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Introducción
El panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) por sus siglas en inglés, estableció que el calentamiento global es un hecho (IPCC, 2013). Según éste panel, hoy hay una confianza de 90% de que el calentamiento global observado es debido al aumento de gases de efecto invernadero (GEI) de origen antropogénico y que el incremento de la temperatura global ha sido de 0.74 ºC en los últimos 100 años (IPCC, 2007).
El cambio climático altera los patrones de temperatura, nubosidad y precipitación, y como consecuencia, también los patrones de evapotranspiración y de humedad disponible en el suelo (Hatfield et al., 2011; Ojeda et al., 2011; Ruiz et al., 2011). Éstos cambios en los patrones climáticos, tendrán profundos efectos en el crecimiento de las plantas terrestres y productividad en el futuro próximo (Attipalli et al., 2010). El incremento en la temperatura global propicia en muchas regiones aumento de la evaporación (Woodhouse et al., 2010) y evapotranspiración (Topete et al., 2014) causando disminución de la estación de crecimiento (Ruiz et al., 2000a; Zarazúa et al., 2011) y por ende de los rendimiento (Hatfield et al., 2011; Ojeda et al., 2011).
Por otra parte el aumento de la temperatura provocará una redistribución de la tierras cultivables (Orozco et al., 2014). Alguno cultivos verán incrementada sus superficies (Ramírez-Ojeda et al., 2014), otras tendrán una reducción en el área cultivable y reducción en sus rendimientos (Ruiz et al., 2000b; Zarazúa et al., 2011).
El Instituto Nacional de Ecología (INE) hoy Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC), al analizar las consecuencias que el calentamiento global pudiera causar a nivel local y regional, se dio a la tarea de generar escenarios de cambio climático a nivel regional para diferentes escenarios y horizontes de tiempo, generando mapas de la república mexicana de las anomalías para temperatura y precipitación, para los horizontes 2020, 2050 y 2080 (Conde y Gay, 2008).
Para realizar lo anterior, utilizaron 23 modelos ensamblados de Circulación General de la Atmósfera y Océano Acoplados (AOGCM’s) que toman en consideración los factores forzantes que determinan los posibles escenarios futuros económicos y medioambientales. Los factores forzantes son: población, economía, tecnología, energía, uso del suelo y agricultura.
Los mapas resultantes de la aplicación de los AOGCM`s muestran que para finales del siglo XXI la temperatura puede incrementarse desde 1 a 3.8 ºC en el estado de Tabasco para el escenario más favorable y el menos favorable respectivamente. De la misma manera, reportan que para la mayoría del estado la precipitación total anual no cambiaría, excepto en algunas pequeñas áreas costeras con reducciones de hasta el 14.4%.
Estudios sobre la dinámica de las zonas costeras del estado de Tabasco y reportadas en el PEACC del estado de Tabasco, muestran que en diversas secciones de la costa el nivel medio del mar se está incrementando en promedio en 7 mm año-1. Con tasas de retroceso que varían entre 1.28 a 6 m año-1. Es decir, el mar está invadiendo los terrenos a esa velocidad media (SERNAPAM, 2011).
En la actualidad poco se ha investigado sobre el cambio climático local con datos climatológicos observados que permitan determinar si existe evidencia de cambio en la temperatura y la precipitación a nivel regional y comparar los escenarios propuestos por el INECC con lo que ha ocurrido en la realidad. Este trabajo se enfocó en determinar si los datos meteorológicos durante el periodo de 1961 a 2010, registran alguna tendencia de cambio en la temperatura máxima, temperatura mínima, temperatura media, la oscilación térmica y la precipitación. Así como, de existir cambio climático determinar el sentido y magnitud del mismo a nivel regional y estatal.
Materiales y métodos
Localización del área de estudio
Geográficamente el estado de Tabasco está ubicado en la región sureste de la Republica Mexicana entre las latitudes 18° 38' y 17°15' latitud norte y las longitudes 90° 38' 94° 07' longitud oeste. Limita al norte con el Golfo de México, al sur con el estado de Chiapas, a oeste con el estado de Veracruz, al noreste con el estado de Campeche y al sureste con Guatemala. Consta de una superficie de 24 751 km2 integrada por 17 municipios que conforman cinco regiones: la Chontalpa (que incluye a los municipios de Huimanguillo, Cárdenas, Comalcalco, Paraíso, Cunduacán), la Sierra (que incluye los municipios de Teapa, Tacotalpa y Jalapa), los Pantanos (Macuspana, Jonuta y Centla) los ríos (formada por los municipios de Balancán, Tenosique y Emiliano Zapata,) y el Centro (formado por los municipios de Nacajuca, Jalpa de Méndez y la Ciudad de Villahermosa) (INEGI, 2015).
Estaciones meteorológicas selectas
Se utilizaron datos diarios de temperatura máxima, temperatura mínima y precipitación para un periodo de 50 años (1961-2010) de cinco localidades representativas, una por cada región. Los datos diarios fueron extraídos de la base de datos contenida en el programa Eric III v.3.2 que cuenta con la información del banco de datos histórico nacional del Servicio Meteorológico Nacional (IMTA, 2013). En la Cuadro 1 se listan las 5 estaciones meteorológicas selectas del estado de Tabasco, que se utilizaron para el presente estudio. Asimismo, se detalla la clave de la estación, nombre, latitud, longitud y la elevación sobre el nivel del mar.
Procedimiento en el análisis de los datos
Para el análisis del posible cambio de tendencia en la temperatura y precipitación en las cinco localidades selectas, se realizaron los siguientes pasos:
Se obtuvieron los datos diarios de temperatura máxima, temperatura mínima y precipitación para el periodo de 1961 al 2010 extrayéndolos del banco de datos del programa Eric III v.3.2 (IMTA, 2013) para luego convertirlas a hojas de Excel para su manejo operativo.
Para cada año del periodo 1961 a 2010 se obtuvo el promedio anual correspondiente a la temperatura máxima, temperatura mínima, temperatura media y precipitación total.
Se combinaron los resultados de las cinco localidades selectas para obtener un valor promedio estatal para las mismas variables del punto 2 anterior.
Se generaron las gráficas correspondientes para ésas variables, respecto a su variación en el tiempo y se les realizo un análisis de regresión para determinar su tendencia y obtener el sentido y la tasa de cambio respecto al tiempo.
Con los datos de esas tasas por cada región, se generaron las tablas que se muestran y discuten en el cuerpo del presente documento.
Por cuestiones de espacio, las gráficas resultantes que se presentan en el cuerpo del presente documento, solo se discuten los resultados promedio a nivel estatal.
Resultados y discusión
Los resultados a nivel estatal, se utilizaron como ejemplos gráficos de las tendencias para las variables bajo estudio (temperatura máxima, mínima, media y precipitación total anual); mismas que se muestran en las Figuras 1 a 4. Los datos resultantes para las estaciones representativas de cada una de las cinco regiones del estado y para las tendencias de las mismas variables, se muestran en los Cuadros 2 a 5. De acuerdo con los resultados, tanto a nivel estatal como regional, se muestra claramente la existencia de tendencias de cambio para cada una de las variables bajo estudio.
Figura 1 Tendencia de cambio de la temperatura máxima promedio anual en el estado de Tabasco, durante el periodo (1961-2010).
Figura 2 Tendencia de cambio de la temperatura mínima promedio anual en el estado de Tabasco, durante el periodo (1961-2010).
Figura 3 Tendencia de cambio de la temperatura media anual en el estado de Tabasco, durante el periodo (1961-2010).
Figura 4 Tendencia de cambio de la oscilación térmica promedio anual en el estado de Tabasco, durante el periodo (1961 - 2010).
Cuadro 2 Tendencia de cambio en la temperatura mínima promedio anual en el estado de Tabasco y sus regiones, durante el periodo de 1961 a 2010.
Cuadro 3 Tendencia de cambio en la temperatura media anual en el estado de Tabasco y sus regiones, durante el periodo de 1961 a 2010.
Cuadro 4 Tendencia de cambio en la temperatura máxima promedio anual en el estado de Tabasco y sus regiones, durante el periodo de 1961 a 2010.
Cuadro 5 Tendencia de cambio en la oscilación térmica promedio en el estado de Tabasco y sus regiones, durante el periodo de 1961 a 2010.
Tendencias de cambio en la temperatura máxima promedio anual
La Figura 1 muestra que durante el periodo de 1961 a 2010 en el estado de Tabasco, la temperatura máxima anual se incrementó en promedio 0.0222 ºC por año, que equivale a un incremento promedio de 1.1 ºC en ese periodo de 50 años. De seguir esa tendencia en el futuro, para el año 2050 y para el 2100, se esperarían incrementos en la temperatura máxima de 2 ºC y 3.1 ºC respectivamente. Asimismo, en la Figura 2 se puede apreciar que en las cinco regiones ocurrieron tendencias positivas durante el periodo 1961-2010 que van de 0.2 ºC para Chontalpa, hasta 3.3 ºC, para la de los Ríos. La regiones que menos incrementaron sus temperaturas máximas fueron Chontalpa y Centro con 0.2 ºC y 0.3 ºC respectivamente; mientras que los mayores incrementos ocurrieron en la región de los Pantanos con 1.3 ºC y en de los Ríos con 3.3 ºC.
Hay que remarcar que los incrementos en éstas dos últimas regiones son muy elevados y significativos, ya que equivalen a los incrementos que los modelos ensamblados han propuesto para la temperatura media para los horizontes de 2050 y 2100 (Conde y Gay, 2008). Es decir, que a nivel local se ha acelerado el proceso de calentamiento en esas dos regiones respecto a la temperatura máxima promedio. También hay que resaltar que los diferentes escenarios mundiales y regionales que se han desarrollado hacen sus estimaciones de incrementos en la temperatura media anual y nada señalan sobre las tendencias de las temperaturas máximas y mínimas promedio anuales.
Tendencias de cambio en la temperatura mínima promedio anual
Referente a la Temperatura mínima promedio anual del estado de Tabasco, se muestra en la Figura 2, que durante el periodo 1961-2010 hubo una tendencia positiva con una tasa de 0.0114 ºC por año, equivalente a un incremento de 0.57 ºC durante ese periodo. De seguir la misma tendencia, se tendrían incrementos de 1.05 a 1.6 ºC para los horizontes 2050 y 2100 respectivamente. Al comparar la Figura 1 y 2 se hace notorio que en promedio, la temperatura máxima a nivel estatal se ha incrementado casi dos veces más que la temperatura mínima.
En el Cuadro 2, se hace evidente que entre regiones, hubo diferencias positivas y negativas respecto a la tendencia de cambio en la temperatura mínima promedio anual. Así, mientras que la región Sierra tuvo una tendencia negativa con un decremento de 0.2 ºC, el resto de las regiones tuvieron tendencias positivas cuyos incrementos variaron entre 0.5 ºC para Pantanos y 1.1 ºC para Centro. Lo anterior, significa que las noches se han venido calentando durante el periodo de estudio para esas cuatro regiones. Probablemente el albedo de la Ciudad de Villahermosa y la condición de inundación en la región Pantanos expliquen las diferencias en las tendencias positivas. De igual manera, es posible que la ubicación de la región Sierra explique el enfriamiento que ha ocurrido durante el periodo de estudio. La región de los Ríos tuvo un incremento significativo de casi un grado (0.8 ºC), ocupando el segundo lugar en incrementos en la temperatura mínima anual en el estado de Tabasco.
Tendencias de cambio en la temperatura media promedio anual
La Figura 3 muestra que la tendencia en la temperatura media en el estado de Tabasco fue positiva durante el periodo 19612010, con un incremento promedio de 0.86 ºC. De continuar la misma tendencia, se esperaría que para el año 2050 y 2100 la temperatura promedio se incremente en 1.54 y 2.39 ºC respectivamente. Es decir, que para finales de siglo en el estado de Tabasco se esperaría un incremento promedio en la temperatura media de 2.39 ºC. El incremento observado en Tabasco, es ligeramente superior al promedio mundial observado de la temperatura promedio mundial según lo reporta el IPCC (2007).
Asimismo, los incrementos esperados concuerdan con los mapas resultantes para México de la simulación de 23 modelos ensamblados de Circulación General de la Atmósfera y Océano Acoplados que reportan Conde y Gay (2008). Esos resultados indican que para el año 2050 y para el estado de Tabasco, se esperaría un incremento entre 0.8 a 2.4 ºC para el mejor y el peor escenario (B1 y A2); y un incremento entre 1.0 y 3.8 ºC para el año 2100 para los escenarios B1 y A2 respectivamente. En el Cuadro 3, se observa que las cinco regiones muestran una tendencia de cambio positiva en la temperatura media, con incrementos que fluctuaron entre 0.3 ºC para la región Sierra y 2.1 ºC para la de los Ríos.
En ésta última región, el incremento está fuertemente influenciado por los incrementos observados en la temperatura máxima; tal y como se puede apreciar en el Cuadro 4. De continuar la tendencia en el incremento en la temperatura media observada en Tabasco permite afirmar, que algunas especies vegetales y animales podrán adaptarse a las nuevas condiciones, incluso algunas de distribución restringida podrán ampliar su hábitat tal y como lo reportan Arriaga y Gómez (2005).
Tendencias de cambio en la oscilación térmica promedio anual
La oscilación térmica (OSC) es la diferencia entre la temperatura máxima, menos la mínima.
El analizar las oscilaciones a lo largo de los 50 años permite discriminar si el cambio en la temperatura media promedio anual se debe principalmente a los aumentos de la temperatura máxima, o a la temperatura mínima. Es decir, si el calentamiento se debe a que se está calentando más el día que la noche, o a que es la noche la que está calentando más que el día. Así, un decremento en la oscilación térmica puede implicar que la temperatura mínima se ha venido incrementando más que la temperatura máxima; mientras que un incremento en la oscilación térmica puede implicar que la temperatura máxima se ha venido incrementando más que la temperatura mínima. En la Figura 4, se muestra que para el estado de Tabasco, la oscilación térmica promedio anual tiene un comportamiento periódico, con un periodo con tendencia negativa (1961-1984) y otro con tendencia positiva (1984-2010); y con una tendencia total positiva, con un incremento promedio de 0.0114 ºC por año, equivalente a un incremento de 0.6 ºC durante el periodo de 50 años.
Esto se puede explicar al observar los valores promedios de la temperatura máxima y mínima del estado de Tabasco que se muestran en las Figuras 1 y 2. En esas figuras, se muestra que la temperatura máxima ha venido incrementándose en promedio, casi al doble que la temperatura mínima. Es decir, que el incremento de la oscilación térmica en el tiempo se debe al mayor incremento de la temperatura máxima. Estos resultados a nivel estatal y regional contradicen lo que se ha señalado el IPCC a nivel global; quienes sostienen que el calentamiento del planeta se explica por un mayor incremento en las temperaturas nocturnas (IPCC, 2007 y 2012).
En el Cuadro 5, se puede observar que a nivel regional, hubo tendencias contrarias. Mientras que en la región Chontalpa y Centro la tendencia fue negativa, en el resto de las regiones fue positiva. Así, en la Chontalpa y Centro la oscilación térmica disminuyó -0.6 ºC y -0.9 ºC respectivamente, debido a que la temperatura mínima promedio aumentó casi 3 y 4 veces más que la temperatura máxima, tal y como se puede apreciar en la Figuras 4. Es decir, en la Chontalpa y en el Centro, las noches se han venido calentando más que el día. Esta situación concuerda con lo señalado por el panel intergubernamental de Cambio Climático (IPCC, 2007; 2013). En Cambio, para las regiones Sierra, Pantanos y de los Ríos las oscilaciones térmicas muestran una tendencia positiva de 0.8, 1.3 y 3.3 ºC respectivamente. Los Cuadros 2 y 3 muestran que en esas regiones la temperatura máxima se ha incrementado en el periodo de estudio en casi 5, 3 y 4 veces más que la temperatura mínima. Es decir, que el día se ha venido calentando más que la noche.
Tendencias de cambio en la precipitación total promedio anual
Los escenarios que señalan las tendencias de cambio para la precipitación, reportan en porcentaje las anomalías en la precipitación total anual en desviaciones respecto a la media (IPCC, 2007). Es importante señalar que los resultados de la tendencia de cambio en la precipitación total promedio anual en el estado de Tabasco tuvo una anomalía mínima de 0.5% durante el periodo de estudio (1961-2010). Esto significa que la cantidad de precipitación promedio estatal prácticamente no varió durante ese tiempo. Lo anterior se muestra en la Figura 5, donde la tasa de incremento anual fue de 0.21 mm año-1, con una acumulación en los 50 años de estudio de 10.7 mm.
Figura 5 Tendencia de cambio de la precipitación total promedio anual en el estado de Tabasco, durante el periodo (1961-2010).
De seguir esa misma tendencia se esperaría que para el año 2050 y 2100 se incremente en promedio la precipitación total anual en 19.2 y 29.9 mm respectivamente; valores insignificantes respecto al total anual. Sin embargo, a nivel regional hubo diferencias en las tendencias de cambio, ya que mientras que la región Sierra mostró una tendencia negativa, en el resto de las regiones fue positiva, tal y como se aprecia en el Cuadro 6. En esa misma tabla se observa que la disminución en la precipitación total anual en la región Sierra fue de 416.4 mm, mientras que los incrementos en el resto de las regiones fluctuó entre 17.9 mm para Pantanos a 201.8 mm para Centro. Con anomalías que fluctuaron entre +10.2% para Centro, +1.1% para Pantanos y -12.1% para la región Sierra. Es importante señalar que las anomalías en la precipitación total anual observadas en el periodo de estudio, y las esperadas en los diferentes escenarios para los horizontes 2050 y 2100 concuerdan totalmente con los escenarios reportados para Tabasco por Conde y Gay (2008).
Conclusiones
A nivel regional, la precipitación tuvo decrementos significativos en la región Sierra e incrementos significativos en la región Centro; destacando la región de los Ríos que se ha incrementado significativamente la temperatura promedio en 2.1 ºC. En la región Chontalpa y Centro las noches son más calientes que los días, con decrementos en la oscilación térmica de 0.6 y 1.1 ºC respectivamente. En cambio, en la región Sierra, Pantanos y de los Ríos, los días son más calientes que las noches, con incrementos en la oscilación térmica de 0.8, 1.3 y 3.3 ºC respectivamente.
A nivel estatal, hubo un incremento en la precipitación total promedio anual de 0.5% con fluctuaciones entre regiones del estado de -12.1% a +10.2%, y la oscilación térmica promedio anual tiene un comportamiento periódico, con una tendencia neta total positiva. Mostrando que en el estado de Tabasco, en promedio, los días se han venido calentando más que las noches en 0.6 ºC. Estos resultados con datos observados a nivel local, contradicen lo esperado por los modelos utilizados por el IPCC, que afirman que el calentamiento global es ocasionado principalmente por incrementos en las temperaturas nocturnas.
