FENÓMENO DE EL NIÑO, ESTADO ACTUAL Y SUS POSIBLES IMPACTOS SOBRE ALGUNOS SECTORES PRODUCTIVOS DE AMÉRICA LATINA Documento de consulta elaborado por: CARLOS BRENES RODRIGUEZ SETIEMBRE 2014 Este documento se ha realizado con asistencia financiera de la Unión Europea. Las opiniones expresadas en el mismo no reflejan necesariamente el parecer de la Unión Europea.
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FENÓMENO DE EL NIÑO, ESTADO ACTUAL Y SUS POSIBLES IMPACTOS SOBRE ALGUNOS SECTORES PRODUCTIVOS DE AMÉRICA LATINA Documento de consulta elaborado por: CARLOS BRENES RODRIGUEZ SETIEMBRE 2014 Este documento se ha realizado con asistencia financiera de la Unión Europea. Las opiniones expresadas en el mismo no reflejan necesariamente el parecer de la Unión Europea.
Nota Técnica: Proyecto IICA-EUROCLIMA
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I. ANTECEDENTES.
En el marco del I Taller de Coordinación IICA-JRC EUROCLIMA, celebrado en la Ciudad
de México, D.F., se ofreció una Conferencia Magistral bajo el nombre “El Fenómeno de El
Niño y sus impactos sobre algunos sectores productivos”. El objetivo principal de dicha
conferencia era mostrar en la escala de la variabilidad climática, un fenómeno cuyos efectos
sobre el sector agropecuario son muy similares a los que podrían suceder en el futuro
inmediato debido a algunos procesos asociados al cambio climático. Desde esta
perspectiva, era una excelente oportunidad para tomar conciencia si las medidas de
mitigación y adaptación al Niño que se vienen implementando en algunos países de la
Región, están realmente dando los resultados esperados y qué perspectivas concretas se
tienen en cuanto a su posible uso en fenómenos climáticos en una escala temporal mucho
más amplia.
Si bien es cierto desde principios del 2014, diferentes Centros Internacionales y Oficinas
Meteorológicas Nacionales vienen alertando sobre la posible presencia del Fenómeno de El
Niño en el escenario climático mundial, aún al día de hoy las probabilidades de que dicho
evento se presente a partir de octubre y hasta marzo del 2015 se encuentran entre un 60 y
65%, y la Agencia Nacional del Océano y la Atmósfera, NOAA por sus siglas en inglés,
sustentada en el comportamiento del Índice de El Niño Oceánico (ONI), aún no ha hecho la
declaratoria oficial de dicha presencia.
En este contexto, lo más relevante de destacar es que, si bien es cierto el calentamiento del
Pacífico Ecuatorial no ha sido suficiente para que el ONI se haya mantenido por encima de
+0.5 en los últimos cinco períodos de promedios móviles, una gran parte del continente
americano continúa experimentando los efectos climáticos de dicho calentamiento, como si
estuviéramos bajo los efectos de un nuevo Niño desde hace ya varios meses atrás.
II. INTRODUCCIÓN
América muy frecuentemente se ve afectada por anomalías climáticas originadas tanto por
condiciones locales como por señales climáticas de alcance mundial, como son los
fenómenos de El Niño y de la Niña. Desastres provocados principalmente, por déficit de
agua y aumentos en la temperatura del aire, o en otros casos por excesos de agua afectan
sensiblemente y de diferentes formas al sector agropecuario.
Alteraciones climáticas de alcance planetario asociadas al Niño - Oscilación del Sur
(ENOS) suelen potenciar condiciones que de por sí se manifiestan con cierta regularidad,
como son la presencia de períodos secos prolongados en determinadas áreas del continente,
desbordamientos de ríos en la temporada lluviosa y el aumento de incendios forestales
durante los meses secos entre otros muchos.
En este sentido, los efectos de las sequías, inundaciones e incendios por ejemplo, no son
exclusivos de un sector en particular, y cada vez existe mayor conciencia de la naturaleza
multisectorial de su impacto. Es por esta razón, que la preparación para atenuar sus daños y
los esfuerzos para implementar medidas de adaptación con la finalidad de reducir la
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fragilidad de sectores productivos o de la sociedad civil en general, deben ser una
responsabilidad compartida que cuente con el concurso de diferentes disciplinas
profesionales, sectores y actores.
En términos de los intereses del Sector, la experiencia reciente (daños causados por el
último Niño 2009-2010 sobre algunas economías nacionales) advierte de la gran
importancia del tema. Otro factor a tomar en consideración, es que los efectos de las fases
cálida y fría de El Niño Oscilación del Sur, no se limitan a lo que acontece dentro de las
fronteras nacionales, sino que generan amenazas y oportunidades desde el punto de vista
comercial. Esperar la crisis para reaccionar no es prudente, como tampoco lo es esperar a
que los pronósticos sobre la presencia de El Niño o La Niña se hayan cumplido para
empezar a actuar. El enfoque debe ser proactivo, anticipatorio, con involucramiento directo
de los potenciales afectados, con un planteamiento estratégico que apunte a la
consolidación de una cultura de prevención y mitigación, pero sobre todo de adaptación.
En el caso particular de las señales climáticas asociadas al ENOS (El Niño-Oscilación del
Sur), a pesar de los logros obtenidos por la comunidad científica en la predicción de sus
fases, todavía persisten limitaciones para establecer políticas efectivas de manejo de
riesgos, y en general de aprovechar adecuadamente la capacidad de los pronósticos. Una de
las principales limitaciones está relacionada con la falta de canales de comunicación
adecuados entre los entes involucrados.
III. EL FENÓMENO DE EL NIÑO Y LA OSCILACIÓN DEL SUR
En 1891 el Dr. Carranza, Presidente de la Sociedad Geográfica de Lima, escribió un
pequeño artículo en el boletín de dicha Sociedad, llamando la atención al hecho de que una
contracorriente fluía desde el norte hacia el sur entre los Puertos de Paita y Pacasmayo. A
esta contracorriente los marineros la llamaron “Corriente de El Niño" porque se observaba
inmediatamente después de la Navidad.
Las aguas cálidas de esta corriente modificaban las bajas temperaturas superficiales del mar
frente a las costas de Perú y las fuertes lluvias que la acompañaban hacían literalmente
florecer las áridas zonas costeras de dicho país. Cada cierto número de años esta corriente
era más intensa de lo normal, se extendía más hacia el sur y sus aguas eran
excepcionalmente cálidas. Estos años eran llamados entonces de "años de abundancia". Sin
embargo en estas ocasiones, la abundante vida marina desaparecía temporalmente.
No fue sino hasta la década de los 60's que los oceanógrafos observaron que las aguas
cálidas superficiales frente a las costas de Perú durante los años de abundancia se extendían
miles de kilómetros mar afuera, y que esta era una condición anormal a través de todo el
Océano Pacífico Tropical.
En los primeros años de la década de los 80’s, el Profesor Mark Cane del Instituto
Tecnológico de Massachusetts en los Estados Unidos de América, desarrolló
conjuntamente con el entonces estudiante de Doctorado Stephen Zebiak, modelos
tendientes a simular el fenómeno de El Niño. Su objetivo inicial tenía fines puramente
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educativos, es decir, estudiar los diferentes mecanismos físicos responsables de las
diferentes etapas del desarrollo del fenómeno. La simulación del fenómeno, permitía alterar
en el modelo, diversos parámetros y analizar los posibles efectos que ello podría producir.
Posteriormente, en forma casual se encontró que dicho modelo poseía capacidades
predictivas significativas a pesar de que su formulación era bastante simple. Ello dio lugar a
que durante la década de los 80’s, dicho modelo fuera estudiado extensivamente. Durante
los primeros años de la década de los 90’s, y usando toda la experiencia acumulada, otras
instituciones desarrollaron nuevos y más completos modelos, los cuales son los que están
en operación actualmente.
Ellos resuelven ecuaciones sofisticadas de la Dinámica de Fluidos y partiendo de
condiciones iniciales permiten conocer la posible evolución de los diferentes parámetros
indicadores atmosféricos y oceánicos. Sin embargo debemos enfatizar el hecho de que
dichos modelos no son perfectos, y que a pesar de que su capacidad predictiva demostró
una habilidad significativa, ellos no son infalibles.
Para entender El Niño es necesario explicar cómo el océano se ajusta a los cambios en los
vientos superficiales. Desde el punto de vista oceanográfico El Niño es causado por
cambios en los vientos superficiales sobre el Océano Pacífico Tropical. Pero, ¿qué causa la
fluctuación interanual de los vientos? El primero en estudiar estas fluctuaciones de la
circulación atmosférica fue Sir Gilbert Walker, motivado no por El Niño, sino por
desastres asociados a los monzones sobre el Océano Indico. Walker probablemente no tuvo
conocimiento de los años de abundancia ocurridos entre 1877 y 1899, pero sí tenía
evidencia de que las fluctuaciones interanuales del campo de presión sobre el Océano
Indico y el Océano Pacífico Tropical Oriental estaban fuera de fase. Es decir, "cuando el
campo de presión es alto en el Océano Pacífico, tiende a ser bajo en el Océano Indico
desde África hasta Australia". Esta fluctuación irregular la llamó de Oscilación del Sur, y
reforzó la idea de Walker de que los monzones son parte de un fenómeno global (Figura 1).
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Figura 1. Variación de los campos de presión sobre el Pacífico Ecuatorial asociado
a la Oscilación del Sur.
Fuente: NOAA
La Oscilación del Sur es bastante compleja debido al gran número de correlaciones entre
varios parámetros que se utilizan en diferentes partes del globo. El principal resultado que
Bjerknes obtuvo al estudiar esta correlaciones fue que el movimiento atmosférico en gran
escala en los trópicos, sobre escalas temporales de semanas o mayores, corresponde
directamente a una circulación térmica, tal es el caso de la Circulación Hadley y
Circulación de Walker. La Oscilación del Sur es una perturbación directa de esta
circulación térmica y está asociada con fluctuaciones en la intensidad y la posición de las
regiones de ascenso de aire húmedo. Los factores que influencian los movimientos
interanuales de las zonas convectivas (variaciones en los patrones de la temperatura
superficial del mar y en el calentamiento de los continentes), también influyen sobre los
movimientos estacionales de dichas zonas.
Actualmente el término El Niño ya no se describe como aquella corriente cálida estacional
frente a Perú. El Niño es la fase de la Oscilación del Sur en la cual los vientos alisios son
débiles y la presión es baja sobre el este y alta sobre el oeste del Pacífico Tropical.
No solo cambió el uso del término, sino que nuestro punto de vista de El Niño se volvió
peyorativo: El Niño es ahora asociado a desastres ecológicos y económicos que coinciden
con grandes sequías sobre el Pacífico Ecuatorial Occidental y torrenciales lluvias en el
Océano Pacífico Ecuatorial Central y Oriental.
Un calentamiento del Océano Pacífico Tropical Oriental debilita la Circulación de Walker y
causa que la zona convectiva de alta precipitación se mueva hacia el este desde el oeste
dentro del Océano Pacífico Tropical Central y Oriental. En otras palabras, la Oscilación del
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Sur es causada por la variación interanual en la temperatura superficial del mar del Océano
Pacífico Tropical. Sin embargo, desde el punto de vista Oceanográfico, los cambios en la
temperatura superficial del mar son causados por la fluctuaciones en los vientos
superficiales asociados con la Oscilación del Sur. A partir de estos argumentos circulares
se infirió que las interacciones entre el océano y la atmósfera son el corazón de la
Oscilación del Sur. Tenemos como un cambio inicial en el océano puede afectar la
atmósfera de tal manera que las condiciones meteorológicas alteradas induzcan cambios
oceánicos que refuercen el cambio inicial.
Es claro entonces que un punto de vista meteorológico no es capaz de explicar al Niño por
sí solo, para ello se necesita contar con las condiciones oceánicas iniciales. ¿Cómo “se
entera” la atmósfera de El Niño? Para responderse esta interrogante es necesario imaginarse
una cadena de procesos atmosféricos, donde cada eslabón de la cadena transporta
información de las anomalías de la temperatura superficial del mar, debidas a El Niño a
través de todo el sistema climático global. El primer eslabón es la respuesta tropical de la
producción de lluvia por cumulonimbos1. Esto es crítico, porque la convección es el
principal agente para intercambiar calor desde la superficie terrestre, y de este modo
comunicar la presencia de El Niño a la atmósfera libre. Los climas tropicales húmedos
tienden a coincidir con la “piscina de aguas cálidas” en el Pacífico Occidental y los
monzones continentales.
Durante El Niño, la lluvia aumenta sobre una distancia de varios miles de kilómetros a lo
largo del ecuador a partir de la parte central hasta el extremo oriental del Pacífico, en
respuesta al calentamiento de las temperaturas superficiales del océano.
El segundo eslabón en la cadena es la comunicación horizontal de la presencia de El Niño,
que envuelve la sensibilidad de la circulación atmosférica para cambiar o mover las zonas
convectivas. La excitación de movimientos de ondas atmosféricas es necesaria para ajustar
el flujo climatológico a las nuevas fuentes tropicales de energía. Así a partir de los patrones
de las anomalías de precipitación, las principales anomalías convectivas están confinadas a
pocos grados del ecuador durante el invierno. Sin embargo, asociadas a ellas, existe una
circulación de masa y energía en la atmósfera que se extiende por varios miles de
kilómetros hacia los polos en los subtrópicos.
La Figura 2 muestra las características del Océano Pacífico en condiciones normales (a) y
durante El Niño (b). Se observa la presencia de aguas relativamente cálidas en el Océano
Pacífico Occidental y frías en el extremo oriental en situaciones normales. Las aguas
cálidas son mantenidas en regiones alejadas a la costa de América del Sur por vientos
intensos asociadas a corrientes marinas de este a oeste a lo largo de la región cercana a la
línea ecuatorial. Por otro lado, en la misma figura, se observa que durante episodios de El
Niño, dichos vientos junto con las corrientes marinas tienden a debilitarse y/o dirigirse de
oeste a este por lo que las aguas cálidas se acercan a las costas de América del Sur.
1 Los cumulonimbus o cumulonimbos son nubes de gran desarrollo vertical, internamente formadas por una columna de
aire cálido y húmedo que se eleva en forma de espiral rotatorio. Su base suele encontrarse a menos de 2 km de altura mientras que la cima puede alcanzar unos 15 a 20 km de altitud
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Figura 2: Condiciones oceánicas y atmosféricas sobre el Océano Pacífico Ecuatorial
durante la presencia de El Niño y en períodos normales.
Fuente: National Oceanographic and Atmospheric Agency (NOAA).
Los patrones de vientos mencionados en el párrafo anterior están asociados a la presencia
de altas presiones atmosféricas en el Océano Pacifico Occidental y a bajas presiones en el
Pacífico Oriental durante condiciones de El Niño, tal como se muestra en el esquema de la
Figura 3. Las presiones atmosféricas en las estaciones Tahiti y Darwin (Australia) son muy
usadas para tal fin.
Figura 3. Variación del campo superficial de la presión atmosférica entre Tahití
y Darwin y los sistemas de vientos asociados a dicha variación
Fuente: NOAA
La aparición de aguas superficiales inusualmente cálidas en el Pacífico Tropical Oriental
durante El Niño es uno de los más prominentes aspectos de este fenómeno. Esta es la
CONDICIONES NORMALES
CONDICIONES DE EL NIÑO
120°E 80°W
120°E 80°W
ECUADOR
ECUADOR
CELDA CONVECTIVA
AUMENTOCONVECTIVO
A
B
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característica más importante de El Niño porque la temperatura superficial del mar es el
único parámetro oceánico que afecta significativamente la atmósfera. Las temperaturas
superficiales del mar relativamente uniformes durante el Niño están asociadas con una
integración de las zonas de convergencia atmosférica: la ZCIT se mueve hacia el ecuador,
la Zona de Convergencia del Pacífico Sur se mueve hacia el norte y la Zona de
Convergencia sobre el Pacífico Occidental se mueve hacia el este. La circulación zonal de
Walker se debilita durante estos períodos pero la circulación meridional de Hadley se
intensifica.
Los eventos de El Niño ocurren irregularmente a intervalos entre 2 y 7 años, sin embargo el
promedio se establece entre 3 y 4 años con una duración típica de 18 meses. ¿Ha
aumentado su frecuencia de aparición y su intensidad? Resulta interesante tratar de
responder a estas preguntas, sobre todo porque mucho se habla acerca de “la culpabilidad
humana” en todo este fenómeno. Los trabajos de Quinn et al. (1978,1987) son una
excelente fuente bibliográfica para iniciar la respuesta. En los últimos 450 años dicho autor
consiguió “aislar” 47 eventos cálidos fuertes y muy fuertes. Desde el año 1800 han
aparecido 32 Niños moderados. Entre Niños fuertes o muy fuertes ha habido siempre una
separación del orden de los 7 años, muy raramente ese lapso ha sido de 4 o 5 años.
Adicionalmente, las interrupciones más prolongadas entre eventos extremos fueron entre 14
y 20 años. En promedio después de 10 años de un Niño fuerte o muy fuerte hizo aparición
otro de igual intensidad. Para las administraciones de los diferentes sectores de la economía
esta información podría resultar útil.
De todas maneras, estadísticamente hablando es poco probable que a un Niño fuerte le siga
otro de igual magnitud. Lo que sí es muy probable que suceda, es que después de 3 o 4 años
de haber tenido un Niño fuerte se produzca un Niño de poca intensidad.
Volviendo al tema de “la huella humana” en todo este proceso, hay que tener presente que
el calentamiento del planeta se viene desarrollando desde el último y pequeño período
glacial ocurrido, y tomando en cuenta el aumento del efecto invernadero, es muy probable
que vaya a persistir. Tal vez y en esto se estaría especulando, el calentamiento tiene que
alcanzar un cierto nivel o tiene que durar un cierto tiempo para producir un cambio en el
comportamiento global del sistema océano-atmósfera. También es probable que este
umbral aún no se haya alcanzado; pero lo que sí es absolutamente cierto es que se alcanzará
más temprano que tarde si el calentamiento actual perdura. Debido a que no hay datos
suficientes de anteriores “épocas calientes” de la Tierra, esta pregunta abierta queda abierta.
En muchas ocasiones el inicio de la fase cálida de la Oscilación Sur en el Pacífico Tropical
Oriental coincide con la fase cálida de su ciclo estacional, de manera que El Niño lo que
hace es amplificar esta fase. El Índice de la Oscilación del Sur (IOS) es la diferencia
normalizada de la presión atmosférica superficial entre Tahití y Darwin, y es una medida
del fortalecimiento de los vientos alisios. Cuando el IOS es negativo (mayor presión en
Darwin que en Tahití) significa que los alisios son más débiles de lo normal. Cuando el IOS
es positivo, los vientos alisios se presentan muy fortalecidos. La Tabla 1 muestra la
variación temporal de dicho índice en los últimos 12 meses.
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Tabla 1. Índice de la Oscilación del Sur para los últimos 12 meses ( NOAA)
Fuente: NOAA
IV. REGIONES EL NIÑO
Para darle seguimiento a aquellas variables ambientales que tienen una relación directa con
la aparición de El Niño, se han identificado varias regiones en el Pacífico Ecuatorial. Son
las llamadas Niño 1 a Niño 4 (Figura 4).
Niño 1. Esta es la zona de surgencia costera frente al Perú y Ecuador. Es una región
extremadamente sensible a cambios en los procesos de interacción entre el océano y la
atmósfera a nivel estacional y por supuesto ante la presencia de El Niño.
Niño 2. Es la zona de las Islas Galápagos, y es una región de transición entre el Pacífico
Ecuatorial Central y Oriental.
Niño 3. Se ubica en el Pacífico Ecuatorial Central. Es una zona donde existe una señal
fuerte de El Niño, pero no hay una buena sensibilidad a los cambios estacionales que
ocurren en los diferentes procesos de interacción océano-atmósfera.
Niño 4. Ubicada en una buena parte del Pacífico Ecuatorial Occidental, abarca la gran masa
cálida de aguas con las mayores temperaturas superficiales del mar en el Pacífico.
Niño 3.4. Zona que comprende una parte de la zona Niño 3 y Niño 4.
Southern Oscillation Index (SOI) Last 12 Months: TAHITI-DARWIN
Aug
2013
Sep
2013
Oct
2013
Nov
2013
Dec
2013
Jan
2014
Feb
2014
Mar
2014
Apr
2014
May
2014
Jun
2014Jul 2014
+0.2 +0.3 +0.7 +0.1 +1.4 +0.1 +0.8 +0.5 +0.2
-0.1 -0.9 -0.2
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Figura 4. Definición de las diferentes “regiones Niño”.
Fuente: NOAA
Actualmente la comunidad científica mundial se ha puesto de acuerdo en adoptar la
“definición operacional” dada por la NOAA para decidir la presencia de un Niño, a partir
del Índice de El Niño Oceánico (ONI): “Es una serie de tiempo de las anomalías de la
temperatura superficial del mar calculadas a partir de mediciones in situ efectuadas en la
región El Niño 3.4 (5 °N-5 °S, 120-170 °O). El periodo base abarca de 1971 a 2000 y los
datos se obtienen con el método de medias móviles aplicado a periodos de tres meses. La
temperatura utilizada para calcular el índice pertenece al banco de datos Extended
Reconstructed Sea Surface Temperatura (ERSST.v2) del National Climatic Data Center de
la NOAA (http://www.ncdc.noaa.gov/ersst/). Los episodios fríos y cálidos son definidos
cuando la anomalía se encuentra por arriba o por debajo de un valor umbral (+0.5 °C)
durante, al menos, cinco periodos consecutivos.”
En la Tabla 2 se muestran los valores del ONI para los últimos 12 años.
Tabla 2. Valores recientes del ONI para eventos cálidos (rojo) y fríos (azul).
Fuente: NOAA.
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