CAMBIO CLIMÁTICO

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Las huellas de la extracción y del uso de los recursos naturales del planeta necesarios para la producción de los bienes y servicios que consume la sociedad humana se observan no solo en la pérdida y la degradación de los ecosistemas terrestres, dulceacuícolas y marinos, sino también en la atmósfera. El cambio climático es una consecuencia de ello. Sus efectos globales no sólo se restringen al ambiente, también alcanzan las esferas económica, social y política y, sin duda, serán determinantes para el desarrollo económico y social de nuestro país y del mundo en el futuro. Dada la relevancia de este tema a nivel global, la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible, que marcará las políticas y la ruta de desarrollo de gran parte de las naciones del mundo en el futuro, ha dedicado el Objetivo 13 hacia la acción por el clima.

Ante esta situación resulta esencial no sólo avanzar en el conocimiento científico relacionado con el tema, sino también implementar medidas tanto para detener su avance a través de la mitigación de las emisiones nacionales, como para diseñar e implementar estrategias que permitan la adaptación y enfrentar así sus efectos más importantes. En esta sección se abordarán las evidencias y consecuencias de este fenómeno, sus causas, así como las medidas que se toman tanto a nivel nacional como internacional para enfrentarlo.

El clima, y en particular la temperatura del planeta, dependen del balance entre la energía que recibe del sol y el calor que emite. Los gases de efecto invernadero (GEI) presentes naturalmente en la atmósfera dejan pasar la radiación solar hacia la superficie terrestre, pero absorben la radiación infrarroja que esta última emite, produciendo con ello un efecto neto de calentamiento, de manera similar a como ocurre en los invernaderos. Las actividades humanas emiten volúmenes de GEI que se suman a los existentes en la atmósfera, con lo que se incrementa su concentración en la atmósfera y con ello el efecto de calentamiento.

El Grupo Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) define el cambio climático como “…todo cambio en el clima a través del tiempo, ya sea debido a la variabilidad natural o como resultado de actividades humanas” (IPCC, 2007a). Algunos de los cambios en el clima que han sido detectados son el incremento de la temperatura (tanto en zonas terrestres como en las marinas), los cambios tanto en la intensidad y en la distribución temporal y espacial de la precipitación, como en la intensidad de los fenómenos hidrometeorológicos extremos, el deshielo de los glaciares y el incremento del nivel del mar, entre otros.

 

EVIDENCIAS Y CONSECUENCIAS DEL CAMBIO CLIMÁTICO

En la Figura 5.10 se presenta un resumen de los principales impactos a nivel global identificados por el IPCC en los sistemas físicos, biológicos y humanos; en las siguientes secciones se abordarán con detalle algunos de ellos, así como las principales evidencias de su presencia.

 

 

Muchas regiones del planeta registran alteraciones en el ciclo hidrológico como resultado de cambios en los patrones de precipitación, temperatura y en los balances de los depósitos de hielos de glaciares y otros mantos. La extensión de los glaciares sigue disminuyendo en diversas regiones del mundo. En el caso de los glaciares tropicales de los Andes, el retroceso observado en los últimos 50 años no tiene precedentes desde la última edad de hielo: pasaron de perder 0.2 metros de grosor en el periodo 1964-1975 a 0.76 metros entre 1976 y 2010 (Rabatel et al., 2013); tasas crecientes de pérdida de hielo también se han observado desde los años noventa en Groenlandia y en Antártica (Moon, 2017). El incremento de la temperatura también ha provocado el deshielo de los suelos congelados (el permafrost) en latitudes altas y zonas elevadas, lo que además de liberar a la atmósfera grandes cantidades del metano que retenían, también afecta negativamente a la vegetación que crece en ellos.

Los impactos del cambio climático no solo afectan la esfera ambiental, también han alcanzado a los sectores productivos. En la agricultura, ha provocado en muchas regiones y a nivel global una disminución en el rendimiento de cultivos como el trigo y el maíz (IPCC, 2013; Figura 5.10). También se ha registrado una reducción en el rendimiento del arroz y la soya, aunque en menor nivel. Tendencias como éstas podrían afectar la seguridad alimentaria de muchos países en el futuro, o bien, encarecer los productos a tal nivel que se vuelvan inaccesibles para amplios sectores de la población, pues existe el antecedente de incrementos de los precios de alimentos después de eventos climáticos extremos.

La biodiversidad también ha sido afectada por el cambio climático, esto debido a que el clima tiene una relevancia determinante en la distribución de las especies. Los cambios en el clima y la ocurrencia de eventos extremos pueden conducir a la reducción e incluso la pérdida de las poblaciones de numerosas especies. En los arrecifes de coral, por ejemplo, se tienen registros de eventos de blanqueamiento; en otros ecosistemas han cambiado las áreas de distribución de especies de invertebrados, peces, insectos, aves y plantas; también se han observado cambios en las épocas de floración en plantas y el anticipo en la llegada y reproducción de aves migratorias (IPCC, 2013; Pecl et al., 2017; Figura 5.10).

En cuestión de salud humana, se han documentado incrementos de la mortalidad asociada a eventos de calor extremo. En Rusia, por ejemplo, en 2010 murieron alrededor de 55 000 personas por la onda de calor registrada (Barriopedro et al., 2011). También los cambios locales de temperatura y precipitación han modificado y extendido la distribución de algunos vectores de enfermedades, como el caso de los mosquitos que transmiten el dengue y el paludismo.

Otros efectos secundarios de este fenómeno global se dan sobre grupos sociales en condición de pobreza que por su vulnerabilidad resienten con mayor intensidad la disminuciones en los rendimientos de los cultivos, la destrucción de sus hogares ocasionados por fenómenos hidrometeorológicos extremos y los aumentos en los precios de los alimentos, entre otros (Figura 5.10).

 

Cambios en la temperatura

El reporte más reciente del IPCC, publicado en 2013, señala que es probable¹¹ que el incremento de la temperatura superficial observado en todas las regiones con excepción de la Antártida desde mediados del siglo XX se deba muy probablemente al incremento de las concentraciones de GEI de origen antropogénico¹² (IPCC, 2014).

El IPCC refiere que entre 1880 y 2012, la temperatura anual global (considerando la terrestre y oceánica) registró un aumento de 0.85 °C con respecto al promedio del periodo 1961-1990 (IPCC, 2014). A este fenómeno de incremento global de temperatura se le conoce como “calentamiento global” y es una de las evidencias más contundentes del cambio climático. De acuerdo con mediciones de la NASA, en el año 2016 se registró la mayor desviación de temperatura (0.99 °C) respecto a la media del periodo 1951-1980, por arriba de 2017 (0.89 °C) y 2015 (0.87 °C) que en sus respectivos años a su vez habían registrado las mayores anomalías en los últimos años con respecto al promedio del periodo; Figura 5.11; IB 1.2-5).

 

 

El calentamiento no ha sido homogéneo en el planeta (Figura 5.12). Desde mediados del siglo XX se observa un calentamiento significativo en América del Norte y Asia: en el norte de Alaska, por ejemplo, la temperatura aumentó hasta 3 °C (de principios de los ochentas a mediados de la década del 2000) y hasta 2 °C en algunas regiones norteñas de la parte europea de Rusia (de 1971 a 2010; IPCC, 2013). La evaluación del IPCC (2013) también señala que, entre 1983 y 2012 ocurrió el periodo más cálido de los últimos 1400 años, el cual ha generado un aumento en la frecuencia de ondas de calor en Europa, Asia y Australia (IPCC, 2013).

 

 

En la Figura 5.12 se muestra también que las superficies cubiertas por hielos perpetuos han sido afectadas por el incremento global de la temperatura. El IPCC calcula que en el periodo 1993-2009 la tasa de pérdida de hielo de los glaciares a nivel global, con excepción de los glaciares ubicados en la periferia de Groenlandia y Antártica, pudo haber sido de hasta 275 gigatoneladas al año en promedio, lo que podría haber contribuido a un aumento del nivel del mar de poco más de 12 centímetros en el periodo.¹³

La temperatura promedio del permafrost¹⁴ se ha incrementado en la mayor parte de las regiones desde principios de la década de 1980, lo que ha causado, por ejemplo, en algunas zonas del norte de Rusia una reducción importante del grosor y extensión de su superficie entre 1975 y 2005. Esta pérdida resulta importante ya que el permafrost es un reservorio natural de grandes cantidades de dióxido de carbono y metano (dos de los principales gases de efecto invernadero) que se liberan cuando el suelo se descongela, aumentando su concentración en la atmósfera. Según un estudio publicado por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), el deshielo del permafrost podría liberar a la atmósfera entre 43 y 135 gigatoneladas de CO₂ equivalente en 2100 y entre 246 y 415 para el año 2200 (UNEP, 2012a). Otro estudio estima que las emisiones procedentes del deshielo de permafrost podrían aumentar la temperatura entre 0.13 y 1.69 °C adicionales para el año 2030 (MacDougall et al., 2012).

En el caso de la temperatura superficial marina, entre 1971 y 2010 se incrementó 0.11 °C por década (IPCC, 2013). El calentamiento del océano sobresale notoriamente debido a que se calcula que en ese mismo periodo representó más del 90% de la energía acumulada en el sistema climático (IPCC, 2013).

A nivel nacional, entre 1960 y 2012, el incremento promedio de la temperatura fue de 0.85 °C, valor similar al reportado a nivel mundial para el periodo 1880-2012 (Semarnat, 2014). En México, desde el año 2005 los registros anuales de temperatura han estado por arriba del valor promedio anual de temperatura registrado en el periodo 1981-2010, el cual fue de 21 °C. Si se analizan las anomalías de temperatura¹⁵ nacionales se observa que entre 2006 y 2015 la temperatura nacional estuvo más de medio grado centígrado por arriba del promedio del periodo 1981-2010, con excepción de los años 2008 y 2010 (Figura 5.13). Se estima además que la temperatura media nacional durante 2017 fue de 22.6 °C, valor 1.6 °C por arriba del periodo 1981-2010, con lo que se convierte junto con 2016 como los más cálidos desde 1971 (Conagua, 2017).

 

 

El calentamiento observado a nivel global se ha acompañado en las latitudes medias por el aumento del número de días cálidos extremos, así como por la disminución de la cantidad de días gélidos extremos y heladas (IPCC, 2007a). Los registros demuestran que las temperaturas extremas y las olas de calor en el mundo aumentaron en frecuencia y duración, lo que tiene importantes efectos sobre la salud de la población. Por ejemplo, en Europa murieron 72 210 personas durante la ola de calor de 2003, en Rusia tan solo la cifra alcanzó alrededor de 55 000 personas (en el peor evento de calor ocurrido en Europa desde 1950) y en Perú perecieron 339 personas el mismo año (WMO, 2014b). Desde el punto de vista económico, la onda de calor en Rusia en 2010 causó pérdidas por cerca de 15 000 millones de dólares (Ragone et al., 2018).

 

Cambios en los patrones de precipitación

De acuerdo con el IPCC, las variaciones en los patrones de precipitación a nivel global representan otra alteración del sistema climático. A partir de 1976 la humedad superficial ha aumentado en estrecha relación con las temperaturas más altas tanto terrestres como oceánicas. El vapor de agua total en el aire sobre los océanos, aumentó 1.2% por década desde 1988 hasta 2004, lo que podría reflejarse en el aumento de precipitaciones tanto en forma de lluvia como de nieve (IPCC, 2007b). Se ha observado un incremento significativo de la frecuencia o intensidad de las precipitaciones en América del Norte y Europa, así como condiciones más secas en el Mediterráneo, África meridional y algunas zonas de Asia meridional (Figura 5.14; IPCC, 2007b, 2008 y 2013).

 

 

A diferencia de la temperatura, en nuestro país la precipitación no ha seguido un patrón claro de cambio: muestra aumentos o disminuciones con variaciones regionales (Figura 5.15). En el periodo 1941-2015, 55% de los años (41 de 74 años) registraron niveles de precipitación por debajo del promedio; 1945 fue el año menos lluvioso (638.8 mm) y 1958 el más lluvioso (997.8 mm). En el 2015 la precipitación (872 mm) fue 11.7% superior al promedio anual del periodo.

 

 

Incremento del nivel del mar

La expansión de mares y océanos al calentarse¹⁶ y el agua que llega a ellos producto del derretimiento de glaciares y otros mantos de hielo produce la elevación de su nivel, otro de los efectos documentado del cambio climático. Desde inicios de los años setenta estos dos factores han sido responsables del 75% de la elevación observada del nivel medio global del mar (IPCC, 2013). Es importante señalar que el efecto de la expansión oceánica por el calentamiento del agua marina no ha ocurrido en todo el planeta: zonas del Atlántico norte, Pacífico norte y Pacífico ecuatorial se enfriaron en los últimos 50 años, siguiendo un patrón opuesto a la tendencia global de calentamiento (IPCC, 2007b).

El incremento total del nivel medio del mar durante el periodo 1901-2010 fue de 19 centímetros, con un rango que oscila entre los 17 y 21 centímetros (IPCC, 2013). El ritmo al que ha ocurrido el ascenso del nivel, para el mismo periodo, se ha estimado en 1.7 milímetros por año en promedio (IPCC, 2013). Tal vez este incremento parezca mínimo, pero si se considera que existen numerosas ciudades ubicadas en zonas costeras bajas e incluso por debajo del nivel del mar (como es el caso de Ámsterdam, Holanda, que está en promedio 4 metros por debajo del nivel del mar), pequeños cambios pueden tener efectos importantes. De acuerdo con registros recientes de la NASA, en el periodo 1993-2018, la tasa de incremento del nivel global del mar fue de 3.2 milímetros anuales, con un incremento total estimado de 8.63 centímetros hasta junio de 2018 (Figura 5.16).

 

 

El deshielo de los glaciares pudo contribuir con alrededor del 30% del incremento del nivel del mar entre 1993 a 2009 (Nicholls y Cazenave, 2010). De acuerdo con el último reporte del IPCC, el derretimiento de los glaciares y casquetes polares contribuyó con 0.076 metros al incremento del nivel del mar en el periodo 1993-2010 (IPCC, 2013).

Nuestras costas también han sido afectadas por la elevación del nivel del mar. En 17 sitios estudiados en el Golfo y en el Pacífico entre principios de los años cincuenta y el año 2000 se encontraron evidencias de elevación del nivel del mar. En el Golfo de México, el incremento anual registrado varió entre 1.9 milímetros en Veracruz, Veracruz, hasta 9.16 milímetros en Ciudad Madero, Tamaulipas (Figura 5.17). En el Pacífico sobresalieron Guaymas, Sonora y Manzanillo, Colima, con incrementos anuales de 4.23 y 3.28 milímetros, respectivamente (INE et al., 2008).

 

 

Deshielos

El aumento de la temperatura global ha llevado también a una mayor velocidad de deshielo de los glaciares y casquetes polares a lo largo del planeta. Durante las últimas seis décadas, de acuerdo con el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (UNDP, por sus siglas en inglés) y con el Servicio de Monitoreo Global de los Glaciares (WGMS, por sus siglas en inglés) el balance global de masa promedio de los glaciares fue negativo, es decir, el volumen perdido de hielo fue mayor al volumen acumulado anualmente. La pérdida acumulada de espesor del hielo en 2005 fue de aproximadamente 15 metros de agua equivalente (mae)¹⁷ respecto al año 1980 (UNEP y WGMS, 2008).

En el caso de Antártica, destaca la pérdida del hielo de la plataforma Larsen B que actualmente cubre una superficie aproximada de 1 600 km². En el año 2002 ocurrió una fragmentación y pérdida significativas de hielo en esta plataforma. Investigadores de la NASA indican en un nuevo estudio que sus glaciares se han adelgazado entre 20 y 22 metros y que la reducción de hielo se ha acelerado considerablemente. Dado que en los glaciares normalmente existe un flujo de agua, un incremento en el volumen o velocidad del flujo puede acelerar la pérdida de hielo; en el caso de la Plataforma Larsen B, el flujo se aceleró 55% entre 1997 y 2012. Bajo estas condiciones, dicho estudio plantea la posibilidad de que los restos de la Plataforma Larsen B desaparezcan a finales de esta década (Khazendara et al., 2015).

La Figura 5.18 muestra la extensión del hielo marino en el Ártico en distintos periodos; en octubre de 2018 la extensión promedió 6.06 millones de kilómetros cuadrados, lo que la coloca como el tercer registro más bajo para el mismo mes en el periodo 1979-2018 y alrededor de 2.29 millones de kilómetros cuadrados por debajo del valor promedio para el periodo 1981-2010. Las temperaturas registradas ese mes estuvieron por arriba del valor promedio a través de prácticamente todo el océano Ártico, con temperaturas particularmente altas (de entre 5 y 7 ºC arriba del promedio en algunas regiones (NSIDC, 2018).

 

 

La superficie de hielo en Groenlandia, durante el verano de 2014, sólo alcanzó a cubrir una superficie del 39.3% con respecto a la superficie promedio de 1981-2010 (NOAA, 2015). Ese año fue el séptimo con la mayor extensión de hielo derretido en los últimos 35 años. El área total derretida de junio a agosto de 2016 fue de alrededor de 90 000 kilómetros por arriba del promedio de 1981-2010 (Figura 5.19; NASA, 2018).

 

 

Los deshielos no solo afectan a los casquetes polares o Groenlandia, también ocurren en los hielos o glaciares que cubren las montañas: en el 2006 perdieron 402 gigatoneladas de agua en promedio (NASA, 2011). Se ha documentado también un retroceso de los glaciares alpinos, escandinavos, islandeses, andinos y aquellos de regiones occidentales y septentrionales de América del Norte. Existe también un incremento en las fracturas de los taludes de roca de la zona occidental de los Alpes (IPCC, 2014). En el caso de México, se han registrado reducciones de hasta el 40% entre 1960 y 1983 en la extensión de los glaciares del Iztaccíhuatl. El Pico de Orizaba y el Popocatépetl mostraron una tendencia similar (aunque en este último la reducción se aceleró por su actividad volcánica). Se ha planteado que de mantenerse las tasas de reducción de los glaciares mexicanos, es posible que desaparezcan en menos de 30 años (Delgado, 2007; Delgado et al., 2007).

La pérdida acelerada de hielo de los glaciares de montaña podría tener efectos socioeconómicos importantes. Más de un sexto de la población mundial que vive en cuencas fluviales alimentadas por el agua que se derrite de la nieve o los glaciares podría verse afectada al reducirse su disponibilidad; al igual que lo sería la generación de energía hidroeléctrica a causa de la disminución del volumen de agua almacenado en los glaciares y la reducción de su escorrentía (IPCC, 2017b).

 

Eventos meteorológicos extremos

En la Figura 5.20 se muestran los eventos meteorológicos (ciclones tropicales, inundaciones y tormentas severas) que en el periodo 2000-2015 fueron calificados como “desastres” por el Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED). En los 15 años del periodo, el número de desastres por año, a pesar de ciertas oscilaciones, muestra una tendencia creciente: mientras que entre 2000 y 2003 se declararon 72 desastres, entre 2012 y 2015 la cifra alcanzó los 190. Por su parte, los costos promedio anuales también muestran incrementos: entre 2000 y 2005 ascendieron a 9 731 millones de pesos, mientras que entre 2011 y 2015 contabilizaron los 23 638 millones de pesos por año.

 

 

Ciclones

Entre los posibles efectos del cambio climático están la variación en la frecuencia e intensidad de los fenómenos hidrometeorológicos extremos, como los ciclones. Éstos pueden tener impactos sociales, económicos y ambientales muy importantes sobre las regiones en las que ocurren, e incluso sobre aquellas que dependen de los recursos o bienes producidos en las zonas de impacto. México, por su ubicación geográfica, condición climática y características socioeconómicas de la población, es particularmente vulnerable a estos fenómenos.

El efecto del incremento en la temperatura sobre el número e intensidad de los ciclones tropicales es un tema en debate. No se ha encontrado una correlación fuerte entre las temperaturas oceánica y atmosférica y el número de huracanes, sin embargo, existe evidencia de que la intensidad de los huracanes ha sido influenciada directamente por el incremento de la temperatura de los océanos (Webster et al., 2005). El Mapa 5.4 muestra los huracanes que han entrado a las costas nacionales entre 1970 y 2015.

 

 

En el Atlántico se han incrementado la temperatura superficial oceánica y la intensidad de los ciclones, pero no su ocurrencia (Holland y Webster, 2007; IPCC, 2013). No existe una tendencia clara en su frecuencia en el Atlántico mexicano entre 1970 y 2017 (Figura 5.21). En el Pacífico mexicano el número total de ciclones presenta menos variación que la observada en el océano Atlántico y ninguna tendencia clara en su frecuencia e intensidad en los últimos años. En 2015 alcanzó las costas mexicanas uno de los huracanes más intensos registrados en la historia moderna: en el mes de octubre, el huracán Patricia, clasificado como huracán categoría 5 de la escala Saffir-Simpson, tocó las costas de los municipios de la Huerta y Cihuatlán, en Jalisco. Los registros apuntaron a vientos máximos sostenidos de 324 kilómetros por hora y rachas de hasta 400 kilómetros (Conagua, 2015b). Para el futuro, se ha proyectado que a finales de siglo aumente la intensidad de los ciclones tropicales entre 2 y 11% como consecuencia del aumento de temperatura (Bender et al., 2010; Knutson et al., 2010).

 

 

Tornados

Los tornados son perturbaciones atmosféricas que se forman por el choque de masas de aire con diferente densidad, temperatura, humedad y velocidad (Cenapred, 2014). La velocidad del viento generada por un tornado oscila, por lo general, entre los 60 y los 420 kilómetros por hora y su duración puede ser de minutos y en casos excepcionales de varias horas. En algunos casos, las consecuencias de los daños que causan a viviendas e infraestructura pueden ser muy significativas.

La mayor parte del territorio mexicano es susceptible a tornados de pequeña intensidad; estacionalmente son más frecuentes en la transición de primavera a verano y en la época lluviosa (Macías Medrano y Avendaño García, 2014). En los últimos 15 años se han presentado 130 tornados en el país (Conagua, 2015a). Algunos de los más recientes son los de Tangancícuaro, Michoacán (2014), San Cristóbal de las Casas, Chiapas (2014) y el de Acatlán, Hidalgo (2015). En mayo de 2015, Ciudad Acuña, en Coahuila, fue impactada por un tornado categoría EF3 (escala de Fujita mejorada),¹⁸ con vientos del orden de 50 kilómetros por hora y rachas mayores a 200 kilómetros. La población afectada fue de alrededor de 6 500 personas, además de ocho decesos (Conagua, 2015a).

 

Sequías

A diferencia de la aridez, que puede ser una condición natural de una región, la sequía se considera como una condición climática temporal, en la cual el nivel de la precipitación es significativamente menor a la normal, lo que puede ocasionar serios desequilibrios hidrológicos que afectan negativamente a los sistemas ecológicos y productivos (UNCCD, 1996). Entre sus efectos más importantes pueden mencionarse la pérdida de la productividad de las tierras y de la provisión de servicios ambientales de los ecosistemas afectados (con sus importantes consecuencias económicas y sociales).

A partir de 1970 se han registrado sequías más intensas y largas en los trópicos y subtrópicos (IPCC, 20170b, 2014). Durante el siglo XX en el país se registraron cuatro grandes periodos de sequía en 1948-1954, 1960-1964, 1970-1978 y 1993-1996, así como una sequía severa en 1998, los cuales afectaron principalmente a los estados del norte del país (Cenapred, 2001). A inicios de la década pasada, se presentaron varios eventos de sequía: un severo periodo de sequía entre 2000 y 2003, en 2006, entre 2007 y 2008 y en 2009. En la presente década ocurrió un evento importante entre 2010 y 2012 (Figura 5.22); en mayo de 2011, más del 90% de la superficie del país se consideraba afectada por la sequía. Entre 2016 y mediados de 2018 la superficie afectada anualmente fue menor al 60% de la superficie nacional.

 

 

La recurrencia de la sequía puede agravar las condiciones de estrés ambiental y, por tanto, afectar severamente el entorno social y la continuidad de las actividades económicas de las regiones afectadas. Entre 2010 y 2015, si se consideran tan sólo las condiciones de sequía severa y extrema, 45% del territorio sufrió cuando menos dos años de sequías,¹⁹ principalmente en la mitad norte del país y en casi la totalidad de la península de Yucatán (Figura 5.23). La superficie afectada por cinco y seis años de sequías extremas y severa fue de 0.4% del país, concentrada en la zona fronteriza de Coahuila con los Estados Unidos. De este porcentaje, 0.27% correspondió a zonas con cinco años de sequías y el restante 0.13% a regiones con seis años de sequía consecutivos.

 

 

Impactos sobre la biodiversidad

En la actualidad contamos con información relevante que demuestra los efectos del cambio climático global sobre las especies y sus ecosistemas (ver IPCC, 2013). Es importante recordar que el clima es uno de los principales factores que determinan los patrones de vegetación, estructura y composición florística y faunística. En el caso de las especies, los cambios en las condiciones ambientales de sus hábitats alteran, entre otros procesos biológicos, los patrones fenológicos, como son las fechas de floración, anidación, alimentación o migración. En Suiza, por ejemplo, los cerezos silvestres (Prunus avium) florecen en años recientes en promedio hasta 16 días antes de la fecha en la que lo hacían en la década de 1950 y su temporada de crecimiento se ha extendido por el aumento de las temperaturas en cerca de 3 días por década desde 1951 (ver Vittoz et al., 2013). En otros casos, está bien documentado el cambio que han sufrido en las últimas décadas las distribuciones de especies, lo cual ha alterado la composición de diversos ecosistemas terrestres, dulceacuícolas y marinos (Wernberg et al., 2016; Pecl et al., 2017).

A nivel de los ecosistemas se han documentado: i) la modificación de los límites de su distribución, ii) el reemplazo de ecosistemas, iii) la degradación, y iv) la modificación de su composición de especies (IPCC, 2002). A lo anterior deben sumarse los efectos ocasionados por el incremento en la frecuencia de eventos meteorológicos extremos (p. ej., huracanes, sequías, inundaciones, granizos y rachas de vientos), así como la presencia de plagas y enfermedades que también tienen efectos importantes en la estructura, composición y dinámica de muchos ecosistemas a lo largo del mundo.

De acuerdo con la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio), el impacto del cambio climático sobre la biodiversidad ya es apreciable en nuestro país. Los cambios se presentan principalmente en los bosques de coníferas latifoliadas y el bosque mesófilo; así como en el medio marino y los ecosistemas insulares (Challenger y Dirzo, 2008). No obstante, en otros ecosistemas también han sido registrados impactos significativos, como en el caso de los matorrales xerófilos. En un estudio realizado en un área de la zona fronteriza entre México y los Estados Unidos (ver Brown et al., 1997), en donde la precipitación invernal se incrementó substancialmente durante el siglo XX, la cobertura de los arbustos aumentó significativamente desde la década de los años ochenta, y con ella cambió la composición de especies del ecosistema. Especies clave como la rata canguro y algunas especies de hormigas se extinguieron localmente; otras especies antes comunes se hicieron raras (dos especies de lagartijas cornudas del género Phrynosoma) y especies poco comunes, como el roedor Chaetodipus bayleii (común en zonas arbustivas) se hicieron más abundantes.

Es importante apuntar que no obstante que el cambio climático tiene actualmente efectos importantes en los ecosistemas nacionales, los principales factores de cambio que continúan afectando negativamente a la biodiversidad son la destrucción de los hábitats, la sobreexplotación de organismos silvestres y la presencia de especies invasoras.

 

LA CAUSA DEL CAMBIO CLIMÁTICO ANTROPOGÉNICO: INCREMENTO EN LA EMISIÓN Y CONCENTRACIÓN DE LOS GEI

Los gases de efecto invernadero (GEI) se emiten tanto por fuentes naturales como por las actividades humanas. La quema de combustibles fósiles es la principal fuente antropogénica emisora de GEI. A partir de la Revolución Industrial del siglo XVIII, y con mayor intensidad durante la segunda mitad del siglo XX, se aceleró la producción de bienes y servicios y con ello se produjo una mayor demanda y consumo de estos combustibles. Como consecuencia, las emisiones de GEI también aumentaron y se acumularon en la atmósfera, lo que de acuerdo con la evidencia científica disponible, ha promovido el cambio climático (IPCC, 2013).

 

Emisiones globales

El volumen de emisión mundial de CO₂²⁰ es representativo de la emisión total de GEI, ya que equivale a más del 70% de las emisiones totales y es para el cual se cuenta con información más confiable y homogénea a nivel mundial. Las estimaciones mundiales de emisión de CO₂ se enfocan principalmente en las generadas por el consumo y quema de combustibles fósiles. Durante el periodo 1990-2017, la emisión mundial derivada del consumo de combustibles fósiles aumentó alrededor de 58.6%, para alcanzar en este último año las 32.5 gigatoneladas (Figura 5.24; IB 1.2-1). Este valor equivale a un crecimiento en 2017 de 1.4% con respecto al año anterior, lo que representa un nuevo crecimiento de las emisiones globales después de tres años de mantenerse cerca del mismo nivel (IEA, 2018).

 

 

De las emisiones globales de GEI por consumo de combustibles fósiles, en 2015 la gran mayoría (74% del total) proviene del sector de energía, seguido muy de lejos por la agricultura (13%) y los procesos industriales (8%; Figura 5.25).

 

 

De acuerdo con el último informe publicado por la Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en inglés), en el año 2016 cinco países fueron responsables del 57.6% del CO₂ emitido a nivel mundial por consumo y quema de combustibles fósiles: China, Estados Unidos, Rusia, Japón e India, en conjunto emitieron 18 597 millones de toneladas de un total de 32.3 mil millones generadas en el planeta (Figura 5.26). Entre estos países, destacan China y Estados Unidos, responsables de 28.2 y 15% de las emisiones en el planeta en ese año, respectivamente. La contribución de México a las emisiones globales en 2016, según los datos de la IEA, fue de 1.4%, ubicándolo entre los primeros quince países por su volumen de emisión (Figura 5.26). Si se considera la emisión de dióxido de carbono en el contexto regional sobresalen Asia, Norteamérica y Europa.

 

 

Las emisiones también se pueden analizar a nivel per cápita con el fin de evaluar la posible contribución promedio de cada habitante a la emisión de CO₂. A nivel mundial en 2016, destacaron Qatar (30.8 toneladas de CO₂; por habitante), Curazao (25.9), Kuwait (22.2), Baréin (20.8) y los Emiratos Árabes Unidos (20.7) como los cinco principales emisores por habitante, con volúmenes que representaron entre cuatro y ocho veces la emisión per cápita mundial (4.35 toneladas de CO₂ por habitante; Figura 5.27; IEA, 2018). En el caso de México, el valor varía ligeramente dependiendo de la fuente de datos, entre 3.61 (INECC-Semarnat, 2018) y 3.64 toneladas de CO₂ por consumo de combustibles fósiles por habitante (IEA, 2018). Estas cifras lo ubican en el lugar 65 a nivel mundial y como el más bajo dentro de los países de la OCDE (9.02 toneladas por persona), muy por debajo de la cifra de Luxemburgo (14.51), Australia (16) y Estados Unidos (14.95; IEA, 2018).

 

 

Un indicador útil para mostrar de manera indirecta la relación que guardan la economía de un país y su emisión de CO₂ es la llamada “intensidad de carbono”, que expresa el volumen de GEI que se emite por cada unidad de producto interno bruto (PIB) generada por una economía. A nivel global, según datos de la Agencia Internacional de Energía (2018), la intensidad de carbono global²¹ se redujo 33.5% entre 1990 y 2016, alcanzando en este último año un valor de 0.3 kilogramos por dólar²² (IEA, 2018). En el caso de México, la misma fuente reporta una reducción de la intensidad de carbono, en el mismo periodo, de 0.24 a 0.22 kilogramos por dólar, lo que representa una reducción de 11.2% (Figura 5.28).

 

 

Emisiones nacionales

En 2018, el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (Semarnat, INECC, 2018) actualizó y presentó su Inventario Nacional de Emisiones de Gases y Compuestos de Efecto Invernadero (INEGyCEI) 1990-2015.²³ Esta actualización consideró las directrices del IPCC de 2006, con la finalidad de cumplir tanto con los estándares internacionales como con los lineamientos establecidos por la Ley General de Cambio Climático (LGCC). Entre las mejoras metodológicas del nuevo INEGyCEI, que buscan finalmente una mejor estimación de las emisiones nacionales, destacan la incorporación de factores de emisión acordes con las condiciones nacionales y mejores datos de actividad de los sectores económicos del país.

En la Figura 5.29 se muestra la evolución de las emisiones de los GEI en el país entre 1990 y 2015 de acuerdo con el INEGyCEI. Entre esos años las emisiones totales pasaron de 444.7 a 683 megatoneladas de CO₂ equivalente,²⁴ lo que es igual a un crecimiento de 53.6% a una tasa de crecimiento anual de 1.73%. Los sectores que tuvieron el mayor crecimiento en su volumen de emisión entre 1990 y 2015 fueron los de residuos (265.8%), el de procesos industriales y uso de productos (65.9%) y el de energía (59.5%), mientras que las emisiones derivadas de la actividad ganadera crecieron tan solo 6.1%. Por su parte, las emisiones derivadas del sector agrícola decrecieron ligeramente, en alrededor de 0.3%, en los 25 años comprendidos por el INEGyCEI.

 

 

El inventario también reporta los volúmenes de dióxido de carbono capturados por la vegetación. Entre 1990 y 2015, la absorción se mantuvo prácticamente en los mismos niveles, con valores entre las 148 y las 151 megatoneladas de CO₂ equivalente; el crecimiento registrado en el periodo fue de tan solo 0.05%. El efecto más importante de las absorciones por la vegetación es la reducción del volumen de las emisiones: cuando se les considera dentro de la contabilidad, las emisiones netas en 1990 y 2015, respectivamente, se reducen a 296.5 y 534.6 megatoneldas de CO₂ equivalente.

Si se analiza la evolución de la emisión de los distintos GEI, los gases cuyos volúmenes de emisión crecieron en términos relativos en mayor grado entre 1990 y 2015 fueron los hidrofluorocarbonos (HFC; 1 559%),²⁵ el hexafluoruro de azufre (SF6; 502.4%); el CO₂ (56.8%) y el CH₄ /47.7%; Figura 5.30). Sin embargo, en términos absolutos, el CO₂ fue el gas que incrementó mayormente su volumen de emisión en los veinticinco años que considera el inventario: pasó de 315 a 494.1 megatoneladas emitidas.

 

 

En el último año del inventario, de las 683 megatoneladas de CO₂ equivalente emitidas, el 72.3% correspondió tan solo al CO₂ (Figura 5.31). Le siguieron en importancia el CH₄ (19.8%) y el N₂O (6%). Con una menor contribución, inferior al 2% del total de las emisiones, están el SF6 (0.03%) y los HFC (1.85%).²⁶

 

 

Si se desagregan por sector de emisión, el que tuvo una mayor contribución a la emisión total en 2015 fue el sector de energía, que participó con el 70% del total de las emisiones; le siguieron la categoría de procesos industriales y uso de productos, con 8%; y las emisiones de los sectores de agricultura y ganadería, con el 5 y 10%, respectivamente. El sector de residuos aportó el 7% de las emisiones nacionales en ese año (Figura 5.32).

 

 

En la Figura 5.33 se muestra con mayor detalle la contribución de las distintas fuentes, dentro de sus respectivos sectores, a las emisiones nacionales de GyCEI en 2015. Las fuentes móviles, principalmente el autotransporte (23.4%) y las industrias de la energía (24.1%) fueron las fuentes que más contribuyeron al total de las emisiones, con alrededor del 47%. Le siguieron en importancia el sector pecuario (10.3%) y el de las industrias de manufactura y construcción (9.3%); en el caso del sector pecuario debe resaltarse su contribución como el más importante generador de metano en el país.

 

 

Adicionalmente a la estimación de las emisiones de los GEI antes mencionados, el INEGyCEI 1990-2015 también calculó las emisiones de carbono negro (CN),²⁷ un compuesto climático de vida corta (CCVC) particularmente importante tanto por sus efectos en la salud como por su contribución al aumento en la temperatura atmosférica. Para más detalles sobre este contaminante consultar el recuadro La importancia del carbono negro en el calentamiento global.

El CN se produce principalmente por la combustión incompleta de combustibles fósiles como el diésel y el combustóleo, así como por la quema de leña y otra biomasa. Debido a su gran capacidad para captar la radiación solar, se considera que este compuesto de vida corta es el que más ha contribuido al calentamiento global después del CO₂.

Según las estimaciones del INEGyCEI 1990-2015, en el año 2015 las emisiones de este contaminante alcanzaron 112.25 megatoneladas, las cuales fueron 22.8% mayores a las calculadas por el inventario para 1990, en el que ascendieron a 91.4 megatoneladas (Figura 5.34). En 2015, el sector que mayormente contribuyó a la emisión de carbono negro fue el de energía (95%), seguido por el de agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra (4%) y el de residuos (1%).

 

 

Las emisiones totales de GyCEI también pueden analizarse considerando el crecimiento económico del país medido a través del PIB. En la medida en que las emisiones de GEI y el PIB desacoplan su ritmo de crecimiento se considera que la economía mejora su eficiencia al tener menos emisiones asociadas. En la Figura 5.35 se muestra la relación entre el PIB y la emisión de dióxido de carbono en el país por la quema de combustibles fósiles entre 1990 y 2015. Las emisiones totales de GyCEI también pueden analizarse considerando el crecimiento económico del país medido a través del PIB.

 

 

Otro indicador comúnmente empleado a nivel internacional para comparar las emisiones entre países es el volumen de las emisiones per cápita. En México, la emisión per cápita muestra una tendencia creciente, con oscilaciones importantes, entre 1990 y 2015 (Figura 5.36). Entre esos años pasó de 3.16 a 3.61 toneladas por habitante. El valor máximo dentro del periodo se registró en 2008, cuando el indicador alcanzó las 3.7 toneladas por habitante. El valor nacional en 2015 se encuentra por debajo del valor global reportado por la Agencia de Energía para 2015 (4.4 ton/hab) y muy por debajo del valor de la OCDE (9.2 ton/hab). Dentro de la región latinoamericana, se encuentra por debajo de países como Curasao (30.7 ton/hab), Trinidad y Tobago (16.8 ton/hab), Argentina (4.41 ton/hab), Venezuela (4.4 ton/hab) y Surinam (3.8 ton/hab).

 

 

Los gases de efecto invernadero en la atmósfera

La ruptura del balance de los GEI en la atmósfera, que comenzó a partir de la revolución industrial y continúa hasta la fecha, es resultado de la imposibilidad de los sumideros naturales de estos gases, como la vegetación y los cuerpos de agua, para capturar la totalidad de las emisiones antropogénicas. Los registros históricos, que incluyen mediciones directas²⁸ y otras a partir de muestras conocidas como “testigos de hielo”,²⁹ indican que la concentración atmosférica de CO₂ se mantuvo relativamente constante durante la época preindustrial, aumentó significativamente a partir de la segunda mitad del siglo XIX y se aceleró marcadamente durante la segunda mitad del siglo XX (Figura 5.37; IB 1.2-4). Mientras que la concentración preindustrial de CO₂ fue de alrededor de 280 partes por millón (ppm), en 2015 rebasó el umbral de las 400 ppm y en 2018³⁰ alcanzó las 408.6 ppm.

 

 

Otros gases, como el óxido nitroso (N₂O) y el metano (CH₄) también han aumentado significativamente su concentración en la atmósfera en los últimos años. Sus concentraciones preindustriales fueron, respectivamente, de 270 y 715 partes por mil millones (ppmm). Entre 1999 y 2018, la concentración de óxido nitroso creció 5.1%, mientras que en el caso del metano lo hizo en 13.3% entre 1983 y 2017 (Figura 5.38). Las concentraciones de metano y óxido nitroso fueron, para 2017 y 2018, respectivamente, cerca de 2.6 y 1.2 veces mayores a las estimadas para la época preindustrial (que fueron de 270 y 715 partes por mil millones, respectivamente; Figura 5.38).

 

 

El aumento de la concentración de GEI causa un incremento en la retención de calor en la atmósfera. Se ha estimado que el CO₂ es responsable de cerca del 60% del efecto invernadero acumulado desde el siglo XVIII, el CH₄ del 20%, el N₂O del 6% y los halocarbonos del 14% (PNUMA, 2002; IPCC, 2007a). El forzamiento radiativo del CO₂ se incrementó 20% de 1995 a 2005, lo que representa el mayor cambio por década en los últimos 200 años (IPCC, 2007a). De acuerdo con la quinta evaluación del IPCC, el forzamiento radiativo combinado, debido al incremento de CO₂, CH₄, N₂O y halocarbonos es de 2.83 Wm^-2 y su tasa de incremento a lo largo de la era industrial es muy probable que no tenga precedente en los últimos 10 000 años.

 

IMPACTOS POTENCIALES DEL CAMBIO CLIMÁTICO

Escenarios globales y en México

Desarrollar posibles escenarios del clima en el futuro es fundamental para diseñar las políticas públicas de mitigación y adaptación al cambio climático. A través de ellos es posible prever, y con ello desarrollar, estrategias y acciones que permitan reducir la vulnerabilidad ante las probables condiciones venideras. Las proyecciones del clima se desarrollan empleando modelos climáticos, de muy diversa complejidad, que simulan cambios basados en diversos escenarios de concentración, emisiones de GEI y otros contaminantes atmosféricos, así como de los cambios en el uso del suelo.

Los escenarios globales que se presentan en los siguientes párrafos corresponden a los que generó el IPCC para su Quinto Informe (ver IPCC, 2014). De entre ellos, se eligieron dos que difieren básicamente en la magnitud de las emisiones de GEI que consideran en sus análisis (y por ello también difieren en su impacto en el sistema climático): el RCP2.6,³¹ llamado de “mitigación estricta”, y bajo el cual se considera probable mantener el calentamiento global a menos de 2 °C por encima de las temperaturas preindustriales;³² y el RCP8.5,³³ un escenario cuya trayectoria correspondería a la ausencia de esfuerzos adicionales para limitar las emisiones de GEI.³⁴

En el caso de la temperatura superficial, según las proyecciones es probable que para finales de este siglo (2081-2100) aumente 2 °C respecto a la media del periodo 1850-1900 para el escenario RCP8.5, pero sería improbable bajo el escenario de mitigación estricta (RCP2.6; Figura 5.39a; IPCC, 2014). Según el IPCC (2014), el calentamiento continuará más allá del siglo XXI, mostrando variabilidad interanual, decenal y regional; el Ártico se calentará más rápido que el resto del planeta y los continentes se calentarán más rápido que los océanos. Es muy probable también que las ondas de calor sean más frecuentes y largas.

 

 

Los cambios también se reflejarán en los patrones de precipitación global, los cuales además no serán uniformes en el planeta. Se acentuará el contraste en los niveles de precipitación entre las regiones y estaciones húmedas y secas. Es probable que para finales de siglo aumenten las lluvias en las latitudes altas, regiones húmedas de latitud media y en el océano Pacífico ecuatorial, y que disminuyan en muchas regiones secas de latitudes medias y subtropicales (escenario RPC8.5). Además, es muy probable;³⁵ que las lluvias extremas sean más intensas y frecuentes en un gran número de zonas continentales de latitud media y en las regiones tropicales húmedas y es probable que se intensifique la variabilidad de las precipitaciones relacionadas con El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) a escala regional (IPCC, 2014).

Respecto al hielo marino, para ambos escenarios considerados, las proyecciones muestran que en el Ártico se reducirá durante todo el año (Figura 5.39b). En el caso de los glaciares, para finales de este siglo, su volumen global, excluidos los de la periferia de Antártica, se reduciría entre 15 y 85% para el escenario RCP2.6 y entre el 35 y el 85% en el caso del escenario RCP8.5 (IPCC, 2014).

El calentamiento de los océanos, el deshielo de los glaciares y de los mantos de hielo continuarán provocando el incremento del nivel del mar durante el siglo XXI bajo los dos escenarios considerados. Es muy probable que para el periodo 2081-2100 el nivel del mar aumente con respecto al periodo 1986-2005 en más del 95% de la superficie oceánica, y que el 70% de las costas del mundo experimenten un cambio de nivel del mar (ya sea ascendente o descendente) de hasta un 20% del valor medio mundial. La elevación media mundial del nivel del mar proyectada para el periodo 2081-2100 varía dependiendo del escenario de concentración de GEI que se emplee, y va desde los 0.26 a los 0.98 metros; la tasa de elevación del nivel del mar durante el mismo periodo se espera que sea, bajo el escenario RCP8.5, mayor que la observada entre 1971 y 2010, alcanzando entre 8 y 16 milímetros anuales (Figura 5.40).

 

 

El cambio climático afectará también el ciclo del carbono, con lo que se intensificará el incremento de CO₂ en la atmósfera y en los océanos. Ambos escenarios apuntan a que, como resultado, los mares y océanos se acidificarán³⁶ globalmente para finales del siglo XXI, sin embargo, bajo el escenario RCP2.5 podría presentarse una recuperación lenta a partir del año 2050.

En el caso de México, el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC), el Centro de Ciencias de la Atmósfera (CCA) y el Instituto de Geografía de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), actualizaron los escenarios de cambio climático para el futuro cercano (2015-2039), futuro intermedio (2045-2069) y el futuro lejano (2075-2099), todo ello con el fin de aportar información útil para realizar estudios sobre impactos, vulnerabilidad y adaptación al cambio climático (Fernández Eguiarte et al., 2016). La actualización consideró los escenarios de cambio climático RCP4.5 (de bajas emisiones) y RCP8.5 (de altas emisiones) propuestos por el IPCC.

En cuanto a la temperatura promedio anual, ambos escenarios proyectan incrementos para el periodo 2015-2039 con referencia al periodo 1961-2000 para todo el país (Figura 5.41). Sin embargo, en el escenario de bajas emisiones (RCP4.5) se pronostica que la mayor parte del país registraría incrementos entre 1.1 y 1.3 °C, mientras que en el escenario de altas emisiones (RCP8.5) dominan en el territorio aumentos de entre 1.3 y 1.5 °C. En ambos casos, Chihuahua, Sonora y Coahuila serían los estados con los mayores aumentos de temperatura. Cuando se observa por separado el caso del mes típicamente más caliente del año (julio) bajo el escenario RCP8.5, alrededor de dos terceras partes de la superficie nacional registraría temperaturas entre 1.3 y 1.7 °C mayores que el promedio (Figura 5.41). En este último caso, algunas zonas del país podrían incrementar su temperatura en un intervalo entre 1.7 y 2.3 °C.

 

 

Con respecto a la precipitación (Figura 5.41), los dos escenarios pronostican una reducción en su valor promedio anual (respecto al periodo 1961-2000) sobre todo el territorio nacional para el periodo 2015-2039. La mayor parte del territorio reduciría su precipitación, bajo los dos escenarios, entre el uno y 11% de su valor promedio anual. Baja California, Baja California Sur y Sonora serían los estados más afectados bajo los dos escenarios con la reducción de entre el 25 y 35% de su precipitación anual. En el mes de mayo (generalmente el menos lluvioso del año), gran parte de zona occidente y noroeste del país podría reducir significativamente su precipitación. En algunas zonas de Sonora y Baja California, la magnitud de la reducción podría alcanzar entre el 66 y 100% de su promedio mensual histórico.

 

Cambios previstos a nivel global

A pesar de que actualmente ya se enfrentan los impactos del cambio climático, las proyecciones indican que con los cambios en el clima los impactos observados podrían intensificarse. Aunque la incertidumbre asociada a las proyecciones varía de acuerdo con el sector de que se trate, muchas de ellas tienen niveles de confianza significativos (ver IPCC, 2014).

 

Recursos hídricos

Las proyecciones sobre el cambio climático revelan cambios en el ciclo hidrológico que seguramente tendrán impactos en la disponibilidad y la calidad de los recursos hídricos. Uno de los impactos que el IPCC ha identificado como consecuencia de lo anterior, junto a la inseguridad alimentaria y la pérdida de medios de subsistencia, es la inseguridad hídrica, principalmente en zonas rurales y en comunidades de escasos recursos (IPCC, 2014). Los estudios señalan que cuanto mayor sea el nivel de calentamiento que experimente el planeta durante el siglo XXI mayor será la proporción de la población con escasez de agua. El derretimiento de los glaciares que acelerará el incremento de la temperatura también representaría una amenaza a la seguridad hídrica en muchas regiones (Moon, 2017).

Estos impactos no serán uniformes globalmente, principalmente debido a que los cambios que se proyectan en el ciclo hidrológico diferirán muy probablemente entre regiones (ver sección anterior). Las proyecciones señalan que se reducirán los recursos renovables de aguas superficiales y subterráneas en la mayoría de las regiones secas subtropicales, con lo que podría intensificarse la competencia por el agua entre los sectores consumidores. Un escenario opuesto, con el aumento de los recursos hídricos, se pronostica para las latitudes altas del planeta (IPCC, 2014).

Con respecto a la calidad, se espera que la calidad el agua bruta y agua potable se reduzca como resultado de la interacción entre el aumento de la temperatura, el incremento de la concentración de sedimentos, nutrientes y contaminantes debido a las lluvias; la mayor concentración de contaminantes durante las sequías, y la interrupción del funcionamiento de las instalaciones de tratamiento durante las crecidas (IPCC, 2014).

 

Biodiversidad

Existe una cantidad importante de estudios que demuestran los efectos del cambio climático global sobre la biodiversidad y los ecosistemas (ver los informes del IPCC). La última evaluación del IPCC indica que un gran número de especies terrestres y dulceacuícolas enfrentan un riesgo creciente de extinción con las condiciones climáticas proyectadas para este siglo. En todos los escenarios considerados en el último reporte del IPCC, el riesgo de extinción de las especies terrestres, dulceacuícolas y marinas es superior respecto a los registrados en los periodos preindustrial y actual debido a la magnitud y la tasa de cambio climático (IPCC, 2014).

La Figura 5.42 muestra la velocidad a la que pueden cambiar su distribución algunos grupos biológicos en comparación con la velocidad a la que se proyecta que avancen las temperaturas a través de las regiones. Ante el cambio que podría resultar de los escenarios RCP4.5, RCP6.0 y RCP8.5, es probable que un gran número de especies sean incapaces de encontrar climas adecuados para su sobrevivencia durante este siglo, por lo que es posible que sus poblaciones se extingan. Los árboles y las plantas herbáceas podrían ser de los grupos más afectados por el incremento de la temperatura bajo el escenario RCP8.5. No obstante, los cambios que proyecta el escenario RCP2.6 podrían no resultar tan adversos para muchas de las especies de estos grupos (Figura 5.42). Algunos de los grupos que podrían resultar menos afectados por el cambio climático, aún bajo el escenario más adverso (RCP8.5), es del de los ungulados,³⁷ cuya velocidad mínima estimada de desplazamiento está por arriba de la velocidad climática media obtenida para dicho escenario.

 

 

Respecto a las especies marinas, se prevé que sus desplazamientos debidos al incremento de temperatura provocarán invasiones en latitudes altas y con ello elevadas tasas de extinción en los trópicos y los mares semicerrados. Este tipo de migraciones ya han sido observadas en latitudes norteñas altas: en un estudio en el mar del Norte (que se ha calentado alrededor de 0.65 °C entre 1962 y 2001), 15 de 35 especies de peces ampliaron sus rangos de distribución hacia zonas más frías al norte de sus áreas originales (Figura 5.43; Perry et al., 2005).

 

 

Impactos sobre las poblaciones humanas

Las poblaciones humanas estarían expuestas a los impactos del cambio climático de manera directa en aspectos como la salud, seguridad, bienestar, seguridad alimentaria y pobreza, además de los daños derivados de la ocurrencia de fenómenos climáticos extremos. En los siguientes párrafos se presentan algunas de las afectaciones más relevantes.³⁸

En el caso de la producción de alimentos en el futuro, el rendimiento de los cultivos será afectado por el cambio climático. De acuerdo con las proyecciones desarrolladas para cultivos como el trigo, arroz y maíz, los impactos en la producción serán negativos en las regiones tropicales y templadas cuando los incrementos de la temperatura alcancen los 2 °C o más respecto a la temperatura promedio de finales del siglo XX. El IPCC plantea que ocurrirá una variación en los impactos dependiendo de las regiones y los escenarios de adaptación. En el periodo 2030-2049, 10% de las proyecciones revelan daños superiores al 25% sobre los rendimientos y 10% de las proyecciones muestran ganancias en rendimientos superiores al 10% en comparación con las obtenidas a finales del siglo XX (Figura 5.44). Posterior al año 2050, el riego aumenta y depende del nivel de incremento de temperatura (IPCC, 2014).

 

 

Los impactos sobre los cultivos, así como aquellos sobre otros sectores productores de alimentos (por ejemplo, la pesca o la ganadería), generarán efectos en la seguridad alimentaria. Los efectos se mostrarán tanto en el acceso a los alimentos como en la estabilidad de los precios. A nivel mundial, la creciente demanda de alimentos combinada con un incremento de la temperatura de 4 °C por arriba del promedio de finales del siglo pasado, produciría grandes riesgos para la seguridad alimentaria, aunque serían más severos en las zonas de latitudes bajas.³⁹

La salud de las poblaciones humanas también podría ser afectada. Durante el presente siglo, aumentará la probabilidad de enfermedades, lesiones y muerte por olas de calor e incendios; la disminución en la producción de alimentos en las regiones pobres provocaría una mayor probabilidad de desnutrición; también serán mayores los riesgos a contraer enfermedades transmitidas por agua, alimentos y vectores.

Los riesgos de desplazamiento de las poblaciones se incrementan cuando carecen de recursos para enfrentar situaciones adversas, por lo que muchas poblaciones quedarían expuestas a mayores riesgos ante fenómenos meteorológicos extremos. Se ha proyectado que aumente el número de personas desplazadas y que los países en desarrollo serían los más afectados.

Los asentamientos costeros también podrían sufrir las consecuencias de la elevación del nivel del mar. Según algunos estudios, el derretimiento de Antártica en un escenario en el cual no se consigan abatir las emisiones de GEI podría elevar el nivel del mar en un metro en 2100 (De Conto y Pollard, 2016), lo cual dejaría prácticamente bajo el agua a muchas ciudades costeras en todo el globo, afectando la vida de millones de personas.

La estimación de los costos económicos es compleja y tiene muchas limitaciones. Sin embargo, reconociendo estas limitaciones, se prevé que un incremento promedio global de temperatura de alrededor de 2.5 ºC por arriba de los niveles preindustriales costaría entre el 0.2 y el 2% de los ingresos⁴⁰ (IPCC, 2014). Los costos de adaptación para las zonas costeras durante este siglo variarán significativamente a nivel regional, de país y localmente. La adaptación para países en desarrollo con baja altitud será muy costosa, en virtud que los daños y acciones preventivas podrían implicar la inversión de varios puntos porcentuales de su producto interno bruto (PIB).

 

Posibles impactos del cambio climático en México

A pesar de que nuestro país no es un gran emisor de GEI a nivel mundial, los efectos del cambio climático ya se resienten y se proyecta que podrían intensificarse más en el futuro. De acuerdo a los resultados de distintas evaluaciones realizadas sobre la vulnerabilidad de diversos sectores bajo escenarios de cambio climático, existe evidencia de que sus efectos, en combinación con otros factores de presión, podrían tener consecuencias ecológicas, económicas y sociales muy negativas, algunas de las cuales ya son visibles en la actualidad (Semarnat, 2014).

A continuación se presentan algunos de los principales impactos que los cambios en el clima podrían tener en el país, así como las afectaciones en diversos sectores. Si se desea profundizar en esta información, se sugiere revisar la Sexta Comunicación Nacional ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (INECC y Semarnat, 2018).

 

Recursos hídricos

A pesar de que en promedio se calcula que las lluvias puedan disminuir hacia el 2100, en algunas zonas de la región centro-sur del país podría aumentar la frecuencia de eventos intensos. Este tipo de precipitaciones incrementa el riesgo de desastres como inundaciones y deslizamientos. Las inundaciones y la inestabilidad de laderas se presentan en forma recurrente y severa en estados de la costa del Golfo de México, como Veracruz y Tamaulipas, sobre todo cuando los ciclones tropicales tocan tierra o los nortes se combinan con sistemas tropicales sobre la costa del Golfo de México (Figura 5.45).

 

 

La infraestructura también está expuesta al efecto del cambio climático. En los 319 municipios (13% de los existentes en el país) que el INECC (2013) identificó como más vulnerables al cambio climático, la infraestructura de comunicaciones, energética, escolar y de salud podría estar amenazada por sus efectos (Figura 5.46). En esos municipios, existían en 2018 alrededor de 60 634 kilómetros de vías pavimentadas, lo que equivale a cerca del 25.03% de la infraestructura nacional. En algunos casos la longitud carretera de los municipios más vulnerables es una proporción significativa de los totales estatales, como por ejemplo en los casos de Campeche (85.9%), Baja California (84.9%), Tabasco (81.5%), Baja California Sur (76.9%) y Sinaloa (65.6%).

 

 

En el caso de los aeropuertos, en 2018 un total de 27 se encuentran dentro de los municipios más vulnerables, esto es, el 18% del total nacional, y de los cuales ocho son para tráfico nacional y los restantes 19 tanto para tráfico nacional como internacional (Figura 5.46). En el caso de los puertos, siete instalaciones importantes de la Administración Portuaria Integral (Federal-SCT) también están en las costas de los municipios más vulnerables: Ensenada, en Baja California; Mazatlán, en Sinaloa; Puerto Vallarta, en Jalisco; Altamira y Tampico, en Tamaulipas; y Coatzacoalcos, en Veracruz. En el caso de escuelas y centros de asistencia médica, en estos municipios se registraban hasta 2018 un total de 37 670 y 7 787 unidades, respectivamente. Finalmente, con respecto a la infraestructura energética, en los municipios más vulnerables existen 45 centrales de generación de energía eléctrica de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y siete refinerías y trece centrales de procesamiento de gas, ambas de Petróleos Mexicanos (PEMEX), entre otras instalaciones (Figura 5.46).

El incremento del nivel del mar podría afectar los ambientes costeros causando inundaciones, pérdida de humedales, erosión, intrusión de agua salada en los acuíferos y aumento en los niveles freáticos. Un estudio sobre la vulnerabilidad de las zonas costeras mexicanas ante el incremento del nivel del mar, realizó proyecciones de las afectaciones en México bajo tres escenarios de incremento del nivel: 0.6, 1 y 2 metros (INE, Semarnat y UNAM, 2008). En caso de un incremento de 2 metros, la superficie nacional afectada podría alcanzar 29 623 kilómetros cuadrados, siendo Campeche, Sinaloa y Quintana Roo los estados más afectados en términos absolutos (Mapa 5.5). En términos relativos, Tabasco sería el más afectado (14% de su superficie sería cubierta por el mar), seguido por Quintana Roo (11.9%), Campeche (9.5%) y Sinaloa (8.9%). En el caso del menor incremento del nivel del mar (0.6 m), los estados más afectados serían Tabasco (21.2% de su superficie), Campeche (13.3%) y Sinaloa (9.5%).

 

 

Los recursos hídricos del país también podrían ser fuertemente impactados por el cambio climático. Un estudio del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) evaluó la variación de la disponibilidad de agua en el país, concluyendo que dado que la cantidad y la calidad del agua actualmente son vulnerables, en condiciones de cambio climático la vulnerabilidad crecerá, siendo las regiones hidrológico-administrativas más afectadas la Noroeste y Río Bravo, seguidas de Cuencas Centrales del Norte, Baja California y Valle de México (Leal Ascencio et al., 2008).

Los posibles impactos del cambio climático sobre los sistemas y sectores productivos en México son diversos y se basan en escenarios futuros construidos en un contexto de incertidumbre. La Tabla 5.2 presenta un análisis con ejemplos de los impactos de este fenómeno global en algunos sectores en México.

 

 

ESTRATEGIAS DE MITIGACIÓN Y ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO

En la medida en que las políticas y estrategias globales y nacionales sean adecuadas y exitosas, la mitigación de las emisiones podría redundar en cambios menos severos en el clima y en una mayor y mejor capacidad para enfrentar los efectos del cambio climático. Por ello, este problema se ha convertido en uno de los desafíos más importantes y urgentes para atender por la comunidad internacional.

En 1992, en la Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro, se adoptó la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (UNFCCC, por sus siglas en inglés), cuyo objetivo es lograr la estabilización de las concentraciones de GEI en la atmósfera a un nivel que impida las interferencias antropogénicas peligrosas en el sistema climático. México firmó y ratificó este acuerdo en 1992 y 1993, respectivamente (UNEP, 2002; PEF, 2009). Hoy en día 197 países forman partes de la Convención.

Como instrumento de la Convención surgió en 1997 el Protocolo de Kioto, que estableció como obligación para los países desarrollados y las economías en transición (países Anexo I) la reducción del 5% de sus emisiones para el periodo 2008-2012 tomando como base sus emisiones de 1990. Para los países en desarrollo (países No Anexo I), el Protocolo no estableció metas cuantificables de reducción de emisiones, pero sí compromisos como la elaboración de inventarios nacionales de emisiones, comunicaciones nacionales, así como estudios de mitigación y adaptación al cambio climático. México firmó este Protocolo en 1997 y lo ratificó en 2000 como país No Anexo I (CICC, 2007).

Dado que el Protocolo contemplaba compromisos de reducción para el periodo 2008-2012, se realizaron negociaciones para darle continuidad, habiéndose aceptado en la COP17 de Durban, en Sudáfrica, en 2011, un nuevo proceso de negociación para que a partir de 2012 los países Partes comenzaran a elaborar un nuevo protocolo o acuerdo con fuerza legal que incluyera a todas las Partes. En 2012 en la COP18 celebrada en Doha, Qatar, se aprobó una Enmienda al Protocolo de Kioto, que formaliza la entrada en vigor del segundo periodo de compromisos desde el 1 de enero de 2013 hasta el 31 de diciembre de 2020. Los países o Partes incluidas en el Anexo I del Protocolo y que adquirieron compromisos para el segundo período acordaron reducir sus emisiones globales al menos un 18% por debajo de los niveles de 1990 durante dicho periodo.

En noviembre de 2015 se realizó en París, Francia, la vigésimo primera Conferencia de las Partes de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP21/CMP11). Su objetivo principal fue lograr un acuerdo universal y vinculante sobre el clima que permita mantener el calentamiento global por debajo de los 2 ºC e impulse la transición de los países hacia sociedades y economías más resilientes y bajas en carbono. El 22 de abril de 2016, en la celebración del Día de la Tierra, 175 líderes mundiales firmaron el Acuerdo de París en la sede de las Naciones Unidas en Nueva York, el cual entró en vigor el 4 de noviembre de ese mismo año. Hoy día 184 países forman parte de este Acuerdo.

Uno de los elementos más importantes del Acuerdo de París son las Contribuciones Nacionalmente Determinadas (NDC), las cuales incluyen los esfuerzos de los países para reducir sus emisiones y adaptarse a los efectos del cambio climático. El cumplimiento de los NDC será determinante para lograr las metas del Acuerdo de París de alcanzar el nivel máximo de emisiones lo más pronto posible y empezar entonces un rápido descenso que permita lograr el balance entre las emisiones antropogénicas y la captura en los sumideros durante la segunda mitad del presente siglo (UNCFCC, 2018).

Sin embargo, a dos años de la entrada en vigor del Acuerdo de París, y con base en la evidencia que muestra el incremento de las emisiones de GEI globales en 2017, parece claro que los compromisos nacionales adquiridos a través de los NDC podrían ser insuficientes para cumplir la meta de los 2 °C (UN-Environment, 2018). Uno de los mensajes más importantes del Emissions Gap Report 2018 es que aunque es “…técnicamente posible asegurar que el calentamiento global permanezca por debajo de los 2 °C y 1.5 °C, si los países no escalan sus ambiciones antes de 2030 no será posible evitar exceder la meta de los 1.5 °C” (UN-Environment, 2018).

 

Esfuerzos nacionales contra el cambio climático

México considera el cambio climático como un asunto de seguridad nacional y por ello se ha preocupado desde hace varios años por impulsar medidas de mitigación y adaptación a este fenómeno global. En diciembre de 2016, el Senado mexicano ratificó el Acuerdo de París, con lo que México se ha comprometido a descarbonizar su economía durante la segunda mitad del siglo y a aumentar su resiliencia al cambio climático.

Algunos de los hitos en años recientes al respecto se muestran en la Figura 5.47. Como parte de estas acciones y en materia de instrumentos de política pública sobre el tema, destaca la publicación de la Ley General de Cambio Climático (LGCC), que coloca a nuestro país como uno de los primeros, junto con el Reino Unido, en contar con una legislación a nivel nacional sobre el tema. La LGCC tiene como objetivo establecer un marco jurídico que regule las políticas públicas de adaptación y mitigación al cambio climático, así como impulsar la transición hacia una economía competitiva de bajas emisiones de carbono (DOF, 2012a).

 

 

Como parte de la instrumentación de la LGCC, en el año 2013 se publicó la Estrategia Nacional de Cambio Climático, Visión 10-20-40 (ENCC; Semarnat, 2013a), la cual es el instrumento rector y orientador de la política nacional en la materia, además de que define una ruta a largo plazo y establece las prioridades nacionales de atención para combatir el cambio climático en materia de adaptación y mitigación. La ENCC está integrada por tres ejes estratégicos en materia de adaptación y cinco en materia de mitigación. La Estrategia planteó como reto para el país reducir 30% las emisiones en 2020 y 50% en 2050 con respecto a las emisiones del año 2000.

Las estrategias, líneas de acción y reducciones de emisiones específicas por sector, así como las acciones de adaptación que ha realizado la administración pública federal están incluidas dentro del Programa Especial de Cambio Climático (PECC), cuya elaboración emana directamente del mandato de la LGCC. El PECC 2014-2018 se compone de cinco objetivos que incluyen 77 líneas de acción en materia de adaptación, 81 de mitigación y 41 líneas para la construcción de política en la materia. Dichas líneas están alineadas al Programa Nacional de Desarrollo, a los programas transversales del Gobierno Federal y a los programas sectoriales de las Secretarías de Estado que conforman la Comisión Intersecretarial de Cambio Climático (CICC). En lo que respecta a la mitigación de las emisiones nacionales, el PECC se planteó como meta al 2020 reducir las emisiones de GEI en 30% en referencia al año base. Con respecto a la adaptación, su intención principal ha sido reducir la vulnerabilidad de la población y sectores productivos, así como incrementar la resiliencia y resistencia de la infraestructura estratégica, así como conservar, restaurar y manejar sustentablemente los ecosistemas garantizando sus servicios ambientales (Gobierno de la República, 2014).

En materia internacional, en marzo de 2015 México presentó su Contribución Prevista y Determinada a nivel Nacional para el periodo 2020-2030 (NDC), siendo el primer país en vías de desarrollo en presentarla ante la CMNUCC y el cuarto a nivel global, después de la Unión Europea, Suiza y Noruega. Los compromisos que asume México, tanto de mitigación como de adaptación, contemplan dos tipos de medidas: no condicionadas y condicionadas. Las primeras se refieren a las que el país solventa con recursos propios, mientras que las condicionadas son aquellas que pueden realizarse si el país obtiene recursos adicionales y la transferencia de tecnología disponibles mediante cooperación internacional. La meta de mitigación a 2030 pretende la reducción del 22% de las emisiones de GEI y 51% de carbono negro. Se prevé que al 2024 se genere el 35% de energía limpia⁴¹ y al 2030 el 43%.

En lo referente a adaptación, algunas de las metas más importantes planteadas son: reducir en 50% el número de municipios vulnerables (160 municipios); alcanzar en el 2030 una tasa cero de deforestación e instalar sistemas de alerta temprana y gestión de riesgo en los tres niveles de gobierno (Gobierno de la República, 2015). En la Tabla 5.3 se describen en general algunas de las estrategias implementadas por México más relevantes en materia de cambio climático.

 

 

A nivel local, hasta junio de 2017, 19 estados habían concluido su Programa Estatal de Cambio Climático, 21 contaban con su Ley Estatal de Cambio Climático y 25 tenían su Inventario Estatal de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero (Mapas 5.6 a 5.8; INECC-Semarnat, 2018). En el caso de los Programas Estatales de Cambio Climático, en su elaboración se consideran las características socioeconómicas y ambientales, las metas de los planes de desarrollo estatal; el inventario estatal de emisiones de GEI; los escenarios de emisiones y potenciales de mitigación; así como el diagnóstico de vulnerabilidad actual y futura con un enfoque regional, considerando tanto las condiciones actuales como las condiciones futuras resultado del análisis de los escenarios de cambio climático. Estos programas son instrumentos de apoyo para el diseño de políticas públicas y acciones en materia de cambio climático y plantean acciones y medidas para reducir las emisiones de GEI y la vulnerabilidad y aumentar la capacidad de adaptación de los sectores o sistemas que los estados identifiquen como prioritarios.

 

 

 

 

A la fecha no se cuenta con un estudio actualizado sobre los costos económicos del cambio climático en México. Sin embargo, un estudio publicado en 2009 indicó que los “…costos económicos de los impactos climáticos al 2100 serán al menos tres veces superiores que los costos de mitigación de 50% de nuestras emisiones. Por ejemplo, en uno de los escenarios considerados, con tasa de descuento del 4% anual, se estimó que los impactos climáticos alcanzan, en promedio, el 6.22% del PIB actual mientras que los costos de mitigación del 50% de las emisiones representarían el 0.7 y 2.21% del PIB, a 10 y 30 dólares la tonelada de carbono, respectivamente” (Semarnat y SHCP, 2009). Lo que si no hay duda es que los costos de la inacción ante este problema a escala nacional y posiblemente también a escala planetaria serán más elevados que los que se requerirían para la mitigación de las emisiones.

 

 

 

 

OZONO

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Desde mediados de los años setenta⁴² se descubrió que ciertas sustancias producidas por el hombre, empleadas comúnmente en los sistemas de aire acondicionado, refrigeración y en la fabricación de solventes y aerosoles, entre otros usos, destruían las moléculas de ozono. Estas sustancias, conocidas como sustancias que agotan la capa de ozono (SAO),⁴³ además de ser emitidas por las actividades humanas existen de manera natural en la atmósfera. Entre las más conocidas están los clorofluorocarbonos (CFC), aunque también destacan los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), halones, bromuro de metilo (BM), tetracloruro de carbono (TET) y metilcloroformo (MCF).

En la década de los ochenta se comprobó⁴⁴ que, como resultado de la prolongada emisión de las SAO a la atmósfera, se había formado el llamado “agujero de ozono” sobre Antártica (UNEP, 2012b; Laube et al., 2014). La importancia de la existencia de este fenómeno radica en que la disminución del nivel de ozono estratosférico reduce la protección que brinda la capa de ozono de los rayos ultravioleta⁴⁵ provenientes del Sol.

La preocupación respecto al adelgazamiento de la capa de ozono y el conocimiento que se tenía sobre el efecto de las SAO impulsaron a la comunidad internacional a tomar medidas para controlar el problema. En 1987 se adoptó a nivel internacional el Protocolo de Montreal sobre Sustancias que Degradan la Capa de Ozono, el cual constituye uno de los mejores ejemplos de acuerdos multilaterales exitosos debido a la amplia respuesta y compromiso internacional (ver en este capítulo la sección Acuerdos y acciones para la protección de la capa de ozono.

Esta sección recopila datos importantes sobre los avances en la reducción del consumo global y nacional de las SAO, así como detalles respecto a los compromisos y acciones que se han encaminado para la protección y recuperación de la capa de ozono.

 

El agujero de ozono

Aun cuando el consumo y la emisión de las SAO ocurren a nivel global, el agujero en la capa de ozono se ha registrado tan solo en Antártica durante el mes de octubre de cada año.⁴⁶ Su localización se debe a que gran parte de las SAO generadas se transporta hacia los polos por las corrientes atmosféricas. En particular, en el Polo Sur existen condiciones atmosféricas que desencadenan las reacciones químicas en las que las SAO se descomponen químicamente en gases reactivos que destruyen las moléculas del ozono estratosférico (PNUMA, 2002, PNUMA y GEO-ALC, 2003; WMO y UNEP, 2003; UNEP, 2012b; Manney et al., 2011).

La existencia del agujero de ozono no implica la ausencia total de este gas en una región de la atmósfera en particular, sino que en realidad se refiere a una disminución importante en su concentración. Se considera que se ha formado el agujero cuando la concentración de ozono es menor a 220 unidades Dobson (UD)⁴⁷ la cual es menor al promedio global, que se ha estimado en alrededor de 300 UD.

Los registros históricos de concentración de ozono indican que la extensión del agujero ha variado desde unos cuantos millones de kilómetros cuadrados a finales de los años 70, hasta su tamaño récord en el año 2000, cuando alcanzó los 29.9 millones de kilómetros cuadrados. En 2017, el tamaño máximo fue de 28.2 millones de kilómetros cuadrados, lo que equivale a 1.3 veces la superficie de Antártica (Figura 5.48; NASA, 2015); esta superficie es 34% menor a la observada en el año 2000.

 

 

Concentración de ozono estratosférico

La Agencia Nacional de Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos de América (NASA, por sus siglas en inglés) monitorea las concentraciones de ozono estratosférico a nivel global. Para el caso de México, existe información para zonas urbanas importantes como Guadalajara y la Ciudad de México, en las cuales no se observan variaciones relevantes en la concentración de ozono estratosférico entre los años 1979 y 2015 (Figura 5.49). Los valores registrados a nivel global y en México contrastan con los encontrados desde principios de los años ochenta en Antártica (IB 1.3-3). En esa región del hemisferio sur se mantuvo una tendencia decreciente en la concentración hasta 1999, a partir del cual ha oscilado alrededor de las 150 y 200 UD, pero siempre por debajo de la concentración global. Esta diferencia en las concentraciones apoya el planteamiento de que la destrucción de la capa de ozono es un problema global pero con claros impactos regionales.

 

 

Consumo y concentración de sustancias agotadoras del ozono (SAO)

Cada una de las SAO impacta de distinta forma la capa de ozono, esto debido al poder de cada una para destruir las moléculas de ozono, a dicha capacidad se le llama potencial de agotamiento del ozono.⁴⁸ Por tal motivo, los valores de consumo de estas sustancias deben ajustarse ponderándolos por dicho potencial; en su cálculo se consideran tanto la producción nacional como las importaciones y las exportaciones (WMO y UNEP, 2003; UNEP, 2012b).

El consumo global de SAO se redujo 99.8% entre 1986 y 2017 (Figura 5.50; IB 1.3-3). No obstante, aunque la concentración estratosférica de dichas sustancias muestra indicios de disminución, si se compara con los valores máximos registrados en la década de los noventa, la concentración no disminuye a la misma velocidad que se redujo el consumo (Figura 5.51; IB 1.3-4). Esto se debe a que las SAO tienen tiempos de vida atmosférica que van desde los cinco hasta los 100 años (WMO y UNEP, 2003).

 

 

 

La última evaluación del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) sobre los logros obtenidos por el Protocolo de Montreal, afirma el decaimiento en la concentración atmosférica de las principales SAO. Dicha evaluación estima que el cumplimiento de las disposiciones del Protocolo permitirá que la capa de ozono recupere sus niveles anteriores a 1980 a mediados de este siglo y, en el caso de la superficie sobre Antártica, es posible que se refleje unos 15 años más tarde (PNUMA, 2014).

En nuestro país, el consumo de SAO es consistente con la tendencia global. El consumo total ponderado nacional de SAO disminuyó 98.6% entre 1989 y 2017 (pasó de 29 000 a 415 toneladas; Figura 5.52; IB 1.3-2; IC 8). Esta disminución se debe principalmente a la eliminación del consumo de los CFC con mayor potencial de agotamiento y al incremento en el uso de sustancias alternativas como los HCFC con bajos potenciales de agotamiento.

 

 

Acuerdos y acciones para la protección de la capa de ozono

El Protocolo de Montreal relativo a las Sustancias que Agotan la Capa de Ozono es uno de los tratados más exitosos asumidos a nivel internacional. El Protocolo, adoptado en 1987 junto con su antecesora, la Convención de Viena sobre la Protección de la Capa de Ozono (1985) definieron estrategias para revertir el problema del adelgazamiento de la capa de ozono. El Protocolo establece compromisos para reducir el consumo y la producción de SAO con el fin de disminuir su concentración en la atmósfera (Tabla 5.4; UNEP, 2014).

 

 

La Convención de Viena y el Protocolo de Montreal se convirtieron en el año 2009 en los primeros tratados en la historia de las Naciones Unidas en lograr la ratificación universal (UNEP, 2014). México firmó estos tratados y adoptó las enmiendas de Londres (1991), Copenhague (1994), Montreal (2006) y Pekín (2007; UNEP, 2014). Se calcula que si el Protocolo no se hubiese implementado, la destrucción del ozono estratosférico podría haber aumentado entre 50 y 70% en el hemisferio norte y en las latitudes medias del sur, respectivamente, en el año 2050. Esta situación habría incrementado la incidencia de radiación UVB en la superficie terrestre: el doble en las latitudes del norte y cuatro veces más en el sur. Con la adopción de las medidas para proteger la capa de ozono los riesgos a la salud se redujeron drásticamente: por ejemplo, a nivel mundial se calcula que se evitaron 1.5 millones de casos de cáncer de piel de tipo melanoma, 19 millones de casos de cáncer de tipo no melanoma y 130 millones de casos de cataratas (UNEP, 2012b). En la Figura 5.53a se muestra la magnitud de los efectos calculados del Protocolo de Montreal y sus enmiendas en las concentraciones estratosféricas de cloro, así como los efectos que hubieran podido registrarse en la salud (específicamente en cuestión de cáncer de piel) en caso de no haber sido adoptado (Figura 5.53b).

 

 

Como fruto del Protocolo, a partir de 1995 la mayoría de las SAO incluidas en el Protocolo, excepto los CFC, dejaron de producirse en los países industrializados. A partir de 2005, se eliminó más del 95% la producción y el consumo global de más del 95% de todas las sustancias controladas por el Protocolo. En el caso de los países en desarrollo, el Protocolo especificó además, un periodo de gracia para su eliminación, así como apoyos financieros que les permitieran enfrentar los costos necesarios para su eliminación.

 

México y el Protocolo de Montreal

Nuestro país se comprometió a cumplir las metas de reducción de las SAO establecidas por el Protocolo. Las acciones de mitigación se han orientado principalmente a eliminar los clorofluorocarbonos, a usar sustancias alternativas que minimicen el impacto en la capa de ozono, al control en el consumo y producción de otras SAO, así como a financiar tecnologías limpias que empleen sustancias y prácticas alternativas a las SAO.

Las metas de reducir el consumo de algunas sustancias en México fueron alcanzadas con anticipación: específicamente en CFC, tetracloruro de carbono, metilcloroformo, halones y bromuro de metilo. En el año 2005 se cerró la única planta productora de CFC en México, con esto se redujo 60% la producción en Latinoamérica y 12% a nivel mundial. Esta acción se adelantó cuatro años el cumplimiento del compromiso con el Protocolo. Actualmente en el país, todos los productos en aerosol, refrigeradores y aires acondicionados, así como la producción de espumas de poliuretano, están libres de CFC (Semarnat, 2005 y 2012).

En el caso de los CFC, la nula producción nacional de estas sustancias y la exportación de las reservas generó un consumo negativo a partir del año 2006. El impulso de usar sustancias alternativas para sustituir aquellas con mayores potenciales de agotamiento, incrementó en un 88% el consumo de HCFC⁴⁹ desde finales de los años noventa hasta el año 2012. Sin embargo, debido a que su consumo también está regulado por el Protocolo, éste ha disminuido desde entonces (Figura 5.54; IB 1.3-5). Las metas de reducción progresiva de los HCFC lograron disminuir la meta del consumo de un 10% en 2015 y se busca alcanzar el 100% en 2040. Para información más detallada sobre producción, importación, exportación y consumo de SAO en México se recomienda consultar los Cuadros D3_AIRE03_01, D3_AIRE03_02, D3_AIRE03_03, D3_AIRE03_04 y D3_AIRE03_05.

 

 

En 1991 se estableció el Fondo Multilateral para la Implementación del Protocolo de Montreal como una estrategia de cooperación internacional, cuyo objetivo es apoyar a los países en desarrollo a cumplir con las medidas de control adoptadas ante el Protocolo de Montreal. Sus recursos se dirigen a impulsar la introducción de tecnologías limpias y a capacitar a los usuarios de las SAO en esos países. A 2017, el Fondo destinó a nivel mundial alrededor de 3 200 millones de dólares y busca que con la implementación todos los proyectos apoyados se alcance reducir el consumo y producción de aproximadamente 463 000 toneladas ponderadas de SAO. A diciembre de 2012 ya se había llegado al 97% de esta cifra (UNEP, 2014). México recibió del Fondo en el periodo 1991-2017 un total de 124.1 millones de dólares, con los que apoyó 147 proyectos en los sectores de refrigeración, aerosoles técnicos y medicinales, espuma de poliuretano, solventes y agentes de proceso, fumigantes, agricultura, almacenaje de productos, así como proyectos de fortalecimiento institucional, de eliminación de sustancias agotadoras de la capa de ozono, de capacitación y asistencia técnica, entre otros. En los años 2013, 2015 y 2016 no se registraron proyectos nuevos, pero en el 2017 se recibieron 0.03 millones de dólares para continuar con los avances del Protocolo (Figura 5.55).

 

 

Para hacer uso eficiente de los recursos obtenidos por el fondo multilateral e implementar las medidas necesarias para cumplir los compromisos de México ante el Protocolo de Montreal, se creó hace más de veinte años la Unidad de Protección a la Capa de Ozono, dependiente de la Semarnat. También se desarrolló el Sistema de Información y Seguimiento de Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono (SISSAO) para vigilar la importación, exportación y contar con un registro estadístico del movimiento de estas sustancias (Semarnat, 2013b).

Hasta ahora, los logros a nivel global son importantes, sin embargo, el problema aún sigue sin resolverse. A principios del 2014 se publicó un estudio con la identificación y cuantificación de nuevas sustancias que destruyen el ozono: tres CFC y un HCFC. A pesar de que se estima una emisión de 74 000 toneladas, debajo del millón estimado para otros CFC en los años ochenta, es muestra de lo importante que resulta el monitoreo de su presencia en la atmósfera.

 

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NOTAS

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¹ El Foro Económico Mundial (WEF, por sus siglas en inglés) en su evaluación de la competitividad global, incluye a la población expuesta a la concentración de contaminantes en el aire (particularmente PM_2.5) como un indicador del componente de sustentabilidad ambiental del Índice Global de Competitividad.
² El límite establecido por la OMS es de 25 μg/m³ en 24 horas.
³ El límite en México indica que no deben excederse los 45 μg/m³ en 24 horas.
⁴ El primer inventario de emisiones se desarrolló en 1988 con la implementación del Sistema Nacional del Inventario de Emisiones de Fuentes Fijas y un estudio que cuantificó las emisiones en la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM).
⁵ Es importante mencionar que los datos publicados en el INEM 2008 no son comparables con aquellos publicados en inventarios anteriores, ya que las metodologías empleadas han cambiado con el fin de mejorar la calidad de la información. Esto pone de manifiesto la necesidad de recalcular cualquier inventario anterior cada vez que la metodología sufra algún cambio, con la finalidad de hacerlos comparables.
⁶ Incluyen fuentes biogénicas como la vegetación y la actividad microbiana del suelo.
⁷ Incluyen combustión agrícola y doméstica, artes gráficas, asfaltado, lavado en seco, pintado automotriz, pintura para señalización vial, recubrimiento de superficies, uso doméstico de solventes, limpieza de superficies industriales, manejo y distribución de gas licuado de petróleo, gasolinas y diésel, actividades de construcción, asados al carbón, panificación, aplicación de fertilizantes y plaguicidas, corrales de engorda, ganaderas de amoniaco, la branza, aguas residuales, incendios de construcciones, incendios forestales, emisiones domésticas de amoniaco, esterilización de material hospitalario, cruces fronterizos, terminales de autobuses y quemas agrícolas.
⁸ Incluyen a las industrias del petróleo y petroquímica, química (incluye plásticos), producción de pinturas y esmaltes, metalúrgica y siderúrgica, automotriz, celulosa y papel, cemento y cal, asbesto, vidrio, alimentos y bebidas, textil, madera, generación de energía eléctrica, residuos peligrosos, hospitales y producción de asfalto, entre otras.
⁹ En 2008 el 59% de las emisiones en el país provino de las fuentes móviles (34.8 millones de toneladas).
¹⁰ Puede consultarse en la sección de “Atmósfera” de la Base de Datos en la dirección electrónica: http://dgeiawf.semarnat.gob.mx:8080/approot/dgeia_mce/html/mce_index.html?De=BADESNIARN.
¹¹ De acuerdo con el IPCC, probable corresponde a una probabilidad entre 66 y 100% (IPCC, 2014).
¹² En el caso de la Antártida, debido a la gran incertidumbre relativa a las observaciones, existe un nivel de confianza bajo en cuanto a que los forzamientos antropogénicos hayan contribuido al calentamiento observado.
¹³ Se considera que el derretimiento de 100 gigatoneladas de hielo equivalen a una elevación media mundial del nivel del mar de 0.28 milímetros.
¹⁴ Se refiere a la capa del suelo permanentemente congelado en las regiones muy frías.
¹⁵ Anomalía se refiere a la desviación de un valor medido (temperatura o precipitación) respecto a su valor promedio en un periodo de referencia (Conagua, 2014).
¹⁶ Los océanos han absorbido alrededor del 90% del calor que se ha adicionado al sistema climático (IPCC, 2013).
¹⁷ Los glaciólogos expresan el balance de masa anual de los glaciares (es decir, su ganancia o pérdida en grosor) en metros de agua equivalentes (mae).
¹⁸ Es la escala empleada para medir la fuerza de los tornados tomando como base los daños que ocasionan. La versión mejorada sustituye a la de Fujita-Pearson de 1971, con seis niveles que van del EF0 al EF5 y que ascienden en la intensidad de los daños.
¹⁹ El número de años de recurrencia de sequía no necesariamente corresponde a años consecutivos.
²⁰ El CO₂ es el GEI más importante debido a su volumen emitido, su larga vida en la atmósfera (entre 5 y 200 años), su forzamiento radiativo10 (1.3-1.5 Wm^-2) y el notable incremento de su concentración en la atmósfera (IPCC, 2013).
²¹ Considerando exclusivamente la quema de combustibles fósiles.
²² Considerando el poder de paridad de compra y dólares a precios de 2010
²³ Hasta la fecha México ha realizado siete inventarios nacionales, el primero de ellos presentado en 1997 con la Primera Comunicación Nacional.
²⁴ Estas cifras no consideras las absorciones de dióxido de carbono de la categoría Tierra.
²⁵ Este incremento se debió a la sustitución de los clorofluorocarbonos (CFC) por los hidrofluorocarbonos (HFC), con lo cual la producción y uso de estos últimos aumentó significativamente; se emplean comúnmente como refrigerantes a partir de mediados de la primera década del presente siglo como parte del Protocolo de Montreal.
²⁶ El inventario no incluye las emisiones de perflurocarbonos (PFC) para el año 2015, ya que a partir de 2004 se dejó de producir aluminio primario en México y en el país no se consumen este tipo de compuestos como sustitutos de SAO.
²⁷ El carbono negro es un agregado de partículas microscópicas (un porcentaje de las PM_2.5) con un núcleo de carbono que puede estar rodeado de otros compuestos orgánicos, sulfatos y nitratos.
²⁸ Debido a que el CO₂ se dispersa fácilmente, las mediciones hechas en cualquier parte del planeta son representativas de la situación global. No obstante, el registro histórico más largo y confiable corresponde a la zona del Mauna Loa, en Hawái, por lo que los datos recogidos en este lugar se consideran representativos de la dinámica temporal de la concentración global (Keeling y Whorf, 2005).
²⁹ Se refiere a muestras de hielo obtenidas por paleoclimatólogos con las que es posible describir el clima del pasado, ya que contienen burbujas con una fracción de la atmósfera de la época en la que se formaron. A partir de estas muestras se puede estimar la temperatura y concentración de gases, entre otras variables.
³⁰ Corresponde al promedio de los meses de enero a octubre.
³¹ Los escenarios utilizados en el Quinto Informe del IPCC reciben el nombre de “trayectorias de concentración representativas” (RCP, por sus siglas en inglés). El RCP2.6 corresponde a un forzamiento radiativo para el año 2100 de 2.6 Wm^-2 con respecto al valor de forzamiento de 1750 (considerado arbitrariamente como 0). Los escenarios con forzamientos cercanos a RCP2.6 se caracterizan por emisiones negativas netas para 2100, es decir, escenarios en los que se secuestran más GEI que los que se liberan en la atmósfera. Este escenario involucraría un menor calentamiento debido una menor emisión y concentración de GEI en la atmósfera en comparación con el escenario RCP8.5.
³² Lo cual está acorde con los compromisos del Acuerdo de París.
³³ Corresponde a un forzamiento radiativo para el año 2100 de 8.5 Wm^-2 con respecto al valor de forzamiento de 1750.
³⁴ Ninguno de los dos escenarios considera cambios en el forzamiento debidos a factores naturales, como es el caso por ejemplo, del causado por erupciones volcánicas, entre otros fenómenos.
³⁵ Representa una probabilidad entre el 90 y 100%.
³⁶ Para mayor detalle sobre los cambios en el clima y ciclos biogeoquímicos, se recomienda revisar el último informe de evaluación del IPCC (2015).
³⁷ Mamíferos que se apoyan y caminan con el extremo de los dedos, típicamente revestidos con una pezuña, como en el caso de ciervos, cabras, antílopes, etc.
³⁸ Para profundizar en el tema se recomienda revisar el último informe de evaluación del IPCC (2015).
³⁹ Considerando las limitaciones de los modelos con los cuales se calcularon dichas estimaciones, el IPCC anota “…que es más probable que improbable que las pérdidas sean mayores, y no menores, que las correspondientes al rango mencionado” (IPCC, 2014).
⁴⁰ Incluye carreteras y calles.
⁴¹ Incluye energía renovable, cogeneración con gas natural y termoeléctricas con captura de CO₂.
⁴² Sherwood Rowland y Mario Molina postularon en 1974 que cuando los clorofluorocarbonos llegan a la estratosfera, la radiación ultravioleta del Sol provoca que estas sustancias se descompongan, liberando átomos de cloro. Una vez liberados, estos átomos inician una cadena de reacciones que destruyen cantidades importantes de ozono en la estratosfera: un átomo de cloro o bromo puede destruir hasta cien mil moléculas de ozono (WMO y UNEP, 2003; UNEP, 2012).
⁴³ Además de las SAO, existen otros factores que influyen en la destrucción del ozono: la temperatura en la estratosfera, la actividad solar y la concentración atmosférica de gases como el metano, vapor de agua y el óxido nitroso (Weatherhead y Andersen, 2006).
⁴⁴ Con base en registros de concentración de ozono en Antártica, los científicos Joesph Farman, Brian Gardiner y Jonathan Shanklin descubrieron que en esa zona ocurre un adelgazamiento importante de la capa de ozono, fenómeno conocido actualmente como “agujero de ozono” ( The Ozone Hole, 2015).
⁴⁵ Los rayos UV-A son los menos nocivos y llegan en menor cantidad a la superficie terrestre. Los UV-C son altamente energéticos y los más dañinos; sin embargo, la capa de ozono impide su paso. Por último, la radiación UV-B es también muy dañina, pero es retenida en gran parte por la capa de ozono; no obstante, de esta última radiación, una pequeña proporción alcanza la superficie y puede causar daños a células y tejidos.
⁴⁶ Generalmente, el agujero de ozono se ha observado exclusivamente en la Antártica, pero en 2011 se registró por primera vez una reducción importante de la concentración de ozono en el Ártico. Las bajas temperaturas registradas entre septiembre del 2010 y marzo del 2011 provocaron la destrucción del 70% de las moléculas de ozono entre los 18 y 20 kilómetros de altitud (Manney et al., 2011). No obstante, debido a que la concentración de ozono se mantuvo por arriba de las 220 UD, no se consideró como un agujero propiamente (NASA, 2014).
⁴⁷ Cien unidades Dobson representan una cantidad equivalente a un milímetro de grosor de la capa de ozono, a nivel del mar y a 0 °C, y es la medida para expresar el grosor de la capa (PNUMA, 2003; UNEP, 2012).
⁴⁸ El potencial de agotamiento del ozono (PAO) de cada sustancia se asigna usando como referencia al CFC-11 que tiene un valor igual a 1.
⁴⁹ Los HCFC poseen un menor potencial de agotamiento: los que se emplean en México poseen potenciales de entre 0.04 y 0.07, en contraste con los reportados para los CFC, que van de 0.6 a 1.0.