos instrumentos, puede visitar la página electrónica del Proyecto Guardarenas http://seagrantpr.org/ guardarenas/?page_id=715 o acceda directamente el vídeo en el canal de Youtube del Proyecto http:// www.youtube.com/watch?v=ILpuIzZPoHQ#t=219

Precipitación

La precipitación es el proceso mediante el cual las partículas de agua condensada caen desde las nubes a la superficie terrestre. Esta ocurre cuando las gotas de agua, hielo o de vapor de agua congelada se aglutinan y se desarrollan masas muy grandes. Entonces caen sobre la Tierra en forma de lluvia, nieve, granizo o aguanieve.

• Lluvia – es la forma más común de precipitación. Esta consiste de gotas de agua líquida. Las gotas de agua, en la mayoría de los casos, se desarrollan cuando estas se agrupan alrededor de los cristales de hielo que se forman dentro de las nubes cúmulo que llegan a altitudes con temperaturas bajo cero. La lluvia también es producida por nubes que no alcanzan estas alturas. Cuando las gotas de agua aumentan de tamaño y adquieren un peso que no les permite flotar, caen a tierra. Mientras van cayendo, si el aire está caliente, las partículas de hielo se derriten y llegan al suelo en forma de lluvia.

• Nieve – es la segunda forma más común de precipitación. Cuando el vapor de agua se convierte directamente en sólido sin pasar primero por su estado líquido, esta forma diminutos cristales de hielo que tienen una estructura de seis (6) lados simétricos. La combinación de estos cristales crean delicados patrones de copos de nieve.

• Aguanieve – es agua congelada formada cuando la lluvia, en su caída hacia la tierra, pasa a través de una capa fría de aire. El resultado es la creación de partículas sólidas de hielo claro. En algunos países se refieren a esta como una mezcla de lluvia y nieve.

• Granizo – es la forma de precipitación menos común, que consiste en gránulos o bolitas de hielo con una estructura en capas concéntricas usualmente asociada con la fuerte convección de nubes cumulonimbos.

El instrumento que se utiliza para medir la cantidad de precipitación en un área específica, en un tiempo determinado, es el pluviómetro. El pluviómetro consta de una especie de embudo que recoge el agua de lluvia, por ejemplo, y la conduce a un cilindro más angosto donde se toma la medida. Esta se mide en pulgadas.

Humedad relativa: es la relación entre la cantidad de vapor de agua en el aire a una temperatura dada y la cantidad máxima de vapor de agua que el aire puede mantener a esa temperatura. Generalmente se expresa como un porcentaje. La cantidad de vapor de agua contenida en el aire, en cualquier momento determinado, normalmente es menor que la necesaria para saturar el aire. La humedad relativa es el porcentaje de la humedad de saturación, que se calcula normalmente en relación con la densidad de vapor de saturación (Olmo y Nave, 2014).

La unidad más común de densidad de vapor es el g/m3 .

Nubes cúmulo: Se refiere a las nubes que tienen apariencia algodonosa o parecida al algodón con la base plana y bordes bien definidos. Se desarrolla de forma vertical.

Nubes cumulonimbos: Son nubes de gran desarrollo vertical, densas y oscuras. Pueden producir lluvias intensas, truenos, rayos y en ocasiones, tornados.

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La atmósfera

La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la Tierra y está compuesta, principalmente, de nitrógeno y oxígeno, y en menor cantidad, se compone de gases tales como: vapor de agua y dióxido de carbono, entre otros (véase la tabla 3). Esta es esencial para la vida en nuestro planeta ya que lo protege de las radiaciones nocivas del sol e impide el calentamiento o el enfriamiento excesivo de la superficie terrestre. También, la atmósfera contiene el oxígeno que respiramos y el dióxido de carbono que necesitan las plantas para realizar fotosíntesis. Sin su presencia no existirían los lagos ni los océanos, no habrían nubes, ni sonidos.

Tabla 3. Composición de la atmósfera cerca de la superficie terrestre

Nombre del gas Símbolo químico Porciento de masa Nitrógeno N2 78.08 Oxígeno O2 20.95 Argón Ar 0.93 Dióxido de carbono CO2 0.038 Ozono O3 0.000004 Vapor de agua H2O 0 a 4 Hidrógeno H2 0.00006 Neón Ne 0.0018 Helio He 0.0005 Xenón Xe 0.000009 Metano CH4 0.00017 Óxido nitroso N2O 0.00003 Clorofluorocarbonos 0.00000002 Partículas (polvo, etc.) 0.000001

La atmósfera se extiende 9,600 km (6,000 millas) sobre la superficie terrestre y su densidad disminuye rápidamente con la altitud. El 97% del aire se concentra en los primeros 29 km (18 millas). Tomando en consideración el parámetro de la temperatura, la atmósfera se divide en cinco capas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. La troposfera es la capa que está más cerca de la superficie de la Tierra. Está a una altura entre 10 a 16 km (6.21 – 9.94 millas) de la Tierra. Sin embargo, podría estar a 20 km (12.43 millas) en los trópicos y cerca de 9 km (5.59 millas) en los polos. Es en esta capa que tanto la temperatura como el vapor de agua disminuyen según aumenta la altura. Allí se encuentra el aire que respiramos y es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos que afectan a los seres vivos, como por ejemplo, la lluvia, el viento y los huracanes, entre otros. Sobre la troposfera se encuentra la estratosfera. Estas capas están separadas por la tropopausa, que es la zona de transición entre ambas. La estratosfera, normalmente está localizada entre 15 km a 50 km (9.32 a 31.07 millas) de altura, dependiendo de la región de la superficie terrestre. En esta capa

la temperatura es mayor que en la troposfera, y mientras la altura aumenta más incrementa esta temperatura. Esto se debe a que la estratosfera contiene la capa de ozono que absorbe la mayoría de la luz ultravioleta del sol. La función del ozono es bloquear estos rayos ultravioleta y actuar como un escudo protector permitiendo que pasen, solamente, las radiaciones que permiten la vida en la Tierra.

La tercera capa de nuestra atmósfera es la mesosfera y está separada de la estratosfera por la estratopausa, que es la zona de transición entre las dos. Esta capa se extiende desde la estratosfera hasta 85 km (52.82 millas) de altura. Aquí, la temperatura disminuye según se va ganando altura. Tanto es así que en el límite superior se registra la temperatura más baja de la atmósfera, aproximadamente -130 oF (-90 oC). La mesosfera termina en la mesopausa. A partir de allí comienza la termosfera.

Figura 7. Esta imagen ilustra las distintas capas de la atmósfera y algunas de sus características.

Atmósfera: Masa gaseosa que rodea un astro. Se refiere específicamente a la que rodea a la Tierra, llamada atmósfera terrestre.

Capa de ozono: Es una franja compuesta del gas ozono (O3) que se encuentra en la estratosfera de la Tierra y actúa como un escudo para la radiación ultravioleta emitida por el sol.

Estratosfera: Es la segunda capa de la atmósfera y se encuentra después de la troposfera, entre 15 km a 50 km de altura, dependiendo de la región de la superficie terrestre. En esta capa, la temperatura es mayor que en la troposfera y mientras la altura aumenta, más incrementa esta temperatura. Aquí es donde se encuentra la capa de ozono.

Mesosfera: Es la tercera capa de la atmósfera terrestre y se extiende desde la estratosfera hasta 85 km de altura. Aquí, la temperatura disminuye según se va ganando altura.

Ozono: Gas de color azul, muy oxidante, cuya molécula está formada por tres átomos de oxígeno y que se produce, mediante descargas eléctricas, en las capas bajas y altas de la atmósfera. Se encuentra en la estratosfera y es la única sustancia de la atmósfera que es capaz de absorber la radiación ultravioleta del sol.

Presión atmosférica: Presión que ejerce la atmósfera sobre todos los objetos inmersos en ella y cuyo valor normal al nivel del mar es de 760 mm Hg o 1013 mbar.

Troposfera: Es la capa de la atmósfera que está más cerca de la superficie de la Tierra. En esta capa la temperatura y el vapor de agua disminuyen según aumenta la altura. Allí se encuentra el aire que respiramos y es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos.

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La termosfera, también llamada ionosfera, es la capa más caliente de todas y llega hasta 500 km (310.7 millas) sobre la superficie terrestre. Las temperaturas altas en esta capa se deben a que las moléculas de oxígeno (O2) absorben energía de los rayos solares lo que ocasiona que el aire se caliente. Debido a que hay pocos átomos y moléculas en la termosfera, la absorción de una pequeña cantidad de energía solar puede producir un aumento significativo en la temperatura del aire. Esta temperatura puede llegar a más de 1,832 oF (1,000 oC). Es en esta capa en la que se desintegran la mayor parte de los meteoritos al rozar el aire. Por otro lado, las partículas cargadas que son atrapadas por el campo magnético, producen las auroras boreales y australes que se pueden observar en los polos. También en esta capa se pueden reflejar las ondas de radio y de TV.

En la parte más alta, la termosfera se une gradualmente con la exosfera. La exosfera es la zona de transición entre la atmósfera terrestre y el espacio. Aquí las moléculas y los átomos que no están sujetos a la gravedad terrestre, escapan hacia el espacio lentamente. En esta área se encuentran los satélites artificiales de la Tierra.

La atmósfera cumple una función fundamental ya que regula la entrada de la luz del sol, protegiendo nuestro planeta de los efectos nocivos de la radiación solar. Cuando la energía solar pasa a través de la atmósfera, el 34% se devuelve al espacio, el 19% se retiene en la atmósfera y el 47% se extiende eventualmente, a través de la superficie terrestre. La mayor parte de los procesos que se llevan a cabo en la Tierra utilizan energía solar ya sea directa o indirectamente. Por ejemplo, las plantas utilizan directamente la luz del sol para realizar fotosíntesis y los herbívoros (que se comen las plantas) obtienen su energía indirectamente cuando se alimentan; asimismo, continúa ocurriendo en la cadena alimentaria. La forma y la intensidad en que la luz solar calienta la Tierra también determina el clima.

La Tierra realiza dos movimientos simultáneamente: el movimiento de traslación alrededor del sol y otro de rotación alrededor de su eje. El tiempo que se tarda en llevar a cabo un giro completo alrededor del sol es de un (1) año, mientras que un giro completo alrededor de su propio eje lo realiza en un día. El eje de rotación de la Tierra tiene un ángulo de inclinación de 23.5º con respecto al plano de su órbita alrededor del sol. Esto ocasiona que el sol entre a la superficie terrestre a ángulos distintos. Por esta razón, las temperaturas no son extremas en ningún lugar, produciendo así estaciones moderadas que permiten la vida en este planeta. Sobre el ecuador, la luz del sol entra en línea recta (perpendicular) por lo que el clima es más cálido. Según nos vamos alejando del ecuador, la luz llega a diferentes ángulos y al pasar por la atmósfera la energía se va perdiendo, lo que produce un clima más frío. De esta manera, se van formando las distintas zonas climáticas del mundo, entre las que se encuentran: la zona cálida o tropical, las zonas templadas y las zonas frías (figura 8). De acuerdo a las características climáticas de cada zona, es que se distribuyen los distintos biomas. Sin embargo, si el clima cambia considerablemente la flora y la fauna que habita en cada área tiene que aclimatarse, adaptarse o moverse de lugar. Del cambio ser muy drástico, y de no tener rutas de escape, algunos organismos podrían desaparecer.

Figura 8. Esta ilustración muestra cómo entra la luz solar a la Tierra debido a la inclinación del eje del planeta y las distintas zonas climáticas que se forman a partir de este comportamiento.

Aurora: Es un fenómeno natural que ocurre cuando los vientos solares entran a la atmósfera alta de la Tierra. El campo magnético terrestre dirige el flujo de electrones desde el sol hasta la magnetosfera sobre los polos magnéticos Norte y Sur. Por esta razón, este fenómeno se puede observar en los círculos árticos. Las auroras pueden presentarse como puntos luminosos, franjas circulares u horizontales y pueden mostrar varios colores. Cuando la aurora ocurre cercana al polo norte se le llama aurora boreal, pero cuando ocurre cerca del polo sur se le llama aurora austral

Biomas: Son los principales ecosistemas del mundo, clasificados según la vegetación predominante y caracterizadas por la adaptación de los organismos a ese medio particular. Es decir, un bioma es la parte del planeta terrestre que comparte vegetación, fauna y clima.

Exosfera: Es la zona de transición entre la atmósfera terrestre y el espacio.

Satélites artificiales: Son vehículos espaciales, tripulados o no, que se colocan en órbita alrededor de la Tierra o de otro astro, y que lleva aparatos apropiados para recoger información y transmitirla.

Termosfera: Es la cuarta capa de la atmósfera terrestre y es la más caliente de todas. Esta llega hasta 500 km sobre la superficie terrestre. La temperatura en esta capa puede llegar a más de 1,832 oF (1,000 oC). Es aquí en la que se desintegran la mayor parte de los meteoritos al rozar el aire. Por otro lado, las partículas cargadas que son atrapadas por el campo magnético, producen las auroras boreales y australes que se pueden observar en los polos. También en esta capa, se pueden reflejar las ondas de radio y de TV.

Zonas climáticas: Son áreas de la Tierra en la que predomina un clima específico determinado por la temperatura, las precipitaciones, los vientos, la topografía, la vegetación, entre otros factores. En el planeta terrestre se distinguen varias zonas climáticas: la zona cálida o tropical, las zonas templadas y las zonas frías.

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Figura 9. (a) Esta figura muestra cómo se definen los trópicos de Cáncer y de Capricornio de acuerdo con el ángulo de declinación solar. (b) En esta figura se observan las distintas zonas climáticas de la Tierra según el ángulo de declinación solar al mediodía local.

Puerto Rico se encuentra en la zona climática cálida o tropical. Esta está ubicada en el centro de la Tierra, donde se encuentra la línea del Ecuador entre los 23º Norte y 23º Sur. Es la zona más calurosa del planeta ya que los rayos del sol entran de forma perpendicular. Por esta razón, la temperatura se mantiene cálida durante todo el año.

Sin embargo, a pesar de que nuestro archipiélago se encuentra en esta área, posee diversos microclimas en su interior debido a su topografía y a la brisa marina. Esto significa que Puerto Rico tiene varios tipos de clima en diferentes regiones. Por ejemplo, mientras en algunos lugares se podría recibir mayor cantidad de lluvia, como en el Bosque Nacional El Yunque, en otros lugares se experimenta un clima más seco. Esto se puede observar en el Bosque Seco de Guánica. En el siguiente mapa de Puerto Rico se muestra un ejemplo de estas regiones climáticas.

Dato científico:

Figura 10. Esta figura muestra las zonas climáticas según la clasificación de Köppen.

¿Te has preguntado por qué el área sur de Puerto Rico es más seco que el área norte? Este efecto se debe principalmente a la presencia de los vientos alisios y la topografía de nuestra isla. Esto se conoce como el efecto orográfico. Este es el proceso en el cual los vientos alisios que recibimos desde el este (África), al llegar a Puerto Rico, chocan con las montañas y al no poder traspasarlas, suben de manera muy rápida y hace que el aire se condense debido al cambio en la temperatura de las masas de aire. Debido a que los vientos en Puerto Rico prevalecen la mayor parte del tiempo del este-noreste, los efectos orográficos son más significativos en el norte. En el área sur la precipitación es menos abundante debido a que una vez el aire cruza por encima de la Cordillera Central hacia los valles de la Región Sur, este pierde parte de su humedad. El aire que desciende por las laderas de la Región Sur es más seco que el que fluye en el norte, lo que contribuye a menor lluvia en esa región de la isla (Quiñones y Torres, 2012).

Figura 11. A menudo, grandes masas de aire se elevan cuando se acercan a una larga cadena de montañas como lo es la Cordillera Central de Puerto Rico. Este levantamiento produce enfriamiento, y si el aire es húmedo, se forman nubes. Las nubes producidas de esta manera se llaman nubes orográficas. El tipo de nube que se forme dependerá de la estabilidad del aire y del contenido de humedad. (Donald, 2009).

Microclimas: Clima local de características distintas a las de la zona en que se encuentra.

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Efecto invernadero

El efecto invernadero es el proceso mediante el cual algunos gases que se encuentran en la atmósfera, como por ejemplo el dióxido de carbono, retienen la energía terrestre luego de haber recibido radiación solar. La tierra y los océanos absorben parte de la luz solar que entra a nuestro planeta. Cuando la tierra se calienta, devuelve al espacio ese calor en forma de radiación infrarroja. Antes de que todo ese calor pueda escapar del planeta, pasa por la atmósfera, donde varios gases que allí se encuentran (llamados gases de invernadero) atrapan parte de esta radiación y la refleja nuevamente hacia la Tierra (figura 12). Esto provoca las temperaturas cálidas del planeta. La presencia de estos gases de invernadero es esencial para la vida en la Tierra. Algunos de estos gases son: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los clorofluorcarbonos (CFC) y el ozono (O3).

A t m ó s f e r a

La atmósfera y la superficie de la Tierra refleja parte de la radiación solar.

Parte de la radiación solar infrarroja pasa a través de la atmósfera y se pierde en el espacio.

Gases de efecto invernadero

Parte

La

La

Parte de la radiación infrarroja es absorbida y re-emitida por las moléculas del gas de efecto invernadero. Esto causa que se caliente la superficie de la Tierra y la troposfera. Cuando esta superficie adquiere más calor, la radiación infrarroja es emitida nuevamente y es convertida en calor ocasionando la emisión de onda larga (infrarroja) otra vez hacia la atmósfera. Cambio

Figura 12. Esta imagen muestra el proceso del efecto invernadero en la Tierra. Este proceso ocurre naturalmente. Sin embargo, la alteración de este por las actividades antropogénicas causan un desequilibrio en la temperatura del planeta, provocando un calentamiento mayor y por ende, un cambio drástico en el clima terrestre.

Los gases de efecto invernadero son aquellos gases que tienen una gran capacidad de absorber el calor y se han generado naturalmente desde hace millones de años. Estos son producto de las erupciones volcánicas y de los océanos. Las plantas y los animales cuando respiran también contribuyen a la producción de estos gases. Su función en la atmósfera es mantener la temperatura del planeta lo suficientemente estable para que exista la vida en la Tierra.

A pesar de que los gases de invernadero son muy beneficiosos, si la cantidad de estos en la atmósfera aumenta considerablemente, pueden resultar perjudiciales para los organismos que viven en nuestro planeta. Las actividades antropogénicas (de los seres humanos) que se han estado llevando a cabo durante los últimos años, a raíz de la industrialización, han causado un incremento significativo de estos gases. Los niveles de dióxido de carbono, por ejemplo, han aumentado un 38% aproximadamente. También los niveles del gas metano han aumentado un 148% desde la Revolución Industrial hasta el 2009 (figura 13), creando así una atmósfera más eficiente para almacenar los gases de invernadero. Con la deforestación, las prácticas agrícolas inadecuadas, la quema de combustibles fósiles, entre otros comportamientos, se está provocando un mayor calentamiento de la superficie terrestre. Los estudios que se han estado realizando en años recientes, han relacionado el aumento de la concentración de la mayoría de estos gases de invernadero, observados desde el comienzo de la industrialización, con el alza en la temperatura media de la Tierra en este último siglo. Este calentamiento global está causando grandes cambios en el clima terrestre.

Figura 13. Estas gráficas muestran un aumento en la concentración de dióxido de carbono (arriba) y metano (abajo) a partir de la Revolución Industrial. Las medidas de muestras de hielo en el Antártico (línea verde) combinada con las muestras de gases en la atmósfera (línea azul) muestran el aumento de ambos gases con relación al tiempo. (Gráficas tomadas de NASA graphs by Robert Simmon, based on data from the NOAA Paleoclimatology and Earth System Research Laboratory).

Calentamiento global: Aumento prolongado en la temperatura promedio de la atmósfera terrestre y de los océanos, que ocurre por el incremento de gases de invernadero, lo que ocasiona que el calor que entra a la Tierra se quede atrapado causando el aumento de la temperatura del planeta.

Cambio climático: Modificación o variación del clima ya sea global o regionalmente respecto a su historial climático. Este puede deberse a procesos internos naturales o a forzamientos externos tales como modulaciones de los ciclos solares, erupciones volcánicas o cambios antropogénicos persistentes de la composición de la atmósfera o del uso del suelo.

Gases de invernadero: Son gases que componen la atmósfera que pueden ser de origen natural o antropogénico. Estos gases absorben y emiten radiación en determinadas longitudes de ondas del espectro de radiación infrarroja emitido por la superficie de la Tierra, la atmósfera y las nubes. Algunos de estos gases son: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los clorofluorcarbonos (CFC) y el ozono (O3).

Calentamiento global y cambio climático

Muchas personas confunden el calentamiento global con el cambio climático. Por lo general, se refieren a ambos fenómenos como si fuera uno mismo. Sin embargo, aunque están relacionados entre sí, no son iguales. El calentamiento global es el rápido incremento en la temperatura terrestre debido a la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera, mientras que el cambio climático es el cambio en el clima de la Tierra a lo largo del tiempo. Esta variabilidad climática se produce naturalmente, pero las acciones antropogénicas lo están acelerando.

Cada vez más el ser humano depende de actividades que afectan nuestro ambiente. Por ejemplo, la deforestación, la ganadería, las prácticas agrícolas inadecuadas, la quema de desperdicios sólidos y de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón) y las grandes emisiones de gases de las industrias provocan que los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, aumenten significativamente y por consiguiente el planeta se sobrecaliente. Esto causa que el balance natural del planeta se pierda y los efectos son perjudiciales, ya que estos producen enormes cambios en el clima y, por ende, la alteración de los hábitats y de los ecosistemas que conforman nuestro planeta. En la figura 14 se puede observar una comparación entre el efecto invernadero natural y el efecto invernadero que produce calentamiento global.

La luz solar atraviesa la atmósfera de la Tierra, donde parte de ella es absorbida por la superficie y otra es reflejada.

Los gases de efecto invernadero retienen parte de la luz reflejada.

Otra parte de la luz reflejada vuelve al espacio.

Muchas de las actividades que realiza el ser humano actualmente, tales como la quema de combustibles fósiles, la deforestación, la ganadería, entre otras, están aumentando los gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre.

Debido a este incremento de los gases de efecto invernadero, la atmósfera retiene más calor de lo usual. Esto causa que el equilibrio natural se desestabilice y aumente la temperatura.

Figura 14. Esta ilustración hace una comparación entre el efecto invernadero que ocurre naturalmente y que es muy necesario para la vida en la Tierra y el desequilibrio ocasionado por el calentamiento global.

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Debido al calentamiento global los glaciares se derriten poco a poco, ocurre un aumento en el nivel del mar, los corales se blanquean debido al alza en temperatura, los océanos se acidifican, el hábitat de muchas especies se limita o se reduce, hay sequías y precipitaciones extremas, fenómenos naturales más intensos (huracanes, tornados, marejadas) y la extinción de fauna y flora, entre otras.

Causas del cambio climático

El cambio climático es provocado por causas no antropogénicas (naturales) y causas antropogénicas. Las causas no antropogénicas son aquéllas que se deben a cambios en el mismo ambiente. La actividad solar y la actividad volcánica son algunos ejemplos de estas. Las causas antropogénicas, por su parte, son las provocadas por la actividad humana. Entre estas se encuentran las emisiones del dióxido de carbono (CO2) y otros gases de invernadero, la deforestación, las prácticas inadecuadas en la agricultura y el desparrame urbano, entre otras. La huella ecológica que dejan estos comportamientos son perjudiciales para nuestro planeta. La evidencia recopilada en estos últimos años demuestra que la causa principal del aceleramiento del calentamiento global y el cambio climático se debe al factor humano. A continuación se explican las causas del cambio climático y el daño que ocasionan a nuestro planeta.

Causas no antropogénicas

Actividad solar

La principal fuente de energía del planeta Tierra es el sol. Debido a la distancia que existe entre la Tierra y el Sol, la radiación que recibimos de este permite que la Tierra mantenga una temperatura ideal para sostener la vida en la Tierra. La inclinación del planeta en que vivimos y su rotación permiten que la radiación que recibimos del sol sea útil para que procesos naturales, como el de la fotosíntesis que realizan las plantas, se puedan llevar a cabo. La actividad solar que permite que nuestro planeta pueda ejecutar todos estos procesos fundamentales para la vida, también ha tenido una gran influencia sobre el clima terrestre. Esta actividad solar no es constante y está, generalmente, relacionada con las manchas solares que varían en periodos de once (11) años. A estos periodos se les conoce como ciclo solar. Las manchas solares son regiones oscuras que aparecen en la superficie del Sol y que son causadas por disturbios en su campo magnético. Los campos magnéticos (campos de fuerzas) que se encuentran alrededor de las manchas solares ocasionan lo que se llaman tormentas solares que se componen de destellos solares y eyecciones de masa coronal. A mayor cantidad de manchas solares, mayor actividad ocurre en el Sol.

Actividad solar: Es el proceso mediante el cual fluctúa la cantidad de energía emitida por el Sol. Se puede observar de diversas formas, por ejemplo, manchas, protuberancias o fulguraciones (destellos) y viento solar.

Campo magnético: Es un campo de fuerza generado por el movimiento de cargas eléctricas.

Ciclo solar: Es el aumento y la disminución de las manchas solares en el Sol. Las variaciones de estas manchas ocurren en periodos de once (11) años.

Destellos solares o fulguraciones solares: Es una liberación súbita e intensa de radiación electromagnética en la Cromosfera del Sol (capa delgada de la atmósfera solar).

Eyecciones de masa coronal: Son grandes expulsiones de plasma y campo magnético de la corona solar.

Tormentas solares: Son violentas explosiones de plasma y de partículas cargadas, llamadas fulguraciones (destellos solares) y, sobre todo, eyecciones de masa coronal.

La energía producida por esta actividad solar ha afectado la temperatura de la Tierra. Estudios científicos en los que se comparó la actividad solar con la variación en la temperatura terrestre (datos analizados desde 1,150 años hasta el presente), demostraron que la actividad solar tenía una correlación directa con el aumento en la temperatura del planeta. Sin embargo, estos estudios también encontraron que desde 1975 no existe esta correlación. Mientras la Tierra se está calentando, la radiación solar no ha tenido cambio significativo, lo que implica que el calentamiento actual del planeta debe tener otra causa (Usoskin, Schüssler, Solanki y Mursula, 2005).

Actividad volcánica

Actividad volcánica: Es un mecanismo de forzamiento interno, en los volcanes, que provoca la liberación de grandes cantidades de polvo, cenizas y dióxido de azufre a la estratosfera en forma gaseosa.

Magma: Roca fundida y gases que se encuentran en el interior de la Tierra.

Volcán: Es una abertura o grieta en la corteza terrestre por la que asciende lava, gases, cenizas y rocas del interior de la tierra.

Otro factor importante que causa cambios en el clima de la Tierra es la actividad volcánica. Un volcán es un área de la superficie terrestre, que puede encontrarse sobre los continentes o en el fondo de los océanos, que expulsa magma en forma de lava, cenizas volcánicas y gases acumulados en el interior de la Tierra. Nuestro planeta contiene una gran cantidad de estas estructuras volcánicas, algunas de las cuales se encuentran activas, mientras que otras están en reposo. En la región del Caribe existen varios volcanes que están localizados en las Antillas Menores (véase recuadro de datos históricos).

Los gases expedidos por estos volcanes, como por ejemplo el dióxido de carbono y el dióxido de azufre, tienen efectos directos sobre la temperatura del planeta. La contaminación volcánica resulta en la reducción de la iluminación solar directa. Esta disminución puede llegar a un 5 o 10% y generar descensos de temperatura a nivel global. Varias erupciones en el siglo pasado causaron reducciones de la temperatura superficial de hasta medio grado Fahrenheit por periodos de 1 a 3 años. Se calcula que las emisiones volcánicas están entre 0.15 y 0.26 gigatoneladas (billones de toneladas métricas) de CO2 por año. Este CO2 favorece el calentamiento global.

Figura 15. En estas imágenes se muestra al volcán Soufrière Hills de la Isla de Monserrate (Caribe). 1. Erupción en 1997, 2. columna de humo de la erupción del año 2007, 3. el volcán en 2012 y 4. vista aérea de Plymouth (capital de la Isla Monserrate) en 2012. Fotos tomadas de: http:// tinker.vn/big-picture/ nui-lua-soufriere-hills. html

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Datos históricos:

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En las islas de las Antillas Menores existen 19 volcanes de los cuales 18 están en reposo que podrían activarse en cualquier momento, y otro que se encuentra debajo del mar. Estos están localizados al este en el arco de las Antillas Menores, pero los efectos de una erupción podrían incluir la llegada de ceniza volcánica y hasta un tsunami causado por deslizamientos de rocas y material sólido al mar.

•

El volcán Soufrière Hills, localizado en la isla de Monserrate, es el único de los volcanes que se encuentra activo en el Caribe. Luego de 500 años de inactividad, el 18 de julio de 1995 hizo erupción provocando serios problemas para la isla, cuya forma cambió repentinamente. Las emisiones de ceniza sepultaron la capital de Plymouth dejando sin hospitales, oficinas de gobierno ni escuelas a los habitantes, muchos de los cuales abandonaron la isla.

El flujo piroclástico de magma y ceniza crearon un delta en la isla aumentando así su tamaño original. Actualmente, el volcán está en un nivel bajo de actividad, pero en ocasiones ocurren emisiones de ceniza o pequeñas erupciones que provocan la llegada de ceniza volcánica a otras partes del Caribe, incluyendo a Puerto Rico, cuando el viento sopla del sureste. En varias ocasiones se han cancelado vuelos en la región debido a la ceniza volcánica que es muy peligrosa para las turbinas de los aviones. Esto causa un gran impacto en la economía local.

• En la isla de Martinica se encuentra el volcán Mt. Pelée. En mayo de 1902, este volcán pasó a ser uno de los más significativos cuando tuvo una erupción volcánica de grandes proporciones. Al este comenzar su actividad volcánica, la mayoría de los residentes querían abandonar la isla, pero el gobernador no les permitió la salida ya que, en pocos días, se celebrarían las elecciones en la cuidad de St. Pierre. Sin embargo, nunca ocurrieron las elecciones ya que el volcán hizo erupción en la mañana del 8 de mayo y los gases calientes junto a las cenizas acabaron con la vida de los ~ 30,000 habitantes de la cuidad, incluyendo entre las víctimas al gobernador. Solo sobrevivieron dos personas, entre estas un confinado llamado Sansón de 26 años que logró salvarse por estar encerrado en una celda sin ventanas, aunque sufrió quemaduras en su cuerpo. En la actualidad, la cuidad de St. Pierre está poblada nuevamente y el volcán Mt. Pelée está en reposo aunque podría activarse nuevamente.

Figura 16. Mapa de las Antillas Menores que muestra la ubicación de los volcanes existentes en el Caribe.

Delta: Es un territorio o terreno en forma triangular que se forma en la desembocadura de un río debido a la acumulación de sedimentos que deposita la corriente.

Flujo piroclástico: Flujo denso de material volcánico originado en una erupción volcánica y constituido esencialmente por fragmentos calientes de vidrio volcánico, pómez, fragmentos de rocas y gas, que se desplaza rasante sobre la ladera de un volcán y tiende a acumularse en las zonas más bajas del mismo

Causas antropogénicas

Aumento

en las emisiones del dióxido de carbono (CO2)

El dióxido de carbono (CO2) es un gas natural que está compuesto por una molécula de carbono y dos moléculas de oxígeno Ocupa solo el 0.038% de volumen en el aire, pero es muy efectivo atrapando la energía que recibimos del sol, lo que lleva a un aumento en el calentamiento de la Tierra. Este gas está presente en nuestra atmósfera como resultado de distintos procesos naturales tales como la respiración, la descomposición orgánica (restos de organismos), la combustión causada por los incendios forestales y la actividad volcánica, entre otros. También, diferentes actividades antropogénicas contribuyen significativamente al incremento de este gas en la atmósfera. Algunas de estas actividades son la deforestación, la ganadería, el uso del petróleo, del carbón y del gas natural para la transportación y para el funcionamiento de las industrias, entre otros.

El CO2 es removido de la atmósfera durante el proceso de fotosíntesis de las plantas. Durante este proceso este gas se almacena en todas sus partes: las raíces, las ramas y las hojas, y como resultado se produce materia orgánica y se libera oxígeno. Para que esto ocurra también se necesitan, entre otros elementos, la luz del sol, agua, nutrientes del suelo y clorofila. La siguiente ecuación muestra el proceso químico de la fotosíntesis.

Además del CO2 que se encuentra en la atmósfera, en el océano también se pueden hallar grandes reservas, conocidas como depósitos o sumideros de este gas. El océano puede llegar a retener más de 50 veces el total del contenido de CO2 en la atmósfera (Ahrens, 2007, p.7). Por otro lado, el fitoplancton en la superficie del mar atrapa el CO2 para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis. Cuando estos organismos mueren, parte de su materia orgánica se deposita a grandes profundidades, permitiendo que ese dióxido de carbono pase a formar parte de ese océano.

Carbono: Elemento químico de núm. atómico 6, muy abundante en la naturaleza, tanto en los seres vivos como en el mundo mineral y en la atmósfera, que se presenta, entre otras, en forma de diamante y de grafito, constituye la base de la química orgánica y tiene gran importancia biológica. (Símbolo C).

Molécula: Conjunto de átomos iguales o diferentes, unidos por enlaces químicos, que constituyen la mínima porción de una sustancia que puede separarse sin alterar sus propiedades.

Oxígeno: Elemento químico gaseoso, de núm. atómico 8, incoloro, inodoro y muy reactivo, presente en todos los seres vivos, esencial para la respiración y para los procesos de combustión, que forma parte del agua, de los óxidos y de casi todos los ácidos y sustancias orgánicas, y constituye casi una quinta parte del aire atmosférico en su forma molecular O2. (Símbolo O).

Fitoplancton: Es un organismo plantónico de origen vegetal. Son microalgas que obtienen su energía y sus nutrientes a través de la energía solar por el proceso conocido como fotosíntesis, y por ello casi siempre se encuentran cerca de la superficie del agua. El fitoplancton constituye el primer eslabón de la cadena alimenticia de los sistemas acuáticos.

Cambio climático: Manual para estudiantes 35

Figura 17. Ciclo de carbono. Cuando entra la luz solar a la Tierra, las plantas realizan fotosíntesis, proceso mediante el cual estas producen su propio alimento. Durante este proceso, ellas absorben el CO2 de la atmósfera y lo transforman en materia orgánica (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Luego, otros organismos se alimentan de esta materia, lo que permite que pase a formar parte de estos seres vivos. Cuando los organismos mueren, liberan el CO2 a la atmósfera el cual es utilizado nuevamente por las plantas. También el CO2 es devuelto a la atmósfera mediante la respiración de los animales, las plantas y demás seres vivos y por la combustión generada por incendios forestales, la actividad volcánica y actividades antropogénicas tales como las emisiones hechas por medios de transporte y fábricas.

Figura 18. Esta figura muestra los componentes principales del ciclo del CO2 atmosférico. Las líneas grises muestran los procesos que llevan el CO2 hasta la atmosfera, mientras que las líneas rojas muestran los procesos que lo remueven.

Naturalmente, el CO2 circula a través de la atmósfera, el suelo y el océano (a través del ciclo de carbono) ayudando a regular el clima y a mantener estable las condiciones que sostienen la vida en la Tierra (figuras 17 y 18). Sin embargo, un aumento desmedido en la emisión de este gas causa que el planeta se sobrecaliente.

Según el informe de 2013 del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), la concentración de CO2 ha aumentado más de un 40% desde que comenzó el desarrollo industrial. Esto representa un aumento de 280 partes por millón por volumen (ppmv) en el siglo 18 y de 396 ppmv en el 2013. La reciente actividad humana ha liberado a la atmósfera sobre 30 billones de toneladas de CO2 cada año (IPCC, 2013). Por lo tanto, podemos decir que aunque el CO2 es un componente natural de nuestra atmósfera, su significativo aumento en los últimos años se debe a la industrialización y a la actividad humana.

El aumento proviene, principalmente, de la quema de combustible fósil (figura 19). Entre los combustibles fósiles que contribuyen al aumento de CO2 podemos encontrar el petróleo, el carbón, el gas natural y el gas licuado del petróleo. Al tener variedad de factores contribuyentes, el ambiente no puede controlar las altas emisiones de CO2. Esto hace que la concentración de este gas natural aumente en la atmósfera, lo que a su vez genera desequilibrio ambiental

U.S. Environmental Protection Agency (2014). U.S. Greenhouse Gas Inventory Report: 1990-2014.

Figura 19. Esta gráfica muestra las emisiones del CO2 en Estados Unidos debido a distintas fuentes. Gráfica tomada y adaptada de: https://www.epa.gov/sites/production/files/styles/large/public/2016-05/ghge-gases-co2_3.png

Cambio climático: Manual para estudiantes

Dato científico:

Para poder conocer cómo era la concentración de CO2 en el planeta en tiempos donde no había instrumentos de medición, los científicos utilizan huellas creadas en el pasado. La concentración de CO2 a través del tiempo se determina por medio de mediciones y estudios que se realizan al hielo polar. Las burbujas de aire que se quedan atrapadas en el hielo contienen rastros de diferentes metales, polvo, sulfatos y cenizas volcánicas, entre otros elementos que se acumulan a través del tiempo. El estudio de estos restos ayuda a los científicos (paleoclimatólogos) a analizar los climas del pasado y las causas de sus variaciones.

Deforestación

La deforestación es la eliminación de la vegetación en un terreno para que este pueda ser utilizado para otros propósitos. Cuando ocurre deforestación el hábitat y el ecosistema de múltiples organismos vivos se afectan. Esto, a su vez, representa la pérdida de distintas especies de animales y plantas que incluso se encuentren en peligro de extinción.

La vegetación es muy importante para nuestro planeta porque no solo absorbe el CO2 al realizar fotosíntesis, sino que también almacena parte de este. Por lo tanto, cuando se llevan a cabo procesos de deforestación, el CO2 almacenado en los árboles y plantas se libera a la atmósfera. Esta liberación del CO2 se suma a las emisiones existentes y a los gases presentes en la atmósfera, lo que ocasiona que la concentración de este gas aumente.

Con el fin de satisfacer las necesidades básicas del ser humano, se toman decisiones contraproducentes para nuestro planeta. La deforestación de manglares en las cosas de nuestra isla para el desarrollo urbano ha afectado directamente los ecosistemas marinos costeros. Por ejemplo, en el área de La Parguera (Lajas, Puerto Rico) parte de los árboles de mangle rojo ubicados en la costa fueron talados para construir casas flotantes. La remoción de estos ha provocado que parte de los sedimentos suspendidos sean arrastrados por fuertes escorrentías en épocas lluviosas. Al no existir en la costa árboles de mangle que sirvan como barrera protectora, estos sedimentos llegan hasta el mar y afectan las praderas de hierbas marinas, el arrecife de coral y todos los organismos que forman parte de estos ecosistemas marinos.

Imagen tomada de: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/ Paleoclimatology_IceCores/

El repentino aumento en la pérdida de vegetación en la superficie terrestre afecta directamente la concentración de CO2 en la atmósfera. Las hojas que caen de los árboles, al descomponerse y convertirse en materia orgánica del suelo, también actúan como depósitos de carbono. Los depósitos o sumideros de carbono son áreas naturales o artificiales destinadas a absorber el CO2 de la atmósfera. Estos solo sirven para reducir la concentración de CO2 en la atmósfera, no para reducir emisiones. Todos los bosques son considerados sumideros de carbono no antropogénicos. En general, la madera contiene en su composición química 50% de carbono y 42% de oxígeno, por lo tanto, su aportación a la fijación del carbono es muy importante. La fijación del carbono se da cuando los organismos vivos toman el carbono inorgánico, el cual está presente en forma de CO2, y lo convierten en compuestos orgánicos.

Dato histórico:

Aunque la mayor parte de la deforestación se asocia a efectos antropogénicos, fenómenos naturales como los huracanes, tormentas tropicales o simplemente fuertes lluvias en una región pueden generar pérdida temporera de la vegetación. En septiembre de 1998 el huracán Georges cruzó Puerto Rico de Este a Oeste con vientos máximos sostenidos de 115 mph, considerándolo un huracán intenso categoría 3 en la escala Saffir-Simpson. El paso de este sistema tropical ocasionó que sus ráfagas de viento, de cerca de 150 mph, redujera la altura de los árboles más elevados en un bosque secundario en el sector Jácanas, del barrio Caguana de Utuado, Puerto Rico (A. Lugo, 2005 fs.fed.us/global ). Aunque no se vio una deforestación total en el área, especies de árboles que predominaban pasaron a ser minoría y otras especies que no predominaban antes del azote del huracán pasaron a ser más abundantes. Por otro lado, en el suroeste de la isla gran parte del bosque de mangle se vio también afectado por el paso del huracán.

Agricultura

La agricultura es una actividad de gran relevancia para la sociedad ya que es uno de los recursos principales para la subsistencia humana. Esta es vital para el desarrollo económico de cualquier país y trae múltiples beneficios que permiten optimizar la calidad de vida del ser humano. La agricultura, por ser una actividad que trabaja con recursos naturales como la tierra y el agua, no se considera una práctica dañina para el medio ambiente ni para el clima del planeta. Sin embargo, con la llegada de la industrialización y la gran demanda alimentaria causada por el incremento poblacional, este sector ha evolucionado a tal grado que se ha convertido en uno de los responsables de la emisión de una gran cantidad de gases de invernadero a la atmósfera. Con la construcción de maquinaria, el uso de fertilizantes, pesticidas, abonos y otros productos químicos, se están afectando diferentes ecosistemas naturales a mayor o a menor grado.

Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés), del total de las emisiones de gases de efecto de invernadero, un 9% provino del sector agrícola en el año

Deforestación: Es la eliminación de la vegetación de un terreno con el fin de utilizarlo para otros propósitos.

Sumideros de carbono: Depósitos natural o artificial de carbono.

Agricultura: Es el conjunto de técnicas y conocimientos relativos al cultivo de la tierra.

Foto tomada de la NASA.

2014. Los procesos que se llevan a cabo en la agricultura industrial contribuyen a esta emisión de gases de varias formas. Por ejemplo, la aplicación de fertilizantes y los métodos de riego y cultivo que se utilizan producen y emiten óxido nitroso (N20). Por otro lado, el metano (CH4) producido por el ganado que se cría para la alimentar a la población, representa casi un tercio de estas emisiones. Además, según la EPA, la forma en la que se maneja el estiércol del ganado en Estados Unidos representa aproximadamente el 14% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero del sector agrícola. También, en menor grado, el cultivo de arroz y la quema de residuos de cultivos producen gases como CH4 y N20.

Estas actividades, junto a la deforestación que se lleva a cabo para dedicar estos suelos a la agricultura, la dependencia cada vez mayor de los combustibles fósiles y un manejo inadecuado del suelo, resulta en un incremento significativo en la emisión de estos gases, provocando un mayor impacto al clima del planeta. Estas actividades del manejo de suelos constituyen más de la mitad de las emisiones de gases de efecto de invernadero de este sector agrícola.

Para minimizar el efecto de estas prácticas agrícolas hay que moverse hacia una agricultura sustentable, menos mecanizada, en la que se dependa menos de combustibles fósiles y de fertilizantes químicos y que promueva un manejo adecuado de los suelos. Diversos países alrededor del mundo, como por ejemplo Estados Unidos y los países que componen la Unión Europea, han hecho propuestas o planes de acción para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para los próximos años. Aunque esto representa un gran reto, es importante trabajar en conjunto con los agricultores para realizar medidas que ayuden a hacer frente al cambio climático.

Desparrame urbano

El desparrame urbano es el desarrollo disperso mal planificado cerca de las zonas urbanas (ciudad), por lo general, a lo largo de carreteras principales. Según Bird y Mollineli (2002), algunas de las características del desparrame urbano son:

1. Se construyen viviendas a las afueras de los centros urbanos. Esto conlleva una mayor inversión gubernamental ya que hay que satisfacer las necesidades básicas de la población (servicio de electricidad, agua, acceso, entre otros).

2. Se crean áreas de baja densidad residencial, lo que significa que se construyen viviendas unifamiliares de uno o dos pisos con patio. Por lo tanto, el espacio es ocupado por una cantidad menor de personas.

3. El uso del automóvil privado como medio de transporte. Debido a la ubicación de las viviendas, a las agencias públicas se les hace difícil proveer medios de transportación colectiva en estos lugares, lo que hace necesario la utilización de uno o varios vehículos privados por familia.

4. No se toma en consideración un buen manejo del uso de la tierra, lo que resulta en un desarrollo dirigido a lugares inadecuados que no son costo efectivos para la sociedad.

5. Los centros comerciales y otros negocios se establecen cerca de las autopistas y carreteras. Esto se debe a que su clientela viene en vehículo propio.

Muchas comunidades han estado sufriendo las consecuencias de este tipo de desarrollo y Puerto Rico no es la excepción. En nuestro archipiélago, el desarrollo desparramado ha resultado en diversos problemas sociales, económicos y ambientales. Por ejemplo, se construye en zonas inundables lo que pone en riesgo la seguridad de los residentes y de sus viviendas, sin contar el costo que representa el mantenimiento y la recuperación de estas comunidades antes eventos climatológicos. Se otorgan permisos para construir proyectos de valor turístico en Cambio climático: Manual para estudiantes

la zona marítimo terrestre lo que acelera la erosión en nuestras costas y causa múltiples pérdidas de ecosistemas y de infraestructura. Por otro lado, el relleno de humedales y la deforestación de árboles de mangle para urbanizar provoca grandes pérdidas de hábitats naturales para muchas especies y eventualmente, también ocasionan pérdidas económicas para los ciudadanos que invierten en estos lugares. El uso del automóvil privado como medio principal de transporte, es otro elemento del desparrame urbano que perjudica nuestro ambiente y que contribuye a las emisiones de gases de invernadero. En fin, todos estos factores aportan, ya sea de forma directa o indirecta, a los cambios que se observan actualmente en el clima.

Para trabajar con esta problemática, se han buscado diferentes alternativas que ayuden a mejorar el manejo del uso del terreno, los espacios públicos y los servicios que se ofrecen dentro de estos espacios públicos. Una de estas opciones es promover el desarrollo inteligente o “smart growth”. Los principios de este tipo de desarrollo son: 1) combinar los usos del terreno; 2) incentivar diseños de edificación compacta; 3) ampliar la gama de oportunidades y alternativas de vivienda; 4) crear comunidades peatonales; 5) desarrollar comunidades atractivas y distintivas que provoquen un fuerte sentido de pertenencia al lugar; 6) preservar los espacios abiertos, terrenos agrícolas, de belleza natural y áreas ambientalmente críticas; 7) fortalecer y dirigir el desarrollo de los terrenos hacia comunidades existentes; 8) proveer opciones de transportación; 9) hacer que las decisiones sobre desarrollo de los terrenos sean predecibles, justas y beneficiosas en cuanto a costos; y 10) propiciar la colaboración de la comunidad y grupos interesados en la toma de decisiones sobre el desarrollo de los terrenos.

Para alcanzar este objetivo, en Puerto Rico se creó la Ley Núm. 276-2012 del 29 de septiembre de 2012, Ley para el Desarrollo Inteligente de la Infraestructura en Puerto Rico. Aunque en la isla ya se habían creado leyes cónsonas con este principio de desarrollo inteligente, era importante crear una ley que le diera continuidad y aunara esfuerzos para promover este tipo de desarrollo. La política pública adoptada mediante esta ley fue la siguiente: “… fomentar el desarrollo inteligente de la isla, reduciendo los costos innecesarios, el desparramiento urbano y la pérdida de espacios abiertos. Para lograrlo, se maximizarán los beneficios sociales, económicos y ambientales en la infraestructura y se facilitará el financiamiento y desarrollo de nuevos y existentes proyectos de transportación, alcantarillado, educación, vivienda y otros servicios públicos que sean compatibles con el desarrollo inteligente. Además, se redimirán los esfuerzos hacia el redesarrollo de edificios y terrenos industriales, abandonados o sin uso, en o cerca de las áreas urbanas”.

Además de ejecutar la política pública adoptada en esta ley, también es fundamental educar a la población para que aprenda a respetar y a vivir en armonía con el ambiente. De esta forma, podemos planificar adecuadamente la utilización de nuestros espacios y contribuir significativamente a la recuperación de nuestro planeta.

Zona marítimo terrestre: Es el espacio de las costas de Puerto Rico que baña el mar en su flujo y reflujo (movimiento horizontal de la ola al acercarse y alejarse de la costa), en donde son sensibles las mareas, y las mayores olas en los temporales en donde las mareas no son sensibles, e incluye los terrenos ganados al mar y las márgenes de los ríos hasta el sitio en que sean navegables o se hagan sensibles las mareas (según la Ley 151 de 28 de junio de 1968 – Ley de Muelles y Puertos de 1968).

Huella Ecológica

La naturaleza le provee al ser humano y demás organismos que habitan en la Tierra los recursos que necesitan para su supervivencia. Sin embargo, el incremento poblacional y el aumento en el estándar de vida han causado que estos recursos disminuyan significativamente, al punto de que, ya en algunos lugares, los recursos no son suficientes para satisfacer las necesidades básicas de las personas que allí habitan. Por eso, es importante saber cómo, dónde, cuánto y quiénes están utilizando los recursos que tenemos disponibles. De esta manera, se puede predecir la cantidad de recursos que tenemos para poder manejarlos y distribuirlos adecuadamente. Recientemente, se ha diseñado un método para evaluar la Huella Ecológica del ser humano en su ambiente. Esta mide cuánta área de la tierra y del agua requiere una población humana para producir el recurso que consume y absorber sus desechos usando la tecnología prevaleciente (Global Footprint Network, 2012) El Global Footprint Network se estableció en 2003 para facilitar y proveer una herramienta que ofrezca datos científicos globales sobre el estado de los recursos según se van consumiendo. Este instrumento documenta si estamos viviendo dentro del presupuesto ecológico o consumiendo recursos de la naturaleza más rápido de lo que el planeta puede renovarlos (Global Footprint Network, 2012). Esta información es esencial para buscar alternativas viables que permitan lograr un cambio social a gran escala.

Según el Global Footprint Network hoy la humanidad utiliza el equivalente de 1.4 planetas cada año. Esto significa que ahora le toma a la Tierra un año y cinco meses para regenerar lo que utilizamos en un año. Los distintos escenarios analizados por la Organización de las Naciones Unidas (ONU) sugieren que si las tendencias

Figura 20. Esta gráfica muestra cuántos planetas Tierra está utilizando el ser humano actualmente y presenta una predicción de los planetas que necesitará si continúa su comportamiento. Para el año 2050 se necesitarán 2 ½ planetas para sostener la humanidad.

Cambio climático: Manual para estudiantes

actuales de la población y del consumo continúan, para el año 2030 necesitaremos el equivalente de dos planetas Tierra para sostenernos (figura 20), y por supuesto, tenemos solamente una.

El resultado es el colapso de las industrias pesqueras, la disminución de la cubierta forestal, el agotamiento de los sistemas de agua fresca y la acumulación de contaminación. Estos son apenas algunos de los efectos más notables del uso excesivo de los recursos disponibles, lo que contribuye a una mayor competencia por estos mismos recursos, migraciones masivas, hambre, enfermedad y otras tragedias humanas (Global Footprint Network, 2012).

Huella Ecológica: Es la medida de cuánta tierra y agua biológicamente productivas requiere un individuo, población o actividad, para producir todos los recursos que consume y para absorber los desechos que generan utilizando tecnología y prácticas de manejo de recursos prevalentes. Usualmente se mide la Huella Ecológica en hectáreas globales. Dado que el comercio es global, la Huella de un individuo o un país incluye tierra o mar de todo el planeta. Frecuentemente, para referirse brevemente a la Huella Ecológica, se utiliza la palabra “Huella” (no “huella”).

El Global Footprint Network, con la ayuda de agencias gubernamentales, organizaciones no gubernamentales, científicos, académicos y otras entidades, ha calculado la Huella Ecológica global del consumo y la ha comparado con los recursos naturales de cada país. La figura 21 muestra el resultado de este ejercicio. En esta se observa países como China, Estados Unidos, México, entre otros, que han excedido la capacidad de recursos que tenían disponibles. También en la figura 22 se puede observar un aumento significativo de la demanda de carbón, lo que perjudica significativamente nuestro planeta y contribuye grandemente al calentamiento global.

Figura 21. Este mapa del mundo muestra el nivel de consumo de cada país hasta el año 2012. Los que están sombreados en rojo han excedido la capacidad de sus recursos naturales. Los que están sombreados en verde, todavía no exceden el uso de los recursos naturales que poseen.

Número de Tierras

Huella Ecológica mundial según el uso

del terreno

Carbono Zonas de pesca Terreno de cultivo Terreno desarrollado Productos forestales Terreno para ganadería

Figura 22. Esta gráfica muestra la Huella Ecológica mundial según el uso del terreno hasta el año 2014. En esta se puede observar el incremento en el uso del carbono, lo que aumenta el calentamiento global. Gráfica tomada y adaptada de: Global Footprint Network, 2018 National Footprint Accounts.

Para calcular su Huella Ecológica puede acceder la siguiente página: http://www.footprintnetwork.org/ es/index.php/GFN/page/calculators/

Efectos del cambio climático

Los efectos del cambio climático ya se sienten en todo el planeta. Lugares donde llovía frecuentemente experimentan grandes sequías, mientras que en otras áreas hay inundaciones severas. Por otro lado, los glaciares se están derritiendo y el nivel del mar está aumentando poco a poco. Esto ocasiona que se afecte parte de la costa y los ecosistemas que allí se encuentran, como los manglares. Los huracanes son más intensos cada temporada, las temperaturas aumentan y el océano se acidifica, lo que causa que las condiciones de algunos hábitats se modifiquen o cambien. Esto ocasiona, a su vez, que muchos organismos no puedan adaptarse a las nuevas condiciones y mueran. La calidad del agua disminuye, se altera el patrón de migración de las aves y de los peces, hay un aumento en la mortalidad de los organismos producto de enfermedades y fenómenos naturales y ocurren cambios en los patrones de las corrientes oceánicas, entre otros efectos.

Durante los últimos 50 años los efectos del cambio climático han sido tema de discusión para la mayoría de los científicos, debido a la rapidez con la que están ocurriendo. Es nuestro sistema socio-económico y los ecosistemas marinos y terrestres los más afectados por el cambio en el clima cuyo efecto puede ser muy desfavorable, tanto para esta generación como para las generaciones futuras.

Aumento en la temperatura

El aumento en la temperatura, específicamente del océano, ha sido un efecto directo del cambio climático acelerado. La temperatura en el océano se puede medir de distintas maneras, entre estas, por

Cambio climático: Manual para estudiantes 45

medio de satélites utilizando radiómetros infrarrojos, cuerpos de deriva (drifters), medidas tomadas por barcos de investigación y boyas que utilizan termómetros de mercurio o vehículos remotos (ROV). La temperatura de la superficie del océano varía de acuerdo a su posición geográfica. Las temperaturas más cálidas se encuentran en el ecuador y, a medida que nos alejamos, estas temperaturas disminuyen. La anomalía en las temperaturas se debe al aumento de la absorción de calor en el mar. Estudios han demostrado que la temperatura de la superficie del océano ha aumentado un promedio de 0.13 ˚F a 0.20 ˚F (0.07 oC a 0.11 oC) por década durante el siglo 20 (Brock, 2007; United States Environmental Protection Agency, 2014). Se espera que haya un incremento significativo de 1.0 a 1.2 ˚F (0.56 oC a 0.67 oC) como un efecto a largo plazo del cambio climático (figura 24).

Figura 23. Este mapa muestra la temperatura promedio global de la superficie del océano entre los años 1901-2015. El símbolo + muestra que el patrón presentado es estadísticamente significativo. Las áreas donde no se encontraron suficientes datos para mostrar estos patrones se dejaron de color blanco. Fuente: IPCC, 2013; NOAA, 2016 Web update: August 2016

Figura 24. Esta gráfica muestra la anomalía en la temperatura a través del tiempo, utilizando la temperatura global promedio de la superficie del océano desde 1880-2015. (Fuente: NOAA 2016. Extended reconstructed sea surface temperature. National Center for environmental Information. www.ncdc.noaa.gov/ data-access/marineocean-data/ extended-reconstructed-sea-surfacetemperature-ersst)

Aumento en la precipitación y en las sequías

El calentamiento del océano aumenta la cantidad de agua que se evapora. Cuando este vapor se transporta sobre la superficie terrestre o hacia la atmósfera, tiene como efecto un aumento en los patrones de precipitación. La precipitación se puede medir rastreando la frecuencia (examinando el periodo de regreso) o midiendo directamente la cantidad de precipitación en un periodo determinado.

Durante los años de 1910-1980 los niveles de precipitación se mantenían constantes, pero ya a partir de 1985-2015 estos han aumentado significativamente. Como podemos observar en la figura 25, en Puerto Rico la precipitación anual media durante el periodo de 1981-2010 varía según las distintas regiones del país. Las zonas con mayor precipitación tuvieron 105-170 pulgadas de lluvia aproximadamente y el área con menor precipitación tuvo aproximadamente 25-70 pulgadas de lluvia. A medida que aumenta la precipitación, aumentan las inundaciones, lo que a su vez afecta la parte social de nuestro sistema.

Figura 25. Este mapa muestra la media anual promedio de precipitación en Puerto Rico y las Islas Vírgenes.

Precipitación: Es el proceso mediante el cual las partículas de agua condensada caen desde las nubes a la superficie terrestre.

Para el año 2015, en Puerto Rico, la precipitación disminuyó significativamente en las regiones donde la precipitación es mínima todo el año. Los niveles estuvieron por debajo de lo normal, como muestra la figura 26. Como consecuencia de este fenómeno, parte de nuestra isla entró en un periodo de sequía extrema, que surge porque las temperaturas promedio han aumentado de forma considerable debido al cambio climático. Es decir, cuando la temperatura aumenta, la evaporación también incrementa, y si bien hay áreas donde esa evaporación servirá como precipitación, hay otras donde la precipitación será mínima y causará, así, periodos de sequías. El término sequía, entonces puede definirse como un periodo prolongado de falta de precipitación.

Sequía: Es un periodo prolongado de falta de precipitación.

Figura 26. Comparación de los niveles de precipitación durante el mes de julio de 2015 y 2016. Fuente: United States Geological Survey (http://waterwatch.usgs.gov/index.php)

Estos periodos de sequía tienen un efecto directo en la sociedad. Primero, se afecta la agricultura debido a la desecación del suelo. Segundo, el agua se raciona debido a la escasez de suministro de agua potable. Esto afecta la calidad del agua y aumentan las enfermedades que puedan transmitirse por este preciado líquido. Tercero, ocurre un impacto directo a las reservas de agua, disminuyendo la capacidad de almacenamiento.

Por otro lado, la sequía también contribuye a que se produzca un aumento en los incendios forestales, sobre todo en la región sur de Puerto Rico, donde las condiciones climáticas son propicias. Investigaciones recientes han encontrado una correlación entre la sequía y los incendios forestales, que aunque la mayoría de esto no son espontáneos, la sequía crea las condiciones necesarias para su fácil propagación.

Cambios en frecuencia y/o intensidad en huracanes y marejadas

Durante las últimas décadas se ha observado un aumento significativo en la intensidad de los ciclones tropicales. Las tormentas, los huracanes y los tifones se alimentan de las aguas cálidas del océano para su formación y desarrollo. A medida que aumenta la temperatura oceánica, mayor probabilidad existe de que se formen huracanes más fuertes. Esto ocurre cuando el agua del océano se encuentra a unos 80 ˚F (26 ˚C) y mantiene esta temperatura constante hasta unos 50 metros de profundidad (National Geaographic). Estudios recientes han relacionado la intensidad de estos fenómenos atmosféricos con este aumento en temperatura.

Un huracán es un tipo de ciclón tropical de rápida rotación, de fuertes vientos y una disposición en espiral de tormentas eléctricas que producen grandes cantidades de lluvia. Este comienza como una baja presión entre las latitudes 30o Norte y 30o Sur. En el hemisferio Norte, estas tormentas rotan contra las manecillas del reloj y en el hemisferio Sur rotan a favor de las manecillas del reloj. Si la intensidad de los vientos son de 39 millas por hora (mph) o menos se clasifica como una depresión tropical. Si estos vientos aumentan de 39 - 73 mph se convierte en una tormenta tropical (se le asigna

un nombre) y de 74 mph en adelante, se cataloga como un huracán. Estos huracanes se clasifican según el potencial de daño que puedan causar sus vientos. Para esto, se utiliza la Escala Saffir – Simpson y se le asigna un número del 1 - 5 de acuerdo a su intensidad.

Los científicos han estado estudiando la posibilidad de que el cambio climático esté incrementando la frecuencia y la intensidad de estos fenómenos atmosféricos. Sin embargo, la evidencia de sus investigaciones demuestra que no necesariamente el cambio climático aumenta la frecuencia de los huracanes, pero sí la intensidad de los mismos (IPCC, 2007). Se espera que según el calentamiento global aumente, estos ciclones se tornen más fuertes y el potencial de daño sea mayor. Los huracanes, cuya época comienza en junio y finaliza en noviembre, causan grandes marejadas, vientos, lluvia y precipitación. Esto ocasiona daños a la propiedad por erosión, inundaciones y cambios en los ecosistemas marinos por la entrada de nutrientes, sedimentación y fuertes corrientes submarinas.

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Figura 27. Huracanes Georges (a) y María (b) pasando por Puerto Rico. Fotos tomadas de la NASA.

(a) (b)

Cambio en las corrientes oceánicas

El océano cubre el 71% del planeta y esto es un factor importante en el almacenamiento y distribución de la energía térmica alrededor del mundo. El movimiento del calor a través de las corrientes oceánicas locales y globales afecta la regulación de las condiciones locales del tiempo, las temperaturas extremas y la estabilización de los patrones del clima a nivel global. También afecta la formación y la distribución de gases e intercambio de nutrientes, zooplancton y fitoplancton en los ecosistemas marinos. Como se muestra en la figura 28, las corrientes oceánicas están localizadas en la superficie del océano y en aguas con una profundidad de 300 metros (984 pies). Podemos notar que este sistema mueve agua continuamente desde la superficie hacia la profundidad del océano y que este movimiento puede ser tanto de manera horizontal como vertical. El océano también tiene corrientes que se interconectan y que se desvían por medio de vientos, marejadas, rotación de la tierra (efecto Coriolis), la energía solar y diferencias en la densidad del agua. La topografía, la forma de la placa oceánica y las tierras aledañas, también influencian las corrientes oceánicas afectando su tamaño, forma, velocidad y dirección.

Las corrientes oceánicas superficiales pueden ocurrir de manera local y global, y son típicamente producidas por el viento, lo que resulta en un movimiento horizontal y vertical. Las corrientes superficiales horizontales son mayormente locales e incluyen corrientes de resaca, corrientes litorales y corrientes mareales. En las corrientes verticales o surgencias, el agua fría rica en nutrientes localizada en la profundidad del océano, llega a la superficie y se mezcla mayormente con aguas oligotróficas, menos densas, templadas y/o calientes la cual es empujada hacia la profundidad donde se hunde y se condensa. Este tipo de movimiento permite un ciclo de surgencia (corriente ascendente) y corriente descendente (downwelling) que es influenciado por las características físicas, químicas y biológicas de nuestro océano.

Aguas oligotróficas: Son aguas bajas en nutrientes y de baja productividad.

Baja presión: Es una zona en la que la presión atmosférica es más baja que el aire que la rodea. Lo que ocurre es que la masa de aire se calienta causando que sus moléculas se separen y asciendan. La presión aumenta según se aleja del centro, mientras que en el centro la presión es menor de 1013 milibares. Esta es una región de inestabilidad del tiempo, la cual se acompaña de nubosidad, lluvias, tormentas eléctricas y ráfagas de viento.

Ciclón tropical: Es una amplia zona de baja presión que se origina en el mar, en forma de un gran remolino que genera vientos fuertes, nubosidad con precipitación intensa así como aumento en la marea y en el oleaje en zonas costeras, y que al tocar tierra causa daños importantes o incluso desastres. El ciclón tropical tiene tres etapas importantes: depresión tropical, tormenta tropical y huracán, es decir, los tres son ciclones tropicales pero de distinta intensidad. Depresión tropical: Es un sistema organizado de nubes y tormentas eléctricas con una circulación cerrada y definida. Es la primera etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad menor o igual a 39 mph.

Escala Saffir – Simpson: Es una escala que clasifica los ciclones tropicales según la intensidad del viento, desarrollada en 1969 por el ingeniero civil Herbert Saffir y el director del Centro Nacional de Huracanes de Estados Unidos, Bob Simpson. La escala se divide en 5 categorías, en la cual la 1 corresponde a la intensidad de viento de 74-95 mph, la 2 es de 96-110 mph, la 3 es de intensidad de 111-130 mph, la 4 de 131-155 mph y la 5 de ≥ 156 mph.

Huracán: Es un sistema organizado de fuertes tormentas eléctricas, con una circulación bien definida, que muestra la distintiva forma ciclónica. Es la tercera etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad de 74 mph o más.

Tormenta tropical: Es un sistema organizado de fuertes tormentas eléctricas, con una circulación bien definida, que muestra la distintiva forma ciclónica. Es la segunda etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad de 39 - 73 mph.

Las corrientes profundas son producidas por la densidad del agua y difiere de las corrientes superficiales por su escala, velocidad y energía. La densidad del agua es afectada por la temperatura, la salinidad y la profundidad del agua. Mientras más fría y salada más densa será. Por otro lado, mientras mayor sea la diferencia en densidad entre las distintas capas de la columna de agua, mayor será la mezcla y la circulación de estas. Las diferencias en la densidad del agua del océano contribuye a un sistema de circulación de escala global llamado Correa Transportadora Oceánica o circulación termohalina. Este tipo de circulación es producido por corrientes superficiales cálidas que contienen agua poco densa y que es transportada del Ecuador hacia los polos y una corriente profunda que traen consigo agua fría y densa y que es transportada de los polos hacia el Ecuador. El sistema de circulación global del océano es clave para la distribución de la energía térmica, regulación del clima, las condiciones del tiempo y los ciclos de gases y nutrientes vitales para nuestro ecosistema.

Figura 28. Esta figura muestra una representación del patrón de las corrientes oceánicas. La línea roja representa las corrientes superficiales calientes. La línea azul representa las corrientes profundas, frías y densas.

(Tomado de: Arctic Climate Impact Assessment -ACIA)

Correa Transportadora Oceánica o circulación termohalina: Es un patrón de movimiento del agua de mar alrededor del océano mundial. Este patrón es motivado por cambios en la temperatura y salinidad, que afectan la densidad del agua. Esta correa transportadora oceánica mueve el agua muy lentamente, a un máximo de unos 10 cm por segundo, pero mueve una enorme cantidad de agua. El agua se mueve fundamentalmente por diferencias en la densidad relativa. El agua más densa se hunde bajo el agua menos densa.

Corriente litoral: Es la corriente que se mueve paralela a la costa.

Corriente de resaca: Es un movimiento fuerte de agua que corre en dirección desde la costa hacia el mar abierto. Se le conoce también como corriente de retorno.

Corrientes mareales: Es un término que se utiliza para describir el movimiento horizontal del agua en relación a la elevación y el descenso de la marea (subida o bajada de la marea). Estas corrientes mareales se mueven en dos direcciones: del mar abierto hacia la costa (cuando sube la marea) produciendo un flujo mareal en la costa y en dirección desde la costa hacia el mar abierto (cuando baja la marea) produciendo un retroceso de la marea en la costa, que se llama reflujo mareal.

Efecto Coriolis: El efecto Coriolis es una fuerza que se produce debido a la rotación de la Tierra en el espacio, y que desvía la trayectoria de los objetos que se encuentran en movimiento sobre la superficie terrestre. Los objetos que están en el hemisferio Norte los desvía hacia la derecha, y hacia la izquierda los que se encuentran en el hemisferio Sur. En términos del océano, en las cuencas que tienen la forma adecuada, como son la Cuenca del Atlántico Norte y la del Sur, dicho efecto desvía las corrientes marinas hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur, al igual que ocurre con el caso de los vientos.

Surgencia: Es un proceso oceanográfico que consiste en el desplazamiento ascendente de masas de agua fría y de niveles profundos hacia la superficie del océano. Este fenómeno es inducido por fuertes vientos y por la rotación de la Tierra; ambos provocan que las aguas cálidas y superficiales se desplacen hacia mar abierto permitiendo que las aguas frías y ricas en nutrientes ocupen rápidamente su lugar.

Cambio climático: Manual para estudiantes

El cambio climático, al producir aumentos en la temperatura de los océanos, evaporación del agua de mar y derretimientos de glaciares, podría crear una significante entrada de agua dulce caliente sobre la superficie del océano. Esto sería un obstáculo para la formación de glaciares y dificultaría las corrientes descendentes o el downwelling de agua fría y salada más densa. Muy por debajo de la superficie del océano, las corrientes profundas actúan como correas transportadoras, canalizando calor, carbono, oxígeno y nutrientes. Irina Marinov y Raffaele Bernardello (2014) descubrieron que el reciente cambio climático puede estar afectando a uno de los cinturones transportadores, disminuyendo su velocidad hasta detenerlos completamente con consecuencias potencialmente graves para el futuro del clima del planeta. Un ejemplo de estas consecuencias sería que daría lugar a cambios climáticos globales que podrían incluir drásticas disminuciones en las temperaturas de Europa, debido a una interrupción de la corriente del Golfo.

Manifestaciones del cambio climático

A partir de los efectos del cambio climático surgen diversas manifestaciones que demuestran el nivel que tiene este efecto en diferentes áreas, tanto en el ambiente natural como en los sistemas sociales. Por ejemplo, el aumento en la temperatura del planeta causa que se derritan los glaciares y, por consiguiente, el nivel del mar aumenta. Por otro lado, mientras mayor CO2 absorben los océanos, este se acidifica y resulta en el deterioro de los organismos que producen esqueletos y conchas de carbonato de calcio como los corales. Si las actividades que producen CO2 continúan como hasta ahora, estas especies podrían perderse. Es importante conocer las manifestaciones del cambio climático, sobre todo en las áreas principales de nuestro entorno y sociedad para poder desarrollar planes de acción que nos ayuden a contribuir en el mejoramiento de nuestro medio ambiente.

Dato científico: El Niño

El Niño es un fenómeno natural que ocurre cuando la temperatura de la superficie del océano en el Pacífico Centro Oriental se vuelve más cálida de lo habitual. En esta región, los vientos alisios soplan, generalmente, de este a oeste alejando de Sudamérica el agua cálida de la superficie, siendo esta sustituida por agua fría. Pero durante El Niño, estos vientos alisios se debilitan o se invierten, lo que provoca que las aguas cálidas superficiales de la zona de Indonesia fluyan hacia el este y cubran las aguas frías de las corrientes de Perú. Este fenómeno puede durar de 12 a 18 meses y tiene un gran impacto en los vientos, la temperatura de la superficie marina y los patrones de precipitación del Pacífico tropical. Este proceso ocurre de forma cíclica, pero es impredecible. Puede aparecer en periodos de 2 a 5 años. Tiene efectos climáticos en toda la región del Pacífico y en muchas otras partes del mundo. El fenómeno opuesto a El Niño se llama La Niña.

Ambiente físico

Erosión costera

La erosión costera es un factor que afecta significativamente a pequeñas islas como lo es Puerto Rico. Sin embargo, se espera que el aumento en el nivel del mar, debido al cambio climático, empeore la situación de la erosión costera. Pero, ¿cómo definimos erosión costera? Este es el desplazamiento de sedimentos por la acción del viento, del agua o por las acciones humanas. Por ejemplo, ocurre erosión cuando el mar transporta los sedimentos de un lugar de la costa a otro. Esta sucede cuando la corriente litoral remueve más sedimentos de los que aporta al sistema, lo que puede causar que la costa no se pueda reponer, entonces ocurre un cambio geomorfológico de la misma. Esto se convierte en un problema ya que la costa no puede restaurar esa cantidad de sedimento, perdiendo así su extensión territorial. El problema de la erosión costera no solo es un proceso natural; este también puede ser un proceso alterado por los seres humanos al construir en la zona marítimo-terrestre, al canalizar los ríos, por la construcción de represas, por la extracción de arena de las playas, por la tala de árboles de mangle, entre otros. Todo esto causa que el flujo de sedimentos que son transportados por las corrientes litorales se vea interrumpido y no lleguen a la costa, ya que estas son áreas dinámicas y de cambio constante, y si a esto se le suma el alza en el nivel del mar y el desarrollo de huracanes más intensos, causados por el cambio climático, el problema de la erosión costera se amplifica y los daños son cuantiosos, tanto para las playas como para el sector económico del país.

Acidificación de los océanos

Además del aumento en temperatura, nuestros océanos han sufrido grandes cambios en el nivel de grado de acidez (pH). Esto se debe al aumento en el almacenamiento del dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera de la Tierra. La creciente concentración de este gas ha aumentado la absorción de CO2 en el océano, donde se produce una reacción química (figura 29) la cual reduce el pH y hace que los océanos sean más ácidos. Es probable que esta tendencia continúe en las próximas décadas. Un océano más ácido puede afectar negativamente la salud de muchas especies marinas, tales como el plancton, los moluscos, los crustáceos y otros. En particular, los corales pueden ser muy sensibles a la acidificación, ya que es difícil para ellos crear y mantener las estructuras esqueléticas necesarias para su apoyo y

Erosión: Desplazamiento de terreno debido a la acción de elementos tales como: el viento, el oleaje, la lluvia y/o la acción humana.

Cambio climático: Manual para estudiantes

Acidificación del océano

Figura 29. En esta imagen se puede observar el proceso que ocurre durante la acidificación del océano. Normalmente, el dióxido de carbono de la atmósfera es absorbido por el océano. E ste reacciona con el agua formando ácido carbónico. Este ácido libera un ión carbonato y un ión hidrógeno. El ión hidrógeno se une a los iones de carbonato libres en el agua y forma otro ión bicarbonato. Debido al aumento acelerado en la producción de CO2, este proceso se incrementa lo que provoca que el pH del agua disminuya y la acidez del océano aumente. Esto impide que los organismos marinos utilicen los iones carbonato para hacer sus conchas y sus esqueletos de carbonato de calcio. El resultado de este proceso es que, por un lado, las conchas y esqueletos se vayan desintegrando poco a poco y por otro lado, la capacidad para formarlas disminuya.

protección. Los corales en Puerto Rico y en otros territorios podrían perderse si las concentraciones de CO2 en la atmósfera siguen aumentando al ritmo actual.

Derretimiento de los glaciares

El aumento en temperatura que se ha registrado en los últimos años en el planeta ha estado provocando el derretimiento de los glaciares, lo que a su vez está causando un incremento en el nivel del mar. El 90% del hielo del mundo se concentra en el Polo Sur y tiene un grosor de aproximadamente 10 pies (2.13 metros). Esto significaría que, si todos los bloques de hielo de esta zona se derriten, el nivel del mar podría aumentar más de 60 metros. En el Polo Norte el hielo es menos denso así que se derrite fácilmente. Por esta razón, ya se puede observar el resultado del cambio climático.

Sin embargo, la subida del nivel del mar no es la única consecuencia del derretimiento de los casquetes polares, sino que este fenómeno provoca grandes cambios en los ecosistemas marinos. Por un lado, el derretimiento perturba gravemente la fauna y la flora de las regiones costeras y cambia completamente la vida en la zona polar. Por otra parte, también se alteran las corrientes oceánicas, lo que puede provocar fenómenos climáticos adversos. De hecho, ya se han observado algunas situaciones de este tipo, como por ejemplo en el Océano Ártico, donde se han detectado por primera vez olas de hasta 5 metros de altura, que podrían deberse al progresivo retroceso del hielo (Cabrera, 2016). Según el geólogo estadounidense Richard Alley, muchos de los glaciares en las montañas retrocederán considerablemente dentro de los próximos 50 años si continuamos en el camino actual. Él, en conjunto con otros investigadores, ha estudiado los mantos de hielo de la Antártida utilizando modelos, y la

preocupación mayor inicial es la parte Occidental, porque se encuentra por debajo del nivel del mar y porque parte de su hielo descarga en el mar Amundsen, donde el calentamiento ha estado removiendo las barreras de hielo e hizo que el hielo se desplazara rápido y se hiciera más delgado. De acuerdo con Alley, el manto de hielo marino de la Antártida Occidental es suficiente para aumentar el nivel promedio de los océanos en 3.3 metros. Esto sería suficiente para causar problemas en zonas bajas de América Latina y otras costas bajas.

Según las predicciones realizadas para el año 2100 el nivel del mar podría aumentar hasta 160 centímetros si no se toman medidas necesarias para minimizar este impacto. Además, podría perderse gran parte de la superficie habitable del planeta.

Aumento en el nivel del mar

El aumento en el nivel del mar se debe a dos razones básicas: expansión termal y/o la entrada de alguna masa de hielo. La expansión termal es el aumento del nivel del mar por la absorción de calor, mientras que la entrada de alguna masa de hielo se debe a la transferencia de agua dulce de la costa hacia el océano. En esta última, la pérdida de hielo en los polos es uno de los factores principales del aumento en el nivel del mar.

Históricamente, sabemos que la Tierra tiene ciclos de eras de hielo alternados con periodos calientes interglaciares. Durante los pasados cuatro ciclos, el nivel del mar ha aumentado y disminuido 121.92 metros. Durante los periodos de calentamiento, el aumento en el nivel del mar es de aproximadamente 0.20 metros por década debido a la transferencia, de tierra a océano, de los grandes parchos de hielo (transferencia de agua dulce).

En la actualidad, según un estudio publicado en el 2001 por Houghton y colegas, el nivel del mar ha aumentado un promedio de 0.02 metros por década. Esto ha ocurrido con una aceleración de aumento de aproximadamente 0.0013 metros por década en el siglo 20. Otras evidencias han mostrado que desde el año 1993 el aumento de nivel del mar global ha sido de 0-30 metros por década, lo que equivale a un 70% más rápido que el promedio del siglo 20. En Puerto Rico, el aumento en el nivel del mar desde 1906-2015 ha sido de 0.05-0.1 metros aproximadamente. Los modelos físicos climáticos indican que de continuar el calentamiento global, para finales de esta década el aumento en el nivel del mar será de aproximadamente 0.1-1.37 metros.

La figura 30 indica cómo ha ido aumentando el nivel del mar desde el 1880 hasta el presente a nivel global. En Puerto Rico existen dos (2) mareógrafos (instrumento que registra los cambios en las mareas) que miden constantemente el aumento o disminución del nivel del mar. La figura 31 muestra una gráfica de las fluctuaciones en el nivel del mar en Puerto Rico. En la gráfica A, la línea verde muestra las variaciones que han ocurrido en el nivel del mar en la región norte, específicamente en el área de San Juan desde el 1962 hasta el presente. En esta figura podemos observar una disminución en el nivel del mar para los años 1968 y 1969. Luego de este evento, para el año 1971 hasta el 1984, hubo un ascenso en el nivel del mar significativo y continuo. No es hasta el 1991 cuando se registra una disminución representativa. A partir del siguiente año, el aumento ha sido continuo hasta el presente, observando un aumento exponencial durante los últimos cinco años. Cambio climático: Manual para estudiantes

La figura 31 B muestra la variación en el nivel del mar pero en la región sur de Puerto Rico, específicamente en Isla Magueyes, ubicada en Lajas, Puerto Rico. Estos datos muestran fluctuaciones desde el 1955 hasta el presente. Se puede observar curvas que muestran los aumentos y la disminución en el nivel del mar a través de los años. No obstante, para el año 1991 se observó una disminución significativa. Desde ese entonces, el aumento ha sido continuo, con un ascenso exponencial a partir del 2009 hasta el presente de 0.04-0.09 metros de agua

Estudios científicos muestran que la principal causa de este aumento se debe al derretimiento de los glaciares entre otros factores. De continuar el calentamiento global y el cambio climático, estos valores podrían aumentar significativamente afectando la ecología y biología de nuestros ecosistemas, como también la parte social y económica de nuestra sociedad.

Figura 30. Desde el siglo pasado el nivel del mar ha ido en aumento y la tasa ha incrementado en las últimas décadas. En 2014 el nivel global del mar fue de 2.6 pulgadas (67 mm) por encima del promedio del 1993 (el promedio anual más alto en el registro del satélite desde 1993 hasta el presente). El nivel del mar sigue aumentando a un ritmo de alrededor de un octavo de pulgada (3.2 mm) por año, debido a una combinación de deshielo de los glaciares y capas de hielo, y la expansión térmica de los océanos según se calienta. Gráfica tomada de: NOAA National Centers for Environmental Information, https://www.climate.gov/news-features/ understanding-climate/climate-change-global-sea-level

Figura 31. A. Esta gráfica muestra el aumento en el nivel del mar mensual promedio, medido en San Juan, Puerto Rico, desde el año 1962. B. Esta gráfica también muestra el aumento en el nivel del mar mensual promedio, pero medido en Isla Magueyes, Lajas, Puerto Rico, desde el año 1955. Gráficas suministradas por el profesor Aurelio Mercado del Departamento de Ciencias Marinas – Universidad de Puerto Rico, Recinto Universitario de Mayagüez.

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Disminución en los abastos y en la calidad del agua

El agua es uno de los recursos más valiosos para sostener la vida en el planeta. Las plantas, los animales y los seres humanos la utilizan para llevar a cabo todos sus procesos vitales. Además, se utiliza para la agricultura, la ganadería, en las industrias, para la recreación y el turismo, actividades domésticas, entre otros usos. El agua está catalogada como un recurso renovable, sin embargo, su uso inadecuado y desmedido, junto a la contaminación que llega a ella por las malas prácticas antropogénicas, hacen que los abastos de este preciado líquido disminuyan.

Otro factor que pone en peligro la cantidad y la calidad del agua es el cambio climático. El aumento de la temperatura del planeta provoca cambios en los procesos de precipitación y evaporación. Por un lado, la precipitación aumenta en ciertos lugares, pero este incremento en la temperatura hace que el agua se evapore más rápido. Por otra parte, en otras áreas ocurren graves sequías que afecta tanto las actividades cotidianas como la economía entera de un país. En Puerto Rico se han registrado varios periodos de sequía en los que se han tenido cuantiosas pérdidas económicas. Las sequías aumentan el riesgo de incendios forestales, lo que conduce a un deterioro de la calidad del aire y, por ende, se pone en peligro la salud pública. Al haber mayor partículas en el aire, se agravan las enfermedades relacionadas al sistema respiratorio.

Estas sequías también comprometen la calidad del agua y la biodiversidad. Esto ocurre ya que al disminuir los abastos de agua en los embalses, ríos y quebradas, la concentración de contaminantes aumenta. Además, se reduce la cantidad de oxígeno disuelto en la misma, lo que afecta a los organismos que habitan allí. Los acuíferos (agua subterránea) también se afectan. Estas aguas subterráneas se forman debido a la precipitación que se filtra a través del suelo. Los acuíferos se mueven lentamente a niveles bajos del suelo (por la gravedad) y, eventualmente, llegan a los cuerpos de agua, incluyendo a los océanos. Gran parte de la población mundial utiliza agua proveniente de estos acuíferos. En Puerto Rico existen una diversidad de acuíferos, los cuales constituyen la segunda fuente de agua para la agricultura, el trabajo industrial y el consumo. Entre los más importantes se encuentran los de la Región del Carso de la Costa Norte de la isla. La figura 32 muestra los acuíferos de Puerto Rico.

El aumento en temperatura causa que el nivel freático (parte superior) de estos acuíferos disminuya por el efecto de la evaporación. Por otro lado, el alza en el nivel del mar puede provocar que agua salada entre a los acuíferos costeros, volviéndola más salina, lo que la convierte no apta para el consumo humano (Bird y Molinelli, 2001).

Acuífero: Son reservas de agua que están ubicadas debajo de la superficie terrestre. Estos acuíferos permiten la circulación del agua a través de diversas grietas y de la porosidad de su estructura. Este se compone de varias partes, entre las que se encuentran el nivel freático (el sector superior), la zona de saturación (el espacio donde los poros rocosos se llenan de agua) y la capa impermeable.

Figura 32. Este mapa muestra los tipos de acuíferos que hay en Puerto Rico. Es importante señalar que los acuíferos compuestos por rocas volcánicas no almacenan mucha agua debido a que este tipo de roca es más densa. Por esta razón, en Puerto Rico no existen acuíferos de importancia en las masas volcánicas de la Cordillera Central. Sin embargo, cuando las rocas volcánicas se fracturan pueden acumular gran cantidad de agua (Lugo, 2011). Mapa tomado de: http://drna.pr.gov/ historico/oficinas/saux/secretaria-auxiliar-de-planificacion-integral/planagua/sistemas-de-informacion-geografica/sistemade-informacion-geografica/mapas/acuiferos_pr.jpg/image_view_fullscreen

Según el Documento Técnico VI de la IPCC (2008), las proyecciones indican que los aumentos de temperatura del agua y la variación de los fenómenos extremos, incluidas las crecidas y las sequías, afectarían la calidad del agua y agudizarían la contaminación del agua por múltiples causas, desde la acumulación de sedimentos, nutrientes, carbono orgánico disuelto, patógenos, plaguicidas o sal hasta la contaminación térmica, con posibles efectos negativos sobre los ecosistemas, la salud humana, y la fiabilidad y costos de operación de los sistemas hídricos (nivel de confianza alto). Además, el aumento del nivel del mar extendería la salinización a las aguas subterráneas y a los estuarios, reduciendo así la disponibilidad de agua dulce para las poblaciones y ecosistemas en áreas costeras.

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Sistemas ecológicos

Efectos del cambio climático en los ecosistemas marinos

El cambio climático amenaza y afecta de manera negativa muchos de nuestros ecosistemas, especialmente nuestros ecosistemas marinos. Muchos de los efectos del cambio climático ya se han podido percibir y estudiar en ellos. Pero, ¿cuál será el efecto a gran escala para estos ecosistemas? ¿Estos cambios tendrán alguna consecuencia en la vida marina y en aquéllos que dependen de ella? A continuación se presentan los principales efectos del cambio climático y cómo estos llegarían a afectar nuestros ecosistemas marinos.

Temperatura

Para finales de este siglo, se espera un alza en las temperaturas globales de 1.8 oF hasta 6.3 oF (1 oC hasta 3.5 oC). Estas altas temperaturas no solo se reflejarán en la atmósfera, también afectarán las temperaturas del agua de mar. De continuar este patrón, los efectos en nuestros ecosistemas marinos serán muy notables. Se verán afectados los manglares, fomentando que muchas de las especies de árboles de mangle alcancen latitudes más al norte, cubriendo más hectáreas y compitiendo con otras plantas por espacio en la costa. Estos cambios podrían alterar muchos de los patrones de los ciclos reproductivos de este ecosistema y, por consiguiente, modificar el tiempo de florecimiento de algunas especies. Por otro lado, si estos cambios en temperatura sobrepasan los 100.4 oF-104 oF (38-40oC), podrían reducir la capacidad de estos árboles para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis. Muchos de los organismos de cuerpo blando presentes en las raíces de los manglares, tales como los tunicados, las esponjas marinas y los bivalvos, también se verían perjudicados. Mientras que aquellos organismos eurihalinos y euritermales, como los camarones, los cangrejos y algunas especies de peces como las lisas (Mugilidae) y los meros (Serranidae), podrían proliferar (aumentar).

En el caso de Puerto Rico, investigaciones recientes demuestran que la temperatura promedio ha aumentado 4.03 oF (2.24°C) desde 1960 hasta el 2014, este aumento se ha reflejado más en la temperatura mínima de cada día, la cual ha aumentado más del doble que la temperatura máxima, lo que quiere decir que los días no están llegando a una temperatura optima diaria y esto puede perjudicar ciertas especies, en especial los anfibios.

Bivalvos: Clase de moluscos cuya concha está formada por dos valvas (piezas sólidas y duras) unidas entre sí por una articulación con dientes, también llamados pelecípodos o lamelibranquios. Los mejillones y las ostras son bivalvos. Esponjas marinas: Son animales invertebrados simples que viven pegados al fondo marino (sésiles). No forman tejidos y son coloniales. Sus cuerpos están formados por poros y canales por los cuales pasa el agua y por donde pueden conseguir alimento y oxígeno. Por eso, pertenecen al filo porífera. Estos animales se pueden adaptar fácilmente a diferentes condiciones y toleran muy bien la contaminación de las aguas por hidrocarburos, metales u otras sustancias perjudiciales. Además, cuentan con pocos depredadores naturales debido a su esqueleto de espículas y su gran toxicidad, por lo que la esponja de mar se encuentra en prácticamente todos los mares y océanos del mundo.

Eurihalino: Organismo que presenta una gran tolerancia frente a diferentes concentraciones de salinidad.

Euritermales: Especies que soportan grandes diferencias en temperaturas.

Tunicados: Los tunicados o urocordados son animales de simetría bilateral (sus órganos duplicados se distribuyen igualmente en los dos lados del cuerpo), celomados (animales con cavidad corporal, celoma o hueco que contiene los órganos internos), cuyo cuerpo es blando de aspecto gelatinoso y está cubierto por una túnica. Esta puede ser muy dura y opaca, o ser muy transparente. Son animales solitarios (gregarios) o coloniales.

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En las hierbas marinas se afectarían procesos como la fotosíntesis, la respiración y el crecimiento. Un aumento en el promedio de la temperatura anual pondría en peligro a aquellas especies que se encuentran en su máximo nivel de tolerancia térmica, disminuyendo la productividad y la distribución de las hierbas. También se alterarían los patrones de florecimiento y germinación de algunas especies. Por otra parte, las altas temperaturas fomentarían un aumento de las algas epífitas, lo que perjudicaría la productividad de las hierbas marinas. Estas algas reducen la cantidad de luz que penetra en las hojas de las hierbas, así que un alza en esta población podría afectar severamente las praderas de hierbas marinas de muchos ambientes estuarinos

En cuanto a los arrecifes de coral, estos ya se están afectando seriamente por el cambio en las temperaturas marinas a nivel mundial, incluyendo los de Puerto Rico. Los corales son muy susceptibles a los cambios en temperatura, es por esto que los corales hermatípicos se encuentran distribuidos en un rango limitado de temperatura. Cuando los corales son expuestos a temperaturas más allá de sus límites de tolerancia entran en estrés termal, expulsando las zooxantelas que viven en sus tejidos. Estas algas microscópicas, no solo le dan color al coral, también le proveen desde un 70 hasta un 90% del alimento que necesitan para sobrevivir. Sin estas zooxantelas, no solo los corales pierden su color (blanqueamiento), sino también pierden su fuente principal de alimento. Sin ellas los corales eventualmente se enferman y mueren. El blanqueamiento de corales ha sido una de las causas principales de la muerte de muchos corales alrededor del mundo en las últimas dos décadas.

Aumento en el nivel del mar

Se espera que durante este siglo ocurra un incremento de 5 hasta 35 pulgadas del nivel del mar a nivel mundial. Esto tendrá implicaciones muy importantes en las poblaciones y en los hábitats marinos. El impacto más grande que esto traerá a las praderas de hierbas marinas es el incremento en la profundidad del agua y la reducción en la penetración de la luz en la columna de agua hacia el fondo. Esto afectaría la distribución de las hierbas y su productividad. Las hierbas marinas, al ser plantas angiospermas que necesitan la luz solar para realizar fotosíntesis, se expondrían a profundidades donde la luz no es suficiente y no las alcanza, y muchas de estas poblaciones se perderían. Aun así, en aguas llanas las hierbas podrían colonizar y expandirse más hacia la costa.

Figura 33. Esta ilustración muestra la distribución de las hierbas marinas desde aguas profundas a aguas llanas.

Un cambio en el alza del nivel del mar también causaría un cambio en la distribución de los árboles de mangle, obligándolos a desplazarse hacia tierra adentro según el nivel aumenta. Cuando el agua penetra tierra adentro, va creando disponibilidad de área de crecimiento para el mangle, a través de inundación, erosión y cambios en la salinidad del terreno. Por supuesto, esta colonización dependerá de las habilidades individuales de cada especie de mangle para colonizar estos nuevos hábitats formados por el nuevo nivel del mar. Pero esta distribución se vería afectada si en los márgenes de los bosques de mangle se encuentran barreras naturales como acantilados o estructuras creadas por el ser humano, como carreteras y edificios. Esto reduciría el área de bosque de mangle. Además, aquellos bosques de mangle que se encuentran en islotes y cayos se verían seriamente afectados al no poder ir a la par con el alza del nivel del mar.

Figura 34. Esta ilustración muestra la distribución de los árboles de mangle según aumenta el nivel del mar.

Alza en el dióxido de carbono atmosférico y acidificación

El incremento del dióxido de carbono en la atmósfera afecta significativamente la vegetación global, incluyendo las plantas acuáticas. El CO2 es utilizado por las hierbas marinas para la fotosíntesis. Por lo tanto, un efecto del aumento del CO2 disuelto en el mar causaría en las hierbas marinas un alto ritmo de fotosíntesis, aumentando la productividad de estos ecosistemas. Esto ayudaría a las hierbas a crecer en aguas más profundas, debido a que los altos niveles de CO2 les permitirían compensar la escasez de luz. Sin embargo, este aumento en el dióxido de carbono, además del incremento en temperatura, también favorecería la proliferación y el aumento de las algas epífitas sobre las hojas de las hierbas marinas.

En los manglares se ha experimentado con el mangle rojo (Rhizophora mangle) y se ha demostrado que ocurre un aumento en el crecimiento y en la producción de biomasa y un incremento en la ramificación de los árboles. Pero, no todas las especies pueden responder de la misma manera. Además, hay que tomar en cuenta otros factores, como la temperatura, la salinidad y los niveles de nutrientes, que podrían influenciar en cómo estas especies respondan al aumento del dióxido de carbono atmosférico.

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Por otro lado, aquellos organismos como los corales, que utilizan iones de calcio e iones de carbonato en el agua para poder calcificar, se verán seriamente afectados. Al aumentar el dióxido de carbono en la atmósfera, las concentraciones de los iones de carbono disminuyen considerablemente, reduciendo los ritmos de calcificación en los corales. Esto podría traer consecuencias negativas a los arrecifes de coral de Puerto Rico y a las comunidades que dependen de estos para poder subsistir.

Tormentas y precipitación

El aumento en la temperatura superficial del agua en el océano causa un incremento en la intensidad de las tormentas tropicales. El impacto directo de estas tormentas en las praderas de hierbas marinas, causaría la muerte de muchas de sus poblaciones. Esto se debe a la erosión causada por el movimiento de las olas, el bloqueo de la luz solar por los sedimentos y la asfixia por la deposición de sedimentos en los tejidos de estas. Un incremento en el número de tormentas disminuiría la distribución de algunas especies, como la hierba de tortuga (Thalassia testudinum), que depende de sus rizomas para crecer y tardarían años en poder colonizar suelos marinos afectados por la erosión del oleaje. Pero, especies como la hierba paleta de remo (Halophila decipens), que encontramos en aguas más profundas, no se verían tan afectadas por estos eventos de erosión. Esto se debe a la alta tasa de crecimiento de sus rizomas, que es característico de esta especie.

Por otro lado, este incremento en la intensidad de las tormentas dañaría y mataría los manglares. Los fuertes vientos defoliarían (provocaría la caída de las hojas) gran parte de los árboles, afectando negativamente a grandes poblaciones de árboles de mangle. Además, estas tormentas causarían estrés y alterarían la deposición de sedimentos y la erosión en los suelos de estos ecosistemas. Los patrones de precipitación afectarían el crecimiento y la distribución de las diferentes especies de mangle. Si disminuyera la precipitación, junto con la alta tasa de evaporación, causaría que los suelos se tornen más salinos, disminuyendo la productividad de los árboles y el crecimiento de las plántulas, alterando la interacción de las especies en el bosque. También disminuiría la diversidad de las zonas del mangle, causando una notable reducción en el área por los cambios en composición del suelo,

Algas: Grupo de seres vivos incluidos dentro del reino de los protistas, unicelulares o pluricelulares, que viven preferentemente en el agua, tanto dulce como marina, y que, en general, están provistos de clorofila u otros pigmentos fotosintéticos.

Ambiente estuarino: Área de la costa donde el agua dulce proveniente de la tierra se mezcla con el agua del mar.

Biomasa: Es la totalidad de la materia de los organismos que habita en un lugar determinado.

Blanqueamiento: Evento que ocurre en el arrecife, inducido por estrés, donde el coral expulsa sus zooxantelas y pierde su color distintivo, quedando transparente y exponiendo el color blanco de su esqueleto que se compone de carbonato de calcio.

Corales hermatípicos: Corales que poseen relaciones simbióticas con zooxantelas, producen exoesqueletos de carbonato de calcio y tienen la capacidad de formar arrecifes.

Epífitas: Se refiere a cualquier organismo que crece sobre diferentes superficies (vivas y no vivas) utilizándolas como soporte, pero que no le causa daño directo (es decir, que no es parásito).

Hábitat: Lugar o espacio que posee todas las condiciones adecuadas para que un organismo viva, se reproduzca y lleve a cabo todas sus funciones.

Ión: Átomo o conjunto de átomos que están cargados eléctricamente por la pérdida o ganancia de electrones.

Tolerancia térmica: Es la capacidad para aguantar calor.

Zooxantelas: Algas microscópicas unicelulares que viven dentro del tejido de algunos invertebrados marinos. La mayoría son dinoflagelados pertenecientes al género Symbiodinium

especialmente por la alta concentración de sales. Por otra parte, un aumento en la precipitación ayudaría a incrementar las tasas de crecimiento y la biodiversidad del bosque. Aumentaría, además, la diversidad de las zonas de mangle y en la colonización de los árboles en los bordes del bosque de manglar. Las áreas donde ocurre mayor precipitación, muestran que hay una mayor diversidad de manglares y una alta productividad. Esto ocurre por la entrada de sedimentos fluviales y nutrientes, y una disminución en la salinidad.

En el caso de los corales, un alza en la intensidad de las tormentas causaría un incremento en la turbidez y en la salinidad del agua de mar, impactando gravemente los corales. La frecuencia de las tormentas evitaría que los corales tengan tiempo de recuperarse entre eventos atmosféricos, causando una alta mortandad entre las poblaciones de algunas especies. Algunos de estos daños físicos, sin embargo, ayudarían a la dispersión de muchas de aquellas especies que se reproducen mediante fragmentación.

Como podemos observar, un aumento en la temperatura media podría ocasionar grandes efectos en los ecosistemas, ya que también puede producir precipitaciones intensas que causan grandes inundaciones urbanas y desbordamiento de ríos.

Ecosistemas

Manifestaciones del cambio climático Temperatura

Aumento en el nivel del mar Aumento en la concentración de CO2 Tormentas y precipitación

Manglares Se alteran los patrones de reproducción y el tiempo de florecimiento de algunas especies de mangle.

Se afecta el proceso de fotosíntesis.

Se altera la biodiversidad de las especies que habitan en el mangle.

Con el alza en el nivel del mar, los manglares migran hacia tierra adentro.

Disminuye la amplitud del ecosistema por la cercanía a barreras humanas, tales como: diques, carreteras y edificaciones.

El ritmo de crecimiento de los árboles de mangle aumenta.

También aumenta la productividad de algunas especies de mangle. No todas las especies responden igual al cambio y a otros factores ambientales, como la temperatura, la salinidad, los niveles de nutrientes. Estos pueden influenciar la respuesta de un manglar a los aumentos del CO2 en la atmósfera.

Los fuertes vientos defoliarían (hace que se caigan las hojas) los árboles, afectando negativamente a grandes poblaciones de manglares.

Además, estas tormentas causarían estrés y alterarían la deposición de sedimentos y la erosión en los suelos de estos ecosistemas.

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Tabla 4. Resumen del efecto de las manifestaciones del cambio climático en los ecosistemas marinos

Ecosistemas

Hierbas marinas

Manifestaciones del cambio climático Temperatura

Aumento en el nivel del mar Aumento en la concentración de CO2 Tormentas y precipitación

Un incremento en la temperatura del agua causaría cambios en el metabolismo de las hierbas, lo que afectaría los patrones geográficos y la distribución y abundancia de las hierbas. También afectaría los florecimientos y la germinación de las semillas.

Arrecifes de coral Causa estrés en los corales, provocando la expulsión de las zooxantelas, microalga que le da color y alimento.

El incremento en el nivel del mar afectaría a aquellas poblaciones que se encuentren en aguas más profundas por la disminución de la fotosíntesis.

Aumento en la producción de fotosíntesis.

El aumento de los sedimentos en el agua asfixiarían las hierbas marinas.

El oleaje fuerte constantemente dañaría las plantas.

La concentración de CO2 causa una disminución en el pH del agua de mar, afectando el proceso de deposición de carbonato de calcio que realizan los corales.

Aumento en la turbidez y la salinidad del mar.

Tabla 4. Resumen del efecto de las manifestaciones del cambio climático en los ecosistemas marinos

Alteración en los patrones de migración, alimentación y reproducción de los animales

Las migraciones oceánicas

Los animales se desplazan a través de grandes distancias para dos propósitos: alimentarse y reproducirse. Son estos dos propósitos los que hacen que muchos organismos se muevan a través de todo el planeta durante su vida para cumplir con ambas necesidades, con el fin de la supervivencia de la especie.

En los océanos estas migraciones ocurren de dos maneras. Hay migraciones horizontales, donde los organismos se desplazan a través de largas distancias para buscar alimento o encontrar un lugar idóneo para reproducirse y tener sus crías. Estas migraciones son por temporada, es decir, estos organismos, dependiendo de la luz solar y la temperatura, se desplazan a latitudes que presenten condiciones idóneas para poder satisfacer estas necesidades. Como por ejemplo, las ballenas jorobadas que visitan Puerto Rico cada año, migran de latitudes polares y templadas donde buscan alimento, hasta latitudes tropicales para reproducirse y tener sus crías. Nadan largas distancias, desde Groenlandia hasta Puerto Rico, para poder completar sus ciclos de vida.

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Figura 35. Este mapa muestra la ruta migratoria de las ballenas jorobadas en el Atlántico Norte.

Migración horizontal: Es el movimiento horizontal de varias especies para buscar los lugares óptimos para alimentarse y reproducirse.

Otros organismos, como los meros y otras especies de peces, migran a lugares específicos en los arrecifes para desovar. Estos peces liberan sus huevos y espermatozoides en el agua, y cuando se unen forman una larva. Esta larva pasa a ser parte del plancton y las corrientes marinas ayudan a desplazarlas a través de grandes distancias; eventualmente crecen y permanecen en una zona o área de criadero hasta convertirse en adultos. Una vez alcanzan la adultez y la madurez sexual, entonces estos juveniles nadan hasta encontrarse con individuos de la misma especie y poder comenzar un nuevo ciclo. De esta manera logran la subsistencia de la especie.

Figura 36. Este diagrama muestra las etapas del ciclo de vida y las migraciones en el arrecife de algunas especies de mero durante el desove.

Migración vertical: Es el movimiento vertical o perpendicular de organismos en el océano para realizar procesos importantes para su supervivencia, como por ejemplo, alimentarse.

Plancton: Conjunto de seres minúsculos de origen animal (zooplancton) o vegetal (fitoplancton) presentes en aguas marinas y de lagos, que constituyen el alimento básico de diversos animales superiores.

El otro tipo de migración que encontramos en los océanos, y que hace las migraciones oceánicas muy peculiares y diferentes a otras migraciones en tierra, es la migración vertical. Este evento ocurre diariamente en las aguas tropicales y templadas del mundo. Durante el día, el fitoplancton nada en la superficie, convirtiendo la energía solar en alimento a través de la fotosíntesis. Mientras que organismos más grandes, como el zooplancton, otros invertebrados y algunas especies de peces, permanecen en aguas más profundas evitando que la luz los ilumine y así escapar de los depredadores. Durante la noche, estos organismos que se escondían durante el día suben a la superficie en busca de alimento, recorriendo grandes distancias que fluctúan desde los 1,000 hasta los 3,000 pies de profundidad, dependiendo del tamaño y el tipo de animal. Este movimiento diario a través de la columna de agua es considerado la migración en masa más grande en el planeta.

Zona eufótica 0 a 100 m

Zona mesopelágica 100 a 1,000 m

Figura 37. Esta ilustración muestra la migración vertical de distintos organismos para realizar varios procesos que les permiten sobrevivir, como por ejemplo, alimentarse.

¿Cómo el cambio climático afectaría estas migraciones?

El cambio climático, con las alzas en temperatura, comenzaría afectando el eslabón más importante en la cadena alimenticia del océano: el plancton. Las temperaturas altas probablemente afectarían la diversidad y la distribución de estas especies, que son de gran importancia, no solo para organismos más grandes, sino también para el planeta. Con el cambio en temperatura, los ciclos de carbono, nitrógeno y fósforo en el agua de mar se verían afectados y provocarían un impacto negativo en estos organismos. Datos científicos recientes, basados en modelos, demuestran que estas especies se verían afectadas. Sin embargo, es aún muy difícil predecir cuales serían las consecuencias de este cambio. De ocurrir una disminución en el plancton, se verían afectadas las migraciones diurnas verticales y las migraciones de organismos más grandes, como las ballenas, ya que no encontrarían comida para poder sobrevivir.

Fitoplancton: Es un organismo plantónico de origen vegetal, son microalgas que obtienen su energía y nutrientes a través de la energía solar por el proceso conocido como fotosíntesis y por ello, casi siempre se encuentran cerca de la superficie del agua. El fitoplancton constituye el primer eslabón de la cadena alimenticia de los sistemas acuáticos.

Zooplancton: Plancton marino, caracterizado por el predominio de organismos animales, como los crustáceos.

Otro impacto en estos organismos surgiría por la acidificación oceánica. Muchas especies de fitoplancton y zooplancton se verían afectadas por la disminución de pH en el océano, algunas especies desaparecerían, mientras que otras prosperarían, cambiando el balance ecológico en el océano. Muchas de las especies de plancton, como los cocolitóforos, se verían perjudicadas, ya que sus cuerpos están compuestos de carbonato de calcio.

Se espera que debido al cambio en temperatura, especialmente en aguas tropicales, la gran mayoría de las especies comenzarían a migrar hacia los polos, buscando aguas con temperaturas más agradables. Esto no solo pasaría con la macrofauna, sino también con otros organismos como el plancton.

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Zooplancton

Fitoplancton Zooplancton Fitoplancton

Sistemas sociales

El cambio climático no solo afecta a los sistemas no antropogénicos, sino que también afecta a los sistemas antropogénicos. Estos cambios producen alteraciones en la economía, la salud, la alimentación, la seguridad y el entorno social entre otros sectores. Es importante conocer los efectos que los cambios en el clima causan en las distintas áreas para poder desarrollar estrategias que nos ayuden a mitigar estos impactos y adaptarnos a ellos.

Efecto en la salud y en la mortalidad del ser humano

Durante los últimos años el ser humano ha sido testigo de cómo los efectos del cambio climático han alterado progresivamente los sistemas sociales, económicos y políticos. Ciertamente, estos tienen la capacidad de provocar serios problemas de salud a la población. El aumento en la temperatura, en la precipitación y en los eventos extremos, entre otros, produce diversas enfermedades que deterioran la calidad de vida del ser humano. A continuación se muestra una tabla que resume varios de los hallazgos de investigaciones realizadas por la Organización Mundial de la Salud, en torno a los efectos del cambio climático en la salud:

Tabla 5. Resumen de los impactos del cambio climático en la salud Evento Efecto Impactos a la salud

Calor extremo o aumento en la temperatura global.

Aumento en los niveles de polen y otros alérgenos.

Aumento en la cantidad de olas de calor.

Aumento en la cantidad de enfermedades respiratorias, como por ejemplo, el asma.

Aumenta el riesgo de que personas con enfermedades cardiovasculares, tales como la hipertensión, puedan sufrir infartos.

Aumento en la cantidad de desastres naturales.

Aumento en el nivel del mar y aumento en la intensidad de huracanes.

Pérdida de hogares e infraestructura crítica (hospitales, centro de servicios médicos, generadores de electricidad, etc.).

Reducción en la disponibilidad de ofrecimientos de servicios médicos.

Mayor riesgo de propagación de enfermedades producto del hacinamiento.

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Tabla 5. Resumen de los impactos del cambio climático en la salud Evento Efecto

Variación en los patrones de precipitación.

Escasez en los suministros de agua.

Aumento en la frecuencia e intensidad de inundaciones.

Impactos a la salud

Falta de higiene y aumento en el riesgo de enfermedades diarreicas.

La escasez o el exceso de agua en las actividades agrícolas, ponen en riesgo la seguridad alimentaria, lo cual en última instancia puede causar hambruna y desnutrición.

Sedimentación de embalses y fuentes de agua potable.

Incremento en la cantidad de criaderos de mosquitos.

Cambios en la distribución geográfica de enfermedades transmitidas por el agua o insectos.

Mayor propagación de enfermedades transmitidas por mosquitos, tales como Aedes aegypti.

Aumento en los casos de enfermedades como dengue, zika y chikungunya pueden generar brotes en comunidades y eventualmente en países.

De alguna u otra forma, todos los países del mundo han estado experimentando los efectos del cambio climático. Es de suma importancia que examinemos nuestro entorno, determinemos cuáles son nuestras vulnerabilidades y trabajemos para reducir los riesgos. Debemos estar conscientes de que toda acción que realizamos a nivel personal produce efectos a nivel local, nacional e internacional. Por tal razón, promover conductas saludables y seguras puede redundar en grandes beneficios para todos.

Efectos en el sector económico

Puerto Rico constituye un destino turístico importante en el Caribe gracias a diversos factores, entre ellos, su posición geográfica, el clima, los recursos naturales y las oportunidades gastronómicas que ofrece. Sin embargo, los mismos factores que favorecen la visitación de miles de turistas al año, también nos colocan en una posición muy vulnerable en cuanto a la exposición a eventos meteorológicos extremos, como por ejemplo, los huracanes.

En Puerto Rico, la industria del turismo juega un rol muy importante en la economía del país. En efecto, esta industria representa el 7.1% del Producto Interno Bruto. La producción total anual (directa e indirecta) del turismo ronda los $1.7 mil millones, generando alrededor de 80

Producto Interno Bruto (PIB): Es el valor total de los bienes y servicios producidos en el territorio de un país en un periodo determinado. Representa el valor en el mercado de la producción económica originada por los residentes del país.

mil empleos directos y poco más de 73 mil empleos indirectos e inducidos. Gran parte de la demanda y oferta de servicios turísticos ocurre en las costas de Puerto Rico. Dado que la industria del turismo constituye un componente vital en la economía de Puerto Rico, resulta muy importante garantizar su estabilidad y/o crecimiento. Uno de los factores que está afectando seriamente el turismo en diversos países del mundo lo es el cambio climático. Cabe destacar que en el sector turístico los efectos del cambio climático suponen un sinnúmero de retos, tanto para los operadores turísticos como para los líderes políticos encargados de diseñar e implementar políticas públicas que promuevan el desarrollo económico sostenible.

Actualmente, algunos de los retos a los cuales se enfrenta esta industria son: aumento en la intensidad de eventos meteorológicos extremos (huracanes), cambios en los patrones de precipitación, erosión y aumento en el nivel del mar, entre otros. Un aumento en la intensidad de huracanes disminuiría significativamente la cantidad de personas que nos visitan, produciendo pérdidas económicas estimadas en millones de dólares. Algunos de los modelos de precipitación sugieren que, debido al cambio climático, habrá cambios en los patrones de precipitación lo cual producirá una escasez en los suministros de agua e inundaciones tanto en la montaña como en la costa. En el caso particular de las inundaciones, de acuerdo con análisis realizados por la Junta de Planificación de Puerto Rico, se estima que el 34.8% de las habitaciones endosadas por la Compañía de Turismo se encuentran dentro de la zona de alto riesgo de inundación. Por otro lado, el 21.5% de las habitaciones endosadas por la Compañía de Turismo se encuentran en zonas de riesgo por concepto de marejadas. Aquellas instalaciones ubicadas en las zonas costeras se encuentran en una posición aún más crítica, pues están expuestas a múltiples riesgos simultáneamente.

Con respecto al turismo y la recreación en la costa, un deterioro constante en las condiciones meteorológicas impide la realización de actividades turísticas, tales como buceo, snorkeling, paseos en bote, pesca recreativa, entre otras, pues realizarlas puede poner en riesgo la seguridad de los participantes. Ciertamente, de no tomarse las debidas precauciones, estas variabilidades climáticas pueden cobrar la vida de muchas personas y por ende poner en riesgo la estabilidad económica de compañías a pequeña, mediana y gran escala.

Seguridad y entorno social

Civilización sumeria: Es considerada como la primera y más antigua civilización del mundo. La población de Sumeria se caracterizó por la sofisticación en las estructuras de orden social y por su escritura cuneiforme, considerada como una de las formas de escritura más antiguas del mundo.

Gran parte de la historia del mundo ha estado marcada por los conflictos armados o las guerras. En su mayoría, estos conflictos se originan debido al interés de dos partes en controlar o tomar posesión de un área que posee recursos naturales y/o económicos de gran valor. Tal fue el caso de la civilización sumeria, civilización más antigua del mundo, la cual consolidó su poder al tomar posesión de las planicies aluviales (tierras de gran valor agrícola) de los ríos Tigris y Éufrates en Mesopotamia.

Con el pasar de los años, los intereses de las grandes naciones han ido transformándose. Actualmente, la mayoría de los conflictos armados giran en torno al control de combustibles fósiles, particularmente el petróleo. Siendo estos fuentes de energía no renovable, la lucha por tener su posesión absoluta podría terminar en la monopolización de dichos recursos y, por ende, en la proliferación de desigualdades sociales.

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Otro de los recursos que podría acompañar al petróleo en la lista de los recursos más codiciados del mundo es el agua. Pese a que el agua es considerado un derecho humano (Resolución A/RES/64/292 de la Organización de las Naciones Unidas, 2010), la Organización de las Naciones Unidas estima que 884 millones de personas en el mundo carecen de un acceso seguro a agua potable. La falta de acceso a agua potable provoca disturbios en diversos sectores de la sociedad, tales como la salud, la agricultura, la seguridad, la economía, el turismo, entre otros. Una sociedad que carezca de agua potable, no podrá tener un desarrollo económico sostenible ni mucho menos una población saludable. Desafortunadamente, el cambio climático aporta sustantivamente al problema. De acuerdo a los pronósticos relacionados a los cambios en los patrones de lluvia, la escasez de agua será un factor que exacerbará las tensiones que se viven hoy día por el control de los recursos naturales, provocando conflictos de grandes proporciones.

Otro de los efectos del cambio climático que provocará cambios significativos en la sociedad es el aumento en la intensidad de huracanes. Dada la ubicación geográfica de Puerto Rico, un aumento en la intensidad de huracanes podría traer consigo el colapso de la industria agrícola y la pérdida de miles de hogares. Además, dado que Puerto Rico depende de la importación de productos para satisfacer la demanda de alimentos, la interrupción en el transporte de estos, debido a un deterioro en las condiciones meteorológicas, traerá consigo grandes disputas por el acceso a los pocos productos disponibles.

Efecto en la agricultura

La producción agrícola está determinada en gran medida por las condiciones climáticas. Los cambios en los patrones de lluvia y el aumento en la intensidad de eventos meteorológicos extremos como huracanes, son algunos de los efectos del cambio climático que afectan significativamente la producción agrícola. En efecto, otro factor que contribuye al deterioro de este sector es la implementación de prácticas agrícolas inadecuadas, las cuales pueden provocar la pérdida de la capacidad productiva de los suelos.

En Puerto Rico, la industria agrícola, ganadera y avícola suplen la mayoría de los productos que consumimos. Estas industrias requieren de agua para llevar a cabo los procesos de producción y el procesamiento de los productos. Además, necesitan del recurso agua para cumplir con unos estándares de limpieza e higiene en las instalaciones, de modo que se evite la proliferación de plagas y enfermedades. Ante este panorama, científicos están estudiando la demanda de agua actual y futura que se requiere para suplir a las distintas operaciones agrícolas, de modo que se puedan diseñar estrategias de adaptación adecuadas. El Departamento de Agricultura de Puerto Rico define las necesidades de agua de las empresas agrícolas como la cantidad de agua que debe ser aplicada mediante riego para asegurar el crecimiento y desarrollo óptimo del cultivo. Esto, con el objetivo de aumentar rendimientos y la cantidad de agua que se suple para satisfacer las necesidades de los animales.

Tal y como podemos observar en la tabla 6, la demanda de agua varía dependiendo del tipo de operaciones y del estado o calidad del sistema de distribución. Según proyecciones, en el 2025 se requerirá de unos 69.61 millones de galones al día para suplir la demanda de agua en el sector agrícola en Puerto Rico. Suplir la demanda de agua en el futuro, supone ciertos retos en torno al manejo del recurso. Ciertamente, el diseño de las estrategias de manejo debe incluir dos variables muy importantes: las sequías y las inundaciones.

Tabla 6. Demanda de agua para uso agrícola en el año 2025

Cantidad de galones

Demanda teórica Demanda real Operaciones agronómicas Operaciones pecuarias Total Operaciones agronómicas Operaciones pecuarias

Total

Millones de galones por año 12,855.55 3,969.63 16,825.18 21,562.58 3,845.34 25,407.92

Millones de galones por día 35.22 10.88 46.10 59.08 10.54 69.61

Fuente: Instituto de Investigaciones sobre Recurso Agua y el Ambiente de Puerto Rico. (2005). Plan Integral de conservación, desarrollo y uso de los recursos de agua de Puerto Rico: Informe Final. 15 de octubre de 2016, de Instituto de Investigaciones sobre Recurso Agua y el Ambiente de Puerto Rico Sitio web: http://prwreri.uprm.edu/publications/ Estudio%20Sobre%20el%20Uso%20de%20Agua%20Agricola%20en%20PR.pdf

Actualmente, existen cuatro sistemas de embalses y canales de riegos que suplen agua a terrenos agrícolas: Sistema de Riego de Costa Sur Este (Guayama a Patillas), Sistema de Riego de Costa Sur Oeste (Juana Díaz), Sistema de Riego de lsabela y Sistema de Riego del Valle de Lajas. Estos sistemas se alimentan a su vez de diversas cuencas hidrográficas. En momentos de sequía, la recarga de estos embalses no satisface la demanda del sector agrícola, de modo que este déficit de agua limita la producción y produce pérdidas económicas millonarias. Por otro lado, cuando ocurren inundaciones extremas, pueden ocurrir deslizamientos y erosión en las laderas de los ríos y quebradas que nutren los embalses, provocando, a su vez, la sedimentación de los mismos (figura 38 y tabla 7).

Fuente: Myrna Comas Pagán. (2014). Plan de seguridad alimentaria para Puerto Rico. San Juan, Puerto Rico: Departamento de Agricultura del Estado Libre Asociado de Puerto Rico.

Cuencas hidrográficas: Unidad fisiográfica conformada por un sistema de cursos de ríos de agua definidos por el relieve.

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Figura 38. Los deslizamientos mueven sedimentos hasta la base de los ríos, permitiendo que estos transporten el sedimento hasta los embalses.

Canasta alimentaria básica: Conjunto de productos básicos o principales que conforman la alimentación usual de la población en Puerto Rico para cubrir sus necesidades nutricionales. Esta consiste de cereales y farináceos, hortalizas y granos, frutas, aceites, leche y sustitutos, carnes y sustitutos y condimentos.

Seguridad alimentaria

Durante el siglo XIX y a principios del siglo XX, la economía de Puerto Rico estuvo marcada principalmente por la agricultura. Esta industria estuvo dominada, en esencia, por tres cultivos: caña de azúcar, café y tabaco. Dado el crecimiento de la industria, comienzan a incorporarse nuevas tecnologías para mejorar la producción de estos cultivos y poder suplir la gran demanda. Sin embargo, a partir de la década de 1950 comienzan a ocurrir unos cambios importantes en la economía de Puerto Rico que impactaron eventualmente el estilo de vida de los puertorriqueños. A partir de este momento, Puerto Rico cambió de tener una economía predominantemente agrícola a una manufacturera. A la par con estos cambios económicos, comienzan a ocurrir unos movimientos demográficos muy importantes; en efecto, miles de puertorriqueños migraron de zonas rurales a urbanas dejando atrás sus tierras y la agricultura. Estos nuevos asentamientos urbanos trajeron consigo una gran presión de desarrollo de infraestructura para satisfacer las demandas de bienes y servicios de estas personas. Con el declive de la industria agrícola, Puerto Rico comienza a presentar serios retos en torno a cómo suplir la demanda de productos agrícolas que forman parte de la Canasta alimentaria básica del puertorriqueño. Ante este panorama, se comienzan a importar productos del exterior. Al presente, cerca del 85% de los productos que se consumen en Puerto Rico son importados (tabla 8). La mayoría de estos productos llegan a Puerto Rico vía marítima.

Si evaluamos la tabla 8 podemos apreciar que la mayoría de los productos que se importan provienen de: Estados Unidos, China, Canadá y República Dominicana. Aquellos productos que vienen de Estados Unidos recorren entre 1,500-2,810 millas antes de llegar a Puerto Rico, mientras que aquellos que provienen de China recorren sobre 10,000 millas. Esta situación nos pone en una posición muy vulnerable si consideramos tanto nuestra realidad geopolítica como los efectos adversos que puede traer consigo factores climatológicos extremos.

Tabla 8. Importación de alimentos a Puerto Rico por país de procedencia

País

Cantidad importada en quintales Porciento

1,877,285,844 76 % China 88,351,375 4% Canadá 64,539,642 3 % República Dominicana 63,191,695 3%

Estados Unidos

Nicaragua 41,847,477 2% México 37,601,230 2% Brasil 37,351,869 2% España 30,584,481 1% Costa Rica 27,339,852 1% Ecuador 19,535,837 1% Otros 191,133,921 8%

External Trade Statistics, 2008

Fuente: Myrna Comas Pagán. (2014). Plan de seguridad alimentaria para Puerto Rico. San Juan, Puerto Rico: Departamento de Agricultura del Estado Libre Asociado de Puerto Rico.

Los huracanes tienen la capacidad para deteriorar las condiciones marítimas e impedir el tráfico marítimo. Un aumento en la intensidad de estos fenómenos aporta a la compleja realidad que vive Puerto Rico en cuanto a dependencia de importaciones para satisfacer las necesidades diarias del puertorriqueño. Dado que la mayoría de los productos llegan por transporte marítimo, Puerto Rico se encuentra en una posición muy vulnerable ante los efectos esperados del cambio climático. Considerando esta inminente situación, resulta imperativo el diseño de estrategias que promuevan el desarrollo económico de la agricultura y el consumo de productos locales.

Para poder evaluar la situación alimentaria de un país y determinar qué necesidades existen para alcanzar la seguridad alimentaria, el Departamento de Agricultura de Puerto Rico, sugiere examinar los siguientes factores:

•

Disponibilidad: ¿de dónde vienen los alimentos y cómo llegan los alimentos hasta la mesa del consumidor?

•

•

Accesibilidad: ¿cuánto dinero tienen disponible los consumidores para adquirir los alimentos?

Uso adecuado: ¿cuán nutritivos son los alimentos que se consumen?

• Estabilidad de los sistemas de producción y distribución de alimentos: ¿qué factores de riesgo pueden afectar estos sistemas y cuán resilientes son?

Geopolítica: Disciplina de las Ciencias Sociales que trata sobre la influencia que tiene el entorno físico sobre los países, sus instituciones políticas y las relaciones políticas entre países.

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Vulnerabilidad de la Infraestructura crítica

Para 1968 los municipios con mayor densidad poblacional eran: San Juan, Cataño, Bayamón, Guaynabo y los municipios con menor densidad poblacional eran Culebra, Vieques, Maricao y Las Marías. De acuerdo al Programa de Manejo de Zona Costanera del Departamento de Recursos Naturales y Ambientales, de los 3,725,789 habitantes que tiene Puerto Rico (según el Censo 2010), el 56% vive en municipios costeros. Esta presión de desarrollo supuso la impermeabilización de suelos, la construcción de nuevas viviendas y la construcción de redes viales, lo que provocó la deforestación de algunos bosques. Estos cambios demográficos trajeron a su vez nuevos retos en torno al manejo de desperdicios sólidos y la producción y distribución de energía eléctrica y agua potable. Diecisiete plantas generadoras de electricidad están ubicadas en zonas costeras.

Desafortunadamente, la integridad estructural de estas plantas podría verse afectada debido a los efectos del cambio climático. Todas estas plantas están expuestas a múltiples riesgos, tales como: aumento en el nivel del mar, tsunamis, marejadas ciclónicas, entre otros. Cualquier deterioro en las instalaciones de estas plantas puede redundar en la interrupción de los servicios eléctricos. Dichas interrupciones pueden tener serias repercusiones en múltiples sectores de la sociedad puertorriqueña. Uno de los sectores que se vería seriamente afectado por estas interrupciones es el sector de salud, particularmente los hospitales.

Actualmente, unos 240 puentes están ubicados en zonas costeras. Cualquier evento meteorológico extremo puede inutilizar estas estructuras, obstaculizando el desplazamiento de las personas de un lugar a otro.

Densidad poblacional: La densidad de población es una medida de cómo se distribuye la población de un país o región, lo cual es equivalente al número de habitantes dividido entre el área donde habitan. Indica el número de personas que viven en cada unidad de superficie, y normalmente se expresa en habitantes por km2

Conceptos sobre vulnerabilidad, riesgos y adaptación

Debido a los efectos del cambio climático sobre nuestros ecosistemas marinos y costeros y los sistemas sociales, es importante que la población desarrolle la capacidad de adaptarse ante los riesgos que enfrentan. Deben conocer los aspectos que los hacen vulnerables para crear planes de acción que les permita mitigar las manifestaciones de los cambios en el clima y que los ayude a resistir el impacto de los peligros asociados a estos cambios.

Riesgos y vulnerabilidad

Las islas que se encuentran en la región del Caribe comparten el riesgo y la vulnerabilidad a peligros naturales por sus características geográficas y geológicas. Debido a su posición geográfica, la región del Caribe en el Atlántico está constantemente expuesta a huracanes y a los impactos asociados a estos. Respecto a la geología, el hecho de que las islas están ubicadas en la placa tectónica del Caribe, las hace más susceptibles a terremotos, actividad volcánica y tsunamis. Finalmente, factores como el tamaño pequeño de las islas, sus recursos naturales limitados y la alta exposición de sus zonas costeras, permiten que su población y sus ecosistemas sean altamente vulnerables a los impactos del cambio climático. Esto, a su vez, provoca que esta población esté expuesta a pérdidas de vida y de propiedad, a lesiones e interrupción de su vida cotidiana y de su rutina. En algunos casos, estos riesgos naturales causan un retroceso en años de desarrollo (López- Marrero y Wisner, 2012). La tabla 9 muestra los riesgos que implicarían la ocurrencia de distintos peligros naturales.

Tabla 9. Peligros naturales y sus posibles riesgos

Peligro natural Riesgo

Inundaciones por lluvia Daños por los vientos Marejada ciclónica Deslizamientos de terrenos por lluvia Movimiento de placas tectónicas

Huracanes

Aumento en el nivel del mar

Terremotos Erupciones volcánicas Tsunamis Licuefacción Derrumbes de terreno

Exacerbar inundaciones costeras Marejada ciclónica Erosión costera

Según el informe de 2007 de la IPCC sobre impactos, adaptación y vulnerabilidad, las islas pequeñas localizadas en los trópicos y en latitudes más altas son especialmente vulnerables a los efectos del cambio climático, al aumento en el nivel del mar y a eventos extremos del clima. Esto se debe a su tamaño y propensión a peligros naturales, entre otros. Los eventos extremos asociados al cambio climático aumentan el riesgo de que se afecte la disponibilidad de agua para consumo y cultivos agrícolas, de cambios en los abastos de pesquerías y recursos asociados, de impactos adversos en la agricultura y comercios, impactos negativos en el turismo e impactos en la salud humana.

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Puerto Rico, al igual que el resto de las islas en el Caribe, está expuesto a los mismos peligros naturales. Comunidades como Mansión del Sapo y Maternillo (Fajardo), Pacerlas Suarez (Loíza), la costa del municipio de Rincón, Ocean Park, Caño Martín Peña, Cantera y Barrio Obrero (entre otras de San Juan), son casos recientes que demuestran la vulnerabilidad de la isla frente a los impactos de diferentes riesgos naturales asociados a huracanes y lluvias intensas. Es importante desarrollar estrategias de manejo de riesgos, determinar el grado de vulnerabilidad y aumentar la capacidad de mitigación, adaptación y resiliencia para poder sobrellevar los efectos e impactos del cambio climático. Existen varias metodologías, cualitativas y cuantitativas, para determinar la vulnerabilidad al cambio climático. Esta vulnerabilidad se determina combinando la exposición física y las variaciones hidrológicas y meteorológicas, las circunstancias personales de la población y el grado al cual el sistema de gobierno de un país tiene la capacidad de llevar a cabo una adaptación efectiva.

Capacidad de mitigación

La capacidad de mitigación ante los efectos del cambio climático se refiere a los esfuerzos o acciones de la sociedad, a todos los niveles, para reducir las fuentes y mejorar la captura de los gases de efecto de invernadero. El IPCC en su informe Mitigación del Cambio Climático del año 2014, establece una serie de enfoques en la mitigación del cambio climático buscando la estabilización de los gases de efecto invernadero en la atmósfera. Las diferentes acciones de mitigación incluyen la reducción de las emisiones de gases como dióxido de carbono y metano.

Existen otras acciones de mitigación que están ligadas al ahorro de energía o al uso eficiente de la energía. Esto, a su vez, disminuye los costos a nivel personal, de empresas y de gobierno.

Tabla 10. Acciones de mitigación de acuerdo al sector expuesto Sector

Edificios residenciales, comerciales e instituciones.

Acciones de mitigación

Uso de equipos más eficientes en calefacción, refrigeración e iluminación.

Materiales de aislamiento eficientes.

Tabla 10. Acciones de mitigación de acuerdo al sector expuesto Sector Acciones de mitigación

Transportación

Industrial

Agropecuario

Residuos residenciales e industriales

Reemplazo de combustibles líquidos por gas natural comprimido, uso de transporte colectivo, uso de bicicletas.

Uso de tecnologías más limpias y eficientes. Uso de residuos para reemplazar combustibles fósiles.

Políticas de reciclaje más fuertes. Modificación de procesos industriales.

Cambios en los hábitos de labranza y uso de prácticas de conservación. Reutilización de los subproductos y desperdicios de la cosecha. Uso adecuado de sistemas de riego. Menor uso de fertilizantes.

Uso de productos agrícolas (cáscara de arroz y girasol) como combustible en calderas y producción de vapor y electricidad.

Utilización del gas metano de los residuos sanitarios para la generación de energía eléctrica o de calor.

Implementación de políticas de reducción, reuso y reciclado de residuos. Reducción en el consumo de materias primas y energía.

Energético

Forestal

Desarrollar la transición del uso de energía convencional hacia el uso de fuentes de energías renovables. Estas reducen la contaminación ambiental, contribuyen al desarrollo sustentable y evitan el calentamiento global.

Implementar proyectos de reforestación de árboles y zonas deforestadas para disminuir las emisiones de dióxido de carbono mediante su captura y fotosíntesis en las plantas.

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Otras acciones para aumentar nuestra capacidad de mitigación en las islas del Caribe es dar un mejor uso a la costa. En Puerto Rico, la Junta de Planificación y el Departamento de Recursos Naturales y Ambientales son las agencias responsables de planificar el desarrollo en nuestras zonas costeras. También son responsables de establecer la política pública para la designación de reservas naturales, forestales y marinas para salvaguardar nuestros recursos. Esta política pública promueve la conservación de los bosques de mangle alrededor de la isla, creando una barrera natural de protección contra vientos de tormentas y huracanes, disipando la energía de las marejadas ciclónicas, controlando la erosión costera y secuestrando el carbono en la atmósfera. En los procesos de planificación para el desarrollo de la infraestructura en la costa, es necesario considerar el aumento del nivel del mar e incorporar estrategias de adaptación para minimizar costos, daños y pérdidas por los impactos del cambio climático.

Es importante promover la educación sobre el cambio climático en todos los niveles. Mediante la educación se estimula el pensamiento crítico y se promueve la trasformación del ser humano y la sociedad. La educación es la herramienta para que nuestra sociedad lleve a cabo esfuerzos y acciones dirigidos hacia el desarrollo sustentable. También nos lleva a mitigar y adaptarnos a los efectos del cambio climático. Es importante el desarrollo de módulos, herramientas y estrategias educativas que promuevan el desarrollo sustentable, la reducción de gases de efectos de invernadero y la reducción, reuso y reciclaje de los residuos que se generan diariamente.

Capacidad de resiliencia y adaptación

La resiliencia se define como la capacidad para resistir, adaptarse y recuperarse frente a un agente perturbador, estado o situación adversa. La IPCC (2014) define resiliencia como la capacidad de los

Actividad volcánica: Es un mecanismo de forzamiento interno, en los volcanes, que provoca la liberación de grandes cantidades de polvo, cenizas y dióxido de azufre a la estratosfera en forma gaseosa.

Capacidad de adaptación: Es la capacidad de un sistema para ajustarse al cambio climático (incluida la variabilidad climática y los cambios extremos) a fin de moderar los daños potenciales, aprovechar las consecuencias positivas o soportar las consecuencias negativas.

Licuefacción: La licuefacción de suelos es un fenómeno en el cual los terrenos, a causa de saturación de agua y particularmente en sedimentos recientes como arena o grava, pierden su firmeza y fluyen como resultado de los esfuerzos provocados en ellos por temblores (Red Sismológica Nacional, 2017).

Marejada ciclónica: Movimiento fuerte de las olas provocado por los vientos de una tormenta.

Mitigación: Mitigar significa moderar, aplacar, disminuir o suavizar algo. En términos del cambio climático, se puede definir como un conjunto de medidas utilizadas para reducir los efectos de los eventos extremos, las fuentes de los gases de invernadero o para mejorar los medios que remueven estos gases de la atmósfera.

Placas tectónicas: Las placas tectónicas, también llamadas placas litosféricas, son planchas rígidas de roca sólida que flotan sobre una capa semifluida conocida como astenosfera (capa del interior de la Tierra, flexible, viscosa y que llega a veces a profundidades superiores a los 100 km en el área de los continentes.

Resiliencia: Es la capacidad de un sistema (humano o natural) para resistir, asimilar y recuperarse de los efectos de las amenazas de manera oportuna y eficiente, manteniendo o restituyendo sus estructuras básicas, funciones e identidad esenciales.

Riesgo: Es la probabilidad de que ocurra un evento y la frecuencia con que ocurre la magnitud de sus consecuencias.

Terremoto: Sacudida violenta de la corteza y manto terrestres, ocasionada por fuerzas que actúan en el interior de la Tierra.

Tsunami: Ola gigantesca producida por un maremoto o una erupción volcánica en el fondo del mar.

Vulnerabilidad: Es el grado de susceptibilidad a la pérdida, daño y lesión.

sistemas sociales, económicos y ambientales de afrontar un suceso, tendencia o perturbación peligrosa respondiendo o reorganizándose de modo que mantengan su función esencial, su identidad y su estructura, y conservando al mismo tiempo la capacidad de adaptación, aprendizaje y transformación. Por otro lado, para saber la capacidad de adaptación de una población, se evalúa la habilidad o el potencial de las instituciones de un país, su economía y su sociedad, para ajustarse o aprovechar las presiones existentes o previstas resultantes del cambio climático. Existen varios factores críticos que influyen en la capacidad de adaptación:

• la fortaleza de la economía;

• la efectividad y la estabilidad del Gobierno;

• el grado de transferencia del conocimiento;

• las comunicaciones con la población en general;

• la habilidad de un país para desarrollar tecnologías o prácticas innovadoras;

• la disponibilidad de recursos naturales y

• el grado de dependencia de la agricultura o de otras actividades vulnerables para sostener la economía.

Según López Marrero (2009) la capacidad de adaptación ante amenazas naturales requiere abordar los múltiples riesgos a los que las personas están expuestas; no solo aquéllos relacionados con las amenazas naturales.

Tabla 11. Determinantes de la capacidad de adaptación

Representación esquemática

Las líneas entrecortadas que conectan los diferentes determinantes de la capacidad de adaptación indican el potencial de interconexión e interrelación entre los mismos.

Determinante

Recursos económicos

Recursos materiales y tecnología

Recursos naturales

Descripción y ejemplos

Los recursos financieros, económicos (ingreso, ahorros, fuentes de crédito, remesas, pensiones, transferencias del Estado) disponibles para las estrategias de adaptación.

La infraestructura y el equipo (transporte, sistema de drenaje, vivienda), y la tecnología (sistemas de comunicación) disponibles para la adaptación.

Los recursos presentes en el ambiente natural (suelo, agua, fauna, flora, manglares, materia prima) útiles para la adaptación.

Recursos humanos

Las destrezas, la información y el conocimiento (por ejemplo, de las opciones de adaptación, la naturaleza y evolución de los peligros), experiencia, mano de obra y buen estado de salud, que permiten a la gente encontrar y poner en práctica estrategias de adaptación.

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Tabla 11. Determinantes de la capacidad de adaptación

Representación esquemática

Determinante Descripción y ejemplos

Recursos sociales

Los recursos sociales (por ejemplo, redes formales e informales, movilización social, actividades colectivas y relaciones de confianza, reciprocidad, e intercambio) a los que la gente puede recurrir para la adaptación.

Acceso a instituciones que promueven y apoyan estrategias de adaptación.

Percepción/ conocimiento

Los diferentes pareceres de la gente acerca de la naturaleza, la percepción de peligros (por ejemplo, probabilidad de incidencia y daños potenciales), la percepción de alternativas y de la eficacia de las estrategias de adaptación del pasado, la percepción de alternativas y de la capacidad para implantarlas o tomar medidas en torno a la exposición a peligros.

Tabla tomada de: López Marrero, 2009. Fuentes: Brooks y Adger, 2005; Eakin y Lemos, 2006; Reid et al., 2007; Smit y Pilifosova, 2001; Yohe y Tol, 2002.

Para poder adaptarnos a los impactos del cambio climático, tenemos que desarrollar estrategias de resiliencia a todos los niveles. Hay que reconocer que los riesgos naturales afectan todos los sectores sociales, económicos y ambientales. También hay que reconocer que el Gobierno no lo puede hacer todo, ni es responsable de todo. Hay que enfatizar en que todos los ciudadanos tienen que involucrarse, tomar acción y prepararse. Finalmente, hay que enfocarse en esfuerzos a nivel comunitario para prepararse, protegerse, recuperarse y responder a los riesgos naturales y a los impactos asociados al cambio climático.

Puerto Rico y el resto de las islas del Caribe son más vulnerables a riesgos costeros. Por eso es bien importante desarrollar resiliencia en las comunidades costeras. El desarrollo de resiliencia reduce la vulnerabilidad a los riesgos naturales. Con el fortalecimiento de las comunidades se incrementa la capacidad para:

• identificar preocupaciones en cuanto a riesgo;

• lograr un mayor entendimiento de los riesgos naturales;

• trabajar de manera proactiva para reducir la vulnerabilidad a los riesgos naturales;

• ser autosuficiente durante y después de un desastre natural y

• adaptarse a condiciones variables.

El proceso para el desarrollo de resiliencia a eventos naturales conlleva la integración de políticas públicas de diversos sectores.

Tabla 12. Estrategias que deben implementar distintos sectores de la comunidad para ser resilientes ante el cambio climático Sector

Educación

Salud y seguridad

Edificios y vivienda

Historia, arte y cultura

Economía

Estrategias

Desarrollar alianzas público-privadas que apoyen la educación respecto a los riesgos naturales y resiliencia.

Desarrollar planes de emergencias para escuelas.

Promover comportamientos y estilos saludables. Mantener actividad física y una buena alimentación, previene el desarrollo de enfermedades y reduce el riesgo del desarrollo de incapacidad física.

Establecer planes de salud pública sobre influenza y otros problemas tales como el dengue y el zika, entre otros.

Requerir a las nuevas construcciones al menos un nivel de certificación LEED. Este es un sistema de certificación internacional de construcción verde que verifica que la comunidad o edificio cumple con ahorro de energía, usa eficientemente el agua y reduce emisiones de CO2. Diseñar y localizar nuevos proyectos en áreas que reduzcan el peligro a causa de riesgos naturales.

Documentar el conocimiento local y tradicional para ser utilizado en la restauración de condiciones ambientales. Preservar la historia de eventos desastrosos.

Diversificar la economía local y su crecimiento.

Promover e incentivar el desarrollo de negocios, comercios y otras instituciones económicas que atiendan peligros de riesgos naturales y tecnológicos.

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Transportación

Manejo y uso de terrenos

Manejo de recursos costeros

Manejo de cuencas

Manejo de desperdicios

Estrategias

Crear políticas, planes y programas de apoyo a la transportación pública y medios de transportación alterna.

Desarrollar infraestructura protegida de los riesgos y peligros naturales.

Desarrollar alianzas público-privadas para limpieza y reurbanización de lugares contaminados.

Retroceder la infraestructura costera para minimizar riesgos de erosión costera, tsunamis, marejadas ciclónicas, etc.

Establecer zonificación marina y otras medidas para manejar conflicto y uso de los recursos.

Establecer procesos para minimizar el impacto a hábitats costeros sensibles.

Establecer planes para el manejo de escombros durante la respuesta y recuperación a un desastre.

Manejo adecuado para apoyar los servicios de los ecosistemas.

Desarrollar zonas de amortiguamiento en áreas inundables.

Actualizar planes para manejo de riesgos y emergencias en las facilidades industriales con materiales o desperdicios peligrosos.

Implementar programas de reducción, reuso y reciclaje de desperdicios.

Tabla 12. Estrategias que deben implementar distintos sectores de la comunidad para ser resilientes ante el cambio climático Sector

Sector

Energía

Agua

Manejo de emergencias

Estrategias

Establecer prácticas para la eficiencia de recursos energéticos en los hogares, negocios, Gobierno y otros. Algunas de estas prácticas pueden ser: desconectar los equipos que no están en uso, no dejar las luces encendidas, comprar enseres con el logo de “Energy Star”.

Promover el uso de fuentes de energía renovables tales como placas solares y energía eólica, entre otras.

Asegurar a los miembros de la comunidad el acceso razonable al agua potable, a los sistemas de drenaje limpio y al servicio de alcantarillado.

Asegurar que los recursos de agua e infraestructura relacionada estén protegidos de peligros y riesgos naturales, y que tienen la capacidad de operar adecuadamente durante inundaciones y fallas eléctricas.

Desarrollar sistemas de aviso temprano y procedimientos de evacuación ya establecidos y practicados.

Coordinación previa entre el personal de primeros auxilios, las organizaciones de ayuda y los equipos de primeros auxilios comunitarios.

Tabla 12. Estrategias que deben implementar distintos sectores de la comunidad para ser resilientes ante el cambio climático

Tabla tomada de: Manual del participante del taller: “Coastal Community Resilience- Custom” de FEMA (NDPTC), 2013.

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Plan de acción ciudadana

Existen una serie de recomendaciones para el desarrollo de resiliencia a nivel comunitario y en su hogar. Algunas de estas recomendaciones son:

 Identificar los riesgos naturales que existen en tu comunidad.

 Buscar información relacionada a estos riesgos antes de que ocurra la crisis.

 Verificar si las agencias para el manejo de riesgos en tu comunidad tienen planes de emergencia preparados para responder ante riesgos naturales.

 Establecer una comunicación efectiva entre estas agencias y tu comunidad.

 Identificar los recursos que tiene tu comunidad para atender los efectos de eventos extremos.

 Involucrar a los residentes de tu comunidad en la elaboración y ejecución de planes para el manejo y reducción de riesgos.

 Organizar y movilizar a la comunidad para atender y reducir estos riesgos.

 Una vez identificadas las zonas de riesgos, evitar el desarrollo de nuevos proyectos en las mismas.

 Proteger y conservar los ecosistemas naturales.

 Crear un plan familiar para enfrentar el efecto de estos riesgos naturales a nivel individual.

 Participar de reuniones, vistas públicas, simulacros y otras actividades dirigidas a aumentar la resiliencia de las comunidades y reducir su vulnerabilidad.

 Considerar el retiro de las estructuras localizadas en las cercanías de la ZMT.

 Recordar que en los casos de emergencia nuestra primera ayuda, por lo general, es de los vecinos y de nuestra comunidad.

Es necesario estar preparado para cualquier evento o desastre natural que pueda ocurrir en cualquier comunidad. Se recomienda que los residentes, en cada unidad de vivienda, tengan un plan de emergencia familiar y una mochila de seguridad en caso de un desastre y/o emergencia.

Plan de emergencia familiar (según la Agencia Estatal para el Manejo de Emergencias y Administración de Desastres):

Este plan les servirá como herramienta a las familias en el manejo de emergencias relacionadas a desastres naturales. El mismo debe incluir:  las provisiones de alimentos y agua recomendadas para su familia,  las necesidades especiales de: bebes y niños pequeños, ancianos y miembros de la familia con discapacidades,  provisiones para sus mascotas,  la documentación importante y los archivos que debe recopilar y proteger,  los equipos de emergencia que deben tener en su hogar,  las rutas de evacuación en su localidad,  la información de contacto de las oficinas de manejo de emergencias de su municipio y  una serie de listas para comprobar los pasos más importantes a seguir antes, durante y después de un desastre. Estas listas las podrás encontrar en el siguiente enlace: http://www. fema.gov/media-library-data/1391801271960-0a5f90f55e2c3b9bafae1d3a692f50e6/2014_ PlanComuFami_es.pdf

Plan de acción ante el paso de un huracánD

Los huracanes son fenómenos atmosféricos que pueden ocasionar múl�ples efectos en las áreas impactadas. Estos pueden causar altas marejadas, inundaciones y vientos de alta intensidad que ponen en riesgo la vida y la propiedad de los habitantes de la región afectada. A con�nuación, encontrarás una serie de recomendaciones que te ayudarán a prepararte y a decidir qué hacer ante el paso de un huracán. Cambio climático: Manual para estudiantes

Durante

1. Conserva la calma.

2. Pon en prác�ca el plan de emergencia familiar.

3. �en a la mano el radio portá�l para seguir las incidencias del fenómeno y las recomendaciones de las autoridades.

4. Desconecta los aparatos eléctricos y el servicio de energía eléctrica de tu hogar.

5. Cierra las llaves de paso del agua y del gas.

6. �sa lámparas de baterías. �o u�lices velas ni veladoras por seguridad. 7. Aléjate de puertas y ventanas. 8. Permanece en tu casa o en el refugio hasta que el fenómeno termine por completo y las autoridades lo indiquen.

9. Verifica en todo momento el nivel del agua cercana a tu casa.

Después

1. Asegúrate de que todos los miembros de tu familia se encuentren bien.

2. Conserva la calma; no hagas caso a rumores y sigue las instrucciones de las autoridades.

3. Si tu casa no se afectó, permanece en ella hasta que sea seguro. Si la vivienda tuvo daños o está amenazada por la caída de árboles o postes del tendido eléctrico, aléjate de ella y no��cale a las autoridades.

4. Si estás en un refugio, permanece allí y no regreses a tu casa hasta que sea seguro y las autoridades te lo indiquen.

5. Mantén desconectados los servicios de agua, luz y gas hasta que haya pasado el peligro.

6. Solicita ayuda a los servicios de emergencia, si hay heridos.

7. �� toques o pises cables de cualquier �po.

8. Asegúrate de que tus alimentos estén limpios y no comas alimentos crudos o de dudosa procedencia.

9. �ebe agua embotellada. Si no �enes, bebe agua potable previamente almacenada y si puedes desinféctala.

10. Colabora con las labores de limpieza de tu comunidad. Desaloja el agua estancada para evitar plagas e infecciones.

Participación ciudadana en la mitigación, adaptación y resiliencia

El planeta tierra está enfrentándose a una serie de cambios; ya hemos estudiado los factores antropogénicos que afectan al planeta y cómo los Gobiernos están trabajando para aliviar la situación. Nosotros como individuos también podemos ayudar a mantener nuestro planeta saludable, es más fácil de lo que pensamos y solo requiere iniciativa, adaptación y la modificación de ciertos hábitos.

Mitigación

Una de las acciones que podemos tomar para mitigar nuestro impacto negativo es reducir el consumo de energía eléctrica. Según las estadísticas provistas por el US Energy Information Administration, 4/5 partes de la energía que utilizamos en Puerto Rico proviene del petróleo. Es por esto que moderando nuestro consumo de energía, ayudamos a disminuir el consumo del petróleo. Podemos reducir nuestro consumo de energía apagando las luces cuando no vamos a estar en el área, desconectando artefactos electrónicos como el X-Box™ y el televisor cuando no estén en uso, cambiando las bombillas incandescentes por bombillas LED y utilizando productos Energy Saver ™. Estas medidas se pueden realizar a diario, no solo para aminorar el consumo de energía eléctrica en nuestro hogar, sino también en la escuela y en las áreas de trabajo. Esto nos ayuda a cuidar el planeta y también a ahorrar dinero.

Además de estas medidas, se puede considerar invertir en fuentes de energía alterna como la energía solar y la energía eólica (del viento). De las fuentes de energía renovable, la más accesible es la energía solar que se convierte en luz. Si hablamos del potencial teórico de utilizar la energía solar como única forma de energía, en hora y media recibimos más energía del sol que el total de energía consumida globalmente en el 2001 (sandia.gov). Se estima que el planeta recibe 120 TW (terra watts) de energía solar. En el 2006, globalmente se consumió 15 (TW) de energía. La energía solar se puede almacenar o convertir directamente en electricidad utilizando placas fotovoltaicas (paneles solares).

Por otro lado, es importante disminuir el uso del papel. Hoy día existen varias tecnologías que nos permiten ahorrar papel. Antes de imprimir algo, consideremos si es estrictamente necesario que lo tengamos impreso; si lo es, podemos imprimir por ambos lados del papel, así cuidamos de los árboles que nos proveen oxígeno. También, es posible verificar si en la escuela o en nuestra comunidad (donde vivimos) hay programas de reciclaje de papel, botellas plásticas o latas de aluminio. Reciclar estos materiales ayuda a disminuir la basura en nuestros ríos y océanos así como en nuestros vertederos. Si su escuela o comunidad no tiene un programa de reciclaje pueden sugerir que se solicite uno, siempre recordando que hay que coordinar que se recoja el reciclaje y hacia donde enviarlo. No solo es importante ahorrar luz, utilizar el petróleo juiciosamente y reciclar, también es fundamental considerar el impacto ambiental que tienen los productos que consumimos, como los alimentos. Consumir productos cultivados localmente ayuda mucho a reducir la dependencia del petróleo. Si el producto consumido es importado de un país lejano, como Japón o Australia, tuvo que viajar mucho para llegar a ti, por ende utilizó más gasolina y tiene una huella de carbón más significativa que un producto comprado localmente. También es una buena iniciativa crear/cuidar de un huerto casero con los productos que más se consumen en el hogar. Por ejemplo, orégano, pimiento, cilantro, recao, tomate, entre otros productos. El huerto no solo es conveniente hacerlo en nuestra casa, también se podría sembrar un huerto en la escuela.

Cambio climático: Manual para estudiantes

De igual forma, se puede reducir la cantidad de carne y productos lácteos que consumimos. Muchas personas no reconocen que la crianza de ganado, para consumo, contribuye significativamente al cambio climático, pero, según el estudio realizado por Chatham house, la producción de ganado es grandemente responsable por la cantidad del metano (CH4) y del nitrógeno (N2O) que se encuentra en la atmósfera. En especial, el ganado vacuno es responsable por el 65% del total de emisiones de gases de invernadero. Reduciendo nuestro consumo de carne y productos lácteos ayudamos a controlar la producción de ganado y a limitar la cantidad de metano que se acumula en el ambiente.

Todas las acciones mencionadas son alternativas viables para mitigar el impacto negativo que hemos causado sobre nuestra naturaleza. Claro que las alternativas mencionadas no son las únicas.

Adaptación

Aunque es necesario aminorar el efecto del cambio climático practicando la mitigación, adaptarse a los efectos del cambio climático también es de suma importancia. Es crucial que estén atentos a los riesgos que se encuentran alrededor de su hogar, tales como alza en el nivel del mar, cambio en los patrones de lluvia, tormentas, huracanes e inundaciones, entre otras. Es importante conocer los impactos proyectados para la región donde vives.

Como se ha mencionado anteriormente, el cambio climático está provocando cambios en los patrones de lluvia; esto causa que en algunos lugares caiga más lluvia que en otros. Recientemente, vimos en Puerto Rico, en septiembre de 2015, que la falta de lluvia en el área metropolitana y en pueblos del Sureste, entre otras zonas, desató una sequía. Para prepararnos para esto es importante tener un sistema de almacenaje de agua o un sistema de recogido de agua de lluvia, asegurándonos de que no existan leyes que regulen o prohíban el recogido. El agua de lluvia es útil para el riego de jardines y plantas que tengas en el hogar. Recordemos que el agua de lluvia no se debe consumir, a menos que se purifique (trate) para eliminar parásitos y bacterias que contenga.

Para evitar daños futuros a los hogares, es de suma importancia conocer la zona donde vivimos. Por ejemplo, si vivimos cerca de la costa debemos considerar que el alza en el nivel del mar podría causar inundaciones más frecuentes. En este caso, debemos asegurarnos de que los sistemas de drenaje estén limpios para que el agua pueda fluir sin problemas luego de una inundación. Si todavía no se ha construido la casa, considere hacerlo en una zona lejana a la costa, ríos o valles inundables. También, se debe considerar la construcción de una casa elevada para así tratar de evitar daños o pérdidas por inundaciones.

Resiliencia

Planificar para un mejor futuro requiere un cambio en nuestros patrones de consumo. Es decir, tenemos que reducir la cantidad de artículos nuevos que compramos, para así reducir la cantidad de basura que acumulamos en la tierra. Por ejemplo, si miramos en nuestras gavetas, ¿cuánta de la ropa que tenemos usamos a menudo? De acuerdo con la EPA, el 85% de los textiles que no usamos terminan en el vertedero.

No solo es importante mitigar y adaptarse a los cambios, sino también anticipar estos cambios y preparase para ellos. En el siguiente recuadro se recomiendan algunas acciones que puedes llevar a

cabo tanto a nivel individual, comunitario y nacional. Verifica la lista y selecciona aquéllas que estás realizando o que harás para ayudar a nuestro planeta.

Participación ciudadana en la mitigación, adaptación y resiliencia

¿Qué podemos hacer para ayudar a mantener nuestro planeta saludable?

Nivel individual

* Desconectar los artefactos electrónicos que no están en uso.

* Cambiar las luces de la casa a fluorescentes.

* Apagar las luces cuando no se están utilizando.

* Cerrar el grifo mientras me lavo los dientes.

* Tomar duchas más cortas.

* Reducir el consumo de carne y productos lácteos.

* Utilizar el aire acondicionado lo menos posible.

* Reducir el uso del plástico, llevar bolsas reutilizables de tela o similar cuando vas de compras.

* Educar a otros sobre la importancia de colaborar para mejorar nuestro ambiente.

Nivel local o comunitario (escuela o urbanización)

* Ayudar a la comunidad a preparar un plan para estar preparados y poder lidiar con inundaciones y otros efectos de eventos extremos relacionados al clima.

* Ayudar con el recogido de basura.

* Iniciar un programa de reciclaje y dialogar con los municipios para promover esta actividad.

* Practicar las 3 “R” (reduce, reutiliza y recicla).

* Empezar un huerto.

* Sembrar árboles.

Nivel

nacional

* Participar en foros referentes al cambio climático.

* Promover el desarrollo de transportación pública.

* Promover construcciones planificadas, tomando en consideración las áreas vulnerables.

* Impulsar leyes para utilizar más energías renovables, para detener la deforestación, para regenerar los bosques y cambiar las prácticas agrícolas inadecuadas por unas más sostenibles, entre otros.

* Promover la restauración y la conservación de los ecosistemas costeros tales como los arrecifes de coral y los bosques de mangle, entre otros. Estos son barreras naturales que nos ayudan a disipar la energía de las olas para que no impacten la infraestructura terrestre durante un evento climatológico. Cambio climático: Manual para estudiantes

Glosario

Acidificación de los océanos: Disminución del pH en los océanos debido a la absorción de CO2 atmosférico. El aumento en el CO2 atmosférico ocasiona aumentos en el CO2 de los océanos. Cuando el CO2 entra al mar, reacciona con las moléculas de agua, formando ácido carbónico. La disminución en pH (acidificación) que provoca este proceso causa que organismos que poseen exoesqueleto de carbonato de calcio, como por ejemplo los corales, crustáceos y algas coralinas, disminuyan sus tasas de calcificación.

Actividad solar: Es el proceso mediante el cual fluctúa la cantidad de energía emitida por el Sol. Se puede observar de diversas formas, por ejemplo, manchas, protuberancias o fulguraciones (destellos) y viento solar.

Actividad volcánica: Es un mecanismo de forzamiento interno, en los volcanes, que provoca la liberación de grandes cantidades de polvo, cenizas y dióxido de azufre a la estratosfera en forma gaseosa.

Acuífero: Son reservas de agua que están ubicadas debajo de la superficie terrestre. Estos acuíferos permiten la circulación del agua a través de diversas grietas y de la porosidad de su estructura. Este se compone de varias partes, entre las que se encuentran el nivel freático (el sector superior), la zona de saturación (el espacio donde los poros rocosos se llenan de agua) y la capa impermeable.

Agricultura: Es el conjunto de técnicas y conocimientos relativos al cultivo de la tierra.

Aguas oligotróficas: Son aguas bajas en nutrientes y de baja productividad.

Algas: Grupo de seres vivos incluidos dentro del reino de los protistas, unicelulares o pluricelulares, que viven preferentemente en el agua, tanto dulce como marina, y que, en general, están provistos de clorofila u otros pigmentos fotosintéticos.

Ambiente estuarino: Área de la costa donde el agua dulce proveniente de la tierra se mezcla con el agua del mar.

Antropogénico: Que resulta de las actividades humanas.

Atmósfera: Masa gaseosa que rodea un astro. Se refiere, específicamente a la que rodea a la Tierra, llamada atmósfera terrestre.

Aurora: Es un fenómeno natural que ocurre cuando los vientos solares entran a la atmósfera alta de la Tierra. El campo magnético terrestre dirige el flujo de electrones desde el sol hasta la magnetosfera sobre los polos magnéticos Norte y Sur. Por esta razón, este fenómeno se puede observar en los círculos árticos. Las auroras pueden presentarse como puntos luminosos, franjas circulares u horizontales y pueden mostrar varios colores. Cuando la aurora ocurre cercana al polo norte se le llama aurora boreal, pero cuando ocurre cerca del polo sur se le llama aurora austral.

Baja presión: Es una zona en la que la presión atmosférica es más baja que el aire que la rodea. Lo que ocurre es que la masa de aire se calienta causando que sus moléculas se separen y asciendan. La presión aumenta según se aleja del centro, mientras que en el centro la presión es menor de 1013

milibares. Esta es una región de inestabilidad del tiempo, la cual se acompaña de nubosidad, lluvias, tormentas eléctricas y ráfagas de viento.

Biomas: Son los principales ecosistemas del mundo, clasificados según la vegetación predominante y caracterizadas por la adaptación de los organismos a ese medio particular. Es decir, un bioma es la parte del planeta terrestre que comparte vegetación, fauna y clima.

Biomasa: Es la totalidad de la materia de los organismos que habitan en un lugar determinado.

Bivalvos: Clase de moluscos cuya concha está formada por dos valvas (piezas sólidas y duras) unidas entre sí por una articulación con dientes, también llamados pelecípodos o lamelibranquios. Los mejillones y las ostras son bivalvos.

Blanqueamiento: Evento que ocurre en el arrecife, inducido por estrés, donde el coral expulsa sus zooxantelas y pierde su color distintivo, quedando transparente y exponiendo el color blanco de su esqueleto que se compone de carbonato de calcio.

Calentamiento global: Aumento prolongado en la temperatura promedio de la atmósfera terrestre y de los océanos, que ocurre por el incremento de gases de invernadero, lo que ocasiona que el calor que entra a la Tierra se quede atrapado causando el aumento de la temperatura del planeta.

Cambio climático: Modificación o variación del clima, ya sea global o regionalmente, respecto a su historial climático. Este puede deberse a procesos internos naturales o a forzamientos externos tales como modulaciones de los ciclos solares, erupciones volcánicas o cambios antropogénicos persistentes de la composición de la atmósfera o del uso del suelo.

Campo magnético: Es un campo de fuerza generado por el movimiento de cargas eléctricas.

Canasta alimentaria básica: Conjunto de productos básicos o principales que conforman la alimentación usual de la población en Puerto Rico para cubrir sus necesidades nutricionales. Esta consiste de cereales y farináceos, hortalizas y granos, frutas, aceites, leche y sustitutos, carnes y sustitutos, condimentos.

Capa de ozono: Es una franja compuesta del gas ozono (O3) que se encuentra en la estratosfera de la Tierra y actúa como un escudo para la radiación ultravioleta emitida por el Sol.

Capacidad de adaptación: Es la capacidad de un sistema para ajustarse al cambio climático (incluida la variabilidad climática y los cambios extremos) a fin de moderar los daños potenciales, aprovechar las consecuencias positivas o soportar las consecuencias negativas.

Capacidad de mitigación: Estructuras y condiciones sociales, políticas y económicas que se requieren para una mitigación eficaz (véase definición de mitigación).

Carbono: Elemento químico de núm. atómico 6, muy abundante en la naturaleza, tanto en los seres vivos como en el mundo mineral y en la atmósfera, que se presenta, entre otras, en forma de diamante y de grafito, constituye la base de la química orgánica y tiene gran importancia biológica. (Símbolo C).

Cambio climático: Manual para estudiantes 95

Ciclo solar: Es el aumento y la disminución de las manchas solares en el Sol. Las variaciones de estas manchas ocurren en periodos de once (11) años.

Ciclón tropical: Es una amplia zona de baja presión que se origina en el mar, en forma de un gran remolino que genera vientos fuertes, nubosidad con precipitación intensa así como aumento en la marea y en el oleaje en zonas costeras, y que al tocar tierra causa daños importantes o incluso desastres. El ciclón tropical tiene tres etapas importantes: depresión tropical, tormenta tropical y huracán, es decir, los tres son ciclones tropicales pero de distinta intensidad.

Civilización sumeria: Es considerada como la primera y más antigua civilización del mundo. La población de Sumeria se caracterizó por la sofisticación en las estructuras de orden social y por su escritura cuneiforme, considerada como una de las formas de escritura más antiguas del mundo.

Clima: El clima se suele definir en sentido restringido como el estado promedio del tiempo y, más rigurosamente, como una descripción estadística del tiempo atmosférico en términos de los valores medios y de la variabilidad de las magnitudes correspondientes durante periodos que pueden abarcar desde meses hasta miles o millones de años. El periodo de promedio habitual es de 30 años, de acuerdo con la Organización Meteorológica Mundial. Las magnitudes son casi siempre variables de superficie (p. ej., temperatura, precipitación o viento).

Corales hermatípicos: Corales que poseen relaciones simbióticas con zooxantelas, producen exoesqueletos de carbonato de calcio y tienen la capacidad de formar arrecifes.

Correa Transportadora Oceánica o circulación termohalina: Es un patrón de movimiento del agua de mar alrededor del océano mundial. Este patrón es motivado por cambios en la temperatura y salinidad, que afectan la densidad del agua. Esta correa transportadora oceánica mueve el agua muy lentamente, a un máximo de unos 10 cm por segundo, pero mueve una enorme cantidad de agua. El agua se mueve fundamentalmente por diferencias en la densidad relativa. El agua más densa se hunde bajo el agua menos densa.

Corriente litoral: Es la corriente que se mueve paralela a la costa.

Corriente de resaca: Es un movimiento fuerte de agua que corre en dirección desde la costa hacia el mar abierto. Se le conoce también como corriente de retorno.

Corrientes mareales: Es un término que se utiliza para describir el movimiento horizontal del agua en relación a la elevación y el descenso de la marea (subida o bajada de la marea). Estas corrientes mareales se mueven en dos direcciones: del mar abierto hacia la costa (cuando sube la marea) produciendo un flujo mareal en la costa y en dirección desde la costa hacia el mar abierto (cuando baja la marea) produciendo un retroceso de la marea en la costa, que se llama reflujo mareal.

Cuencas hidrográficas: Unidad fisiográfica conformada por un sistema de cursos de ríos de agua definidos por el relieve.

Deforestación: Es la eliminación de la vegetación de un terreno para utilizarlos para otros propósitos.

Delta: Es un territorio o terreno en forma triangular que se forma en la desembocadura de un río debido a la acumulación de sedimentos que deposita la corriente.

Densidad poblacional: La densidad de población es una medida de cómo se distribuye la población de un país o región, lo cual es equivalente al número de habitantes dividido entre el área donde habitan. Indica el número de personas que viven en cada unidad de superficie, y normalmente se expresa en habitantes por km2 .

Depresión tropical: Es un sistema organizado de nubes y tormentas eléctricas con una circulación cerrada y definida. Es la primera etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad menor o igual a 39 mph.

Destellos solares o fulguraciones solares: Es una liberación súbita e intensa de radiación electromagnética en la Cromosfera del Sol (capa delgada de la atmósfera solar).

Efecto Coriolis: El efecto Coriolis es una fuerza que se produce debido a la rotación de la Tierra en el espacio, y que desvía la trayectoria de los objetos que se encuentran en movimiento sobre la superficie terrestre. Los objetos que están en el hemisferio Norte los desvía hacia la derecha, y hacia la izquierda los que se encuentran en el hemisferio Sur. En términos del océano, en las cuencas que tienen la forma adecuada, como son la Cuenca del Atlántico Norte y la del Sur, dicho efecto desvía las corrientes marinas hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur, al igual que ocurre con el caso de los vientos.

Eón: Unidad de tiempo geológico, equivalente a mil millones de años.

Epífitas: Se refiere a cualquier organismo que crece sobre diferentes superficies (vivas y no vivas) utilizándolas como soporte, pero que no le causa daño directo (es decir, que no es parásito).

Época: Es el periodo de tiempo que se distingue por los hechos históricos en él acaecidos y por sus formas de vida.

Época precolombina: Es el periodo de tiempo anterior a los viajes y descubrimientos de Cristóbal Colón, en especial (arte, literatura y cultura) americanos.

Era: Cada uno de los grandes periodos de la evolución geológica o cósmica. También se puede definir como cada uno de los grandes periodos de la evolución de la Tierra o del ser humano.

Erosión: Desplazamiento de terreno debido a la acción de elementos tales como: el viento, el oleaje, la lluvia y/o la acción humana.

Escala Saffir – Simpson: Es una escala que clasifica los ciclones tropicales según la intensidad del viento, desarrollada en 1969 por el ingeniero civil Herbert Saffir y el director del Centro Nacional de Huracanes de Estados Unidos, Bob Simpson. La escala se divide en 5 categorías, en la cual la 1 corresponde a la intensidad de viento de 74-95 mph, la 2 es de 96-110 mph, la 3 es de intensidad de 111-130 mph, la 4 de 131-155 mph y la 5 de ≥ 156 mph.

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Escéptico: Es una persona que duda o no cree en ciertas cosas. En el caso del cambio climático, se les llama escépticos a aquellas personas que no creen que el calentamiento global (que ocasiona cambios en el clima) sea provocado por la intervención humana.

Esponjas marinas: Son animales invertebrados simples que viven pegados al fondo marino (sésiles). No forman tejidos y son coloniales. Sus cuerpos están formados por poros y canales por los cuales pasa el agua y por donde pueden conseguir alimento y oxígeno. Por eso, pertenecen al filo porífera. Estos animales se pueden adaptar fácilmente a diferentes condiciones y toleran muy bien la contaminación de las aguas por hidrocarburos, metales u otras sustancias perjudiciales. Además, cuentan con pocos depredadores naturales debido a su esqueleto de espículas y su gran toxicidad, por lo que la esponja de mar se encuentra en prácticamente todos los mares y océanos del mundo.

Estratosfera: Es la segunda capa de la atmósfera y se encuentra después de la troposfera, entre 15 km a 50 km de altura, dependiendo de la región de la superficie terrestre. En esta capa, la temperatura es mayor que en la troposfera y mientras la altura aumenta, más incrementa esta temperatura. Aquí es donde se encuentra la capa de ozono.

Exosfera: Es la zona de transición entre la atmósfera terrestre y el espacio.

Eurihalino: Organismo que presenta una gran tolerancia frente a diferentes concentraciones de salinidad.

Euritermales: Especies que soportan grandes diferencias en temperaturas.

Eyecciones de masa coronal: Son grandes expulsiones de plasma y campo magnético de la corona solar.

Fitoplancton: Es un organismo plantónico de origen vegetal. Son microalgas que obtienen su energía y sus nutrientes a través de la energía solar por el proceso conocido como fotosíntesis, y por ello casi siempre se encuentran cerca de la superficie del agua. El fitoplancton constituye el primer eslabón de la cadena alimenticia de los sistemas acuáticos.

Flujo piroclástico: Flujo denso de material volcánico originado en una erupción volcánica y constituido esencialmente por fragmentos calientes de vidrio volcánico, pómez, fragmentos de rocas y gas, que se desplazan rasante sobre la ladera de un volcán y tiende a acumularse en las zonas más bajas del mismo.

Fotosíntesis: Es un proceso que utiliza la energía del sol, agua, nutrientes, la clorofila de las plantas y el dióxido de carbono para producir alimento y oxígeno.

Gases de invernadero: Son gases que componen la atmósfera que pueden ser de origen natural o antropogénico. Estos gases absorben y emiten radiación en determinadas longitudes de ondas del espectro de radiación infrarroja emitido por la superficie de la Tierra, la atmósfera y las nubes. Algunos de estos gases son: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los clorofluorcarbonos (CFC) y el ozono (O3).

Geopolítica: Disciplina de las Ciencias Sociales que trata sobre la influencia que tiene el entorno físico sobre los países, sus instituciones políticas y las relaciones políticas entre países.

Glaciación: Es una etapa climática de la Tierra en la que la temperatura media del planeta desciende y se forman grandes extensiones de hielo que cubren gran parte de los continentes y océanos por largos periodos de tiempo.

Glaciar: Es una masa de hielo acumulada en las zonas de las cordilleras por encima del límite de las nieves perpetuas y cuya parte inferior se desliza muy lentamente, como si fuese un río de hielo.

Hábitat: Lugar o espacio que posee todas las condiciones adecuadas para que un organismo viva, se reproduzca y lleve a cabo todas sus funciones.

Huella Ecológica: Es la medida de cuánta tierra y agua biológicamente productivas requiere un individuo, población o actividad para producir todos los recursos que consume y para absorber los desechos que generan utilizando tecnología y prácticas de manejo de recursos prevalentes. Usualmente se mide la Huella Ecológica en hectáreas globales. Dado que el comercio es global, la Huella de un individuo o un país incluye tierra o mar de todo el planeta. Frecuentemente, para referirse brevemente a la Huella Ecológica, se utiliza la palabra “Huella” (no “huella”).

Huracán: Es un sistema organizado de fuertes tormentas eléctricas, con una circulación bien definida, que muestra la distintiva forma ciclónica. Es la tercera etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad de 74 mph o más.

Ión: Átomo o conjunto de átomos que están cargados eléctricamente por la pérdida o ganancia de electrones.

Licuefacción: La licuefacción de suelos es un fenómeno en el cual los terrenos, a causa de saturación de agua y particularmente en sedimentos recientes como arena o grava, pierden su firmeza y fluyen como resultado de los esfuerzos provocados en ellos por temblores (Red Sismológica Nacional, 2017).

Magma: Roca fundida y gases que se encuentran en el interior de la tierra.

Marejada ciclónica: Movimiento fuerte de las olas provocado por los vientos de una tormenta.

Mesosfera: Es la tercera capa de la atmósfera terrestre y se extiende desde la estratosfera hasta 85 km de altura. Aquí, la temperatura disminuye según se va ganando altura.

Microclima: Clima local de características distintas a las de la zona en que se encuentra.

Migración horizontal: Es el movimiento horizontal de varias especies para buscar los lugares óptimos para alimentarse y reproducirse.

Migración vertical: Es el movimiento vertical o perpendicular de organismos en el océano para realizar procesos importantes para su supervivencia, como por ejemplo, alimentarse.

Mitigación: Mitigar significa moderar, aplacar, disminuir o suavizar algo. En términos del cambio climático, se puede definir como un conjunto de medidas utilizadas para reducir los efectos de los eventos extremos, las fuentes de los gases de invernadero o para mejorar los medios que remueven estos gases de la atmósfera.

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Molécula: Conjunto de átomos iguales o diferentes, unidos por enlaces químicos, que constituyen la mínima porción de una sustancia que puede separarse sin alterar sus propiedades.

Nubes cúmulo: Se refiere a las nubes que tienen apariencia algodonosa o parecida al algodón con la base plana y bordes bien definidos. Se desarrolla de forma vertical.

Nubes cumulonimbo: Son nubes de gran desarrollo vertical, densas y oscuras. Pueden producir lluvias intensas, truenos, rayos y en ocasiones, tornados.

Organismos planctónicos: Son organismos, generalmente microscópicos, que viven flotando en aguas marinas o dulces (no tienen mucha capacidad de movimiento).

Oxígeno: Elemento químico gaseoso, de núm. atómico 8, incoloro, inodoro y muy reactivo, presente en todos los seres vivos, esencial para la respiración y para los procesos de combustión, que forma parte del agua, de los óxidos y de casi todos los ácidos y sustancias orgánicas, y constituye casi una quinta parte del aire atmosférico en su forma molecular O2. (Símbolo O).

Ozono: Gas de color azul, muy oxidante, cuya molécula está formada por tres átomos de oxígeno y que se produce, mediante descargas eléctricas, en las capas bajas y altas de la atmósfera. Se encuentra en la estratosfera y es la única sustancia de la atmósfera que es capaz de absorber la radiación ultravioleta del sol.

Paleoclimatólogo: Persona que se dedica al estudio de los climas y condiciones climatológicas de eras geológicas pasadas y su evolución.

Periodo interglaciar: Es un lapso de tiempo que ocurre entre una glaciación y otra. Durante este intervalo de tiempo el clima es templado.

Periodo: Ciclo de tiempo.

Placas tectónicas: Las placas tectónicas, también llamadas placas litosféricas, son planchas rígidas de roca sólida que flotan sobre una capa semifluida conocida como astenosfera (capa del interior de la Tierra, flexible, viscosa y que llega a veces a profundidades superiores a los 100 km en el área de los continentes.

Plancton: Conjunto de seres minúsculos de origen animal (zooplancton) o vegetal (fitoplancton) presentes en aguas marinas y de lagos, que constituyen el alimento básico de diversos animales superiores.

Pómez (piedra pómez): Es una piedra volcánica, de textura esponjosa, frágil, de color agrisado, que raya el vidrio y el acero, y es muy usada para desgastar y pulir.

Precipitación: Es el proceso mediante el cual las partículas de agua condensada caen desde las nubes a la superficie terrestre.

Presión atmosférica: Presión que ejerce la atmósfera sobre todos los objetos inmersos en ella y cuyo valor normal al nivel del mar es de 760 mm Hg o 1013 mbar.

Producto Interno Bruto (PIB): Es el valor total de los bienes y servicios producidos en el territorio de un país en un periodo determinado. Representa el valor en el mercado de la producción económica originada por los residentes del país.

Relación simbiótica: Se refiere a la asociación cercana y prolongada entre dos o más organismos de diferentes especies, en donde ambos organismos no necesariamente se benefician entre sí. Dentro de la simbiosis se encuentra el mutualismo (dos o más organismos se benefician entre sí), el comensalismo (un organismo se beneficia mientras que el otro ni se perjudica ni se beneficia) y el parasitismo (un organismo se beneficia mientras que el otro se perjudica).

Resiliencia: Es la capacidad de un sistema (humano o natural) para resistir, asimilar y recuperarse de los efectos de las amenazas de manera oportuna y eficiente, manteniendo o restituyendo sus estructuras básicas, funciones e identidad esenciales.

Riesgo: Es la probabilidad de que ocurra un evento y la frecuencia con que ocurre la magnitud de sus consecuencias.

Satélites artificiales: Son vehículos espaciales, tripulados o no, que se colocan en órbita alrededor de la Tierra o de otro astro, y que lleva aparatos apropiados para recoger información y transmitirla.

Sedimentación: Proceso de acumulación y deposición de sedimentos.

Sequía: Es un periodo prolongado de falta de precipitación.

Sumideros de carbono: Depósitos naturales o artificiales de carbono.

Surgencia: Es un proceso oceanográfico que consiste en el desplazamiento ascendente de masas de agua fría y de niveles profundos hacia la superficie del océano. Este fenómeno es inducido por fuertes vientos y por la rotación de la Tierra; ambos provocan que las aguas cálidas y superficiales se desplacen hacia mar abierto permitiendo que las aguas frías y ricas en nutrientes ocupen rápidamente su lugar.

Termosfera: Es la cuarta capa de la atmósfera terrestre y es la más caliente de todas. Esta llega hasta 500 km sobre la superficie terrestre. La temperatura en esta capa puede llegar a más de 1,832 oF (1,000 oC). Es aquí en la que se desintegran la mayor parte de los meteoritos al rozar el aire. Por otro lado, las partículas cargadas que son atrapadas por el campo magnético, producen las auroras boreales y australes que se pueden observar en los polos. También en esta capa se pueden reflejar las ondas de radio y de TV.

Terremoto: Sacudida violenta de la corteza y manto terrestres, ocasionada por fuerzas que actúan en el interior de la Tierra.

Tiempo: Se refiere a las condiciones atmosféricas en un momento y en un lugar determinado. Tolerancia térmica: Es la capacidad para aguantar calor. Cambio climático: Manual para estudiantes

Tormenta tropical: Es un sistema organizado de fuertes tormentas eléctricas, con una circulación bien definida, que muestra la distintiva forma ciclónica. Es la segunda etapa del ciclón tropical y se caracteriza por que sus vientos máximos constantes tienen una velocidad de 39 - 73 mph.

Tormentas solares: Son violentas explosiones de plasma y de partículas cargadas, llamadas fulguraciones (destellos solares) y, sobre todo, eyecciones de masa coronal.

Troposfera: Es la capa de la atmósfera que está más cerca de la superficie de la Tierra. En esta capa la temperatura y el vapor de agua disminuyen según aumenta la altura. Allí se encuentra el aire que respiramos y es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos.

Tsunami: Ola gigantesca producida por un maremoto o una erupción volcánica en el fondo del mar.

Tunicados: Los tunicados o urocordados son animales de simetría bilateral (sus órganos duplicados se distribuyen igualmente en los dos lados del cuerpo), celomados (animales con cavidad corporal, celoma o hueco que contiene los órganos internos), cuyo cuerpo es blando de aspecto gelatinoso y está cubierto por una túnica. Esta puede ser muy dura y opaca, o ser muy transparente. Son animales solitarios (gregarios) o coloniales.

Vientos alisios: Son vientos que se generan en el hemisferio Norte y viajan de este a oeste de forma constante. Son más frecuentes durante el verano que en el invierno.

Volcán: Es una abertura o grieta en la corteza terrestre por la que asciende lava, gases, cenizas y rocas del interior de la tierra.

Vulnerabilidad: Es el grado de susceptibilidad a la pérdida, daño y lesión.

Zonas climáticas: Son áreas de la Tierra en la que predomina un clima específico determinado por la temperatura, las precipitaciones, los vientos, la topografía, la vegetación, entre otros factores. En el planeta terrestre se distinguen varias zonas climáticas: la zona cálida o tropical, las zonas templadas y las zonas frías.

Zona marítimo terrestre: Es el espacio de las costas de Puerto Rico que baña el mar en su flujo y reflujo (movimiento horizontal de la ola al acercarse y alejarse de la costa), en donde son sensibles las mareas, y las mayores olas en los temporales en donde las mareas no son sensibles, e incluye los terrenos ganados al mar y las márgenes de los ríos hasta el sitio en que sean navegables o se hagan sensibles las mareas (según la Ley 151 de 28 de junio de 1968 – Ley de Muelles y Puertos de 1968).

Zooxantelas: Algas microscópicas unicelulares que viven dentro del tejido de algunos invertebrados marinos. La mayoría son dinoflagelados pertenecientes al género Symbiodinium.

Zooplancton: Plancton marino, caracterizado por el predominio de organismos animales, como los crustáceos.

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Notas