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I. INTRODUCCIN

Es indudable que est en curso un proceso de calentamiento de la atmsfera y de los

ocanos. La variacin de la temperatura y la alteracin en la intensidad y la estacionalidad

de las precipitaciones, cambian la composicin y la dinmica de los ecosistemas, afectan la

biodiversidad territorial y el ciclo de crecimiento de las plantas, modifican la biomasa, alteranla oferta de agua y agudizan la vulnerabilidad de la salud pblica y el saneamiento de las

ciudades. (!"#, $%&%'

La principal preocupacin con respecto al cambio climtico es que la #mazona quede

atrapada en una serie de )retroalimentaciones negativas* que podran acelerar el ritmo de la

prdida y degradacin forestal de manera dramtica y llevar al bioma amaznico a un punto

sin regreso. (++'

#lgunos e-perimentos con modelos predicen un cambio a gran escala de los bosques del

#mazonas por vegetacin de sabana, como al final del siglo !. La e-pansin de la

demanda mundial de biocombustibles y granos, retroalimentaciones positivas en el rgimende incendios forestales y la sequa del #mazonas puede conducir un proceso ms rpido de

la degradacin de los bosques que podra conducir a un deterioro de los bosques en el corto

plazo. ("epstad et al., $%%/'

La creciente demanda mundial de biocombustibles y ganado proporciona nuevos incentivos

a la tala de bosques, el cambio de uso de la tierra debido a la e-pansin de las industrias

del ganado vacuno y soya, podra acelerar las actividades econmicas forestales que da0an

el bosque, sustituir o interactuar con el cambio climtico regional para degradar una gran

parte de la selva amaznica durante las pr-imas dos dcadas. ("epstad et al., $%%/'

Es de gran importancia conocer los principales factores que afectan los ecosistemasamaznicos y las consecuencias que acarrean las distintas actividades antropognicas al

equilibrio de los bosques. Es por ello que en este traba1o se presentar un estudio sobre los

ecosistemas amaznicos que utiliza como 2erramientas fundamentales los modelos

climticos y modelos de bisfera terrestre para predecir las consecuencias que produce el

cambio climtico, el aumento de los niveles de 34$, la actual transformacin del suelo y

cambios en los regmenes de incendio dentro de la regin amaznica.

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II. RESUMEN

El Destino de los Ecosistemas Amaznicos en el siguiente siglo debido a loscambios en el clima CO!atmos"#$ico % uso de suelo

KE ZHANG, ANDREA D. DE ALMEIDA CASTANHO, DAVID R. GALBRAITH,

SANAZ MOGHIM, NAOMI M. LEVINE, RAFAEL L. BRAS

El presente traba1o de investigacin tiene dos ob1etivos principales5 i' Evaluar el destino de

los ecosistemas #maznicos en el siglo !, identificar las contribuciones relativas del

cambio climtico, incremento de 34$, cambio de uso de suelo, e incendios, a los futuros

cambios en la biomasa forestal amaznica y e-tensin forestal y ii' !nvestigar las respuestas

ecolgicas causadas por esos impulsores ambientales y las diferencias que acompa0an a

las predicciones de los modelos.

6egn el !"#, los ecosistemas amaznicos (el comple1o de bosques de la #mazona'

estn ntimamente conectados al clima mundial, pues5

7 #cta como un gigantesco consumidor de calor, cerca de la tierra, absorbiendo la mitad de la

energa solar que le llega a travs de la evaporacin del agua de su folla1e.

7 Es una reserva amplia y sensible de carbono que se libera a la atmsfera a travs de la

deforestacin, la sequa y el fuego, contribuyendo a la acumulacin de gases de efecto

invernadero.

7 El agua que drena de estos bosques, constituye del &89 al $%9 de la descarga total mundial

total

Estos ecosistemas se ven altamente en riesgo debido a la e-igente demanda para el

biocombustible y la carne que estn creando nuevos y potentes incentivos para la e-pansin

agroindustrial en regiones forestales del #mazonas.Los incendios forestales, la sequa y la

tala aumentan la susceptibilidad de los bosques, a su vez la deforestacin y el 2umo pueden

in2ibir la precipitacin, lo que agrava el riesgo de incendio. ("epstad et al., $%%/'

Este estudio evala el impacto de cuatro factores en los ecosistemas amaznicos, el cambio

climtico, la fertilizacin por 34$, cambio de uso de suelo e incendios: para un periodo

2istrico (&;$, !?!6 y @ALE6', impulsados por tres

proyecciones climticas (=3&, 3366B y Cad3B', ba1o dos escenarios de cambio deuso de suelo (D4 y ?#A'.

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uente5 El Destino de los Ecosistemas Amaznicos en el siguiente siglo debido a los cambios en el clima, CO2atmosfrico y uso de suelo. KE ZHANG, ANDREA D. DE ALMEIDA CASTANHO, DAVID R. GALBRAITH, SANAZ MOGHIM,

NAOMI M. LEVINE, RAFAEL L. BRAS

La figura representa la interaccin de los factores estudiados entre ellos y con los

ecosistemas amaznicos. El cambio de uso de suelo (deforestacin y conversin de la tierra

para agricultura y ganadera' tiene grandes efectos directos en los ecosistemas amaznicos,

provocado por actividad antropognica provoca emisiones directas e indirectas de 34$, as

tambin es un factor de gran influencia en la capacidad de los bosques de generar

incendios. # su vez, los incendios emiten de forma directa grandes cantidades de 34 $a la

atmsfera y provocan el aumento de la mortalidad de las diversas especies de vegetacin.

Las emisiones de 34$afectan el clima directamente, por ser un gas de efecto invernadero:

el cambio climtico a su vez altera la frecuencia e intensidad de los incendios (por sequas',

controla el ambiente fsico de los ecosistemas y estos proveen una retroalimentacin

biofsica y biogeoqumica al cambio climtico, debido a las alteraciones de los ciclos de

diversos elementos.

odelos de bisfera terrestre5

F E>$5 simula la vegetacin considerando el crecimiento y mortalidad vegetal, y la

biogeoqumica del suelo. Est 2abilitado para (&' cambios en la estructura biogeoqumica,

biofsica y ecolgica de los ecosistemas: ($' incorporar la competencia entre los individuos y

(B' capturar los impactos de las alteraciones sobre la estructura y funcin de los

ecosistemas considerando las caractersticas climatolgicas. >entro de este modelo, un

incendio es activado cuando el contenido de agua en el suelo a &m de profundidad cae por

deba1o del umbral (determinado por la te-tura del suelo': su intensidad est en funcin a la

carga de combustible (biomasa total del suelo'.F !?!65 es un modelo ms detallado de los procesos de la bisfera terrestre: incorpora la

superficie biofsica del suelo, fenologa, dinmica y competencia de la vegetacin y carbono

terrestre: y el ciclo de nutrientes. 6imula dinmicamente los incendios y determina el rea

quemada por sequedad del suelo y carga total de combustible.

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F @ALE6 $.&5 es un modelo de vegetacin global dinmico, basado en procesos que simulan

los flu1os de carbono, agua, energa entre la superficie del suelo y la atmsfera. La

mortalidad de la vegetacin no est e-plcitamente representado en este modelo , pero est

implcita en la tasa de cambio de la biomasa maderable. Los incendios no est simulados en

este modelo, debido a esto no se le considera un modelo tan representativo como los

descritos anteriormente.

Las proyecciones climticas usadas en esta investigacin se desarrollaron ba1o el escenario

6GE6 #$, considerado como el peor escenario en el cual las emisiones de 34$aumentan H

veces este siglo. 6on las siguientes5

=3&5 pronostica una tendencia de calentamiento sobre la regin de %.&BI3Jde: predice

que el H

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Los resultados se evaluaron en base a los cambios en la biomasa viva superficial (#D?,

medidos en ilogramo de carbono por metro cuadrado, gigatonelada de carbono por partes

por milln o toneladas de carbono por 2ectrea', en la regin y el porcenta1e de cobertura de

rboles y se compara con datos de biomasa viva superficial (#D?' obtenidos de satlites y

estimaciones.

7 Gelaciones predecidas y observadas entre la biomasa superficial y el estrs 2drico de la

cuenca

6e e-aminaron la relacin entre biomasa viva superficial (#D?' y la mtrica 3+> que

mide la intensidad de estrs 2drico. 6e encontr que la #D? generalmente decrece cuando

3+> se 2ace ms negativo, indicando el rol que el estrs 2drico 1uega al gobernar la

variacin espacial de la biomasa superficial en la regin.

7 3ambios predecidos en el estrs 2drico sobre el siglo venidero

Los cambios en los regmenes de estrs 2drico se predi1eron en base a las tresproyecciones climticas, ya que el clima es el principal factor influyente en el estrs 2drico.

=3 predice una disminucin del estrs 2drico (3>+ aumenta a &H.&8mmJde' en el H&9

de la regin: esto debido a que =3 es un modelo climtico que predice gran incremento de

las precipitaciones, un clima 2medo, que aumenta la cantidad disponible de agua.

336B predice cambios no significativos en la cuenca, sin embargo 2ay una tendencia a la

mitigacin de la severidad de la sequa en el oeste de la #mazona: y una tendencia a

agravar la severidad de la sequa en el sureste y norte de la #mazona.

Cad3B proyecta incrementos significativos en el estrs 2drico de toda la cuenca, ya que

implica una tendencia fuerte negativa en 3>+ (7KK.8B mmJde'. Esto debido a que este

modelo climtico proyecta un severo clima muy clido y seco.

7 3ontribucin de los impulsores del cambio en el ecosistema

Cambio clim'tico(este efecto es muy variable en los diferentes modelos dependen de lasproyecciones climticas.

En E>$ las trayectorias climticas =3 y 336B incrementan la biomasa viva

superficial acompa0ado por una disminucin en algunas reas del sur (=3' y del

este (336B' de la cuenca: ba1o Cad3B ocurre prdidas de biomasa viva

superficial.

En !?!6, las trayectorias climticas =3 y 336B lleva a incrementos en la

biomasa, especialmente en el sur y sureste de las regiones, pero decrece en el oeste

(336B': ba1o Cad3B la biomasa viva superficial decrece sobre la mayor parte de

la cuenca.

@ALE6, predice un efecto negativo en la biomasa viva superficial ba1o las tres

trayectorias climticas.

)e$tilizacin *o$ CO!( en cuanto a fertilizacin carbnica, todos los modelos ba1o las

distintas trayectorias climticas, e-2iben un aumento en la biomasa viva superficial, siendo

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E>$ el que e-2ibe el efecto ms fuerte (%.&H$ predice ganancias de biomasa para todas las

combinaciones e-cepto para la combinacin Cad3B7?#A (ms severa'.

7 Mendencias y variabilidad interanual en el cambio de biomasa superficial

6egn lo analizado, todos los modelos son sensibles a la variabilidad interanual en los

niveles de estrs 2drico. 6in embargo, 2ay modelos que presentan mayores efectos, esto

debido a las caractersticas propias de cada uno.

El efecto climtico muestra una variacin interanual ms grande en E>$ e !?!6 que en

@ALE6. Es decir en E>$ e !?!6 2ay gran fluctuacin entre aumento y disminucin de

biomasa viva superficial, mientras que @ALE6 e-2ibe una peque0a disminucin que se

mantiene a lo largo del tiempo. E>$ es un modelo ms sensible a eventos de sequa, esto

es debido a que en los a0os ms secos 2ay importantes reducciones de la biomasa viva

superficial, causada por el clima: seguido por !?!6, que posee mayor tasa de

crecimientoJrecuperacin de biomasa ba1o condiciones favorables: mientras que @ALE6

tiene ba1a sensibilidad a sequas.

E>$ e !?!6 predicen que el cambio climtico e1ercer impactos positivos acumulados sobre

la biomasa iva superficial en reas que e-perimentan reducciones en el estrs 2drico.

@ALE6 predice un efecto negativo constante impuesto por el clima en toda la cuenca.

La fertilizacin carbnica provoca que la biomasa viva superficial aumente con el tiempo en

todos los modelos, debido al incremento de 34$en la atmsfera con el tiempo. 6in embargo

la magnitud del efecto vara entre los tres moldelos5 E>$ presenta un efecto ms fuerte

(%./B Ng3Jm$Jde', intermedio en !?!6 (%.K8 Ng3Jm$Jde' y ms ba1o en @ALE6 (%.$$

Ng3Jm$Jde'. El 34$tiene un efecto fuerte de compensacin en los impactos negativos del

clima.

El efecto de incendio en la biomasa viva superficial e-2ibe mayor variabilidad interanual que

el efecto del 34$y su impacto llega a ser ms evidente durante los a0os ms secos.

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DISCUSIONES

!mportancia de los diferentes impulsores del cambio en el ecosistema

Los cuatro factores analizados tienen grandes impactos sobre la biomasa viva superficial.

6in embargo el incremento de los niveles de 34$, que provocan un efecto positivo: y el

escenario de uso de suelo que mantiene las tasas de deforestacin $%%&7$%%$, que

provocan grandes disminuciones de la biomasa: son los factores ms significativos en el

cambio de la biomasa viva superficial del #mazonas en el siglo !.

Los efectos de los cambios en el clima son ms variables, dependen de los modelos de la

bisfera y de la trayectoria climtica ba1o la cual se realice la prediccin. ?a1o las

trayectorias ms benignas (=3 y 336B' se predicen desde incrementos 2asta prdidas

moderadas de la biomasa, mientras que la trayectoria ms severa (Cad3B' predice

prdidas.

La dinmica del cambio de uso de suelo es un factor determinante clave de la biomasa ye-tensin forestal de la #mazona5

7 6e predicen reducciones del K7$&9 de cobertura forestal ba1o el me1or escenario de uso de

suelo en el cual se aplican las leyes en toda la #mazona, a pesar de ser un escenario ms

conservador los impactos de uso de suelo e-cedern la e-pansin forestal resultante de

factores favorables.

7 =or otra parte, se predice una amplia prdida de cobertura forestal ba1o el escenario de uso

de suelo que mantiene las tasas de deforestacin, que se traduce en la prdida del B$ e !?!6.

Los modelos de bisfera terrestre tambin e-2iben diferentes niveles de sensibilidad al

estrs 2drico. E>$ tiene mayor sensibilidad a eventos de estrs 2drico y sequa, que

predice una disminucin constante de la biomasa viva superficial, con variaciones en

lugares distintos de la cuenca. Esto sugiere que, con respecto a los impactos esperados del

aumento de estrs 2drico, la respuesta del ecosistema es probablemente ms cercano a

las predicciones de este modelo.

Es de gran importancia analizar los patrones de variabilidad interanual, ya que muestran un

comportamiento promedio y su variaciones en el tiempo. #dems de la variabilidad

interanual, es importante las mediciones de la variabilidad estacional en los flu1os de

carbono, agua, estudios fisiolgicos y otros gradientes altitudinales, ya que tiene el potencial

para proveer informacin de mecanismos fisiolgicos que respaldan las respuestas

climticas de los bosques del #mazonas.

ertilizacin carbnica

Los tres modelos predicen un efecto importante en la biomasa, como consecuencia del

incremento de 34$5 E>$, !?!6 y @ALE6 predicen incrementos del B%7B$9, $K7$/9 y 87/9respectivamente para el final del siglo.

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Los anlisis de los inventarios forestales de toda la cuenca muestra un incremento de la

biomasa viva superficial en las ltimas dcadas y esto se atribuye al incremento de 34$en

la atmsfera.

Los impactos de 34$ difieren en los bosques tropicales y en los bosques templados, debido

a las diferencias sustanciales en especies. climas, nutrientes del suelo, etc. =or otro lado,los incrementos en los niveles de 34$favorecen el crecimiento de lianas y especies de

rpido crecimiento que podra alterar las capas de la vegetacin disminuyendo la biomasa

en vez de aumentarla como indican las predicciones.

3omo resultados de los e-perimentos en ecosistemas de pastizales templados, se muestra

que altos niveles de 34$ incrementan de forma significativa la eficiencia del uso del agua

que puede reducir los niveles de estrs 2drico vegetal.

>inmica de los incendios

Los cambios inducidos por el clima en la severidad y frecuencia de los incendios impactarnde forma negativa y significativa, los ecosistemas amaznicos, ya que reducen la cobertura

forestal. 6in embargo los efectos de los incendios varan considerablemente entre E>$ e

!?!6, ya que ste ltimo predice prdidas importantes de biomasa en las regiones de

sabana, mientras que E>$, no.

En E>$, la biomasa y las cargas de combustible son ba1as y se proyecta que se mantendrn

as a futuro, por lo que no 2ay variacin en cuanto a la severidad y frecuencia de los

incendios. En contraste !?!6, presenta un gran cambio en la biomasa superficial viva y las

cargas de combustible, impulsadas por el cambio climtico, lo cual aumenta la severidad y

frecuencia de los incendios.

La evaluacin de todos los modelos en la regin de la #mazona est enfocado en analizar

los flu1os de agua y carbono y los eventos de sequa, sin embargo 2ay una gran necesidad

de evaluar la dinmica de los incendios debido a que es un factor activo en los bosques.

=ara ello se debe recurrir a informacin satelital y variabilidad interanual de incidencia y

severidad de incendios para realizar me1ores predicciones que se a1usten a la realidad que

se vive actualmente.

CONC&USIONES

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Los impactos del cambio climtico fueron principalmente determinados por la direccin y

severidad de los cambios proyectados en la precipitacin regional5 ba1o la proyeccin del

clima ms seco, se predi1o que solo el cambio climtico reduce la cobertura forestal

amaznica a un promedio de &H9. 6in embargo, los modelos predi1eron que la fertilizacin

por 34$ me1orar la productividad de la vegetacin y aliviar los incrementos inducidos por

el clima del estrs 2drico en las plantas, y, como resultado, sostiene la alta biomasaforestal, incluso ba1o el escenario de clima ms seco. 6e pronostic que el cambio de uso

de suelo y los cambios influenciados por el clima en la frecuencia de incendios causarn

prdidas adicionales de biomasa sobre el suelo y reducciones en la e-tensin forestal. El

impacto relativo del uso de suelo y de la dinmica de incendios comparado al clima y los

impactos de 34$ variaron considerablemente, dependiendo del clima y el escenario de uso

de suelo, y del modelo de la biosfera terrestre usado, resaltando la importancia de me1orar la

comprensin cuantitativa de los cuatro factores5 cambio climtico, efectos de fertilizacin por

34$, incendios, y uso de suelo, para el destino de la #mazona.

III. +I+&IO,RA)-A7 !"#. $%&%. Cambio Climtico en el Per. Amazon!a. Lima. #rc2ivo =>, disponible en5

2ttp5JJcdam.minam.gob.peJnovedadesJcambioclimaticoamazonia.pdf

7 ++. Cambio Climtico en la Amazon!a. =gina +eb, disponible en5

2ttp5JJOOf.panda.orgJesJnuestroPtraba1oJiniciativasPglobalesJamazoniaJproblemasPenPlaPam

azoniaJcambioPclimaticoPenPlaPamazoniaJ

7 "epstad, >aniel 3., 6ticler, 3laudia ., 6oares7il2o, ?ritaldo y erry, ran. $%%/.

"nteractions among Amazon land use, forests and climate# $ros$ects for a near%term forest

ti$$ing $oint. #rc2ivo =>, disponible en5

2ttp5JJOOO.ncbi.nlm.ni2.govJpmcJarticlesJ=3$B