Ciencia y Poltica del Cambio Climtico Mario Molina
Ciencia y Política del Cambio Climático Mario Molina El Colegio Nacional Universidad de California, San Diego Centro Mario Molina para Estudios Estratégico sobre Energía y Medio Ambiente, A. C. Segundo Congreso Nacional de Investigación en Cambio Climático Ciudad de México 15 de octubre de 2012
Ciencia del Cambio Climático ¿Están convencidos los científicos? • Hay consenso entre los científicos especializados en cambio climático porque hay consenso en la evidencia. SI 97% NO 3% De los científicos creen que el cambio climático se debe principalmente a las actividades humanas De los científicos creen que el cambio climático NO se debe a las actividades humanas Fuente: Anderegg et al, Expert credibility in climate change, PNAS, 107(27), 2010 Doran PT and Zimmerman MK, Examining the scientific consensus on climate change, Eos Trans AGU, 90: 22– 23, 2009. http: //thinkprogress. org/romm/issue/
Cobertura de medios ¿ El reportaje refleja el consenso? • La cobertura de los medios distorsiona el entendimiento científico del cambio climático provocado por las actividades humanas. • Debido a las normas de información “balanceada” en los medios, las noticias de las cadenas de televisión en Estados Unidos han cubierto de manera sesgada la información induciendo un punto vista contrario al consensado por los científicos de que las actividades humanas contribuyen significativamente al cambio climático. SI 28% NO 72% De la cobertura de noticias describe la contribución de las actividades humanas como significante en el cambio climático De la cobertura de noticias incluye un punto de vista escéptico o niega el cambio climático consecuencia de actividades humanas Fuente: Boykoff M. T. and J. M. Boykoff , Balance as bias: global warming and the US prestige press, Global Environmental Change , 14 (2004) 125– 136. http: //thinkprogress. org/romm/issue/
Percepción pública ¿Está convencido el público? • La cobertura “balanceada” en los medios sobre el cambio climático está afectando la opinión pública en todo el mundo. SI 26% NO 74% De la gente cree que el cambio climático está ocurriendo y que es causado principalmente por las actividades humanas De la gente no está convencida o niega que las actividades humanas son causantes del cambio climático Fuente: BBC CLIMATE CHANGE POLL – February 2010 http: //thinkprogress. org/romm/issue/
Balance Energético de la Tierra Energía Luz solar Radiación terrestre Longitud de onda( m) 2πh v 3/c 2 Energía emitida = Ley de distribución de Planck ehv/k. T - 1 E = h v Energía total emitida= ϭ T 4 Efecto fotoeléctrico Einstein ϭ : constante de Stefan-Boltzmann
Efecto invernadero natural
Emisión al espacio en el infrarrojo CO 2 Desierto del Sahara Emisión O 3 H 2 O 400 600 800 1000 1200 Número de onda (cm-1) 1400 1600
Cambio en la temperatura causado por el retiro de CO 2 de la atmósfera Temperatura de la superficie (°C) Porcentaje de cambio Temperatura de la superficie (°C) CO 2: el Termostato de la Tierra Vapor de agua (%) Years Fuente: Lacis et al, Atmospheric CO 2: Principal control knob governing Earth's temperature, Science, 330, 2010.
El pulso del Planeta 355 340 335 198 1 Ecuador 198 3 198 4 ud 198 tit o La Añ e 2 He m No isfe rte rio 330 He m i Su sfe r rio CO 2(ppm) 350
Dióxido de carbono en la atmósfera: 1957 - 1978 Fuente: Charles Keeling, Scripps Institution of Oceanography
300 0 250 10000 5000 0 Metano 0. 4 150 0 0. 2 100 0 50010000 Años antes del presente Fuente: WG 1 - AR 4, IPCC 2007 Forzamiento radiativo(W/m 2) 1. 0 200 0 Concentración (ppb) 350 Dióxido de Carbon carbono dioxide Forzamiento radiativo(W/m 2) Concentración (ppm) Concentraciones atmosféricas de CO 2 y CH 4 en los últimos 10, 000 años 0 5000 0
Reconstrucciones de la temperatura media de la superficie del planeta Perforaciones (Huang et al. 2000) Factores múltiples (Mann & Jones 2003) Longitud de glaciares (Oerlemans et al. 2005) Factores múltiples (Moberg et al. 2005) Factores múltiples (Hegert et al. 2006) Anillos de árboles (Esper et al. 2002) Variación de Temperatura (°C) Factores directos (Had. CRUT 2 v) Año Fuente: Committee on Surface Temperature Reconstructions for the Last 2, 000 Years. National Research Council, 2006.
Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) • Establecido por las Naciones Unidas y la Organización Meteorológica Mundial en 1988 • Para evaluar la información científica, técnica y socioeconómica relevante para entender los riesgos por el cambio climático inducido por las actividades humanas • Sus evaluaciones están basadas en publicaciones y literatura arbitrada
Derretimiento de Glaciares Muir Glacier, Alaska Agosto 1941 Agosto 2004 Fuente: NSIDC/WDC for Glaciology, Boulder, compiler. 2002, updated 2006. Online glacier photograph database. Boulder, CO: National Snow and Ice Data Center.
Tabasco 2007 Monterrey 2010
Inundaciones 1950 -2009 2000 -09 1990 -99 1980 -89 1970 -79 1960 -69 353 2000 -09 50 23 1990. . . 1980. . . 370 224 7 10 1970. . . 104 1960. . . 79 51 1950. . . 158 1980 -89 81 1970 -79 1950 -59 672 2000. . . 204 1990 -99 1960 -69 1950 -59 241 117 43 14 415 2000 -09 152 1990 -99 64 1980 -89 1970 -79 1960 -69 1950 -59 41 25 5 2000 -09 48 1990 -99 22 1980 -89 29 1970 -79 13 1960 -69 1 1950 -59 1 Fuente: The international disaster data base. Center for Research on Epidemiology of Disasters. 2010.
Incendios forestales en Rusia 2010
Incendios forestales 1950 -2009 200009 199099 198089 197079 196069 195059 14 18 200. . . 22 199. . . 23 0 0 198. . . 18 197. . . 17 5 196. . . 0 195. . . 0 53 2000 -09 44 1990 -99 1980 -89 48 11 13 2000 -09 8 1990 -99 1970 -79 2 1980 -89 2 1960 -69 1 1970 -79 2 1950 -59 1 1960 -69 0 1950 -59 0 200009 199099 198089 197079 196069 195059 Fuente: The international disaster data base. Center for Research on Epidemiology of Disasters. 2010. 10 7 6 5 2 0
Los agricultores mexicanos sufren la peor sequía en 70 años Noviembre 25, 2011 México está experimentando la peor sequía de las últimas siete décadas, lo que ha devastado la agricultura, y se espera que continúe en el próximo año. La falta de lluvias ha afectado a casi el 70 por ciento del país y los estados del norte han sufrido la escasez de agua más aguda.
YALE ENVIRONMENT 360 02 JUN 2011: OPINION Foro: están conectados los eventos extremos con el cambio climático? En 2010 se presentaron múltiples eventos extremos en todo el mundo, desde las olas de calor en Rusia hasta la más severa inundación en la historia de Pakistán o los tornados más destructivos en Estados Unidos. En el foro de Yale Environment 360, un panel de expertos da su opinión sobre si estos eventos están asociados al cambio climático.
Atribución de las variaciones y tendencias de eventos climáticos extremos a la influencia humana y a la variabilidad natural Kevin Trenberth 2011 - John Wiley • La tarea de la ciencia no es demostrar que tales eventos no hubieran ocurrido en ausencia del cambio climático. La tarea científica es demostrar que estos eventos se han intensificado por este cambio en el clima, que es de origen humano. • El cambio climático es sin duda la causa de que algunos eventos climáticos extremos estén ocurriendo con mayor intensidad.
Atribución de los eventos extremos de clima al cambio climático La influencia humana sobre el clima hizo más probable la sequía en Texas de 2011 • Las ondas de calor fueron aproximadamente 20 veces más frecuentes en 2008 que en la década de los 60’s. • Las condiciones que conducen a la sequía como la que ocurrió en Texas en 2011 son claramente más probables de lo que eran hace 40 -50 años. Fuente: Peter Stott (Hadley Center), Thomas Peterson & Stephanie Herring (NOAA), Boletín de la Sociedad Meteorológica de América, Julio 2012
Distribución de la variación de temperatura del Hemisferio Norte Jun-Jul-Ago • Análisis estadístico de mediciones de temperatura entre 1951 y 2011 Probabilidad Distribución normal Ola de calor extremo 1σ = verano “calido” 2σ = verano “muy cálido” 3σ = Ola de “calor extremo” • La probabilidad de una ola de calor extremo ha incrementado 40 veces en los últimos 50 años. Algunos ejemplos recientes de olas de calor extremo y sequía que excedieron +3σ sucedieron en Oklahoma, Texas y México en el 2011. Variaciones de temperatura en unidades de desviación estándar (σ) Fuente: J. Hansen et al. , Public Perception of Climate Change, PNAS 2012
El Acuerdo de Copenhague La Conferencia de las Partes 15 (COP 15) tomó nota del acuerdo el 18 de Diciembre de 2009. Se propone tomar medidas para realizar una fuerte reducción de las emisiones mundiales de Gases de Efecto Invernadero con la meta aspiracional de mantener el aumento de la temperatura promedio de la superficie por debajo de 2°C.
Emisiones de Gases Efecto Invernadero Emisiones no relacionadas con la energía Desechos y aguas residuales 3% Agricultura 14% Energía eléctrica 26% Uso de suelo 17% Industria 19% Transporte Edificios, 13% resideciales y comerciales Fuente: basado en el Informe Stern con datos del WRI. 8% Emisiones relacionadas con la energía
Trayectoria para limitar el incremento de la temperatura a 2°C Proyección 70 actual Gt. CO 2 e/año 70 61 60 50 52 40 0 1990 44 2000 -50% -28% 2010 2020 Estabilizació n 450 ppm 35 2030 Emisiones globales de gases de efecto invernadero Fuente: Mc. Kinsey Global GHG Abatement Cost Curve v 2. 0; Den Elzen, M. G. J. and M. Meinshausen, 2006: Multi-gas emission pathways for meeting the EU 2°C climate target; IEA World Economic Outlook 2007; Project Catalyst analysis.
Triángulos de estabilización: Cómo resolver el problema del clima S. Pacala & R. Socolow • Mejorar la eficiencia energética • Incrementar las edificaciones eficientes • Aumentar la eficiencia en plantas generadoras • Sustituir carbón por gas natural • Captura y almacenamiento de carbono • Fisión nuclear • Energía eólica • Energía solar • Biocombustibles • Mejores prácticas forestales
Energía eólica
Energía solar térmica Abengoa, Sevilla
Nueva generación de plantas nucleares
Captura y almacenamiento geológico de CO 2 El IPCC y el MIT han concluido que el uso de combustibles fósiles es sustentable si se aplican las tecnologías de captura y almacenamiento geológico del bióxido de carbono. IPCC Tercer Reporte de Mitigación, 2007 MIT The Future of Coal. Options for a carbon -constrained world. An interdisciplinary MIT study. 2007
Acciones necesarias para enfrentar el cambio climático • Establecer un precio a las emisiones de carbono para que el mercado pueda trabajar en encontrar las reducciones más baratas, a través de un nuevo acuerdo internacional. • Incrementar la inversión en investigación, desarrollo y demostración de tecnologías en energía. • Expandir la cooperación internacional para la implementación de tecnologías en energía avanzadas en países en desarrollo. • Acelerar las medidas “ganar-ganar”
Posibles cambios de temperatura Sin Política Con reducción de emisiones de CO 2 Una nueva rueda Fuente: MIT - 2009 rprinn@mit. edu
Curva de costos de mitigación Costos de abatimiento € por t. CO 2 e Transporte Instalaciones sustentables en edificaciones Agricultura 1ª generación de biocombustibles Minihidroeléctricas 10 Medidas con costo 15 Energía geotérmica 2ª generación de biocombustibles Medidas con beneficios económicos Fuente: Mc. Kinsey, 2009 20 25 30 35 38 Potencial de abatimiento Gt. CO 2 e por año Energía nuclear Energía eólica Energía solar Reforestación Transporte (híbridos) Captura y almacenamiento de carbono Energía fotovoltaica masiva Procesos de agricultura mejorados
Escala de tiempo para cambios “irreversibles” en sistemas terrestres Sistema terrestre Escala de tiempo Derretimiento del hielo Ártico ~ 10 años (rápido) Disminución acelerada de la capa de hielo en Groenlandia > 300 años (lento) Disminución acelerada de la capa de hielo de la Antártida > 300 años (lento) Cambios en la circulación del Océano Atlántico ~ 100 años (gradual) Degradación de la selva amazónica ~ 50 años (gradual) Degradación del bosque Boreal ~ 50 años (gradual) Fuente: T. M. Lenton, H. Held, E. Kriegler, J. W. Hall, W. Lucht, S. Rahmstorf, and H. J. Schellnhuber, Tipping elements in the Earth’s climate system, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Feb. 2008
Punto crítico Cambios en el sistema climático terrestre Fuente: Lenton et al. Tipping elements in the Earth’s climate system Proc Natl Acad Sci USA, 2008
The Review of Economics and Statistics VOL. XCI Febrero 2009 Número 1 Aspectos económicos de catástrofes ocasionadas por el cambio climático Martin L. Weitzman Este trabajo muestra que las consecuencias económicas de que haya una probabilidad significativa de ocurrencia de eventos catastróficos deberían de dominar el análisis de políticas sobre el cambio climático.
Incremento de la temperatura (grados Celsius) Cambio de la temperatura global en el presente y hace 55 millones de años 8 Proyección escenario actual 4 Aquí estamos PETM 0 Inicio del incremento de GEI 10, 000 Duración (Años) 20, 000 Máximo Térmico del Paeloceno Eoceno(PETM): ~55 millones de años Fuente: L. Kump, The last great global warming, Scientific American, Julio 2011.
Flujo de Partículas Atmosféricas en el Norte de la India La atmósfera sobre el norte de la India está saturada con partículas suspendidas a lo largo del extremo sur de las Montañas del Himalaya, y se desplazan hacia el sur sobre Bangladesh y la Bahía de Bengala.
Reducción del riesgo de cambio climático utilizando el Protocolo de Montreal y otras acciones regulatorias para complementar los recortes en emisiones de CO 2 Mario Molina, Durwood Zaelke, Madhava Sarma, Stephen Andersen, Veerabhadran Ramanathan, and Donald Kaniaru PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES, 2009 Hidrofluorocarbonos (HFCs) Hollín Ozono troposférico (Metano)
EE. UU. promueve reducir las emisiones de algunos contaminantes que aceleran el cambio climático Febrero 15, 2012 La Secretaria de Estado, Hillary Clinton, anunció la formación de la Coalición de Clima y Aire Limpio para reducir los agentes climáticos de corto plazo. Esta iniciativa tiene como objetivo combatir el cambio climático, mejorar la calidad del aire y mejorar la salud pública. En esta coalición participan, México, Canadá, Estados Unidos y otros 18 países. La finalidad es combatir los agentes climáticos de corto plazo como el hollín, el metano y los hidrofluorocarbonos, los cuales tienen una influencia significativa sobre el calentamiento global. Los científicos dicen que la reducción de estas sustancias puede disminuir el incremento de la temperatura global en 0. 5 grados Celsius para el 2050 y prevenir millones de casos de cáncer de pulmón y enfermedades del corazón en 2030.
Población Mundial AC Miles de millones de personas 7 millones (2011) (2000) (1987) (1975) (1960) (1930) (1800) AC DC 0 Fuente: División de Población de las Naciones Unidas, Prospectivas de Urbanización Mundial, 2011
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