GLACIARES ANDINOS Y CAMBIO CLIMATICORetroceso acelerado de los glaciares desde 30 años y más – Procesos de superficie responsables
del aumento de la ablación - Contexto climático regional - Efectos sobre el recurso agua
Dr Bernard Francou
Glaciologo-Director de Investigacion
1/ Evidencias de las cambios ocurridos en los glaciares de la zona
2/ Los procesos de fusión en la superficie de los glaciares
3/ Una respuesta de los glaciares al clima a nivel regional
4/ Efectos sobre el recurso agua a partir de un ejemplo
Muchos glaciares - de pequeño tamaño -están desapareciendo en los Andes tropicalesEjemplo: Glaciar de Chacaltaya, Bolivia (<0.01km² en 2007)
20001996
2003 2005
1994 Bernard Francou Bernard Francou Bernard Francou
Bernard Francou Bernard Francou
0
50000
100000
150000
200000
250000
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
area
(m2)
IRD-IHH-SENAMHI
El retroceso tambien afecta los casquetes de gran extensión: Ejemplo del volcán Cotopaxi, Ecuador (~12km² en 2006)
-38,5-29,7%
11,813,519,2km²
200619971976
INAMHI-HEI
2006
0
1
2
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Years (AD)
Are
a (k
m²)
Huayna Potosi
Condoriri
Ichu Kota
Charquini
Retroceso de glaciares: un fenómeno secular que se ha acelerado durante las últimas décadas del siglo 20
Reconctrucción de 15 glaciares a partir de morrenas datadas por liquenometría (siglos
17-20) en el norte de Bolivia
Rabatel et al., Quat. Res. (in press, 2008)
~10 morrenas datadas en Bolivia
~1660
~1900
2005
Retroceso de glaciares: un fenómeno secular quese ha vuelto dramático desde los años 1980
-1600
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1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Cu
mu
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volu
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in m
m
-400000
-350000
-300000
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-150000
-100000
-50000
0
Cu
mu
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volu
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in m
² in
Antizana 15a
Antizana 15b
Yanamarey
Broggi
Pastoruri
Uruashraju
Cajap
Zongo (area)
Charquini-S (area)
Chacaltaya (area)
Áreas y longitudes de 10 glaciares monitoreados en los Andes Centrales desde más de 30 años
Francou et al., 2007
INRENA-IHH-INAMHI-EMAAP-Q
-1
-0.9
-0.8
-0.7
-0.6
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
1940-56 1956-63 1963-74 1974-83 1983-04
m w
.e. /
yr -0.24
-0.33 -0.32
-0.61
-0.88
El retroceso se debe a balances de masaen fuerte déficit
acumulación
ablación
Balance de masa por periodos: glaciarCharquini Sur, Bolivia, 16°S
« Pequeños glaciares » (=0.5 km²) -0.8/-1m eq.agua/año
« Grandes glaciares » (=1.5km²): -0.4/-0.6 m eq.agua/año
Balance de masa
+
ßn = Sc?bn dS + Sa?bn dS
IHH INAMHI
-22000
-20000
-18000
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Hydrological years
Cum
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b
ChacaltayaZongoAntizana15aCharquini S.
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Fotos Bernard Francou
Evolución del término del Glaciar 15α del Antizana durante la última década
Sin embargo, el retroceso tiene una fuertevariabilidad interanual
retroceso
avance
retroceso
2007
Igualmente, el balance de masa tieneuna fuerte variabilidad interanual
~Sincronismo de evolución = mismo forzamiento climático
IHH-SENAMHI-INAMHI
-4000
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0
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1991
1992
1993
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2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Hydrological years
Spe
cific
net
mas
s ba
lanc
e (m
m w
.e.)
ChacaltayaZongoAntizana15aCharquini S.
1/ Evidencias de las cambios ocurridos en los glaciares de la zona
2/ Los procesos de fusión en la superficie de los glaciares
SW↓
SW↑ LW ↑
LW ↓
Sensible heat flux& latent heat flux
Wind
Precipitation
GLACIER
ATMOSPHERERadiative Balance : all wave-length
Conduction (snow& ice)
MELTING
Key-variables of the energybalance :
• SW↓↑ radiative balance (albedo)
• Long-wave radiation LW↓↑
• Turbulent fluxes H, LE
Key-variables of atmosphere :
• Precipitation (solid/líquid): Mass alimentation, albedo
• Cloudiness y Relative Humidity:
SW, LW, LE/H
• Wind velocity : LE
• Air temperature (sensible heatflux): H
La La ablaciablacióón n dependedepende del balance de del balance de energenergííaa, , queque identificaidentificalos los flujosflujos entre la entre la atmatmóósferasfera y la y la superficiesuperficie del del glaciarglaciar
R + H + LE + G + P = ∆QM
Wagnon et al., 1999; Sicart et al, 2005 J. Geophys. Res.GLACIOCLIM
La ablación en la parte baja de los glaciares se concentra durantelos meses de fuerte aporte radiativo y de precipitación
-1000
-800
-600
-400
-200
0
200
s o n d j f m a m j j a
Net
bal
ance
(m
m w
.e.)
91-2 92-3 93-4
94-5 95-6 96-7
97-8 98-9 99-0
00-1 01-2 02-3
03-4
-1400
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
200
400
j f m a m j j a s o n d
1995 1996 19971998 1999 20002001 2002 20032004
Chacaltaya 16°S Antizana-15 0°28S
Fuerte estacionalidad y variabilidad maxima en verano(>90% de la varianza del b.a.)
Estacionalidad reducida y variabilidad maxima durante los equinocios (>90% de la varianza del b.a.)
1) La fusión máxima coincide con la temporada de precipitaciones
2) Importancia del balance radiativo (SW??) via el albedo (dependiendo de las precipitaciones sólidas)
3) La intensidad de la ablación depende de la temperatura atmosférica via el control de fase de las precipitaciones (líquidas/sólidas)
4) El flujo de calor sensible es poco notable -debido a la densidad del aire en la altura (<500hPa)-
5) El flujo de calor latente (importante) aumenta la estacionalidad salvando energia para la fusión
Francou et al., 2003, 2004, (J.Geophys. Res.)
Wagnon et al., 1999; Favier et al., 2004; Sicart et al., 2005
M 02 A 02 M 02 J 02 J 02 A 02 S 02 O 02 N 02 D 02 J 03 F 03 M 03
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0
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m-2)
A 99 S 99 O 99 N 99 D 99 J 00 F 00 M 00 A 00 M 00 J 00 J 00 A 00
-200
-100
0
100
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En
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flu
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(W m
-2)
H
S
L
LE
H
S
L
LE
ANTIZANA (0°28'S, 4890 m asl)
ZONGO (16°S, 5050 m asl)E
nerg
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xes
(W m
-2)
Ene
rgy
fluxe
s (W
m-2
)
• Radiación neta de onda corta S• Radiación neta de onda larga L• Flujo turbulento de calor sensible H•Flujo turbulento de calor latente LE
Favier et al., 2004 J.Geophys.Res
Sicart et al., 2005 J.Geophys.Res.
Flujos en la superficie de glaciaresen el Antizana (Ecuador) y en el Zongo (Bolivia)
1/ Evidencias de las cambios ocurridos en los glaciares de la zona
3/ Una respuesta a la evolución del clima a nivel regional
2/ Los procesos de fusión en la superficie de los glaciares
Los periodos de ablación intensa/moderada en los glaciaresdel Ecuador (0°) y Bolivia (16°S) son sincrónicos
Ejemplo de la década 1995-2005
-40000
-35000
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3
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4
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5
cum
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tive
bal
ance
(m
m w
.e.)
ZONGO 5150-5030
CHACALTAYA 5350-5130
ANTIZANA 15alpha 5000-4800
CHARQUINI SUR
Francou et al., 2007 Sem. Bogota 2005
periodos de fuerte
ablación
periodos de ablación reducida
Esto sugiere que las mismas fluctuaciones climáticas impactan los glaciares de la región andina central entre el trópico y el ecuador
IHH SENAMHINAMHI
-25000
-20000
-15000
-10000
-5000
0
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1
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-1.50
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ZONGO 5150-5030
CHACALTAYA 5350-5130
ANTIZANA 15alpha 5000-4 8 0 0MEI
WARM
COLD
CENTRAL CENTRAL PACIFIC PACIFIC SSTaSSTaP
inatubo
‘s
Los Los eventoseventos ENSO ENSO afectanafectan los los glaciaresglaciares aumentandoaumentando(El Ni(El Niñño) o) yy disminuyendodisminuyendo (La (La NiNiññaa)) la la ablaciablacióónn
volcanic veilFrancou et al., 2003, 2004, (J.Geophys. Res.)
~ -2 W m-1
• Balance de masa mensual en las zonas de ablación (izq.)
• Multivariate ENSO Index en el Pacífico Central (der.)
• Periodo 1991-1993 (años El Niño) con balances equilibrados en Bolivia (albedo estratósfera)
CorrelaciCorrelacióónn entre la entre la temperaturatemperatura superficialsuperficial del del PacPacííficoficoy el y el balance de balance de masamasa de los de los glaciaresglaciares
EjemploEjemplo de de ChacaltayaChacaltaya (16(16°°S, Bolivia)S, Bolivia)
Francou et al., 2003 (J.Geophys. Res.)
Mejora correlación entre Chacaltaya y temperatura superficial del Pacífico: Niño 1-2 con 2 meses de retraso
CorrelaciCorrelacióónn entre la entre la temperaturatemperatura superficialsuperficial del del PacPacííficoficoy el y el balance de balance de masamasa de los de los glaciaresglaciares
EjemploEjemplo del del AntizanaAntizana 15 (015 (0°°28S, Ecuador)28S, Ecuador)
Francou et al., 2004 (J.Geophys. Res.)
Mejora correlación entre la ablacion en el Glaciar Attizana 15 y temperaturasuperficial del Pacífico: Niño 4 con 3 meses de retraso
¿¿Que Que ocurreocurre en los en los glaciaresglaciares duranteduranteEl NiEl Niñño /o // La / La NiNiññaa? ?
•• DisminuyenDisminuyen las las precipitacionesprecipitaciones(en Bolivia(en Bolivia: : --110%/0%/--30%)30%)
•• AumentanAumentan las las precipitacionesprecipitaciones en en (m(mááss en en Bolivia que en el Bolivia que en el EcuadorEcuador) )
cantidadcantidad y y frecuenciafrecuenciacontrolacontrola elel albedoalbedo
•• DisminuyeDisminuye la la nubosidadnubosidad((mmááss en Bolivia)en Bolivia)
•• AumentaAumenta la la nubosidadnubosidad
aumentaaumenta//disminuyedisminuye la la cantidadcantidad de de radiaciradiacióónn de de ondasondas cortascortas entranteentrante SSW↓
•• AumentaAumenta la la temperaturatemperaturaatmosfatmosfééricarica
•• BajaBaja la la temperaturatemperaturaatmosfatmosfééricarica
SubeSube//bajabaja el lel líímitemite lluvia/nievelluvia/nieve en los en los glaciaresglaciares ––afectandoafectando el el albedoalbedo --y y aumentaaumenta el el flujoflujo de de calorcalor sensiblesensible
Wagnon et al., 2001 (J.Glaciog); . Francou et al., 2003, 2004, (J.Geophys. Res.)
Tambien la temperatura a nivel del suelo en los Andes tropicales aumentó desde 1976
Datos instrumentales según Vuille et al. (2003 and in press)
Evolución de la anomalía de la temperatura con el promedio 1961-1990 entre 1939 y 1998. Compilación de 279 estaciones entre 1°N y 23°S.
o 1939-2006: +0.10°C/década sea : +0.68°C
Vuille et al., in press
UNMASS
IHH SENAMHINAMHI
La evolución de las precipitaciones en los Andes tropicales desde 30 años fué mas heterogénea
Datos instrumentales según Vuille et al. (2003)
Esta discrepancia regional es inconsistente con la evolución de los glaciares, que presenta la misma señal de retroceso en todos los Andes Centrales
UNMASS
IHH SENAMHINAMHI
1/ Evidencias de las cambios ocurridos en los glaciares de la zona
3/ Una respuesta de los glaciares al clima a nivel regional
4/ Efecto sobre el recurso agua a partir de un ejemplo
2/ Los procesos de fusión en la superficie de los glaciares
Impacto del retroceso glaciar sobre el recurso agua:
una cuestión todavia insuficientemente documentadaEjemplo del Valle de Zongo (Cordillera Real, Bolivia) según Ribstein et al. (1999)
q disminución del recurso agua en las cuencas con pocos glaciares
q glaciares mantienen los caudales los años secos y cálidos (ENSOw)
q importancia de las bases de datos de larga duración para calibrarlos modelos (clima/glaciare/hidrología)
Huayna Potosi ~70% glaciares
Charquini (-10% glaciares)
COBEE IHH
CONCLUSICONCLUSIÓÓN 1 : N 1 : la la recesirecesióón de los n de los glaciaresglaciares de los Andes Centrales de los Andes Centrales traducetraduce unauna evolucievolucióónn del del climaclima ocurridoocurrido a a medianomediano de los de los aaññosos 19701970
•• Los Los glaciaresglaciares no estno estáánn en en equilibrioequilibrio con con laslas condicionescondiciones climclimááticasticas actualesactuales (1991(1991--2007): 2007): las las ELAsELAs son en son en promediopromedio demasiadodemasiado altasaltas (~70(~70--80 m en el 80 m en el casocaso del del ZongoZongo y del y del AntizanaAntizana) para que los ) para que los glaciaresglaciares mantenganmantengan durablementedurablemente su su geometrgeometrííaa actualeactuale
•• En los En los casoscasos extremasextremas ((ChacaltayaChacaltaya, , CarihuayrazoCarihuayrazo, , glaciaresglaciares bajosbajos y y pequepequeññosos), las ), las ELAsELAs estestáánn arribaarriba de de sussus llíímitesmites superioressuperiores y los y los glaciaresglaciares de de estaesta categorcategorííaa tienentienen quequedesapacerdesapacer porpor completocompleto dentrodentro de los de los prpróóximosximos aaññosos
•• A A pesarpesar de la de la complejidadcomplejidad del balance del balance energenergééticotico, , todotodo indicaindica queque el factor clave del el factor clave del aumentoaumento de de laslas ppéérdidasrdidas de los de los glaciaresglaciares eses la la degradacidegradacióónn del del albedoalbedo queque influyeinfluye sobresobreel balance el balance radiativoradiativo, , estoesto particularmenteparticularmente en el en el periodoperiodo del del aaññoo con mayor con mayor energenergííaaincidenteincidente, , queque correspondecorresponde al al periodoperiodo de de precipitaciprecipitacióónn ((veranoverano) )
•• La La elevacielevacióónn de la de la temperaturatemperatura atmosfatmosfééricarica ((tendenciatendencia multidecadal+fasesmultidecadal+fases ccáálidaslidas del del ENSO) ENSO) pareceparece ser un factor ser un factor determinantedeterminante de la de la degradacidegradacióónn de los de los glaciaresglaciares andinosandinos. La . La trasmisiontrasmision del del recalentamientorecalentamiento atmosfatmosfééricorico al balance al balance energenergééticotico se produce se produce porpor grangranparte a parte a travtravééss de la de la fasefase de de laslas precipitacionesprecipitaciones (feedback (feedback sobresobre el el albedoalbedo). ).
IHH(B)-SENAMHI(B)-COBEE(B)-SENAMHI(P)-INRENA(P)-INAMHI(E)-EMAAP-Q(E) IDEAM(C)
CONCLUSICONCLUSIÓÓN 2N 2nuestrosnuestros estudiosestudios muestranmuestran queque los los glaciaresglaciares andinosandinos son son muymuy vulnerablesvulnerables al al
recalientamientorecalientamiento previstoprevisto porpor los los modelosmodelos de de circulacioncirculacion general general (IPCC, 2007)(IPCC, 2007)
Venezuela
0°
10 °S
20 °S
10 °N
S.N. de Cocuy Santa Isabel
Antizana 15 & 12 Carihuayrazo - Cotopaxi
Artezonraju Yanamarey Sullcón Sullcón
Zongo Chacaltaya Charquini Sur
CONCLUSIÓN 3Crear un verdarero observatorio permanente de glaciares en
los Andes Centrales
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