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Intercambios para la vida
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007
MINISTÈREDES AFFAIRES ÉTRANGÈRES
ET DU DÉVELOPPEMENTINTERNATIONAL
OcéanoPacífico
OcéanoÍndico
OcéanoAtlántico
Corriente cálidade superficie
Aguas subterráneas = 0,6 %
PLANETA
AZUL Vista desde el espacio, la Tierra parece azul porque su superficie
está cubierta en dos terceras partes por los océanos y los mares.
La presencia del agua, elemento fundamental para la vida sobre
la Tierra, vincula entre sí los diferentes medios que constituyen
el sistema climático. Los océanos desempeñan, pues, un papel
muy importante en la regulación del clima mundial.
1
El circuito de corrientes cálidas y frías a escala mundial
Sin océano, el contraste térmico entre los trópicos y los polos sería de centenares de
grados, lo que haría inhabitable al planeta.
3. Un potente regulador térmico
El océano intercambia permanentemente agua con la atmósfera, en
forma de vapor y de precipitaciones, pero también de calor. La atmósfera
también pone en movimiento al océano con la acción de los vientos,
produciendo corrientes y olas que se propagan a la superficie. Las
relaciones entre océano y atmósfera son complejas: vientos y corrientes
interactúan y generan variaciones climáticas cíclicas; estas últimas son
muy activas en las regiones cercanas al Ecuador.
2. Los intercambios entre cielo y mar
El océano absorbe las radiaciones del sol y las almacena en forma de calor, constituyendo una inmensa reserva
térmica, ¡más de mil veces mayor que la de la atmósfera! Los trópicos reciben más calor que las otras regiones
del globo, porque están ubicados verticalmente al sol. Llevadas por los vientos, las corrientes oceánicas de
superficie desplazan esas aguas cálidas hacia las regiones polares, donde se sumergen en las profundidades y
regresan lentamente a las regiones tropicales. Es un mecanismo parecido a la calefacción central.
Los intercambios son permanentes entre las diferentes reservas de agua
del planeta y el agua se transforma a lo largo de su recorrido. El agua de los
océanos, los ríos, los lagos, el suelo y las plantas se evapora bajo el calor del
sol. El vapor del agua sube a la atmósfera, se enfría y empieza el proceso de
condensación. El vapor se transforma en micropartículas que se reúnen por
millares para formar las nubes. El agua vuelve a caer a la tierra en forma de
lluvia, granizo o nieve, alimenta los ríos, los lagos, los océanos y los mantos
freáticos o se acumula sobre los glaciares. Este ciclo es continuo y el océano
participa porque transporta calor y humedad por el planeta.
1. El ciclo del agua, un movimiento perpetuo Repartición del agua del planeta en las diferentes reservas
Océanos y mares = 97 %
Océans et atmosphère, Hachette éducation, 1996.
Vapor de agua de la atmósfera= 0,001 %Lagos, ríos = 0,01 %
Glaciares y casquetes polares = 2,3 %
Corriente fría de profundidad
Fuente Troisième rapport d’évaluation du GIEC, 2001.
0 °
10 °
20 °
© Thierry Boussac, Fotolia
InfoTextBoldTf
lagos
ríos y aguas de flujo
agua subterráneasmeseta continental
infiltración
océanos
precipitaciones: luvia, granizo, nieve
deshielo
condensación
evaporación
atmósfera
sol
evapotranspiración
EL CICLO
DEL AGUAEn la Tierra, el ciclo del agua es perpetuo. ¡El agua de hoy es
la que conocieron nuestros ancestros! Y los intercambios son
permanentes entre las cuatro grandes reservas del planeta:
océanos, atmósfera, aguas continentales y biósfera.
230
°
40 °
50 °
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4
El agua y el climaLas corrientes oceánicas transportan el agua y el calor. Así, los océanos tienen una gran influencia sobre el clima, que se
define como la temperatura promedio en un lugar dado. El clima de una región está determinado a partir de promedios
estadísticos de los registros de temperaturas en tierra y mar, de viento y de precipitaciones...
La atmósfera transporta la humedad de las regiones donde el agua se evapora hacia zonas donde se condensa y se
transforma en lluvia.
Las precipitaciones también alimentan los mantos freáticos, que participan, así como los ríos, en el transporte del agua
hacia los lagos o los océanos.
El sol es el motor del ciclo hidrológico. Su energía activa el transporte del agua al océano y a la atmósfera.
La renovación del agua en la atmósfera y los ríos es muy rápida, de una o más
semanas. Al contrario, el agua permanece unas decenas de años en los lagos y
muchos miles de años en los océanos, los glaciares y algunos mantos freáticos.
1
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ObsERvAR LOs OCÉANOs
3
Desde la Antigüedad, los hombres recorren la superficie de los océanos. Los primeros
navegadores, y poco después los marinos mercantes, observaban los vientos y las corrientes
con el fin de optimizar y dar seguridad a sus rutas. En el siglo XIX, esta preocupación se inscribió
en un proceso científico con la aparición de las primeras grandes expediciones oceanográficas.
El conocimiento de los vientos, las corrientes, los fondos marinos y la vida oceánica progresó
entonces considerablemente y constituyó los fundamentos de la oceanografía.
1. De la exploración de los mares a la oceanografía
A partir de la década de 1950, la necesidad de tomar en cuenta la totalidad del océano para comprender y prever el clima
llevó a los científicos a desarrollar nuevos instrumentos de observación y de previsión, que
ofrecieran en tiempo real una imagen continua de esta esfera líquida y de su dinámica.
2. La oceanografía operativa
3. El océano mundializadoCon el fin de conocer mejor los océanos, su dinámica, su variabilidad y su papel respecto del
clima, la comunidad internacional estableció redes de observación oceánicas y meteorológicas
de gran amplitud, instalando medidas in situ (barcos, boyas, flotadores) y medidas espaciales.
Los datos recopilados alimentan modelos de previsión oceánica y climatológica.
Los diferentes medios de observación del océano
4. Los océanos vistos desde arriba
Esta imagen de satélite permite distinguir las zonas oceánicas
ricas en plancton vegetal (color celeste). Se advierte que la
línea del Ecuador se dibuja en el Pacífico y el Atlántico gracias
a su alta producción de materia vegetal, debido al ascenso
de aguas profundas ricas en nutrientes.
Mapa mundial de la concentración de fitoplancton en los océanos
£ Boya de superficie a la deriva
que lleva un instrumento de medición
£ Línea vertical con instrumentos de
medición sujeta a un fondeo
£ Instrumento de medición inmerso a
partir de un barco oceanográfico
£ Instrumento de medición autónomo a la
deriva dentro del medio oceánico
£ Satélite
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Los océanos son observados en tiempo casi
real y de manera continua, en el espacio y
en el tiempo, por los satélites. Gracias a
los satélites provistos de altímetros,
se puede medir la altura del nivel
del mar con gran precisión. Así, se
pueden observar las depresiones y las
elevaciones generadas por la circulación
oceánica y ver el océano en movimiento.
Asimismo, los satélites permiten observar el
color, la temperatura del agua, los vientos y
las corrientes.
En el Pacífico tropical existen interacciones muy activas entre el océano y la atmósfera,
que se pueden observar y medir gracias a las numerosas redes instaladas por los
científicos del mundo entero. Aquí, flotadores de aguas profundas.
Las observaciones proporcionadas por los satélites y los
instrumentos en el mar permiten acceder a una visión
global del océano y de sus relaciones en tiempo real con
la atmósfera y el medio ambiente terrestre. Observar
los océanos lleva a los investigadores a comprender las
interacciones entre el océano y el clima.
© CNES/ ill. /
David Ducro
s
60 °
70 °
80 °
5
© NASA
4
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4
En los trópicos, la irradiación es máxima. Ésta es almacenada por el océano en forma de
calor. Una parte de esas aguas oceánicas cálidas se evapora y se condensa en la altura,
formando pesadas nubes. Otra parte es transportada por las corrientes oceánicas hacia
latitudes más altas. Pero en el Ecuador se producen otros fenómenos singulares.
1. Una irradiación máxima
En el Ecuador, la rotación de la Tierra genera corrientes rápidas, principalmente de este a
oeste. Estas corrientes desplazan muy rápidamente grandes cantidades de aguas cálidas
de una orilla a la otra del Pacífico y el Atlántico. Estas aguas cálidas se acumulan sobre todo
al oeste de esas cuencas oceánicas. Alcanzan a veces cerca de doscientos metros de profundidad y constituyen la principal reserva
energética del océano. En el Pacífico, se habla de warm pool (piscina cálida) con una temperatura media del agua de 28° C.
2. ¡Piscina caliente!
El océano Índico está sometido al régimen particular del monzón. En verano (mayo-octubre), los vientos
soplan del océano hacia el continente asiático generando precipitaciones hasta los contrafuertes del
Himalaya. En invierno (noviembre-abril), los vientos se invierten, dirigiéndose de Asia hacia el océano.
Crean entonces corrientes ecuatoriales este-oeste semejantes a las observadas en el Pacífico o el Atlántico.
3. Aguas cálidas muy móviles
Los trópicos, donde la irradiación solar es máxima,
constituyen la fuente de calor de la máquina térmica
de nuestro planeta. Por ello, los océanos tropicales
desempeñan un papel particular y determinante en la
variabilidad del clima.
En los trópicos, las aguas oceánicas se calientan desde arriba. La estratificación
natural del océano entonces se refuerza porque las aguas cálidas de superficie
son más ligeras que las aguas profundas, frías y más densas. Esto impide la
difusión en las profundidades del calor absorbido en la superficie. Por ello,
pero también debido a las corrientes ecuatoriales intensas, las aguas cálidas
superficiales no tienen otra posibilidad que desplazarse horizontalmente de
este a oeste, pero a veces también de oeste a este durante los episodios de El
Niño. El desplazamiento de estas inmensas masas de agua caliente tiene
un impacto fundamental sobre el clima del planeta.
Cuando los océanos tienen una temperatura de superficie elevada,
liberan calor y vapor de agua. Este aire caliente y húmedo se condensa
en la altura para formar nubes y a veces fuertes precipitaciones. En las
zonas particularmente calientes de los océanos tropicales, este ascenso de
aire puede generar violentas depresiones y ciclones. El calentamiento de
las aguas oceánicas ligado al del clima planetario acentúa actualmente la
probabilidad de sucesos meteorológicos extremos.
90 °
100
°
110
°
© NASA
¡En el nivel del Ecuador, la temperatura del océano puede alcanzar 28° C!
El agua del océano es cálida en la superficie y fría en la profundidad. La termoclina marca la zona
de transición térmica vertical brutal entre estas dos capas de agua cálida y fría. En el Ecuador,
bajo el efecto del viento, las aguas cálidas superficiales se acumulan al oeste de la cuenca
oceánica donde pueden alcanzar 200 metros de profundidad; en el este, sólo alcanzan alrededor
de 50 metros.
Del oeste
Termoclima
Del este
Aguas cálidas
200 m
50 m
0 m
0,4 m
200 m
50 m
0 m
0,4 m
Aguas frías profundas
Viento moderado
OUEST
Thermocline
EST
Eaux chaudes
de surface
200 m
50 m
0 m
40 cm
200 m
50 m
0 m
40 cm
Eaux froides profondes
Vent moyen
Estructura del océano en el nivel del Ecuador
© N
ASA
Con el calentamiento actual de las aguas oceánicas, los sucesos climáticos
extremos se multiplican.
¡CáLIDOs, CáLIDOs
LOs OCÉANOs
T ROPICALEs!
Según el CNES
América del Sur
Thermoclina
Australia
5
En el océano Pacífico, los alisios habitualmente empujan las aguas cálidas en
dirección al oeste, hacia el norte de Australia e Indonesia. Al contrario,
a lo largo de la costa de Sudamérica, esos vientos suscitan un ascenso
de las aguas frías profundas hacia la superficie. Pero cada tres a ocho
años, los alisios se debilitan y el movimiento se invierte : una inmensa
reserva de agua cálida, de una superficie igual a la del continente
norteamericano, se desplaza entonces del oeste del Pacífico
hacia el este y cubre las aguas frías a lo largo del litoral
sudamericano.
1. Desequilibrio en la pareja océano-atmósfera
Episódicamente, una anomalía oceánica y climática,
llamada El Niño, aparece al este del océano Pacífico
ecuatorial. se caracteriza por una llegada de agua cálida
que se mantiene durante varios meses y se acompaña de
violentas perturbaciones meteorológicas.
El fenómeno de El Niño es la fase cálida de una oscilación natural cuya contraparte es
La Niña, la fase fría. Esta oscilación oceánica está acoplada a una oscilación de la pres-
ión atmosférica entre el oeste y el este del Pacífico, constituyendo el fenómeno ENSO. Las
consecuencias de La Niña son opuestas a las de El Niño, ya que ella trae frío y sequía allí
donde él traía calor y humedad.
El Desierto florido, nombre dado al fenómeno de aparición de flores
en el desierto de Atacama, en el norte de Chile, después de inusuales
precipitaciones consiguientes a los episodios de El Niño.
ENSO, por sus transferencias de agua y energía al nivel del Ecuador, es la
manifestación más importante de la variabilidad natural del clima.
120
°
130
°
140
°
EL NIÑO :
¡UN fENóMENO
PERT URbADOR!
3. ¿Es previsible El Niño?
Con la ayuda de medidas in situ y de datos satelitales, los
científicos intentan comprender y derivar un modelo de El Niño,
para prever mejor su inicio y anticipar su impacto a escala
regional y planetaria. Actualmente, los científicos son capaces
de prever el fenómeno con 10 meses de anticipación.
2. El Niño – La Niña: de un extremo al otro
Convergencia atmosférica por encima de las aguas cálidas del Pacífico durante el desarrollo de un fenómeno de El Niño Oscilación del sur (ENsO).
©NASA, 2010
Las costas de América Latina son entonces bañadas por esas aguas cálidas cuya
evaporación provoca lluvias frecuentes, sobre todo en regiones habitualmente desérticas.
Los episodios más marcados de El Niño corresponden a un aumento de las temperaturas
de alrededor de 4° C. Estos fenómenos violentos tienen un impacto marcado sobre la vida marina y el clima local,
generando también perturbaciones climáticas en todo el planeta.
Imagen de satélite El Niño, 2009-2010
Durante un episodio de El Niño,
el desplazamiento de enormes
masas de agua cálida a lo largo
del Ecuador hacia el este puede
crear una elevación del nivel del
mar de más de 15 cm. Aquí, El Niño
observado por el satélite altimétrico
Jason 1 en 2010.
cent
ímet
ros
15,0
9,0
3,0
-3,0
-9,0
-15,0
6
En época normal, a lo largo de las costas sudamericanas se observan aguas frías que remontan de
las profundidades y son ricas en nutrientes: es el fenómeno de upwelling. Durante los episodios
de El Niño, las aguas cálidas que bañan entonces las costas sudamericanas bloquean ese ascenso
de agua fría y de los nutrientes de los que se alimenta el plancton. Privados de alimento, los
peces, arenques y sardinas, desertan esas zonas y migran más al sur en busca de aguas más
frescas. Las pesquerías se desploman brutalmente...
Inundaciones en el Perú, ciclones devastadores en las islas
polinesias, sequías en Indonesia... Cuando es intenso,
el fenómeno de El Niño trastorna el clima de muchas
regiones del Pacífico y de las poblaciones que allí viven,
pero también el de todo el planeta...
En las regiones cuyo clima se modifica, las variaciones de temperaturas y de las precipitaciones asociadas
con El Niño podrían favorecer la propagación de enfermedades infecciosas, sobre todo las transmitidas por los
mosquitos (paludismo, dengue, fiebre amarilla) o los roedores (hantavirus).
Se ha establecido una correlación entre la gran incidencia del paludismo y los episodios de El Niño en ciertas
regiones del sureste de Asia y del este de África, dengue en Tailandia y cólera en Sudamérica, Bangladesh y
África occidental. Por ejemplo, las inundaciones con frecuencia generan epidemias de paludismo o cólera
en regiones habitualmente secas.
150
°
160
°
170
°
LAs INCONsECUENCIAs
DE EL NIÑO
3. Glaciares que se deshielan más
En los Andes centrales, El Niño provoca una disminución notable de las precipitaciones
(de 10 a 25 %) y un aumento sensible de las temperaturas. Dado que las caídas de
nieve fría son menos importantes, disminuye el albedo de los glaciares (la capacidad
de su superficie de reflejar las radiaciones solares). La energía absorbida por el
hielo es entonces mayor, lo que aumenta el deshielo de los glaciares.
2. Efectos sobre la salud
Más intenso y más frecuente desde hace medio siglo, El Niño provoca un
deshielo de los glaciares en Sudamérica.
Un fenómeno de pesca milagrosa contribuye igualmente al agotamiento de la provisión de peces.
Se produce al principio del episodio de El Niño: muchos peces se encuentran atrapados en bolsas
residuales de aguas frías, para la gran felicidad de los pescadores.
1. Peces atrapados
Las poblaciones y los países más pobres son los más afectados por las
consecuencias de El Niño. Las poblaciones costeras de los países del sur son
particularmente vulnerables, dada su fuerte dependencia respecto de los recursos
naturales así como su capacidad limitada para enfrentar la variabilidad climática y
los fenómenos meteorológicos extremos.
El impacto socioeconómico del fenómeno de El Niño 1997-1998 en cifras
Fuente : L’avenir de l’environnement mondial GEO-3, PNUE, 2002.
Más de 110 millones de personas afectadas en el mundo / Más de 6 millones de
personas desplazadas depués de la destrucción por las tempestades de viviendas, equipos
colectivos, transportes y comunicaciones / Más de 24.000 personas víctimas de los vientos
violentos, inundaciones o maremotos / Más de 34 mil millones de dólares de
pérdidas económicas directas
7
El término monzón proviene de la palabra árabe mauism que significa ‘estación’. Este fenómeno se manifiesta en efecto por
un fuerte contraste de estaciones, entre verano e invierno, que afecta el clima de una gran parte de Asia. Durante el
verano (mayo a octubre), los vientos del suroeste cargados de humedad tomada del océano Índico son aspirados por las bajas
presiones de las altas mesetas del Himalaya y vienen a regar las costas occidentales de
la India y Bangladesh. En invierno (noviembre a abril), se forman altas presiones sobre
el continente asiático y la cordillera del Himalaya. Los vientos se invierten entonces,
soplando del norte hacia el este, del continente hacia el océano. Se establece un tiempo
generalmente soleado y seco.
1. Monzón de verano, monzón de invierno
El monzón de verano se manifiesta en Asia por breves pero intensos episodios lluviosos. En la India,
tres cuartas partes de las precipitaciones anuales se producen durante este periodo. La ciudad de
Cherrapundji, en el noreste del país, es la más lluviosa del mundo. Allí caen en promedio cinco
metros de agua sólo durante los meses de julio y agosto y doce metros de agua en un año.
2. En áfrica también...El monzón no es sólo asiático. Existe también en África, particularmente
en el oeste, en los países sahelianos. Cuando en verano el continente
africano se calienta, atrae un aire fresco y cargado de humedad que
proviene del golfo de Guinea. Por encima del Sahel, ese flujo de aire
oceánico se transforma en sistemas tempestuosos que se desplazan
de este a oeste, que traen lluvias muy esperadas en toda la región y que
están en el origen de los ciclones del Atlántico tropical.
Las lluvias generadas por el monzón africano son muy irregulares. Desde la década de 1970,
una sequía continua y severa afecta las regiones sahelianas. Esta variabilidad climática
aún constituye un enigma para los científicos. Un programa de investigación internacional
que incluye a numerosos equipos franceses ha sido lanzado para descodificar los resortes
del monzón africano, medir mejor su impacto y mejorar su previsión. Apoyado en una
importante campaña oceanográfica, un aspecto de estas investigaciones se inclina más
particularmente a las interacciones entre las temperaturas oceánicas de superficie en el
golfo de Guinea y las lluvias del monzón.
Numerosas poblaciones de las regiones tropicales
viven con la alternancia anual de una estación seca
y una estación húmeda. Esta situación se debe al
monzón. Las interacciones entre océanos, continentes
y atmósfera están en el corazón de este sistema
climático que todavía suscita muchas preguntas
entre los científicos.
180
°
190
°
200
°
LOs CAPRICHOs DEL MONZóN
La reducción de los recursos de agua debido a la irregularidad de las lluvias de monzón tiene consecuencias dramáticas en África occidental. En el Sahel, por ejemplo, el ganado ha disminuido a la mitad en treinta años. Más al sur, centrales eléctricas han debido cerrarse...
Las lluvias del monzón son vitales para las poblaciones sahelianas.
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Las variaciones de la irradiación solar, ligadas a la posición de la Tierra respecto del
sol, explican la alternancia de episodios glaciares (fríos) e interglaciares (cálidos)
en el transcurso del último millón de años de la historia de nuestro planeta. Estos
cambios climáticos han tenido un impacto sobre el nivel del mar, la temperatura
y la circulación de las corrientes oceánicas; los cambios están registrados en la
composición de los sedimentos marinos o de ciertos organismos fósiles.
1. El océano tiene memoria
Actualmente estamos en un periodo interglaciar. Es la continuación del último episodio glaciar
que culminó hace alrededor de 20.000 años. La temperatura promedio de la Tierra era entonces
inferior en 4 o 5° C; el hielo cubría una gran parte del norte de Europa y América, pero los
océanos tropicales estaban localmente un poco más calientes que hoy (+ 1 o 2° C). Durante el
último máximo glaciar, el nivel medio de los océanos era de 120 metros más bajo que en la
actualidad.
2. En el fondo de los mares
Las primeras investigaciones paleoceanográficas se realizaron sobre la composición de las diferentes capas de sedimentos
acumulados a lo largo del tiempo en el fondo de los océanos. Los sedimentos de los sondeos oceánicos
revelan diferentes especies de foraminíferos (organismos marinos con concha). Estas especies se
diferencian por un medio ambiente específico (especialmente la temperatura); viven ya sea
en la superficie (planctónicos) o en el fondo (bentónicos). El análisis de la distribución
de las diferentes especies de estos dos tipos de foraminíferos así como la composición
geoquímica de sus conchas aportan información muy valiosa sobre la
temperatura del mar (respectivamente en la superficie y el fondo de los mares) y
sobre la circulación de las masas de aguas oceánicas.
El clima de la Tierra ha tenido importantes variaciones
en el pasado. Para reconstituir los climas antiguos, los
científicos buscan señales en los archivos naturales de
la tierra, pero también en los océanos. sondean pues
los fondos marinos en busca de valiosos indicios.
210
°
220
°
230
°
EN bUsCA DE LOs CLIMAs
DEL PAsADO
3. Cuando los corales hablan
Los esqueletos de algunas especies de corales proporcionan información sobre el medio
ambiente marino y las condiciones climáticas del pasado en las regiones tropicales. Así, mediante
sondeos en macizos de corales vivos, los científicos han podido determinar las temperaturas superficiales
del océano, su salinidad y variaciones de precipitación durante periodos de algunos decenios o de uno o dos siglos. Las
investigaciones sobre corales fósiles más antiguos han permitido reconstituir las condiciones climáticas de los
trópicos en el transcurso de ciertos periodos del pasado y reconocer manifestaciones del fenómeno de El Niño, por
ejemplo a finales del último periodo glaciar.
En 2005, una expedición científica internacional inició una vasta campaña de sondeos de macizos de
coral en el Pacífico sur. ¡El análisis de los corales fósiles de la barrera de coral de Tahití ha permitido
reconstituir la variación del nivel marino en un periodo que abarca los últimos 20.000 años!
La barrera de arrecife, paisaje marino típico del Pacífico, encierra en sus
corales una valiosa memoria de los climas del pasado.
El estudio de ciertas conchas fósiles permitiría analizar los
episodios de El Niño que se produjeron a lo largo de los últimos
nueve milenios. Conchas de Protothaca thaca y anomalías de
crecimiento ligadas a las temperaturas del agua de mar demasiado
cálidas en algunos veranos (A, B, C). Línea punteada: línea de
corte.
9
2. El ser humano calienta el planeta
Desde los principios de la industrialización, el ser humano utiliza grandes cantidades de energías
fósiles (petróleo, carbono, gas) para los transportes, la agricultura, la industria, la calefacción o la
electricidad. La combustión de estas fuentes de energía, al despedir grandes cantidades de dióxido
de carbono o CO2, ha modificado la composición química de la atmósfera y ha provocado un efecto de
invernadero adicional que ha calentado el planeta.
La concentración en gas carbónico (CO2), uno de los principales gases con efecto de invernadero,
ha aumentado cerca de 30 % desde hace un siglo, provocando una elevación de la temperatura
promedio de nuestro planeta en alrededor de 0,85° C en la tierra y de 0,06° C en los océanos, lo
cual es muy rápido en relación con la historia del clima. Por eso se habla de cambio climático.
240
°
250
°
260
°
OLA DE CALOR sObRE EL PLANETA
El clima de la Tierra siempre ha tenido variaciones naturales.
Pero el fenómeno actual de calentamiento climático supera
por su amplitud y su rapidez todos los episodios de los
últimos 400.000 años. El océano desempeña un papel
esencial dado que mitiga la amplitud de este calentamiento
y regula parcialmente el ciclo del carbono.
3. ¿Océano benéfico? El ciclo oceánico del carbono
La Tierra recibe toda su energía del Sol. Una parte de esta energía es retenida
dentro de la atmósfera por ciertos gases, que impiden que se disipe en el espacio.
Gracias a estos gases con efecto de invernadero, las capas bajas de la atmósfera
se calientan y alcanzan temperaturas propicias para la vida. Sin ellos, el calor se
volvería a ir al espacio y tendríamos - 18° C en lugar de los 15° C en promedio en la
tierra.
1. El indispensable efecto de invernadero
Upwelling
Carbono disueltode supercifie
Carbonodisuelto
Caída de residuos orgánicos
Remineralizaciónde residuosorgánicos
Carbono disueltode profundidad
CO2
Convección profunda
CO2 atmosféricoCO2 atmosférico
100 m
4 000
m
FitoplanctonZooplancton
Zona eufótica
El océano es el principal depósito de carbono planetario. Dos
mecanismos fundamentales permiten que esta reserva sustraiga
el carbono de la atmósfera: la bomba física y la bomba biológica.
La bomba física, mediante la circulación oceánica, lleva las aguas
de superficie cargadas de gas carbónico disuelto hacia las capas más
profundas.
La bomba biológica fija el carbono ya sea en los tejidos de los
organismos, mediante la fotosíntesis, o en las conchas calcáreas de
ciertos microorganismos. Una parte del carbono así fijado luego es
llevada a la profundidad y almacenada como sedimentos marinos.
Hoy en día, el océano reabsorbe 90 % de las calorías inducidas por el efecto de
invernadero adicional y una tercera parte de las emisiones humanas de gas carbónico
en la atmósfera. ¡Sin océano, la temperatura sería 8° C más alta en la tierra! No obstante, los
expertos estiman que los depósitos naturales de carbono (océanos, biósfera) tienden globalmente
a reducirse con el calentamiento. Así, el océano austral, principal esponja de carbono del planeta, ve
que su eficacia se reduce sensiblemente desde hace cerca de treinta años.
DR
10
El nivel medio de los mares se ha elevado en 20 centímetros desde hace un centenar de años. Este aumento se debe a
la dilatación térmica del océano a medida que se calienta, así como al deshielo parcial de los casquetes polares y de
los glaciares continentales. Según los expertos, la temperatura de la superficie de
la tierra podría calentarse en 1,1 a 4,8° C y el nivel del mar podría elevarse de
26 a 98 cm en 2100. Algunos deltas, lagunas y regiones litorales podrían entonces
quedar sumergidos.
2. Impacto en cadena
El calentamiento de las aguas de superficie provoca que se reduzca la producción de fitoplancton con
una doble consecuencia. Este plancton está en la base de la cadena alimenticia marina. Al disminuir,
todo el ecosistema marino se desequilibra. Además, el plancton vegetal consume gas carbónico cuando
se desarrolla. Si disminuye, habrá menos CO2 atrapado en las aguas oceánicas. Y el océano ya no podrá
desempeñar tanto su papel de regulador de la proporción de CO2 de la atmósfera.
Cerca de la mitad de la población mundial vive a menos de 60 kilómetros del litoral.
La elevación del nivel de los mares amenaza en particular a las zonas costeras
densamente pobladas como los grandes deltas asiáticos y también las islas de baja
altitud como las islas Maldivas o las islas Marshall. Millones de personas estarían
obligadas a abandonar su territorio.
270
°
280
°
290
°
EL CL IMA HACE OLAs
Con la elevación del nivel de los mares, la
acidificación de las aguas oceánicas y la
fragilización de la biodiversidad marina,
los océanos presentan signos patentes del
cambio climático global actual.
3. vínculos fatales
La acumulación de CO2 en el océano provoca una acidificación de las aguas y una
disminución de las concentraciones de iones de carbonato. Este proceso frena la
capacidad de muchos organismos de formar su estructura o su concha dura. Muchas
especies marinas están amenazadas, como los corales, los moluscos, los crustáceos, así
como el fitoplancton.
4. Una biodiversidad frágil
El aumento de las temperaturas de superficie del océano favorece un fenómeno llamado de estratificación de
las aguas: obstaculiza el ascenso de los nutrientes, necesarios para el desarrollo del fitoplancton. Numerosas
especies planctónicas migran entonces hacia aguas más templadas, llevándose con ellas a sus depredadores
(peces y aves marinas).
Los arrecifes de coral, que son los ecosistemas oceánicos más ricos en biodiversidad,
se están blanqueando y muriendo en los mares que se calientan (1,2° C en 100 años).
Privadas de su hábitat, centenares de especies marinas también están amenazadas de
extinción.
1. El nivel sube
Los primeros refugiados climáticos salieron de Bangladesh. A fines de 2006, los
10.000 habitantes de la isla de Lohachara, en el golfo de Bengala, tuvieron que huir de
su isla sumergida por la elevación de las aguas y refugiarse en una isla vecina,
también amenazada con el tiempo...
La gran mortalidad de los corales es provocada por una
temperatura demasiado elevada que, bajo el efecto del stress,
impulsa al coral a expulsar las algas que lo nutren y le dan su
color.
11OCÉANO Y CLIMA
DEL fUT URO
Estudiar el océano es indispensable para prever el
clima. El desarrollo de redes de observación oceánica
que alimentan modelos oceanográficos ha llevado a
progresos significativos en el campo de la previsión
climática a escala estacional o a un plazo más largo.
Se han realizado adelantos significativos en la previsión climática al tomar en cuenta el estado del
océano. Las observaciones y los modelos del océano de hecho han permitido afinar las simulaciones
de la circulación oceánica junto con la de la atmósfera para la previsión del clima. Un modelo es una
simulación o una representación simplificada de un sistema complejo como lo es el del clima.
La medida de la altitud absoluta de la superficie del océano, gracias a la altimetría por satélite,
permite medidas continuas y homogéneas del estado dinámico del océano, que alimentan los modelos
oceánicos. Estos últimos proporcionan datos esenciales sobre las variaciones anuales e interanuales
de la circulación oceánica y del nivel de los mares. La medida del nivel medio de los océanos es un
indicador del cambio climático.
1. El mundo como modelo
Campaña de medidas oceanográficas en el Pacífico.
Gracias a los modelos que acoplan los fenómenos oceánicos y los
atmosféricos, la mayor parte de los eventos de El Niño pueden preverse
con anticipación de entre seis y dieciocho meses. Estas previsiones
son utilizadas por los países afectados por esa anomalía climática para
anticipar y reducir su impacto sobre la agricultura, la pesca, el manejo
de los recursos acuáticos o la salud de las poblaciones.
En Perú, país muy afectado por este fenómeno, se difunden cada año
previsiones estacionales de precipitaciones y de temperatura. Esto ayuda a
los agricultores a planear mejor sus cultivos y a los pescadores a prepararse
mejor para la variación en el abastecimiento de peces.
2. El Niño en alerta
Frente a la alerta respecto del aumento del efecto de invernadero, la comunidad científica internacional se ha movilizado para
desarrollar potentes instrumentos de cálculo. Modelos integrados simulan la evolución del clima en el conjunto del globo
para los próximos decenios. Estas simulaciones se apoyan en diferentes posibilidades de evolución de la concentración de
gases con efecto de invernadero ligada a las actividades humanas.
El océano absorbe una fracción importante del calor y del CO2 emitidos en la atmósfera por el aumento del efecto de
invernadero. Una parte de este calor se traslada hacia las profundidades y suscita una pregunta fundamental. ¿Dónde y
cuándo restituirá el océano este calor? La transferencia de carbono entre la superficie y los fondos marinos también toma
siglos sin que conozcamos la capacidad del océano de reabsorber ese CO2. Responder a estas preguntas constituye un
desafío mayor para la investigación sobre los océanos y el clima futuro de nuestro planeta.
3. El cambio climático, un desafío para la investigación
180 120 W 60 W 0 60 E 120 E 180
Previsiones de las variaciones de precipitaciones anuales promedio a fines del siglo XXI en relación con fines del siglo XX.(situación promedio: estabilización emisión de CO2 nivel 2020, fuente GIEC)
300
°
310
°
320
°
-20 -1 5 -1 0 -5 0 5 10 15 20 (en mm/día)
Temperatura superficial de los océanos
330
°
340
°
350
°
Esta exposición ha sido realizada por el IRD con el apoyo del Ministerio de asuntos extranjeros. Se beneficia
con el rubro del Año internacional del planeta Tierra 2008 otorgado por la Academia de ciencias.
Dirección científica: Jacques Merle
Colaboración científica: Luc Ortlieb, IRD
Concepción gráfica: Caribara CommunicationDirección artística: Philippe GérardinRealización: Marie-Pier Muller
Fotografías IRD: base Indigo (www.ird.fr/indigo)
Traducción: Mónica Mansour, IFAL
Revisión, correcciones: Yolande Cavallazzi
Agradecimientos:
sylvie ballet, DgCiD
bernard francou, IRD
Jean-françois Guegan, IRD
Nury Guzman, IRD
fabrice Hernandez, IRD/Mercator Océan y
vincent Toumazou, Mercator Océan
Corinne Lavagne, IRD
Jean-Pierre Montoroi, IRD
Presente en el conjunto de la zona intertropical, el Instituto de Investigación para el desarrollo (IRD)
cumple tres misiones fundamentales: la investigación, la experiencia y la formación. sus programas de investigación se centran en las relaciones entre el ser humano y su medio ambiente en los países del sur con el objeto de contribuir a su desarrollo sustentable. Involucrado en muchos programas científicos
europeos e internacionales, realiza sus investigaciones en estrecha concertación con sus países socios.
El Ministerio de asuntos extranjeros, con su red exterior y los organismos de investigación, lleva a cabo una acción basada en la internacionalización de la investigación francesa y el apoyo del desarrollo sustentable.
En este marco, desarrolla una política de socios científicos, en especial con los países del espacio europeo
así como los países emergentes, y apoya la innovación y las sociedades tecnológicas. Por otra parte, ayuda a
las comunidades científicas del sur reforzando sus capacidades y los dispositivos nacionales de investigación.
1
2
Denis Wirrmann
1
1
1
Jean-Philippe Eissen 1
1
2
3
Chantal Andrié
Alexandre Ganachaud
1
2
3Bernard Osès
Bruno Marty
1
2
1
2
3
Marc Morell
Luc Ortlieb
Bruno Marty
1
2
3
Stockxchange
Getty Images
1
2
1
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Jean-Loup Guyot
Arnaud Bertrand
Bernard Francou
Luc Ortlieb
Laure Emperaire
1
2
3
4
1
2
34
5
1
2
3
4
5
Bernard Moizo
Alain Rival
Roger Fauck
Xavier Le Roy
Bernard Mougenot
1
2
3
4
1
2
3
Joël Orempuller
Pierre Laboute
Claire Lazareth
4
2
3
1
2
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Michel Dukhan
Patrice Cayré
Jean-Pierre Montoroi
Claude Dejoux
1
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1
2
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Bruno Marty
Jean-Pierre Montoroi
Pierre Laboute
Joël Orempuller
1
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3
4
5
Exposición concebida por el sector cultura científica – DIC (IRD): Isabelle Mouas soumah y Marie-Lise sabrié
Esta exposición está disponible sobre pedido en: [email protected] consultar la exposición en línea:http://es.ird.fr/la-mediateca/exposiciones/las-exposiciones-disponibles-en-prestamo/oceano-y-climaOctubre 2007Actualizado enero 2015
Aline Chabreuil y Marie-Claire fontebasso, fototeca CNES
1
2
Renaud Fichez
Marc Pouilly
1
2
Créditos
Intercambios para la vida
OCÉANO
y CLIMA
Patrice Cayré
5 5
Joël OrempullerJacques Grelet
Source GIEC
1
4
MINISTÈREDES AFFAIRES ÉTRANGÈRES
ET DU DÉVELOPPEMENTINTERNATIONAL