“EL NIÑO,SUS EFECTOS Y LOS

ECOSISTEMAS”

INTRODUCCION:

El Niño es una perturbación del sistema océano-atmósfera en el océano Pacífico tropical y se caracteriza por un calentamiento local de las aguas superficiales de la zona ecuatorial del O. Pacífico desde el centro del océano hasta las costas de Sudamérica.

Como tal, este fenómeno natural era conocido ya por los aborígenes de las costas ecuatoriales sudamericanas del Pacífico. Desde el año 1600 se encuentran referencias históricas del citado fenómeno.

Su nombre procede de la denominación que utilizaban los habitantes de esta región para nombrar este fenómeno, y lo llamaban así porque se producía a finales de diciembre, en el período de la Navidad, por asociación con la venida de El Niño Jesús.

Con el desarrollo de las investigaciones climáticas, se ha descubierto que el fenómeno de El Niño trae asociado otro fenómeno inverso, caracterizado por un fuerte enfriamiento de las aguas superficiales que, por antagonismo con el nombre de El Niño, se ha llamado La Niña o El Viejo.

En la década de los años 80 de este siglo se convirtió en uno de los más importantes centros de interés de los científicos que analizaban el clima y los cambios climáticos. Hasta entonces se había considerado El Niño como un fenómeno marino de carácter costero que afectaba exclusivamente al sistema marino, incluidas las pesquerías comerciales. A partir de El Niño de 1982-1983, llamado "la Madre de todos los Niños", se pudo comprobar que el fenómeno es de escala planetaria e implica variaciones climáticas tales que afectan a la mayor parte de los océanos y continentes del Planeta, en ambos hemisferios.

OBJETIVOS:

DESARROLLO:

En promedio, El Niño aparece cada cuatro años y medio, pero puede repetirse en sólo dos años o tardar incluso 10 años en volver a ocurrir, es un fenómeno recurrente pero no periódico.Durante un año normal, el agua fría asciende desde las profundidades del océano hasta la superficie frente a las costas de Perú y Ecuador, en un proceso conocido como corriente ascendente litoral. Esta corriente ascendente es causada por la rotación de la Tierra y por los vientos alisios, que generalmente soplan desde el sureste hacia el norte a lo largo de la costa peruana y hacia el océano Pacífico occidental. En combinación, estos procesos alejan el agua superficial de la costa (que alcanza los 28ºC en el Pacífico occidental) hacia Indonesia y Australia (en esa zona, el nivel del mar puede llegar a ser hasta 60 centímetros más alto que en las costas de Panamá). El agua caliente superficial empuja el agua fría hacia las profundidades, puesto que la diferencia de temperatura y densidad impide que lleguen a mezclarse. El agua profunda, más fría, llega a la superficie para sustituir al agua desplazada.La línea que separa estas dos masas de agua se denomina termoclina y su posición a lo largo del Pacífico también define si ha llegado o no El Niño.

Todos los años, aproximadamente a fines de diciembre, los vientos alisios se debilitan y el proceso de corriente ascendente se hace más lento, lo que produce un calentamiento estacional a lo largo de la costa del centro de Sudamérica.

El calentamiento estacional suele durar unos meses y termina cuando vuelven los vientos y el proceso de corriente ascendente se hace más vigoroso.Sin embargo, cada cierto número de años, el calentamiento estacional no termina. Los vientos que soplan hacia el oeste a lo largo de la región ecuatorial se debilitan e invierten su sentido soplando hacia el este, con lo que la corriente ascendente litoral se frena drásticamente. Al debilitarse el viento, el agua superficial acumulada en el océano Pacífico occidental vuelve a fluir hacia el este.

El aumento de las temperaturas superficiales del agua se ve acompañado por una mayor evaporación del agua cálida. La evaporación lleva a la formación de nubes y la aparición de lluvias, que coinciden con la localización del agua cálida en la superficie del mar. Como resultado de ello, zonas normalmente húmedas como Indonesia, Filipinas y el este de Australia sufren sequía. Por el contrario, zonas normalmente secas como la costa occidental del centro de Sudamérica o las islas Galápagos reciben precipitaciones excesivas y se pierde intensidad en el afloramiento de agua superficial por lo que decae la producción de peces en la zona.Una vez que comienza un fenómeno de El Niño suelen pasar entre 12 y 18 meses hasta que las temperaturas superficiales del mar vuelven a sus valores normales.

Los científicos también han averiguado que El Niño es la fase cálida de un ciclo que también incluye una fase fría, llamada “La Niña”, que aparece cuando el agua superficial del Pacífico oriental está anormalmente fría.

El agua que aflora desde las profundidades posee una gran cantidad de nutrientes, facilitando la existencia de grandes bancos de peces, de pájaros y otros predadores que encuentran alimento fácilmente y de pescadores que aprovechan la gran productividad de la zona.

Un fenómeno de gran alcance

Con la llegada de El Niño, los patrones meteorológicos de medio mundo cambian. En 1969, el científico de la atmósfera Jakob Bjerknes, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), presentó la teoría de que la aparición de agua cálida a lo largo de la costa del centro de Sudamérica estaba relacionada con trastornos atmosféricos al otro lado del océano Pacífico. Con ello, Bjerknes fue el primero en sugerir que El Niño era una perturbación climática que abarcaba todo el océano Pacífico, un fenómeno conocido actualmente como la Oscilación Meridional (en inglés Southern Oscillation).En diferentes lugares del mundo y bajo distintos puntos de vista, variados autores han proporcionado distintos nombres al mismo fenómeno.La Oscilación Meridional, es un movimiento de vaivén en la presión del aire, medida en dos zonas representadas por dos puntos situados a ambos lados de la cuenca pacífica: Darwin (Australia) y Tahití. Cuando la presión es baja en una de las zonas, suele ser alta en la otra. La combinación de los dos procesos (EN+SO) produce el ENSO, un fenómeno integrado marítimo y atmosférico que abarca toda la cuenca del Pacífico.

El impacto de El Niño va mucho más allá de la alteración de los patrones meteorológicos típicos. Los fenómenos de El Niño pueden trastornar ecosistemas y poner en peligro a muchas especies. También pueden contribuir a la difusión de organismos patógenos que suponen una grave amenaza para la salud humana.

Los impactos de El Niño en los ecosistemas marinos están muy bien documentados en comparación a los ecosistemas terrestres. Muchas personas tienen la idea de que El

Niño es esencialmente un fenómeno atmosférico y oceanográfico, por lo tanto, no son consientes de las consecuencias directas e indirectas que tiene sobre la masa de vida en la tierra. Es necesario un análisis sobre los ecosistemas terrestres, especialmente en el este de América del sur donde las condiciones climáticas son fuertemente cambiantes cuando se produce el fenómeno.

Se puede revisar entonces, el efecto de una perturbación como ENSO sobre diversos factores además de él atmosférico, en este caso el análisis de centrará en el Sudeste de América del Sur.

Vegetación: El fenómeno ENSO, viene acompañado de un aumento de precipitaciones: una mayor disponibilidad de agua, permite el afloramiento de muchas especies vegetales. En años normales las plantas pueden cubrir entre el 0 y el 4% de la superficie terrestre disponible (datos de Islas del golfo de California), mientras que durante los períodos lluviosos provocados por El Niño estos rangos crecen hasta el 54-89 %. Esto está causado por la profusión de especies anuales y perennes susceptibles a las sequías. Mientras que en el Continente Americano, se produce un aumento de precipitaciones, en la zona de Australia e Indonesia, ocasiona una disminución de las mismas. La falta de agua en la zona semiárida de Australia, por ejemplo, produce en algunas especies como eucaliptos y confieras mortalidades masivas durante el período seco. Este mismo patrón de mortalidad se observa para otras especies en la estepa-forestal del norte de la Patagonia Argentina. En este sector, las precipitaciones son bajas ya que las lluvias fueron descargadas en la cordillera chilena. Es así que, la fisonomía del paisaje topográfico, usualmente afecta la disponibilidad de agua para las plantas, y por eso, induce una gran variación espacial en los efectos de los eventos lluviosos. Por otra parte, durante el ENSO de 1991, Gutiérrez et al.(1993), demostró que en Chile la cobertura de arbustos era constante en un 60%, pero la cobertura de hierbas y el banco de semillas cambio substancialmente en período pre-, durante- y post-ENSO. Este estudio indica  que la sucesion de dos años lluviosos,  incrementa notablemente la producción primaria, específicamente de hierbas y semillas. Esto se produce por la llegada de las masas de nubes cargadas de precipitaciones, que se desatan en el lado oeste de la cordillera.Hoy en día los científicos están interesados en la asociación de ENSO con el incremento de las precipitaciones lo que causa el llamado “desierto florido”  y la “rodents irruptions” (plagas de ratones), (Jaksic 1996).

Océanos: El segundo factor a analizar es la implicancia de ENSO sobre el océano. Los biólogos marinos (Pane 1986) han descripto las relaciones entre El Niño (con la intrusión de masas de aguas cálidas con alta salinidad, bajo contenido de oxígeno y pobre en nutrientes), y la masiva muerte del fitoplancton, zooplancton, macroalgas y animales marinos, además de la abundante aparición de inusuales  organismos (como por ej. medusas y tiburones), migraciones de peces de importancia comercial  o mortalidad de esos mismos peces. 

Las aves: Este fenómeno produce masivas migraciones y muertes de aves marinas, a consecuencia de que los peces migran hacia alta mar. Como resultado, las aves marinas comienzan a morir y las tasas de reproducción bajan drásticamente. Las aves terrestres que habitan islas oceánicas sufren grandes pérdidas poblacionales debido a que ENSO trae aparejadas muchas precipitaciones afectando a la reproducción y en

los siguientes años secos (La Niña ) las poblaciones disminuyen debido a la poca cantidad de recursos.(Gibbs y Grants 1897 1993, Lindsey et al. 1997)En cambio las aves continentales, aumentan su diversidad, lo cual se asocia con el año de mayor precipitación (se observo esta coincidencia con la llegada de El Niño en 1991-92). Después del periodo lluvioso de 1997, un censo realizado en el verano demostró un acrecentamiento del 27% en la diversidad y del 123% en densidad, comparado con el verano previo. El aumento en la densidad de aves no era debido solamente al incremento en riqueza de la especie (Jaksic y Lazo, 1999) sino que cuando ENSO llega, dicho incremento en la riqueza de especies y en la abundancia de aves, se debe al aumento de la productividad primaria (vegetación) y secundaria (abundancia de artrópodos).

Tabla 1. Riqueza de especies y su densidad durante el verano en el norte de Chile

1993 1994 1995 1996 1997Nº especies de aves 41 36 32 33 42

Nº aves * ha 25 11 24 26 58

Nº aves * especie 0.6 0.3 0.8 0.8 1.4

Mamíferos: elefantes y leones marinos sufrieron la intrusión de ENSO. El fenómeno, disminuyó la disponibilidad de comida debido a que los peces migraron a profundidades mayores; esto produjo que los pinípedos gastaran más energía  en buscar el alimento. Como consecuencia, se originó un balance negativo en los músculos del cuerpo, y por consiguiente en la reproducción, ocasionando grandes mortalidades. Los primeros en ser afectados fueron los cachorros y juveniles, debido a su incapacidad para mantenerse a ellos mismos y sus pocas habilidades para la natación, fueron muriendo rápidamente (los datos de mortalidad de cachorros fueron recavados a lo largo de las costas de Perú y Chile).

Por otra parte, se estudiaron poblaciones de pequeños mamíferos en el Parque Nacional Fray Jorge desde 1989 a 1993, durante la ocurrencia de eventos ENSO que empezaron en la mitad de 1991 y terminaron a mediados de 1992. Estos investigadores, que trabajaron en el tema, demostraron que 7 especies de pequeños mamíferos comenzaron a aumentar sus niveles poblacionales de 12-15 ind/ha en pre-ENSO (1989-90) a 26-117 ind/ha durante ENSO y decrecieron gradualmente en los 2 años post-ENSO a  43 ind/ha (1993-1994). Otro estudio (fig. 1) en el que se analizo la relación entre el periodo lluvioso y la abundancia de roedores, demostró que dicha abundancia sigue al modelo de la precipitación con un retraso de 6 meses.

Fig. 1

Esto sugiere que le sistema dinamico predador/presa depende de la abundancia del mamíferos paqueños, que depende al mismo tiempo de la abundancia de las hierbas y semillas que comen, que esta determinado por el modelo de lluvia, que finalmente se determina acon El Niño. Estos autores especularon que los efectos de El Niño no se propagan de niveles tróficos superiores (predadores) a los niveles inferiores (presa), sino en la dirección opuesta.Finalmente 

Lluvias, prediccionabilidad y efectos globales:Nuevos estudios muestran que la Oscilación Sur de El Niño (ENSO) tiene mayores implicaciones en el funcionamiento de los diferentes ecosistemas, desde los desiertos hasta los bosques lluviosos tropicales. Un cambio climático extremo resulta en el calentamiento global que altera profundamente la biodiversidad y el funcionamiento del ecosistema en algunas regiones del mundo. Los pronósticos climáticos se basan en dos tipos de técnicas: una procura establecer relaciones estadísticas entre los factores del régimen climático, por ejemplo entre regiones y precipitaciones; la otra se basa en modelos computadorizados provenientes de la resolución de ecuaciones termodinámicas que representan los fenómenos de transferencia e intercambio de energía dentro del sistema –generalmente en forma de calor y sus manifestaciones hídricas y eólicas–, para finalmente predecir las variables climáticas específicas como precipitación y temperatura. Estos programas de computadora se basan en técnicas estadísticas y modelos dinámicos diseñados para representar matemáticamente los procesos físicos que ocurren en la naturaleza. Por los dos métodos descritos, estadístico y físico, se obtienen datos que los expertos interpretan para producir pronósticos y medidas confiables, cuyo objetivo es prever y predecir los cambios climáticos, y de esta manera posibilitar la toma de decisiones oportunas en distintos campos de la actividad humana.En la actualidad, los científicos emplean un amplio sistema de barcos, boyas y satélites en el océano Pacífico para ayudar a predecir el impacto y extensión de los fenómenos de El Niño incipientes. La información de este sistema de seguimiento se analiza con ayuda de potentes ordenadores en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) de Estados Unidos, situado en Boulder (Colorado). A continuación, los datos se suministran a los modelos meteorológicos informáticos para generar pronósticos del clima a largo plazo.

Ropelewski y Halper, (1987,1989) por ejemplo, realizaron un análisis estadístico, estos autores han relacionado las apariciones de El Niño/Oscilación del Sur con incrementos en las precipitaciones sobre las regiones continentales, con el fin de ofrecer una descripción de la extensión geográfica, la magnitud, la fase y la duración típica de las precipitaciones relacionadas con los ENSO en varias localizaciones del globo. El estudio se realizo a través de 1700 estaciones esparcidas por el mundo que han registrado hasta 25 episodios de ENSO. La fuente principal datos fue el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR), los datos de precipitaciones antes durante y después de cada episodio ENSO, para cada región fueron representados en percentiles, para evaluar periodos de sequias y lluvias torrenciales.Sobre los datos también se realizo un análisis armónico, que permitió la obtención de vectores armónicos sobre las diferentes regiones. La fase y amplitud de cada vector fueron analizadas (la dirección no fue considerada ya que los vectores están formalmente obligados a apuntar hacia el polo positivo (húmedo)), de esta forma se determinaron regiones en las diferente zonas del mundo que presentaban grupos de vectores armónicos similares de igual fase y amplitud, es decir, regiones en las que ENOS causaba incrementos en las precipitación de igual magnitud.Este estudio, tiene un alto valor predictivo a nivel mundial ya que permite establecer una relación entre la variación en las cantidad de precipitaciones y la llegada del ENSO, estableciendo además periodos de tiempo de duración típica para un fenómeno que no es no periódico, asociandolos al aumento o descenso de dichas precipitaciones en cada región.Fig1. Amplitud y fase de vectores armónicos de rangos de precipitaciones. Los vectores están basados en 24 meses de precipitaciones durante episodios de ENSO

.

Fig2. Duración del periodo de lluvias asociadas con ENSO en las diferentes regiones del globo.

Conclusión:El aumento de la capacidad predictiva de los efectos de El Niño pueden ser usados para mejorar las estrategias de manejo para la restauración de los ecosistemas degradados. podemos inferir que ENSO constituye  un excelente experimento natural, el cual demuestra las teleconecciones que hay en la Tierra, además ilustra como fenómenos (perturbaciones) atmosféricos-oceánicos  pueden afectar la biogeografia tanto terrestre como marina, produciendo sucesiones secundarias en la biota, no solo marino sino también terrestre

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Silvestri, Gabriel. “antarctic oscillation signal on precipitation anomalies over southeastern South America”. Geophysical research letters. Vol 30. Nº21, 2003

Jaksic, Fabian M. “ecological effcts of El Niño in terrestrial ecosystems of western South America”. Ecography 24. copenhagen 2001

www.vistaalmar.es:” El fenómeno climatico de El Niño vuelve este año”. 2009 Microsoft ® Encarta ® 2009 Currents of Change: El Nino's Impact on Climate and

Society (‘Corrientes de cambio: el impacto de El Niño sobre el clima y la sociedad’). Glantz, Michael H.