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Modelos climáticos

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Modelos climáticos. Predicciones de variaciones en T·, precipitaciones y eventos extremos. Ecología. Predicciones de consecuencias sobre seres vivos. Individuos. Poblaciones. Comunidades. Biomas. Consecuencias del cambio de temperatura sobre los organismos. Nivel individual.

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Presentation Transcript
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Modelos climáticos

Predicciones de variaciones en T·, precipitaciones y eventos extremos

Ecología

Predicciones de consecuencias sobre seres vivos

Individuos

Poblaciones

Comunidades

Biomas

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Consecuencias del cambio de temperatura sobre los organismos

Nivel individual

Efectos Fenológicos

Efectos Fisiológicos

  • Cambios en la tasa de fotosíntesis, respiración y crecimiento
  • El ambiente no coincide con aquél con el que evolucionó el organismo

Posibles desajustes

Efectos sobre poblaciones, comunidades y ecosistemas

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Consecuencias a niveles poblacional, de comunidad y de ecosistema

  • Cambios en las relaciones de competencia
  • Cambios en los rangos de distribución
  • Cambios de abundancia
  • Extinciones
  • Cambios en la composición de las comunidades
  • Cambios en las funciones de los ecosistemas

Cambios en el medio ambiente

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Cambios en la distribución geográfica

El aumento de las temperaturas invernales en zonas templadas y frías puede favorecer la expansión de la distribución de algunas especies y contraer la de otras

  • Atlántico N
  • Zooplancton de aguas cálidas se expandió 1000 km al N en los últimos 40 años
  • Zooplancton de aguas frías contrajo su distribución
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Cambios en la disponibilidad de hábitat por cambios en temperatura y precipitación

< Temperatura

Altura

> Temperatura

Rango previo de distribución

Ej Género de plantas de montaña en África: Proteas

Rango actual de distribución

  • Aumenta el riesgo de extinción
  • Áreas protegidas pueden quedar mal ubicadas
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Oxymycterus rufus en pastizales pampeanos

Especie de abolengo subtropical que se extiende hacia el sur de la provincia de Buenos Aires en ambientes ribereños de condiciones climáticas más moderadas

En los últimos 30 años notamos un aumento en su abundancia en hábitats no ribereños, como bordes de vías y de cultivo

También detectamos un incremento en la temperatura mínima media en el área de estudio

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Riesgo de invasiones

El caso de la acacia en Australia

Introducida desde África

Se convirtió en peste

De acuerdo a su “nicho fundamental”

> Temperatura > área a invadir

> CO2 > eficiencia en áreas secas > área a invadir

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Distribución de la Acacia en Australia bajo 3 escenarios climáticos

Clima actual

2·C + y 10% más precipitación

2·C + y 10% menos precipitación

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La hormiga Argentina

Modelo de nicho en base a distribución original y área invadida

Temperatura

Precipitación

Días con heladas

Días húmedos

Elevación

Pendiente

Se predice disminución en áreas tropicales

Aumento en latitudes altas

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Efectos sobre poblaciones

Los osos polares

Oscilación Artica: > temperaturas

Menos crías

Efecto por disminución de la capa de hielo o indirecto por disminución de las presas

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Efectos sobre pestes

Según las características de las especies

áfidos

Disminuirían con aumento de CO2

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Efectos sobre enfermedades transmitidas por vectores o reservorios: dengue, Mal de Chagas, Fiebre Hemorrágica Argentina, Síndrome Pulmonar por Hantavirus

Cambio climático

Longevidad del vector

Demografía del vector

Abundancia del patógeno y el vector

Desarrollo del vector y del patógeno

Hábitat del vector y el patógeno

  • Cambios en clima regional
  • Humedad
  • Temperatura
  • Precipitaciones
  • Cambio en la longitud de la estación de contagio
  • Cambios en la intensidad de la transmisión
  • Cambios en la distribución de enfermedades
  • Aumento o disminución en el riesgo de enfermedad

Dinámica de transmisión de la enfermedad

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Efectos sobre explotación de pesquerías

Bacalao

Datos y posibles escenarios de cambios

Efecto sobre hábitat

Efecto sobre juveniles

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Efectos sobre bosques

Incendios, peste, tormentas

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Diferentes efectos de los cambios climáticos y en los gases atmosféricos según el tipo de especies

Especies r y K estrategas

Especialistas y generalistas

Aves migratorias

Rango de movimientos

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PATRONES CLIMATICOS GLOBALES Y BIOMAS

Llega a la tierra 1/2000.106 de la energía solar

Radiación solar

Efecto invernadero

2cal/cm2 min

1,34 cal/cm2 min

Tierra

Energía solar + Rotación + Traslación

Patrones térmicos

Si no hubiera efecto invernadero la temperatura de la Tierra sería –23°C

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La inclinación del eje terrestre y la traslación generan cambios estacionales en la radiación recibida en distintas partes de la Tierra

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Estaciones según la posición de la Tierra respecto al Sol

Invierno en el Norte

Verano en el Norte

Invierno en el Sur

Verano en el Sur

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Variación estacional de la radiación solar incidente según la latitud (Hemisferio sur)

Región tropical: latitudes bajas

Región templada: latitudes medias

Latitudes altas

Radiación solar

Radiación solar

Radiación solar

julio

junio

julio

junio

julio

junio

Mes

Mes

Mes

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Cambios en la radiación solar según las horas en latitudes medias, bajas y altas (Hemisferio SUR)

Dic 22 Junio 22

Dic 22 Junio 22

Dic 22 Junio 22

Radiación solar

Radiación solar

Radiación solar

Hora

Hora

Hora

Latitudes bajas

Latitudes altas

Latitudes medias

slide24

El movimiento de rotación de la Tierra modifica la dirección de los vientos dominantes

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El balance de radiación también produce circulación de las aguas, modificadas por las masas continentales

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Los patrones climáticos globales son modificados por condiciones locales

MICROCLIMAS

EFECTO FOHN

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Los cambios de la vegetación en gradientes de altura son similares a los gradientes latitudinales, pero en escalas menores

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Efecto de los patrones climáticos sobre los seres vivos: BIOMAS

Distribución de biomas según la temperatura y precipitación

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7 Biomas principales (según Townsend et al. 2000)

1- Selva tropical

2- Sabana

3- Pastizales Templados

4- Desiertos

5- Bosques caducifolios templados

6- Bosques boreales de coníferas

7- Tundra

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Rango de variación de precipitación y temperatura y diversidad en distintos biomas

Townsend et al 2000

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Selva tropical

  • Altas temperaturas y precipitación
  • Poca variabilidad estacional: actividad biológica anual
  • Alta productividad: >1000gC/m2año
  • Producción en altura: Estratificación, plantas trepadoras, epífitas
  • Alta diversidad: muchas especies y poca dominancia
  • Muchas interacciones bióticas
  • Mucha actividad de organismos del suelo
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¿Por qué hay tanta diversidad en la Selva tropical?

  • Evolución en parches aislados debido a glaciaciones
  • Enemigos específicos impiden dominancia
  • Condiciones favorables para mayor número de especies
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Sabanas

  • Estacionalidad de las Precipitaciones
  • Períodos de sequía imponen restricción a la diversidad
  • Vegetación dominante: pastizales con árboles dispersos
  • Gran efecto herbívoros grandes: evolución de plantas frente a herbivoría
  • Especies migratorias
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Pastizales templados

  • Distribuidos en varios continentes: estepas de África, praderas de N América, Pampas de S América, praderas de S África
  • Estacionalidad: hay un período de déficit hídrico
  • Efecto herbivoría: papel invertebrados
  • Uno de los biomas más modificados por agricultura
  • Amenaza invasiones de leñosas
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Desiertos

  • Escasa precipitación y poca predicibilidad
  • Poca producción primaria
  • Especializaciones
  • Baja diversidad de plantas y animales: falta alimento y es poco digerible por compuestos químicos antiherbívoros.
  • Importante gremio granívoro (hormigas y roedores)
  • Carnívoros de desierto obtienen agua del alimento
  • Especies migratorias o anuales
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Bosques templados caducifolios

  • Cubren gran extensión con incremento de diferencias estacionales hacia mayores latitudes
  • Bosques de árboles caducifolios
  • Sotobosque con hierbas, desarrolladas en primavera antes que se renueven las hojas de los árboles
  • Presencia de claros
  • Estacionalidad de los recursos limita especializaciones
  • Especies migratorias de aves
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Bosque boreal de coníferas (taiga)

  • Poca duración de la estación de crecimiento por bajas temperaturas
  • Zona cubierta por glaciares que empezaron a retirarse hace 20.000 años, recuperación lenta y expansión hacia el Norte
  • Comunidades vegetales con dominancia de especies que favorece epidemias
  • Suelo: permafrost. Excepto la capa superficial que se descongela en primavera verano, el resto del agua permanece congelada. Esto genera déficit hídrico para plantas
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Tundra: Ártico y Antártico

  • Bajas temperaturas
  • Suelos congelados
  • Vientos
  • Mayor diversidad en el Hemisferio Norte, en la Antártida la vida depende del mar
  • Especies migratorias