1

Tendencias de elevación del nivel del mar y su impacto sobre los inventarios de carbono azul

8º Congreso Nacional de Investigación en Cambio Climático. Segmento ICML, 11 octubre 2018.

Ruiz-Fernández A. C., Sanchez-Cabeza J. A., Perez-Bernal L. H.Instituto de Ciencias del Mar y Limnología

El ciclo del carbono

(10,000)

(6,000) sedimentos

Carbono azul en ambientes costeros de México

El océano como sumidero de carbono

26% de las emisiones de CO2 antropogénico es absorbido por los océanos

93% del CO2 es secuestrado y reciclado en los océanos

55% de la absorción fotosintética anual de CO2 atmosférico por organismos marinos

50-70% del oxígeno que respiramos se produce en los océanos

70-95% de Corg se encuentra en los sedimentos

<0.5% del fondo marino

> 50% del Corg almacenado en sedimentos oceánicos

Los sumideros de carbonoazul retienen Corg enterradoen los sedimentos a largo plazo

Su destrucción significaliberación de CO2 a la atmósfera

Carbono azulcarbono secuestrado en ecosistemas costeros con vegetación, como losbosques de manglar, marismas y praderas de pastos marinos

McLeod et al., 2011

Tasa

s d

e en

terr

amie

nto

de

Co

rg(g

m-2

año

-1)

Bosque tropical Bosque boreal Bosque templado

Marismas saladas

ManglarPastos marinos

Los ecosistemas de carbono azul desaparecen entre 5 y 10 veces más rápido que los bosques tropicales

Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (1992):mitigar el cambio climático mediante la protección de los sumideros naturalesde carbono.

Desde 2013, artículo 4.1(d): promover el manejo sostenible y conservación de los sumideros de gases invernadero en ecosistemas terrestres, costeros y marinos.

Las actividades de mitigación y adaptación, relacionadas con el secuestro decarbono en humedales costeros, pueden ser financiados vía fondosrelacionados con el clima, bajo la CMNUCC.

El carbono azul como medida de mitigación del cambio climático

Vacíos de conocimiento a nivel global

● Extensión geográfica y tasa de pérdida: Manglares: están bastante bien mapeadosPraderas de pastos: están poco estudiadosMarismas: prácticamente desconocidas

● Tasas de acumulación e inventarios de Corg

● Métodos estandarizados : medidas en campo, métodos de laboratorio, cuantificación de inventarios

8

Alteraciones del almacenamiento de Corg

en zonas intermareales

• intervenciones antropogénicas

• cambio climáticoi.aumento de temperaturas del aire y del aguaii.Elevación del nivel del mar (ENM)

9

Elevación del nivel del mar

• expansión térmica del agua de mar

• derretimiento del hielo terrestre

• reducción del almacenamiento de agua en continente(e.g., extracción de aguas subterráneas)

10https://tidesandcurrents.noaa.gov/sltrends/sltrends.html

La ENM no es uniforme alrededor del mundo

• Variación heterogénea de temperatura y salinidad

• Cambios en la circulación oceánica, corrientes costeras y oleaje

• Movimientos verticales locales o regionales de la corteza terrestre

• Resistencia diferencial a la erosión

Elevación del Nivel del Mar

(1) 1.7 mm yr-1 entre 1901-2010; 3.2 mm yr-1 entre 1993-2010 .

(2) a nivel global en el siglo 21st la ENM será aún mayor que en el siglo pasado.

(3) 8 - 16 mm año− 1 tasa media global de ENM

(4) 95% de la zona costera del mundo, ENM positiva, fuerte patrón regional.

Los planes de adaptación requieren datos regionales

Cambio de nivel del mar (mm año-1)

IPCC, 2013

Elevación del nivel del mar en Mazatlan

Zavala-Hidalgo et al., 2010

Sistema Mareográfico Nacional

12

Observatorio Astronómico de Shanghai

Elevación del nivel del mar por altimetría satelital 1993-2011 (mm yr-1)

Sedim

entary

layers

Marco temporal confiable

Un problema básico en los países en desarrollo para la adaptación al Cambio Climáticoes la falta de sistemas de información, observación y monitoreo del ambiente.

La única alternativa paraobtener bases de datos conseries de tiempo de largoplazo y suficiente densidadgeográfica es el uso deregistros ambientales.

13

14

http

://sofia.u

sgs.gov/p

ub

lication

s/fs/73

-98

/#Pb

21

0

1904

1914

1924

1934

1944

1954

1964

1974

1984

1994

2004

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Año

Pro

fundid

ad (

cm

)

MAR (g cm-2 y-1) and SAR (cm y-1) rates

MAR SAR

Ecosistemas costeros como las marismas, pueden cambiar de estar situadas enla zona intermareal a quedar sumergidas debido a la elevación del nivel del mar.

Su persistencia dependen de que las tasas de acreción sean al menosequivalentes a la tasa de elevación del nivel del mar.Si existe una cronología confiable, las tasas de acreción permiten inferir lavelocidad de elevación del nivel del mar. 15

16http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/estuaries/media/supp_estuar06a_saltmarsh.html

17

18

19

20

21

22

ES

TE

RO

DE

UR

IAS

, M

EX

ICO

Los indicadores geoquímicosapoyan que la acreción estáinfluenciada por la ENM

23

3.4±0.5 a 3.7±0.3 mm año−1 bahía Jiquilisco (2010–2013, Amaya-Monterrosa et al., 2014)2.8±0.1 a 3.9±0.1 mm año−1 laguna Estero de Urias (1990–2012, Ruiz-Fernández et al., 2016)1.7±0.2 a 4.3±0.3 mm año−1 Laguna Salada (2007–2013, Bojórquez-Sánchez et al., 2017).3.0±0.7 a 4.5±0.6 mm año−1 Sian Ka'an BR (2010–2013, Carnero-Bravo et al., 2016)

Resultados comparables con:• tasa de elevación promedio del nivel del mar, registrada en el mareógrafo más cercano

de cada sitio de estudio, para los periodos disponibles.

• 3.0 ± 0.7 mm año−1 promedio global de ENM red global de mareógrafos(1993 – 2010; Hay et al., 2015).

Tasas recientes de elevación del nivel del mar

24

Comparables a:

Manglares en áreas marinas (271–572 Mg ha-1) en Indonesia (Weiss et al., 2016)

Manglares en áreas estuarinas (100–315 Mg ha-1) en Indonesia (Weiss et al., 2016)

Manglares de agua dulce (101-491 Mg ha-1) del Golfo de México (Kauffman et al.,

2016)

Emisiones de CO2 derivadas de potenciales cambios en el uso del suelo 110 a 1706

Mg ha-1

Sitio de estudioInventario de Corg CO2 eq

(Mg ha-1) (Mg CO2 ha-1)

Bahía Jiquilisco 29.9 - 464.8 110 - 1706

Laguna Estero de Urías 305.3 - 362.0 1120 - 1329

Laguna Salada 115.6 - 130.7 424 - 480

Sian Ka´an 342.8 - 116.9 1258 - 429

25

26

Influencia marina

Corg terrestre:

δ13C entre −25‰ y −28‰ (Burdige, 2005)

Corg marino: δ13C entre −17‰ to −24‰ (Gearing et al., 1984)

27

Conclusiones• Inventarios de Corg ampliamente variables entre las áreas de estudio

• Comparables con manglares en otros sitios de México y el mundo

• Las marismas tropicales son áreas de alta acumulación de Corg,

la descomposición de Corg en los sedimentos es pequeña.

• Transgresión marina asociada a concentraciones de Corg más bajas,

-acumulación de Corg refractario transportado por corrientes de marea-dilución de Corg por una mayor entrada de partículas inorgánicas

• El almacenamiento de Corg en las marismas tropicales es sustancial, el cambio climático global puede reducirlo,

• Es de alta relevancia proteger las marismas para preservar su capacidad para mitigar el calentamiento global.

28CONACYT-CB2010/153492, CONACYT PDCAPN 2015-473

Tendencias de elevación del nivel del mar y su impacto sobre los inventarios de carbono azul